河南理工大学优秀毕业论文UG三维建模设计.doc

河南理工大学毕业论文河南理工大学2011届毕业论文(设计)题目：UG三维建模与设计学位申请人姓名胡力学 号0920070501010035所在学院名称机械与动力工程学院专 业 名 称机械设计制造及其自动化指导教师姓名魏刚指导教师职称教 授完成时间：2011年5月20日目录中文摘要 1前言2绪论31. 闹钟设计介绍 61.1 UG功能介绍 61.2电子闹钟总体设计分析 71.3电子闹钟总体设计流程 92. 闹钟的三维建模 10 2.1创建闹钟零部件文件102.2闹钟零件的建模112.2.1中间腔体的设计与建模 12 2.2.2后盖的设计与建模 19 2.2.3表盘的设计与建模 26 2.2.4表轴的设计与建模 33 2.2.5时针的设计与建模 37 2.2.6分针的设计与建模 42 2.2.7秒针的设计与建模 47 2.2.8电池后盖的设计与建模 50 3. 闹钟的装配与分析553.1零件的分析563.2进入装配环境573.3装配573.3.1闹钟中间腔体与闹钟后盖的装配583.3.2闹钟后盖与电池后盖的装配593.3.3闹钟表盘与表轴的装配603.3.4闹钟时针与表轴的装配623.3.5闹钟分针与表轴的装配633.3.6闹钟秒针与表轴的装配643.3.7闹钟表盘与闹钟中间腔体的装配654. 设计总结68参考文献 69中文摘要电子闹钟是一款非常典型的电子类产品，在此次对其外观造型的设计中，运用了UG NX 4.0软件中最为典型的主要应用模块，即计算机辅助建模（CAD），在整体设计与建模中，又使用了其中的UG实体建模、UG特征建模、UG自由曲面建模、UG工程绘图以及UG高级装配等。总体设计中以闹钟整体模具为主线，综合了成型工艺分析，模具结构设计，最后到模具总的装配等一系列模具生产的所有过程。设计与建模过程即中间腔体的设计与建模、后盖的设计与建模、表盘的设计与建模、表轴的设计与建模、时针的设计与建模、分针的设计与建模、秒针的设计与建模、电池后盖的设计与建模；装配过程即闹钟中间腔体与闹钟后盖的装配、闹钟后盖与电池后盖的装配、闹钟表盘与表轴的装配、闹钟时针与表轴的装配、闹钟分针与表轴的装配、闹钟秒针与表轴的装配、闹钟表盘与闹钟中间腔体的装配。75前 言光阴似梭，大学三年的学习一晃而过，为具体的检验这三年来的学习效果，综合检测理论在实际应用中的能力，除了平时的考试、实验测试外，更重要的是理论联系实际，即此次毕业设计选择的是计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)。进行设计的课题为闹钟注塑模具的三维建模和装配。本次毕业设计课题来源于生活，应用广泛，但成型难度大，模具结构较为复杂，对模具工作人员是一个很好的考验。它能加强对塑料模具成型流程的理解，同时锻炼对塑料成型模具的设计和制造能力。本次设计以闹钟整体模具为主线，综合了成型工艺分析，模具结构设计，最后到模具总的装配等一系列模具生产的所有过程。能很好的学习致用的效果。在设计该模具的同时总结了以往模具设计的一般方法、步骤，模具设计中常用的公式、数据、模具结构及零部件，把以前学过的基础课程融汇到综合应用本次设计当中来，所谓学以致用。在设计中除使用传统方法外，同时引用了CAD、UG等技术，使用Office软件，力求达到减小劳动强度，提高工作效率的目的。本次设计中得到了教授的指导，同时也非常感谢河南理工大学各位老师的精心教诲。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。绪 论一【模具在加工工业中的地位】模具是利用其特定形状去成型具有一定的形状和尺寸制品的工具。在各种材料加工工业中广泛的使用着各种模具。例如金属铸造成型使用的砂型或压铸模具、金属压力加工使用的锻压模具、冷压模具等各种模具。对模具的全面要求是：能生产出在尺寸精度、外观、物理性能等各方面都满足使用要求的公有制制品。以模具使用的角度，要求高效率、自动化操作简便；从模具制造的角度，要求结构合理、制造容易、成本低廉。