基于ug直齒圓錐齒輪參數(shù)化可視化設計

1、基于UG的直齒圓錐齒輪的參數(shù)化、可視化設計1引言計算機的進步與制造業(yè)的發(fā)展總是相輔共榮。越來越多的應用軟件被推廣與普及，如CADCAM、UG等一些輔助設計軟件的廣泛應用，就大大加快了機械零件的設計過程，縮短了產品的設計和制造周期。UG是一個在二維和三維空間無結構網格上使用自適應多重網格方法開發(fā)的一個靈活的數(shù)值求解偏微分方程的軟件工具。其設計思想足夠靈活地支持多種離散方案。因此軟件可對許多不同的用途進行再利用。Unigraphics(簡稱

2、UG）是當前世界上最先進和緊密集成、面向制造業(yè)的CAIDCADCAECAM高端軟件。它為制造行業(yè)產品開發(fā)的全過程提供解決方案，功能包括：概念設計、工程設計、性能分析和制造。它實現(xiàn)了設計優(yōu)化技術與基于產品和過程的知識工程的組合，顯著地改進了如汽車、航天航空、機械、消費產品、醫(yī)療儀器和工具等工業(yè)的生產效率。隨著計算機性能的提高，現(xiàn)在在微機上就可以使用UG，這樣UG的適用范圍更加廣闊，三維設計已經不是人們的奢侈品，會越來越多成為設計工程師的首

3、選。而在面對零部件批量設計的需要時，UG就不僅僅停留在制圖、建模、裝配、出圖等基本功能的運用上。而應實現(xiàn)可編輯、參數(shù)驅動等功能。本文的設計是采用CAD數(shù)字化的思想，運用電子表格與UG的智能化接口，抽取相關零部件的參數(shù)信息，再被用來更新零部件前做手工處理。再結合電子表格的目標搜索功能，可以對設計進行進一步的優(yōu)化。使用電子表格的前提是模型必須是參數(shù)化的，參數(shù)之間必須是相關的。通過抽取并編輯表達式中的參數(shù)達到控制模型的目的，而其中實用的內部函

4、數(shù)為工程計算提供了強大的引擎。完整使用電子表格技術，則需要依賴表達式、內部函數(shù)和用戶自定義函數(shù)三者的有機結合，其工作的實質就是對模型參數(shù)的驅動以更新模型。本文以一對嚙合的直齒錐齒輪在UG中的參數(shù)化、可視化設計為例?；赨G的直齒圓錐齒輪的參數(shù)化、可視化設計3多企業(yè)看到這種先機，于是不論系統(tǒng)是多么昂貴，不惜血本買進大量的工作站系統(tǒng)，事隔幾年，一些企業(yè)叫苦不迭，因為血本并未帶回效益。但回過頭來看，我們發(fā)現(xiàn)，這種思想是對的，只是這個想法未變成

5、現(xiàn)實，因為買來的工作站系統(tǒng)在閑置，一個靜止的機器怎能去創(chuàng)造效益呢？究其原因有很多，但最主要的原因是工作站上的系統(tǒng)軟件和CAD軟件使用起來太復雜，并不能使每個設計人員都能掌握，因此，一旦熟悉操作、使用的（經過培訓）技術人員流失，系統(tǒng)馬上進入癱瘓，再培養(yǎng)人員是幾年以后的事情，轉眼到了系統(tǒng)該更新的時候了。是否是我們的設計人員水平低呢？不是，我們的設計水平是夠的，是我們的CAD系統(tǒng)太復雜了，不可能在有限的時間內讓技術人員既精通本專業(yè)，又精通另外

6、的計算機專業(yè)。所以必須使系統(tǒng)軟件和CAD軟件的使用更簡單更容易，只有這樣CAD才能真正得到普及，這也是CAD產業(yè)發(fā)展、普及的一個方面。1.2.2分析目前，雖然制造業(yè)的廠家均已完成“甩圖板”工作，在產品設計中應用二維CAD圖形繪制工具AutoCAD或是基于AutoCAD平臺的二次開發(fā)軟件，實現(xiàn)計算機制圖并做一些技術文檔的編制工作。但是，隨著軟件應用時間的增長，企業(yè)各部門都保存有大量的DWG格式的產品圖紙文件。在設計過程中，由于二維CAD軟

7、件存在局限性，不能完整地表達產品的設計信息。所以，要達到真正意義上的計算機輔助設計，則必須要使用三維CAD軟件，完成諸如零部件的裝配干涉檢查，有限元分析，機構的運動仿真，數(shù)控加工代碼的生成。只有運用三維CAD設計軟件，才能在產品設計初始階段全面了解產品的外觀、性能，從而避免產品設計中出現(xiàn)的低級錯誤1.3我國制造業(yè)的發(fā)展形勢目前隨著CADCAECAMCAPP技術的逢勃發(fā)展計算機越來越成為人們從事機械設計與制造的重要手段。計算機輔助產品造型

8、是所有上述工作的基礎。因為只有精確的產品造型才能對產品的裝配與干涉進行檢驗。基于上述可以總結出我國CADCAECAM的發(fā)展趨勢:1.新產品使用基于特征建模的三維造型來進行設計；2.在計算機上完成產品整機的總裝配，進行干涉檢查和動力學分析；3.重要零件在計算機上進行有限元剛度、強度分析、模態(tài)分析、產品的形狀優(yōu)化設計；4.建立各單位自己的三維常用零件庫，盡量避免重復勞動，提高設計效率；5.對于有數(shù)控加工工序的零部件自動生成加工代碼。1.4錐