南阳理工学院学生用三维CAD实训总结报告模板 张永孝.doc

三维CAD软件实训总结报告班级 11机制1 姓名 张永孝 学号 1102315113 2013年 3 月11日*实训时间： 2012-2013学年 第2学期，第1-2周*实训地点：CAD中心*指导老师：宗荣珍、李东如*实训目的：理解三维CAD技术的相关概念和三维CAD的基础知识，熟练UG软件的基本操作，掌握UG软件常用建模模块的使用方法。能够更直观、更全面地反映设计意图，为将来从事计算机辅助机械设计和制造工作打下基础。*实训内容：一、UG软件基础知识和基本操作1.产品综述：UG最早应用于美国麦道公司。它是从二维绘图、数控加工编程和曲面造型等发展起来的软件。20世纪90年代初，美国通用公司选中UG作为全公司的CAD/CAM/CIM主导系统，这进一步推动了UG的发展。2.功能简介：（1）建模的灵活性（2）协同化和高级装配建模技术（3）直观的二维绘图（4）强大的数控加工能力（5）领先的钣金件制造技术（6）集成的数字分析技术（7）先进的用户开发工具（8）内嵌的广场电子表格(9)可分阶段实施的数据管理3.工作环境与工具栏定制： （1）操作环境包括基本的系统操作界面，用户操作界面设置和环境参数设置等内容;系统操作界面中主要包括标题栏，菜单栏，提示栏，工具栏，绘图工作区和资源导航条等这些部分分担着各不相同的功能;文件管理具体包括新建文件，打开文件，保存文件，关闭文件，导入和导出文件等工作;工具栏是为快速访问常用操作而设计的特殊对话框，工具栏是一行图标，每个图标代表一个功能，当进入某个模块应用时，为使用户有较大的图形窗口，在默认状态下系统只显示一些常用的工具栏及常用的图标按钮，而不是显示所有工具栏和它们全部图标。 图1.1 软件界面 图1.2 “标准”工具栏 图1.3 自定义工具栏（2）建模工具：.在造型设计过程中，许多操作功能将用到ug中一些常用系统工具如点构造器，矢量构造器，类选择器和坐标系构造器等。这些系统常用工具将对建模操作起到辅助，帮助用户方便地创建参考点，参考方向，变换工作坐标系。.坐标系是用来确定特征或对象的方位，ug系统中用到的坐标有两种形式，分别为绝对坐标系acs和工作坐标系wcs ;绝对坐标系是模型空间坐标系，其原点和方位固定不变，而工作坐标系用当前使用的坐标系，其原点和方位随时改变，在一个部件文件中，可以有多个坐标系，但只有一个工作坐标系，所有坐标系均为右手笛卡尔坐标系。.图层操作，在零部件设计过程中，合理地利用图层以有坐标系的操作，将大大提高设计效率，并且使计对象易于控制和操作图层类似于设计师在透明覆盖层上建立模型的方法，一个图层就类似于一个覆盖层。不同的是在一个图层上对象可以是三维的，选择菜单命令/格式，系统弹出下拉菜单，其中前五个命令为图层的相关应用。图1.4 “文件新建”对话框.视图布局是按用户定义的方式排列在图形窗口的视图集合，一个视图布局最多允计同时排列9个视图，允计用户同时从各个侧面观察模型，以提高建模速度，用户可以在布局中的任意视图内选择对歇脚，并且视图可以随部件文件一起保存或删除选择菜单命令/视图/布局/系统弹出/布局/下拉菜单，利该菜单可执行视图布置的操作。.在产品设计中，可能特征对象的位置或形式并不能达到设计的要求，可以通过对象进行各种变换操作，如平移，旋转，阵列，镜像，和比例等来实现对象的修改。.对象定位操位，水平定位，竖直定位，平行定位，垂直定位，平行距离定位，角度定位，点到点定位，点到线定位，直线到直线定位。（3）. UG设计步骤.建立主要的产品装配结构。用UG自上而下的设计方法，建立产品装配结构树。如果有些以前的设计可以沿用，可以使用结构编辑器将其纳入产品装配树中。其他的一些标准零件，可以在设计阶段后期加入到装配中。