模具影响着制品的质量。首先，模具型腔的形状、尺寸、表面光洁度、分型面、进浇口和排气槽位置以及脱模方式等对制件的尺寸精度和形状精度以及制件的物理性能、机械性能、电性能、内应力大小、各向同性性、外观质量、表面光洁度、气泡、凹痕、烧焦、银纹等都有十分重要的影响。其次，在加工过程中，模具结构对操作难以程度影响很大。在大批量生产塑料制品时，应尽量减少开模、合模的过程和取制件过程中的手工劳动，为此，常采用自动开合模自动顶出机构，在全自动生产时还要保证制品能自动从模具中脱落。另外模具对制品的成本也有影响。当批量不大时，模具的费用在制件上的成本所占的比例将会很大，这时应尽可能的采用结构合理而简单的模具，以降低成本。现代生产中，合理的加工工艺、高效的设备、先进的模具是必不可少是三项重要因素，尤其是模具对实现材料加工工艺要求、塑料制件的使用要求和造型设计起着重要的作用。高效的全自动设备也只有装上能自动化生产的模具才有可能发挥其作用，产品的生产和更新都是以模具的制造和更新为前提的。由于制件品种和产量需求很大，对模具也提出了越来越高的要求。因此促进模具的不断向前发展二 【模具的发展趋势】近年来，模具增长十分迅速，高效率、自动化、大型、微型、精密、高寿命的模具在整个模具产量中所占的比重越来越大。从模具设计和制造角度来看，模具的发展趋势可分为以下几个方面：（1） 加深理论研究在模具设计中，对工艺原理的研究越来越深入，模具设计已经有经验设计阶段逐渐向理论技术设计各方面发展，使得产品的产量和质量都得到很大的提高。（2） 高效率、自动化大量采用各种高效率、自动化的模具结构。高速自动化的成型机械配合以先进的模具，对提高产品质量，提高生产率，降低成本起了很大的作用。（3） 大型、超小型及高精度由于产品应用的扩大，于是出现了各种大型、精密和高寿命的成型模具，为了满足这些要求，研制了各种高强度、高硬度、高耐磨性能且易加工、热处理变形小、导热性优异的制模材料。（4） 革新模具制造工艺 在模具制造工艺上，为缩短模具的制造周期，减少钳工的工作量，在模具加工工艺上作了很大的改进，特别是异形型腔的加工，采用了各种先进的机床，这不仅大大提高了机械加工的比重，而且提高了加工精度。（5） 标准化 开展标准化工作，不仅大大提高了生产模具的效率，而且改善了质量，降低了成本。三 【UG设计在学习模具制造中的作用】 通过对UG设计的学习，掌握了以注塑模具为对象进行模具设计和各种模具的结构特点，通过对闹钟注塑模具设计方法的综合运用，对UG的模块基础知识运用有了更深入的理解，以达到能够独立设计一般模具的要求。毕业设计能够对以上各方面的要求加以灵活运用，综合检验大学期间所学的知识。1.闹钟设计介绍1.1 UGNX4.0功能介绍UG是美国EDS公司推出的集CAD/CAM/CAE于一体的参数化设计软件，该软件模块多，功能强，可以轻松实现虚拟装配，辅助制造与工业分析等方面的工业设计，广泛应用在航空航天，汽车制造等领域，是目前国内外公认的世界一流，应用广泛的大型多功能软件之一。UGNX4.0易学,实用,及操作界面更人性化。其主要功能包括如下： 工业产品造型设计（CAD）。利用建模模块，装配模块，制作工程图模块可以建立各种具有复杂结构的三维参数化实体装配模型和部件详细模型，并自动生成平面工程图纸；可以应用于各行业和各种类型的产品的设计，而且可以对设计的产品模型进行虚拟装配及各种分析，从而省去了制造样机的过程。 制造加工（CAM）。利用加工模块可以自动产生数控机床能接受的数控加工指令。 工业产品性能分析（CAE）。利用有限元分析模块可以对产品模型进行受力分析，受热分析和模态分析。 机构运动分析。利用运动模块可以分析产品的实际运动情况和干涉情况，并且可以对运动的速度进行分析。 工业产品宣传。利用造型模块可以产生具有真实感的艺术照片，制作动画等，还可以在Internet上发布产品。1.2电子闹钟总体设计分析本实例是根据一款玲珑别致的电子闹钟的造型，按照1：1的比例进行设计的包括建模和装配两个过程。