基于UGNX造型设计毕业论文.doc

福建信息职业技术学院毕业论文福建信息职业技术学院毕业论文（设计）基于UGNX网卡外壳的造型设计系 别：机电工程系专 业：计算机辅助设计与制造 班 级：设计0811 学 号：0803041120 学生姓名： 陈华水 指导教师：梅明亮 2目 录摘 要：1关键词:1引 言：11 UG NX概述11.1UGNX软件的特点11.2UGNX功能模块介绍32网卡外壳造型简介72.1上壳72.2下壳112.3 SIM卡盖142.4 USB盖162.5 装配182.6 工程图213其他UG设计作品欣赏224总结265致谢27参考文献28网卡外壳造型基于UGNX4网卡外壳的造型设计摘 要：UG不仅具有强大的实体造型、曲面造型和生产工程图等模块功能，还可以在设计过程中进行有限元素、动力学分析和仿真模拟，提高设计的可靠性。从而优化了产品设计与制造。 关键词: UGNX 造型设计 装配 工程图 引 言：通过UG的实体建模功能是系统参数化三维设计技术的核心功能，实体对象可以包含各种产品设计意图的数据信息，可以方便地导入产品后续的各种加工、仿真和分析功能环境中，并可以与其他计算机辅助设计系统进行标准格式的文件转换，利用三维实体的特征创建，特征操作和特征编辑等功能应用方面来详细介绍三维实体建模的相关操作方法。由于实际经验和理论技术有限，设计的错误和不足之处在所难免，希望各位老师批评指正。1 UGNX概述UG 软件是集 CAD/CAE/CAM 一体化的三维参数软件，它的发展过程代表了图形软件的开发从探索走向成熟的过程，显示了CAD/CAE/CAM 技术应用的不断深入。它是当今世界先进的计算机辅助设计、分析和制造软件，广泛应用于航空、航天、汽车、造船、通用机械和电子等工业领域。1.1UGNX软件的特点 UG软件的发展正是充分地考虑到了整体设计环境的协同性UG软件每次的版本更新都代表了当时先进制造技术的发展前沿，很多现代设计方法和理论都能较快地在新版本中体现出来，UG NX系列更是充分实现了整体协同设计的理念，不仅提供了基于标准框架的CAD/CAE/CAM 解决方案平台，还可以与I-DEAS 软件无缝集成，将其纳入到产品整体设计环境中，UG NX 系列的设计环境中主要包括以下核心内容： 一个基于行业标准建立的核心平台，用来推进知识应用系统。 一个全新的用户交互方式，用来支持那些具备很高的生产力、面向过程的工作流。 UG NX 应用模块为相关集成技术提供了新层次的互操作能力。 一个行业标准基础，包括用于实时设计协同的标准和协议、用于可视化和互操作的协议。图1.1 UG NX 系列基本框架 UG NX 提供了一套从概念到制造的统一的解决方案套件，各个应用程序无缝地集成在一起，在一个可管理的产品开发环境中传递产品和设计制造流程信息的更改，UG NX 的意义远远超过了仅仅实现以个集成化的I- DEAS 和 Unigraphics 综合平台，将两种系统的CAD/CAE/CAM 技术完全集成到一个统一的开放式 PDM （产品数据管理）、协同设计和可视化工作环境中，开创了以个独特的可管理的产品开发环境。1.2UGNX功能模块介绍1.21鼠标按键使用鼠标按键作用操作说明左键（MB1）用于选择菜单栏、快捷菜单直接单击MB1中键（MB2）放大或缩小按下ctrlMB2或MB1+MB2并移动光标 或 滑动滚轮平移按下shiftMB2或MB2+MB3并移动光标旋转按下MB2保持不放并移动光标，即可旋转模型右键（MB3）弹出快捷菜单直接单击MB3弹出推断式菜单选择任意一个特征单击弹出悬浮式菜单在绘图区空白出单击弹出视图在空白处按住MB2不放弹出常用工具在作品上MB2不放 图1.21鼠标按键1.22建模模块介绍（1）角色的介绍UG系统为用户准备了4个角色，其中“基本功能”是系统默认的角色，它能满足一般并不复杂的三维（曲面）建模，而“具有完整菜单的高级功能”里面包含了UG建模的的全部命令，用户可以根据自己不同的需求进行选择。 