因为大部分这类零件需要在主结构完成后才能定形、定位； .在装配设计的顶层定义产品设计的主要控制参数和主要设计结构描述（如草图、曲线和实体模型等）。这些模型数据将被下属零件所引用，以进行零件细节设计。同时这些数据也将用于最终产品的控制和修改； .根据参数和结构描述数据，建立零件内部尺寸关联和部件间的特征关联； .用户对不同的子部件和零件进行细节设计。.在零件细节设计过程中，应该随时进行装配层上的检查，如装配干涉、重量和关键尺寸等此外，也可以在设计过程中，在装配顶层随时增加一些主体参数。然后再将其分配到各个子部件或零二、UG草图绘制及简单零件设计设计螺钉M1020：启动UG NX 5.单击“新建”图标，弹出“文件”对话框。在文件名中输入“LuoDingM1020”，单击“确定”按钮，进入UG NX 5界面。单击“建模”图标或菜单“应用模块”“建模”,进入建模模块。单击“特征”工具栏中的“草图”图标，进入草图绘制界面，弹出“创建草图”对话框，选择XCYC平面作为工作平面，绘制草图。单击“草图曲线”工具栏中的“直线”图标，弹出“直线”对话框。绘制草图单击“草图约束”工具栏中的“水平尺寸”图标，标注图中的水平直线。但基金“草图约束”工具栏中的“竖直尺寸”图标，标注图中的竖直直线。单击“草图约束”工具栏中的“角度尺寸”图标，标注途中的角度。单击“特征”工具栏中的“回转”图标，弹出“回转”对话框。选择上一步绘制的草图，选择坐标原点为基点，单击“确定”按钮。图1.5 创建草图创建回转特征。单击“特征操作”工具栏中的基准图标，弹出“基准轴”对话框。在捕捉点工具栏中单击“现象点”图标。选取两点。单击“基准轴”对话框中的“确定”按钮，创建基准轴。单击“特征”工具栏中的腔体图标，弹出“腔体”类型对画框。单击“矩形”按钮。弹出“矩形腔体”放置面选择对话框。选择螺钉头面为放置面，弹出“水平参考”对话框。选择第十二步创建的基准轴为水平参考。弹出“矩形腔体”参数对话框。参数设置好，单击“确定”按钮。弹出“定位”对话框。在“定位”对话框中单击“水平”图标，最大圆弧中心与腔体长中心线的水平距离为12.5，单击是“竖直”图标，最大圆弧中中心与腔体短中心线，竖直距离为1.25。单击确定“按钮”。创建矩形腔体单击“特征操作”工具栏中的“螺纹”图标，弹出“螺纹”对话框，选中“详细的”单选按钮。选择创建螺纹的圆柱面。单击“螺纹”对话框中的“确定”按钮。创建螺纹特征。 图1.6 螺钉及螺纹特征三、UG典型工业造型零件设计茶杯启动UG NX 5.单击“新建”图标，弹出“文件”对话框。在文件名中输入“chabei”，单击“确定”按钮，进入UG NX 5界面。单击“建模”图标或菜单“应用模块”“建模”,进入建模模块。单击“特征”工具栏中的“圆柱”图标，弹出“圆柱”对话框，设置如图所示，单击“确定”按钮，完成圆柱1的创建。同理创建一个直径和高度分别是60和5，矢量方向为-ZC轴方向的圆柱2 。 （2） （3）（3） 创建的圆柱，如图所示。（4）单击“特征操作”工具栏中的“抽壳”图标，弹出“抽壳”对话框，设置厚度5mm，选择最上面圆柱的顶端面为去除面，单击“确定”按钮。 （4） （5）（5）完成抽壳操作，如图所示。(6) 单击“特征”工具栏中的“孔”图标，弹出“孔”对话框，设置如图，选择小圆柱地面为孔放置面，单击“确定”按钮，弹出“定位”对话框，在对话框单击“点到点”图标，选择圆柱底面圆弧，弹出“设置圆弧的位置”对话框，单击“圆弧中心”按钮 。 （6） （7）(7)完成孔操作，生成模型，如上图所示。(8)单击菜单“格式”“WCS”“旋转”，弹出“旋转WCS绕”对话框，设置如下图所示。（9）单击“曲线”工具栏中的“样条”图标，弹出如图所示的“样条”对话框。单击“通过点”按钮。