限于篇幅，仅对其主要结构的造型过程进行详细介绍。1.设计方法分析要进行电子闹钟的造型设计，必须首先要熟练掌握UG的建模命令，其次是搞清楚闹钟的内部结构及其组成。在闹钟的设计过程中，强调了整体化设计理念，即闹钟的的后盖、中间腔体、以及表盘必须从一个整体的特征模型中分割出来，利用曲面对实体的裁剪等操作命令实现对闹钟后盖、中间腔体、以及表盘的分离。这样设计的闹钟结构整体性比较统一，设计过程比较合理。同时采用此方法可以使闹钟的外形表现得更加惟妙惟肖、尽善尽美。2.产品结构分析闹钟造型设计比较复杂，涉及的组件也比较多，这里仅介绍闹钟外形的造型设计，包括闹钟后盖、中间腔体、表盘和闹钟装配体等几部分。图1所示的是闹钟的后盖特征，图2所示的是闹钟的中间腔体特征，图3所示的是表盘特征。图1后盖结构体图2中间腔结构体图3表盘结构体在设计闹钟的造型过程中，需要用到多种不同的UG建模工具，具体如下：（1）“草图绘制”：主要用于绘制曲线草图，需要先绘制曲线，然后才能创建曲面和实体特征。（2）“拉伸”特征：用于创建曲面特征，也就是将绘制的曲线拉伸成曲面；创建拉伸实体和切口实体。（3）“缝合”工具：用于将不同的曲面特征缝合成为一个曲面，使其成为一个整体（4）“镜像”工具：对于对称结构而言，这个工具特别有用，可以节省创建特征时间，同时操作比较准确。（5）“倒圆角”工具：实际的产品不允许出现锐边或锐角，因为那样容易伤害消费者的皮肤，特别是手部位，所以需要对棱边进行倒圆角。（6）“倒角“工具：倒角工具在所选边线、面或顶点上生成一倾斜特征。（7）“裁剪体”工具：通过用曲面或基准平面移除材料来切除实体模型。（8）“零件装配”工具：实现对闹钟各组件的定位与装配。1.3电子闹钟总体设计流程（1） 闹钟中间腔体的造型设计：主要介绍闹钟外壳基体的整体设计。（2） 闹钟后盖的造型设计：主要介绍闹钟后盖结构特征的设计过程。（3） 闹钟表盘的造型设计：主要介绍闹钟表轴结构特征的设计过程。（4） 闹钟表轴的造型设计：主要介绍闹钟表轴结构特征的设计过程。（5） 闹钟时针、分针、秒针的造型设计：主要介绍闹钟时针、分针、秒针结构特征的设计过程。（6） 闹钟电池后盖的造型设计：主要介绍闹钟电池后盖的结构特征的设计过程。2.闹钟的三维建模在闹钟的三维实体建模过程中，UG NX 4.0实体建模的总体特点归纳如下：l 充分继承了传统意义上的线、面、体造型特点，能够方便迅速地创建二维和三维实体模型l 采用主模型技术驱动后续的设计应用，如工程制图、加工和分析等。l 可以对实体进行一系列修饰和渲染，例如着色、消隐和干涉检查并可从实体中提取几何特性和物理特性，进行几何计算和物理特性分析。2.1创建闹钟零部件文件进入UG NX 4.0初始环境后，这时就可以新建一个文件了，注意文件名和路径不要使用中文字符。单击“起始”图标按钮，在弹出的菜单中在单击“建模”图标按钮，这样就进入了UG NX 4.0的建模模块。在这个模块中，可以建立和修改实体、曲面等特征。在此闹钟的零部件创建中，需要创建以下文件：l 闹钟中间腔体建模zhongjianqiangti.prtl 闹钟后盖建模hougai.prtl 闹钟电池后盖建模dianchihougai.prtl 闹钟表盘建模biaopan.prtl 闹钟表轴建模biaozhou.prtl 闹钟时针建模shizhen.prtl 闹钟分针建模fenzhen.prtl 闹钟秒针建模miaozhen.prt2.2闹钟零件的建模在闹钟的零部件整体建模过程中，运用了UG NX 4.0中各种三维实体特征的创建方法，包括基本实体特征、基准特征、扫描特征等，并运用了特征参数编辑、特征移动、定位特征排序等常用的特征编辑操作功能。特征建模还要运用基准特征，UG NX 4.0的基准要素包括基准轴、基准面、和基准坐标系，主要用做确定特征或者草图的位置和方向，生成实体或者直接创建实体，参考基准有固定的和相对的，相对的参考基准与实体保持关联。在进行特征操作过程中，要特别注意操作后的特征与原特征的关联性。