图1.22-1用户角色（2）材质库介绍UG的渲染材质库也是非常强大的，里面包含了汽车、塑料、玻璃、构造、金属等等，还可以在作品上贴上自己喜欢的图片。图1.22-2系统材质（3）工具条简单介绍l 功能表格：该表格是UG的一个概括，里面包含了所有的功能。图1.22-3功能表格l 标准：该栏主要是 起实 切换模块功能。 图1.22-4标准l 分析：该工具栏是测量作品的长宽、偏差分析和模型比较等。 图1.22-5分析l 常用工具：该工具栏具有设置图层、坐标功能和一些隐藏功能。 图1.22-6常用工具l 建模切换：该工具栏最全面，包含很多子工具栏，是作品创作的一个切换栏。 图1.22-7建模切换l 成型特征：该工具栏包含草绘命令、同时可以对图素进行拉伸、旋转、扫描，并可以直接创建出球体、正方体、圆柱里等实体，还可对片体进行加厚处理，创建基准平面等。成形的命令都在此工具栏内，如图1.22-825 图1.22-8成型特征l 特征操作：该工具栏可以对以创建的实体、曲面进行编辑修改等。 图1.22-9特征操作l 曲面：该工具栏可以创建、桥接曲面，可以对曲面进行延伸修剪等，还可以通过网格曲面等功能做出复杂的曲面。 图1.22-10曲面l 曲线：该工具栏可以创建直线、园（圆弧）、多边形、点、椭圆、螺旋线等。同时也可以对线进行投影、桥接合并两条期限、抽出两个面的交线、镜像、偏置等跟线有关的绘图基本上都可以在这里找到。 图1.22-11曲线l 编辑特征、编辑曲线、编辑曲面：是以上特征的编辑器，可对其特征属性的修改，有个附加功能作用。 图1.22-12编辑特征、曲线、曲面建模模块里面有很多功能特征不一一介绍，接下去是我网卡造型设计的一个过程步骤。2网卡外壳造型简介该网卡是参考本公司生产的华为E1552网卡进行造型设计的，它包含上壳、下壳、SIM卡盖、USB盖，一下将简单介绍其造型步骤。图2 E1552网卡部件外壳2.1 上壳先导入实物的光栅图片，根据其实际大小缩放倍数，运用曲线描出上壳基本轮廓，如图2.1-1 图2.1-1运用草图，画出头部的两条曲线（正视和俯视），再用曲面的已扫掠功能造出头部曲面，如图2.1-2图2.1-2根据曲面里面的 N边曲面 ，把其他面补上，再用曲面里的 修剪的片体 功能吧多余的修剪掉，然后用特征操作里面的缝合把片体缝成实体，如图2.1-3 图2.1-3运用拉伸草图等功能补出上壳其他形状，再用 修剪体 功能做出上壳外表面的形状，如图2.1-4图2.1-4运用 外壳 特征做成型腔体，建立基准面进行草图，把型腔里面的卡勾柱子草绘出来如图2.1-5 图2.1-5腔体里面结构有写由片体加厚而成，柱子拉伸再拔模偏置而成，如图2.1-6和图2.1-7 图2.1-6 图2.1-7整个外形及里面结构造型完成后把多余的线条，片体等建立一个图层放进去，如图2.1-8 图2.1-82.2下壳由于下壳外形与上壳相似，采用镜像特征镜像一份，如图2.2-1图2.2-1由于外壳不是平面的，要建立基准平面，以便草图方便，如图2.2-2图2.2-2根据下壳外形图2.2-3，把多余的部分先求差掉图2.2-4，然后重新建模 图2.2-3图2.2-4根据原图形状草绘出，然后运用曲面已扫掠功能把头部曲面造型出来，然后运用片体加厚成为实体，在运用扫掠的过程中选中的曲线要相切的，如果没有相切可以倒角来完成，如图2.2-5图2.2-5再运用草图，拉伸拔模、求差做出下壳头部的形状，如图2.2-6图2.2-6在型腔内建基准平面，草绘出卡勾的形状，还有内部形状，然后拉伸求和，由于内部都是曲面有些结构就运用拉伸置下一个面或直至选定物件，如图2.2-6和2.2-7 图2.2-6 图2.2-7把内部结构和卡勾画完后在进行倒角镜像求和，如图2.2-8和2.2-9 