（10）弹出“通过点生成样条”对话框，设置如图所示，单击“确定”按钮。（11）弹出“样条”点生成对话框，如图所示，单击“点构造器”按钮，弹出“点”对话框，单击“光标位置”图标，在屏幕中单击大约5个位置点，连续单击“确定”按钮。（12）生成样条曲线，如图所示。 （9） （10） （11） （12）（13）单击菜单“格式”“WCS”“旋转”，弹出“旋转WCS绕”对话框，设置如图所示。 （14）单击“曲线”工具栏中的椭圆图标，弹出”点”对话框，按系统提示确定椭圆圆点，输入（0,0,0）作为椭圆圆点，单击”确定”按钮，弹出“椭圆”对话框，设置如图所示，单击“确定”按钮。（15）生成椭圆，如图所示。 （15） （16）（17）单击“特征操作”工具栏中的“边倒圆”图标，弹出“边倒圆”对话框，设置如图所示。 （17） （18）（18）为杯底边与柄，杯身接触处边倒圆，如图所示。四、UG典型机械零件设计1、 进入UG NX主界面、选择菜单命令、在【文件】/【新建】对话框中选择【建模】并在“名称”文本框中输入“benggai”,再确定存放路径。2、 创建长方体和边倒圆：在【插入】/【设计特征】/【长方体】对话框的“长度”“宽度”和“高度”分别输入“126”“84”和“10”并点击“电捕捉”在“XC”“YC”“ZC”文本框输入“-126/2”“-84/2”“0”单击确定。再选择“边倒圆”对话框中输入“42”并选取四个竖直的边，单击确定。3、 创建基准平面：在【插入】/【基准/点】/【基准平面】选取XC-ZC生成基准平面，用同样方法生成YC-ZC的基准平面。4、 创建垫块：在【插入】/【设计特征】/【垫块】选择“矩形”并选择去模块上表面，选取XC轴为参考方向，在弹出的“长度”“宽度”和“高度”分别输入“42+2*14”“2*14”和“22-10”其他不变，点击确定，在弹出的“定位”对话框中选择“线到线”完成垫块操作。5、 凸台倒角：【插入】/【特征操作】/【边倒圆】在对话框中输入“14”并选取四个竖直的棱边。单击确定完成边倒角。6、 拔模：在【插入】/【细节特征】/【拔模角】对话框的“指定矢量”选择Z正方向为开模方向，选取底面作为拔模的起始面。再选取需要进行拔模的侧面。在“拔模角”的对话框中“角度”选择“函数”并输入“1/10”单击确定。重复以上操作，对垫块的侧面进行拔模。7、 边倒圆：【插入】/【特征操作】/【边倒圆】在对话框中输入“3”并选取底板上表面和垫块的上表面的棱边，单击确定。8、 移动坐标系：【格式】/【WCS】/【原点】对话框中的“XC”“YC”和“ZC”分别输入“21”“10”“0”单击确定，完成坐标系的移动操作。9、创建基准轴：在【插入】/【特征】/【基准轴】创建三个坐标系的基准轴。10、创建简单孔：在【插入】/【设计特征】/【NX5版本之前的孔】选择简单孔，在“直径”“慎独”和“顶锥角”文本框输入“16”“14”“0”选取地面作为孔的放置面，点击确定，在“定位”对话框中选择“圆弧中心”单击确定。11、创建沉头孔：在【插入】/【设计特征】/【NX5版本之前的孔】选择陈偷空在“沉头孔直径”“沉偷空慎独”“孔径”分别输入“18”“1”“9”选取底板的上表面，单击确定，在“定位”的对话框中选取XC方向的基准轴并在“当前表达式”中输入“35”单击确定。在“定位”的对话框中选择“点到线”并选取YC作为目标边单击确定，完成一个沉头孔的创建。12、在【插入】/【关联复制】/【实例】中选择“圆周阵列”选取要阵列的特征，单机确定。在【实例】的对话框“数字”和“角度”分别输入“3”和“90”再选择基准轴。再选取基准轴ZC在【创建实例】对话框选择【是】，完成沉头孔阵列操作。13、镜像沉头孔：在【插入】/【关联复制】/【镜像特征】的实例和圆形阵列，选取ZY，单击确定完成镜像操作。