此闹钟的零部件整体建模，包括：l 中间腔体的设计与建模l 后盖的设计与建模l 电池后盖的设计与建模l 表轴的设计与建模l 时针的设计与建模l 分针的设计与建模l 秒针的设计与建模l 表盘的设计与建模2.2.1闹钟中间腔体的结构设计与建模1.实例分析图示闹钟中间腔体整体效果图如上图所示，闹钟中间腔体部分主要由内空腔，沟槽，以及两个立脚组成，其结构造型主要采用创建圆柱体等模型。2.主要知识点本闹钟中间部分模型的结构设计与建模主要采用了二维草图的创建。在草图工作平面进行曲线创建，使用草图的一些基本操作，如草图的约束以及添加几何约束等，在建模时还通过了拉伸.旋转或沿引导线串扫描作为截面几何体的曲线.草图.实体边缘等对象来生成实体。在闹钟中间腔体部分设计中，用到的主要知识点包括：(1)创建拉伸，孔，沿导引线扫掠特征。(2)求和，创建，求差等运算。(3)创建基准平面，基准轴等特征。3.设计流程首先设计腔体基本轮廓尺寸，按顺序设计出内腔，外腔，以及两个对称的立脚各个尺寸，尺寸符合一般原则和要求，保证整体效果与质量。4.具体设计步骤（1）建立新部件文件。从“文件”下拉菜单中选择“新建”选项命令，打开“新建部件文件”对话框，选择目录建立部件文件名“zhongjianqiangti.prt” （2）建立草图工作平面 （3）在“基本曲线”对话框中选择“圆”命令，作出如下图所示的三个直径分别为d=52，d=55，d=60的圆：（）.对直径为60的圆进行拉伸，拉伸长度为3.如下图所示：（）.对直径为55的圆进行拉伸，拉伸长度为30，如下图所示：（）.使用“拉伸”命令中的“求差”，对其进行“求差”处理，如下图所示：（）.再在草图工作面上创建一个直径为52的圆，并拉伸，如下图所示：（）.对其进行反向“拉伸”后，再使用“求差”命令，如下图所示：（）.在草图工作面创建两个直径分别为53和58的圆，并对直径为53的圆进行拉伸，拉伸长度为3，建模结果如下图所示：（）.创建两个如下图所示的两个闹钟圆柱形立脚，首先选取两个基准轴，两轴互为80，两圆柱的直径为7，高度初定为15。尺寸大小以及结构模型参见下图所示：（）.选定圆柱形立脚将其高度重新定位10，并使两立脚的定位尺寸相同,如下图所示：（）.在工具栏中找到“边倒圆”命令，对两立脚进行“边倒圆”，倒圆半径R=2，结构如下图所示：（）.对两立脚进行处理后的整体效果图如下图所示：（）.结构图完成后，对其整体进行着色效果处理，完成后的结构模型如下图所示：2.2.2闹钟后盖结构设计与实体建模1.实例分析图示为闹钟后盖的整体效果图如上图所示，闹钟后盖主要由电池后盖，两个调整按钮孔以及喇叭孔组成。2.主要知识点闹钟后盖设计和建模中，用到的主要知识点包括：（1）创建拉伸，孔，沿导引线扫掠特征。（2）求和，创建，求差等运算。（3）创建基准平面，基准轴等特征。3.设计流程首先设计后盖的轮廓基本尺寸，按顺序设计出电池后盖的尺寸，喇叭透孔尺寸，以及两个调整按钮孔的尺寸，保证整体效果和质量，符合一般设计标准和原则。4.具体设计步骤（1）首先创建新文件闹钟后盖体零件“HOUGAI.PRT”。 在草图工作面创建三个直径分别为D=60，D=58，D=55的圆，创建如下图所示的草图：（2）按照设计流程的顺序要求，在草图工作面绘制出各个零部件的基本轮廓尺寸，具体的详细轮廓尺寸见下图所示：（3）该闹钟后盖零部件的正等测试图和正二测试图如下图所示（4）创建后盖体拉伸特征。选择工作平面，创建如下图所示的草图，分别设置D=60的圆的拉伸起始为0，结束为3，设置D=55的圆的拉伸起始为0，结束为2，完成拉伸特征。（5）创建电池后盖体拉伸特征。选择工作面，创建如下图所示的特征，设置拉伸起始为0，结束为3，并使用“求差”命令，完成拉伸特征（6）创建喇叭透孔拉伸特征。选择工作面，创建如下图所示的特征，在“选择意图”对话框中选择“单个曲线”，设置起始为，结束为，同样还要使用“求差”命令，完成拉伸特征。（7）创建喇叭透孔拉伸特征。