图2.2-8 图2.2-92.3 SIM卡盖SIM卡盖是跟下壳配对的，可以根据下壳进行描绘，建立基准平面后进入草图把SIM卡盖部位投影出来，如图2.3-1 图2.3-1投影出下壳的表面曲线，拉伸片体，运用修剪体吧SIM卡盖上面修平了，如图2.3-2，然后，分别进入主视图和左视图的草图把SIM卡盖曲线描绘出来，然后运用已扫掠功能吧片体做出来，然后运用修剪体把多余的部分去除掉，如图2.3-3图2.3-2 图2.3-3最后用外壳功能把ISM卡盖做成腔体，并去掉一个面，运用草图把卡勾支架等勾勒出来，ISM卡盖就完成了，如图2.3-4 图2.2-42.4 USB盖由于USB盖是配合在上壳和下壳的装配体上，所以USB盖是在上壳和下壳的装配体上进行造型的，先拉伸两者的轮廓线长度超出USB盖的高度就可以了，如图2.4-1图2.4-1在主视图进行草图描绘出USB盖的顶部曲线，拉伸至片体，然后把上一步拉伸多余的片体运用 修剪的片体 修剪掉，如图2.4-2图2.4-2运用 修剪的片体 把多余的片体修剪掉，然后用缝合把片体缝合起来，在运用片体加厚做出USB盖外形来，如图2.4-3和2.4-4图2.4-3图2.4-4分别进入主视图和左视图的草图里，把USB盖的曲面边线面会出来，再投影到表面来，进行已扫掠，做出片体，用修剪体修出弧形来，如图2.4-5和2.4-6图2.4-5 图2.4-6最后在进行内部结构草图、拉伸、倒角、求和等完成了USB的造型，如图2.4-7和2.4-8图2.4-7 图2.7-82.5装配打开UG新建一个，从开始进入装配模式，然后点击新增现有的元件，分别把上壳、下壳，ISM卡盖和USB盖导进来，根据配对元件对他们进行定位装配，如图2.5-1和图2.5-2 图2.5-1图2.5-2装配完后可以对装配体进行装配序列及运动仿真，爆炸视图等在做装配序列的时候要删掉配对元件的约束，如图2.5-3、2.5-4、2.5-5、2.5-6图2.5-3装配序列 图2.5-4爆炸视图 图2.5-5配对元件 图2.5-62.6工程图打开原有文件后进去从起始进去制图模块，选择图纸大小，可以根据作品的大小来选择图纸，从A0-A4，还可以自己设定图纸的长宽，UG的制图模块相当于一个CAD软件，其功能不比CAD弱。选完图纸后可直接投出三视图、正等轴测图，剖面图等等，还可对其标注尺寸，来判断尺寸大小及公差间隙。如图2.6-1 图2.6-13其他UG设计作品欣赏以下作品是参加3ddl比赛，全是运用UGNX造型设计的，跟该作品一样，从草图造型到组装，全部显示了UGNX 3D造型功能的强悍，不紧在制造业、在动漫业、都有很大用处。如下图：4总结本课题主要是对网卡外形的造型设计，运用到建模、曲面、装配、运动仿真等，如何设计造型在装配上不会干涩，在造型过程中经常遇到非歧义实体等问题，由于UG软件有多功能性，造出一个片体或实体都有多种方法方案，所以可以解决非歧义实体这个问题。在装配、爆炸视图、装配序列上可以让我们得到一个满意的3D动画，其功能比CAXA等软件简单易懂。在工程制图上又让我们重新学习了一遍CAD，所以UG是一个强大的三维软件，包含了CAD/CAE/CAM。通过对网卡的造型设计，充分利用了所学的知识，理论与实际相结合。不足之处该产品外观面由曲面形成，捕捉曲线误差大，容易造成片体缝合的时候有间隙，要重新捕捉曲线，浪费时间；由于该产品是腔体，内侧薄厚不一，容易在建模时候造成非歧义实体。5致谢此次论文是在梅明亮老师和李含萍导师的精心指导下完成的，本论文从选题到完成，每一步都是在梅明亮和李含萍导师的指导下完成的，倾注了老师大量的心血。在此谨向梅明亮老师和李含萍导师致以崇高的敬意和衷心的感谢，老师，谢谢您！其次还要感谢在此次毕业设计中的各位同学，在课题的完成及论文的写作过程中，提出了许多宝贵的意见和建议，在此对各位同学表以深深的谢意，感谢大家给予