14、创建定位销：在【插入】/【设计特征】/【NX5版本之前的孔】选择简单孔，再选择模块底板的上下面并在“直径”文本框输入“6”单击确定。在“定位”对话框输入“35*cos（45）”单击应用，再选取YC基准轴并输入“35*sin（45）”单击确定。完成一个定位销的创建，再阵列定位销，选取圆周阵列，再【实例】对话框输入“2”“180”单击确定，弹出对话框选取基准轴，点击确定。15、图层操作：点击【移动图层】选择类型过滤器，选择“基准”返回类选择。点全选，点确定弹出对话框输入61单击确定，完成图层移动操作。16、在工具栏中单击【文件】/【保存】，完成部件文件的保存。五、UG典型装配图及爆炸图设计（一）台虎钳装配图图1.7 装配建模步骤（1）添加钳座单击“标准”工具栏中的“打开”图标，弹出“打开部件文件”对话框，输入“QianZuo.Prt”,单击“OK”按钮，进图UG NX 5主界面。单击“标准”工具栏中的图标，弹出“类选择”对话框。选择钳座实体，单击“确定”按钮。弹出“变换”对话框。单击“绕直线旋转”按钮。弹出“变换”选择对话框。单击“点和矢量”按钮。弹出“点”对话框，选择原点为基点，单击“确定”按钮，弹出“矢量”对话框，选择ZC轴正向方向为矢量方向，单击“确定”按钮，弹出“变换”角度对话框，设置好之后，单击“确定”按钮。弹出“变换”操作对话框。单击“确定”按钮。弹出“变换”确认对话框。在该对话框中，单击“Transform Parents”按钮，返回“变换”选择对话框，单击“取消”按钮。在视图区选中钳座，单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择“视图方向”“正二侧视图”。（2）添加开口螺母单击“装配”工具栏中的“添加组件”图标，弹出“添加组件”对话框。弹夹“打开”按钮，弹出“部件名”对话框，选择“FangKuaiLuoMu.prt”，单击“OK”按钮，载入该文件。在“定位”下拉列表框中选择“配对”。单击“确定”按钮。单击菜单“文件”“另存为”，弹出“部件文件另存为”对话框，输入“TaiHuQian.prt”，单击“OK”按钮，进入 UG NX 5主界面。弹出“配对条件“对话框，同时可预览加载的部件文件。选择相配部件和基础部件。在“配对条件”对话框中的“距离表达式”文本框中输入3.单击“确定”按钮。在视图区选中上一步安装的方块螺母，单击鼠标右键，单击“重定位”按钮，弹出图图所示的“重定位组件”对话框。单击点到点图标，单击“确定”按钮。弹出“点”对话框。单击两点图标，先后在视图区选取两点。单击“装配”工具栏中的“添加组件”图标，弹出“添加组件”对话框。在“定位”下拉列表框中选择“配对”，单击“打开”按钮，弹出“部件名”对话框，选择“HuoDongQianKou.prt”，单击“OK”，按钮，载入该文件。单击“确定”按钮，弹出“配对条件”对话框，同时可预览加载的部件文件。弹夹“配对”图标，选择相配部件和基础部件。单击“中心”图标，选择相配部件和基础部件。单击“平行”图标，选择相配部件和基础部件。（3）安装螺钉单击“装配”工具栏中的“添加组件”图标，弹出“添加组件”对话框。在“定位”下拉列表框中选择“配对”，单击“打开”按钮，弹出“部件名”对话框，选择“LuoDing.prt”单击“OK”按钮，载入该文件。单击“确定”按钮，弹出“配对条件”对话框，同时可预览加载的部件文件。单击“配对”图标，选择相配部件和基础部件。单击“中心”图标，选择匹配部件和基础部件。单击“确定”按钮，安装螺钉。（4）安装垫圈单击“装配”工具栏中的“添加组件”图标，弹出“添加组件”对话框。在“定位”下拉列表框中选择“配对”，单击“打开”按钮，弹出“部件名”对话框，选择“DianQuan.prt”，单击“OK”按钮，载入该文件。