选择工作面，创建如下图所示的特征，在“选择意图”对话框中选择“单个曲线”，设置起始为，结束为，同样还要使用“求差”命令，完成拉伸特征。（8）按照（7）中的步骤，对另外一个调整按钮孔进行同样操作，并对两者进行“倒圆”，设置倒圆半径.，完成倒圆特征，如下图所示：（9）创建边倒圆特征。选择闹钟后盖体的轮廓边缘，设置倒圆半径，完成倒圆特征，如下图所示：（10）倒圆特征完成后的整体效果图，如下图所示：（11）选择工作面，对其进行整体着色渲染后的效果图，如下图所示：2.2.3闹钟表盘结构设计与实体建模1.实例分析图示为闹钟表盘的整体效果图如上图所示，闹钟表盘主要由六十个大小不一的点位标志和一个中间表轴孔组成。六十个点位标志中有四个大点位.八个中点位以及四十个小点位，大点位指的是12点.3点.6点.9点，中点位指的是1点.2点.4点.5点.7点.8点.10点.11点，。2.主要知识点闹钟表盘设计和建模中，用到的主要知识点包括：（1）创建拉伸，孔，沿导引线扫掠特征。（2）求和，创建，求差等运算。（3）创建基准平面，基准轴等特征。3.设计流程首先设计闹钟表盘的基本轮廓尺寸，然后按顺序设计出大小不一的六十个点位尺寸，以及一个同心的表轴孔尺寸，保证整体效果和质量，符合一般设计标准和原则。4.具体设计步骤（1）首先创建新文件闹钟表盘体零件“.PRT”。 在草图工作面创建四个直径分别为D=2 .D=37.D=51. D=53 的圆，创建如下图所示的草图：（2）创建表盘体拉伸特征。选择工作平面，创建如下图所示的草图，分别设置D=53的圆的拉伸起始为0，结束为3；D=51的圆的拉伸起始为0，结束为5，完成拉伸特征。（3）创建表盘体全部拉伸特征完成后，整体效果如下图所示：（4）按照设计流程的顺序要求，在草图工作面绘制出各个点位的基本轮廓尺寸，具体的详细轮廓尺寸见下图所示：（5）该闹钟表盘零部件的正等测试图和正二测试图如下图（6）创建表盘点位体拉伸特征。选择工作面，创建如下图所示的特征，在“选择意图”对话框中选择“单个曲线”，设置拉伸起始为0，结束为1，完成拉伸特征。（7）创建边倒圆特征。选择闹钟表盘体的点位边缘，设置倒圆半径0.，完成倒圆特征，如下图所示：（8）倒圆特征完成后的整体效果图，如下图所示：（9）选择工作面，对其进行整体着色渲染后的效果图，如下图所示：2.2.4闹钟表轴结构设计与实体建模1.实例分析图示为闹钟表轴的整体效果图如上图所示，闹钟表轴主要由一个圆柱体组成2.主要知识点闹钟表轴设计和建模中，用到的主要知识点包括：（1）创建拉伸，沿导引线扫掠特征。（2）创建边倒圆，求和等运算。（3）创建基准平面，基准轴等特征。3.设计流程首先设计表轴的基本轮廓尺寸，使其与表轴孔达到间隙配合，其次保证整体效果和质量，符合一般设计标准和原则。4.具体设计步骤（1）首先创建新文件闹钟表轴零件“BIAOZHOU.PRT”。（2）按照设计流程的顺序要求，在草图工作面绘制出各个零部件的基本轮廓尺寸，具体的详细轮廓尺寸见下图所示： (3) 创建表轴体拉伸特征。选择工作平面，创建如下图所示的草图，在“选择意图”对话框中选择“单个曲线”，分别设置D=1.8的圆的拉伸起始为0，结束为11，完成拉伸特征。（4）创建边倒圆特征。选择闹钟表轴体的轮廓边缘，设置倒圆半径0.5，完成倒圆特征，如下图所示：（5）倒圆特征完成后的整体效果图，如下图所示：(6) 选择工作面，对其进行整体着色渲染后的效果图，如下图所示：2.2.5闹钟时针的结构设计与建模1.实例分析图示为闹钟时针的整体效果图如上图所示，闹钟时针部分主要由一个圆孔和长方体组成，其结构造型主要采用创建拉伸和“边倒圆”。2.主要知识点本闹钟时针部分模型的结构设计与建模主要采用了二维草图的创建。在草图工作平面进行曲线创建，使用草图的一些基本操作，如草图的约束以及添加几何约束等，在建模时还通过了拉伸.旋转或沿引导线串扫描作为截面几何体的曲线.草图.实体边缘等对象来生成实体。在闹钟时针部分设计中，用到的主要知识点包括：（1）创建拉伸，孔，沿导引线扫掠特征。（2）求和，创建，求差等运算。（3）创建基准平面，基准轴等特征。3.设计流程首先设计时针基本轮廓尺寸，按顺序设计出孔，外轮廓等尺寸，时针孔能够与表轴达到间隙配合，整体尺寸符合一般原则和要求，保证整体效果与质量。4.具体设计步骤（1）建立新部件文件。从“文件”下拉菜单中选择“新建”选项命令，打开“新建部件文件”对话框，选择目录建立部件文件名“SHIZHEN.PRT” （2）建立草图工作平面 （3）在“基本曲线”对话框中选择“圆”命令，作出如下图所示的两个直径分别为d=1.9，d=4的圆：（4）按照设计流程的顺序要求，在草图工作面绘制出各个零部件的基本轮廓尺寸，具体的详细轮廓尺寸见下图所示：（5）创建时针整体拉伸特征。选择工作面，创建如下图所示的特征，在“选择意图”对话框中选择“单个曲线”，设置起始为，结束为0.5，完成拉伸特征。（6）创建边倒圆特征。选择闹钟时针体的轮廓边缘以及内孔，在“选择意图”对话框中选择“单个曲线”，设置两者边倒圆半径1，完成倒圆特征，如下图所示：（7）全部边倒圆特征完成后的整体效果图，如下图所示：（8）选择工作面，对其进行整体着色渲染后的效果图，如下图所示：2.2.6闹钟分针的结构设计与建模1.实例分析图示为闹钟分针的整体效果图如上图所示，闹钟分针部分主要由一个圆孔和长方体组成，其结构造型主要采用创建拉伸和“边倒圆”。2.主要知识点本闹钟分针部分模型的结构设计与建模主要采用了二维草图的创建。在草图工作平面进行曲线创建，使用草图的一些基本操作，如草图的约束以及添加几何约束等，在建模时还通过了拉伸.旋转或沿引导线串扫描作为截面几何体的曲线.草图.实体边缘等对象来生成实体。在闹钟分针部分设计中，用到的主要知识点包括：（1）创建拉伸，孔，沿导引线扫掠特征。（2）求和，创建，求差等运算。（3）创建基准平面，基准轴等特征。3.设计流程首先设计分针基本轮廓尺寸，按顺序设计出孔，外轮廓等尺寸，分针孔能够与表轴达到间隙配合，整体尺寸符合一般原则和要求，保证整体效果与质量。4.具体设计步骤（1）建立新部件文件。从“文件”下拉菜单中选择“新建”选项命令，打开“新建部件文件”对话框，选择目录建立部件文件名“FENZHEN.PRT” （2）建立草图工作平面 （3）在“基本曲线”对话框中选择“圆”命令，作出如下图所示的三个直径分别为d=1.9，d=3 ，d=4的圆（4）按照设计流程的顺序要求，在草图工作面绘制出各个零部件的基本轮廓尺寸，具体的详细轮廓尺寸见下图所示： （5）创建分针整体拉伸特征。选择工作面，创建如下图所示的特征，在“选择意图”对话框中选择“单个曲线”，设置起始为，结束为0.5，完成拉伸特征。（6）创建边倒圆特征。选择闹钟分针体的轮廓边缘以及内孔，在“选择意图”对话框中选择“单个曲线”，设置两者边倒圆半径0.5，完成倒圆特征，如下图所示：（7）全部边倒圆特征完成后的整体效果图，如下图所示：（8）选择工作面，对其进行整体着色渲染后的效果图，如下图所示：2.2.7闹钟秒针的结构设计与建模1.实例分析图示为闹钟秒针的整体效果图如上图所示，闹钟秒针部分主要由一个圆孔和细长圆柱体以及圆柱体组成，其结构造型主要采用创建拉伸和“边倒圆”。2.主要知识点本闹钟秒针部分模型的结构设计与建模主要采用了二维草图的创建。在草图工作平面进行曲线创建，使用草图的一些基本操作，如草图的约束以及添加几何约束等，在建模时还通过了拉伸.旋转或沿引导线串扫描作为截面几何体的曲线.草图.实体边缘等对象来生成实体。在闹钟秒针部分设计中，用到的主要知识点包括：（1）创建拉伸，孔，沿导引线扫掠特征。（2）求和，创建，求差等运算。（3）创建基准平面，基准轴等特征。3.设计流程首先设计秒针基本轮廓尺寸，按顺序设计出孔，外轮廓等尺寸，时针孔能够与表轴达到间隙配合，整体尺寸符合一般原则和要求，保证整体效果与质量。4.具体设计步骤（1）建立新部件文件。从“文件”下拉菜单中选择“新建”选项命令，打开“新建部件文件”对话框，选择目录建立部件文件名“MIAOZHEN.PRT” （2）建立草图工作平面 （3）在“基本曲线”对话框中选择“圆”命令，作出如下图所示的三个直径分别为d=1.9，d=1,d=0.8的圆。