单击“确定”按钮，弹出“配对条件”对话框，同时可预览加载的部件文件。单击“配对”图标，选择相配部件和基础部件。单击“中心”图标，选择相配部件和基础部件。单击“确定”按钮，安装垫圈。（5）安装螺杆单击，装配“工具栏”中的“添加组件”图标，弹出“添加组件”对话框。在“定位”下拉列表框中选择“配对”，单击“打开”按钮，弹出“部件名”对话框，选择“LuoGan.prt”，单击“OK”按钮，载入该文件。单击“确定”按钮，弹出“配对条件”对话框，同时可预览加载的部件文件。单击配对图标，选择相配部件和基础部件。单击“确定”按钮，安装螺杆。（6）安装垫圈10单击“装配”工具栏中的“添加组件”图标，弹出“添加组件”对话框。在“定位”下拉列表框中选择“配对”单击“打开”按钮，弹出“部件名”对话框，选择“DianQuan10.prt”，单击“OK”按钮，载入该文件。单击“确定”按钮，弹出“配对条件”对话框，同时可预览加载的部件文件。单击“配对”图标，选择相配部件和基础部件。单击“中心”图标，在视图区选择相配部件和基础部件。单击“确定”按钮，安装垫圈10.（7）安装螺母M10单击“装配”工具栏中的“添加组件”图标，弹出“添加组件”对话框。在“定位”下拉列表框中选择“配对”，单击“打开”按钮，弹出“部件名”对话框，选择“LuoMuM10.prt”，单击“OK”按钮，载入该文件。单击“确定”按钮，弹出“配对条件”对话框，同时可预览加载的部件文件。单击“配对”图标，选择相配部件和基础部件。单击“中心”图标，在视图区选择相配部件和基础部件。单击“确定”按钮，安装螺母M10.（8）安装销316单击“装配”工具栏中的“添加组件”图标，弹出“添加组件”对话框。在“定位”下拉列表框中选择“配对”，单击“打开”按钮，弹出“部件名”对话框，选择“Xiao316.prt”,单击“确定”按钮，弹出“配对条件”对话框，同时可预览加载的部件文件。单击“中心”图标，选择相配部件和基础部件。单击“距离”图标，选择相配部件和基础部件。在“配对条件”对话框中的“距离表达式”文本框中输入0.单击“确定”按钮，安装销316.（9）安装护口板单击“装配”工具栏中的“添加组件”图标，弹出“添加组件”对话框。在“定位”下拉列表框中选择“配对”，单击“打开”按钮，弹出“部件名”对话框，选择“HuKouBan.prt”，单击“OK”按钮，载入该文件。单击“OK”按钮，载入该文件。单击“确定”按钮，弹出“配对条件”对话框，同时可预览加载的部件文件。单击“配对”图标，在视图区选择相配部件和基础部件。单击“中心”图标，选择相配部件和基础部件。单击“中心”图标，选择相配部件和基础部件。单击“确定”按钮，安装护口板。同理依据上面的步骤，安装另一侧的护口板。（10）安装螺钉M10-20单击“装配”工具栏中的“添加组件”图标，弹出“添加组件”对话框。在“定位”下拉列表框中选择“配对”，单击选择“LuoDingM1020.prt”，单击“OK”按钮，载入该文件。单击“确定”按钮，弹出“配对条件对话框，同时可预览加载的部件文件。单击“中心”图标，选择相配部件和基础部件。单击“确定”按钮，安装螺钉M1020。同理，按照上边的步骤安装另一个螺钉。同理，按照上面的步骤在另一个护口板上安装螺钉。图1.8 台虎钳装配图（二）台虎钳爆炸图1：创建爆炸单击“爆炸图”工具栏中的“创建爆炸图”图标，弹出“创建爆炸图”对话框。在“名称”文本框中输入“TaiHuQian”。单击“确定”按钮，创建台虎钳爆炸图。单击“爆炸图”工具栏中的“自动创建爆炸”图标，弹出“类选择”对话框，单击“全选”按钮，选中所有的组件。单击“确定”按钮，弹出“爆炸距离”对话框，设置为60.单击“确定”按钮。2：编辑爆炸图