（4）按照设计流程的顺序要求，在草图工作面绘制出各个零部件的基本轮廓尺寸，具体的详细轮廓尺寸见下图所示：（5）创建秒针整体拉伸特征。选择工作面，创建如下图所示的特征，在“选择意图”对话框中选择“单个曲线”，设置起始为，结束为0.2，完成拉伸特征。（6）创建边倒圆特征。选择闹钟秒针体的轮廓边缘以及内孔，在“选择意图”对话框中选择“单个曲线”，设置两者边倒圆半径0.1，完成倒圆特征，如下图所示：（7）全部边倒圆特征完成后的整体效果图，如下图所示：（8）选择工作面，对其进行整体着色渲染后的效果图，如下图所示：2.2.8闹钟电池后盖的结构设计与建模1.实例分析图示为闹钟电池后盖的整体效果图如上图所示，闹钟电池后盖部分主要由长方体面板组成，其结构造型主要采用创建拉伸等模型。2.主要知识点本闹钟电池后盖部分模型的结构设计与建模主要采用了二维草图的创建。在草图工作平面进行曲线创建，使用草图的一些基本操作，如草图的约束以及添加几何约束等，在建模时还通过了拉伸.旋转或沿引导线串扫描作为截面几何体的曲线.草图.实体边缘等对象来生成实体。在闹钟电池后盖部分设计中，用到的主要知识点包括：（1）创建拉伸，孔，沿导引线扫掠特征。（2）求和，创建，求差等运算。（3）创建基准平面，基准轴等特征。3.设计流程首先设计电池后盖边缘基本轮廓尺寸，使其与闹钟后盖腔孔达到间隙配合，尺寸符合一般原则和要求，保证整体效果与质量。4.具体设计步骤（1）建立新部件文件。从“文件”下拉菜单中选择“新建”选项命令，打开“新建部件文件”对话框，选择目录建立部件文件名“DIANCHIHOUGAI.PRT” （2）建立草图工作平面（3）按照设计流程的顺序要求，在草图工作面绘制出各个基本轮廓尺寸，具体的详细轮廓尺寸见下图所示：（4）创建电池后盖整体拉伸特征。选择工作面，创建如下图所示的特征，在“选择意图”对话框中，选择“单个曲线”，设置起始为，结束为2，完成拉伸特征。（6） 电池后盖整体拉伸特征完成后的整体效果图，如下图所示：（6）选择工作面，对其进行整体着色渲染后的效果图，如下图所示：3.装配过程与分析UG NX4.0的装配是指将零部件的模型装配为最终的产品模型，装配不是将零部件的模型复制到装配中，而是在装配中对零部件进行引用，可以对装配形成的产品进行总体结构分析、装配图绘制、间隙分析、干涉分析和质量管理等。l 零件的分析l 进入装配环境l 装配3.1零件的分析该闹钟的零部件共有八个，即闹钟后盖、中间腔体、表盘、电池后盖、表轴、时针、分针、秒针。按照正确的装配流程依次对闹钟进行装配，正确顺序是：l 中间腔体与闹钟后盖的装配l 闹钟后盖与电池后盖的装配l 表盘与表轴的装配l 表轴与时针的装配l 表轴与分针的装配l 表轴与秒针的装配l 中间腔体与表盘的装配3.2进入装配环境UG NX 4.0装配模块的进入方法为：启动UG NX 4.0系统，单击“新建”图标按钮，或选择菜单“文件”中的“新建”命令。系统弹出“新建部件文件”对话框，输入新建文件名称，选择“毫米”作为单位，单击“OK”按钮，进入系统界面，从“起始”下拉菜单中选择“装配”命令，进入装配应用模块，同时显示“装配”工具栏。3.3装配UG NX装配过程是在装配中建立部件之间的链接关系，它是通过关联条件在部件间建立约束关系，以确定部件在产品中的位置。在装配中，部件的几何体是被装配引用，而不是复制到装配中。引用它的装配部件将自动更新，以反映部件的最新变化。在UG NX系统中，常用的装配方法主要包括以下3种：l 自顶向下装配l 自底向上装配l 混合装配3.3.1创建闹钟中间腔体和闹钟后盖装配体（1）新建文件“zhongjianqiangti-hougai.prt”（2）添加部件“zhongjianqiangti.prt”，单击“添加现有组件”按钮，弹出“选择部件”对话框，选择“zhongjianqiangti.prt”,单击“确定”按钮后弹出“添加现有部件”对话框，同时弹出“组件预览”对话框。在“添加现有部件”对话框中设置ReferenceSet为“整个部件”，定位为“绝对”，单击“确定”按钮。（3）添加部件“hougai.prt”。在“选择部件”对话框中选择“hougai.prt”，并设置ReferenceSet为“整个部件”，定位为“配对”，单击“确定”按钮后，弹出“配对条件”对话框，选择配对类型为“对齐”，过滤器为“基准平面”，从“组件预览”对话框中选择基准平面，重新设置过滤器为“面”，单击“确定”按钮后，装配位置如下图所示：3.3.2创建闹钟后盖和闹钟电池后盖装配体（1）新建文件“hougai-dianchihougai.prt”（2）添加部件“hougai.prt”，单击“添加现有组件”按钮，弹出“选择部件”对话框，选择“hougai.prt”,单击“确定”按钮后弹出“添加现有部件”对话框，同时弹出“组件预览”对话框。在“添加现有部件”对话框中设置ReferenceSet为“整个部件”，定位为“绝对”，单击“确定”按钮。（3）添加部件“dianchihougai.prt”。在“选择部件”对话框中选择“dianchihougai.prt”，并设置ReferenceSet为“整个部件”，定位为“配对”，单击“确定”按钮后，弹出“配对条件”对话框，选择配对类型为“对齐”，过滤器为“基准平面”，从“组件预览”对话框中选择基准平面，重新设置过滤器为“面”，单击“确定”按钮后，装配位置如下图所示：3.3.3创建闹钟表盘和闹钟表轴装配体（1）新建文件“biaopan-biaozhou.prt”（2）添加部件“biaopan.prt”，单击“添加现有组件”按钮，弹出“选择部件”对话框，选择“biaopan.prt”,单击“确定”按钮后弹出“添加现有部件”对话框，同时弹出“组件预览”对话框。在“添加现有部件”对话框中设置ReferenceSet为“整个部件”，定位为“绝对”，单击“确定”按钮。（3）添加部件“biaozhou.prt”。在“选择部件”对话框中选择“biaozhou.prt”，并设置ReferenceSet为“整个部件”，定位为“配对”，单击“确定”按钮后，弹出“配对条件”对话框，选择配对类型为“对齐”，过滤器为“基准平面”，从“组件预览”对话框中选择基准平面，重新设置过滤器为“面”，单击“确定”按钮后，装配位置如下图所示：3.3.4创建闹钟时针和闹钟表轴装配体(1)新建文件“shizhen-biaozhou.prt”(2)添加部件“shizhen.prt”，单击“添加现有组件”按钮，弹出“选择部件”对话框，选择“shizhen.prt”,单击“确定”按钮后弹出“添加现有部件”对话框，同时弹出“组件预览”对话框。在“添加现有部件”对话框中设置ReferenceSet为“整个部件”，定位为“绝对”，单击“确定”按钮。(3)添加部件“biaozhou.prt”。在“选择部件”对话框中选择“biaozhou.prt”，并设置ReferenceSet为“整个部件”，定位为“配对”，单击“确定”按钮后，弹出“配对条件”对话框，选择配对类型为“对齐”，过滤器为“基准平面”，从“组件预览”对话框中选择基准平面，重新设置过滤器为“面”，单击“确定”按钮后，装配位置如下图所示：3.3.5创建闹钟分针和闹钟表轴装配体(1)新建文件“fenzhen-biaozhou.prt”(2)添加部件“fenzhen.prt”，单击“添加现有组件”按钮，弹出“选择部件”对话框，选择“fenzhen.prt”,单击“确定”按钮后弹出“添加现有部件”对话框，同时弹出“组件预览”对话框。在“添加现有部件”对话框中设置ReferenceSet为“整个部件”，定位为“绝对”，单击“确定”按钮。(3)添加部件“biaozhou.prt”。在“选择部件”对话框中选择“biaozhou.prt”，并设置ReferenceSet为“整个部件”，定位为“配对”，单击“确定”按钮后，弹出“配对条件”对话框，选择配对类型为“对齐”，过滤器为“基准平面”，从“