图案的的数字化设计与制作-科技创新

1、航空制造工程学院创新能力综合训练研究报告题目图案的的数字化设计与制作所属课题：26 个英文字母图案的数字化设计与制作学院：航空制造工程学院专业名称：机械设计制造及其自动化班级学号：090317学生姓名： 潘小金合作者： 邱涛 饶江华指导教师： 陈为国二O 一一年 十一月图案的数字化设计与制作研究学生姓名：潘小金班级：090317指导老师：陈为国摘要：采用WinTopo Professional软件一键矢量化的功能，将 JPEG图片很 好的转化为UG软件可以识别的DXF格式文件，研究了通过结合 WinTopo Professional和UG软件，完成机械零件表面和模具表面雕刻文字和图案，结 果表

2、明，利用UG平面铣操作子类型可以实现一些雕刻功能，如下做具体的操 作步骤介绍主要创新点通过对UG软件的学习，发现其不仅是一款很强大的三维实体建模软件， 其UG NX CAM模块功能可以广泛的应用于平面雕刻领域中，但同时发现 UG PLANER-TEXT也存在很大的不足，如（1）汉字字体不丰富；（2）能雕 刻汉字，英文字母，阿拉伯数字等等，但不能雕刻复杂的图形；（3 ）生成的刀轨只能沿着字的轮廓（4 ）字只能水平和竖直摆放，不能随意摆放。本文就UG在平面雕刻中的应用做了一些探索，利用 WinTopo Professional软件一键矢量化功能，将 JPEG图片格式转换为UG可识别的 DXF文件，

3、在导入UG软件的过程中，也许转化完成的图案不是一个完整的 封闭曲线，但可以通过样条曲线进一步加工，将其连接为封闭曲线框。并且从中发现，普通的JPEG图片，一键矢量化很难捕捉到其外缘轮廓，所以可以利 用图片处理软件Photoshop,自主完成图案的构造，可以为后期 UG的处理，带来很大的方便。目 录研究报告11引言52研究方法62.1在 Photoshop中完成图案的构造 622在 WinTopo Professional中完成文件格式的转化 82.3在UG软件中，完成英文字母图案的雕刻，生成数控加工程序 93研究结果及分析163.1关于图案二维图成形问题 163.2 关于 WinTopo Pr

4、ofessional 软件的问题 164结论165参考文献171引言数字化设计与制作技术是利用数字化的信息对机床运动及加工过程进行控 制的一种技术，是用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械 设备动作控制的技术，是发展数控机床和先进制造技术的最关键技术。数控机 床作为数控技术实施的重要装备，是提高加工产品质量，提高加工效率的有效 保证和关键，而数控加工就是泛指在数控机床上进行零件加工的工艺工程。使 用UGNX软件提供的CAM功能可以根据新的CAD数据进行加工规划，快速、 精确地获得NC程序，避免了制造部门与设计部门之间由于缺乏交流而导致的 产品缺陷，这也机打的提高了产品的设计速度和

5、质量。本文主要介绍利用UG模块加工中的平面铣功能，结合 WinTopo Professional和Photoshop软件，完成26个英文字母图案的数字化设计与制作， 并详细介绍UG经行模块加工的方法和技巧。2研究方法2.1在Photoshop 中完成图案的构造1.进入Photoshop界面，新建图层，参数如图所示2利用文本功能，设置文本格式如图所示，完成文本图层11黒洁7- -T MQQ 点閘税利-回1臺1圭至X未标題1 66.7%（扎灰色阳）匸4护4-3将图片保存为JPEG格式2.2在 WinTopo Professional中完成文件格式的转化1.进入WinTopo Professiona

6、l界面，打开上步保存的文件 A.jpg二宜件 舗辑 视图世）閨像 矢量化00 窗口也 帮助to0S;戈瓷口2.勾选一键矢量化设置中简单边缘选项，将图片矢量化3将文件另存为DXF格式另存为MR2.3在UG软件中，完成英文字母图案的雕刻，生成数控加工程序1进入UG软件界面，打开上一步保存的文件 A.dxf2点击艺术样条选项，将图形连接成封闭的曲线框，如图所示3.进入草图坏境，构造矩形，进行拉伸，参数如图所示截面值距黑0mm结束it2mm 04将上部形成的封闭曲线框进行拉伸，尺寸如图所示5进入加工模块坏境，如图创建几何体6.创建操作，如图设定参数，勾选轮廓铳选项mill-co ntour7设置切削区

7、域，切削区域为上一步拉伸草图8点击操作选项中的生成轨迹，生成精加工刀具的路径如图所示9点击操作面板中的确定刀轨，打开刀轨可视化中的 3D动态，如图所示10单击车间文档，系统将以HTML格式显示所创建操作NXSHOP FLOOR DOCUMENTATIONCREATED BY : .AdiniBilralcrPART NAME : D：u2710.L Gn A_id：prtDATE : V ed Dec 19 19iM：202012OPERA HON LIS I BY PROGR.4MPROGRAM XAME : XC_PROGR.iMOPFR.XTIOX gfEOFER.ATIO DESCRI

8、PT10XTOOL5AMEPR0GR.O15AME : PROGRAM11.单击操作工具栏的后处理选项，生成精加工的NC程序，如图所示信息T n xN0030 G91 G23 Z0.0产：0040 TOO M06匪N0050 GO G90 X.1946 Y,24$9 SO M03N0060 G43 Z,3937 HOON0O7O Z1181NOOSO G3 X.194 .2499 Z.1166 I-.0006 J.0007 K.0002 F9.SN009DX. 19-16Y 299N0100X.196Y 2499N0110X.194SY.2499N0120耳.196T 299NO230X.19

9、6Y 2499N0140X.194fi.2499N0150X.196T 299N0160X. 1946Y 2499N0170X.1946Y.2499N01-20X196Y 2499N019OK 1946Y 2439ND200X.1946Y.2499忑11512.11362,1121 忑11062.2052 2*1077 忑1062Z1047Z.1032忑.1017Z10027.09*7 工亠.0006 王0006 I-.0006 工-DQ06 0006 I-.0006 工-0006 王十.3006 I-.0006 I-.0006 H D 0 0 6 I-.0006J.0007 u . 0 00

10、*7 J.0007002 7 0 00 J.000 J.O 0M J.0007 J.0007 忑.0007 J.0OOT J.ODO 萤.00020002 .0002 號0002 K.0002 K.0002 養.0002 K.0002 瓷002 養.0002 K.0002 萤.0002N0210N0220I-.0006二- 3 C? 2 6T . 0 C Z 6J.O QQTJ.0007J.ODO葢0002K0002瓷.002弍0002I-.0006Illi13.最终A字母图案雕刻效果如图所示，其他字母操作与此类似，在此不做详细 介绍3研究结果及分析3.1关于图案二维图成形问题很多人可能用普通

11、的JPEG图片，进行图片矢量化，由于图片不是单一的 文体图片，进行矢量化的过程中，很难准确捕捉到文字的外轮廓，所以最好使 用图片处理软件，自己构造一个单一的文体图片。当图片经过矢量化进入UG界面内，该图层不是一个二维草图，应该将其投影于某一个二维平面内，用样 条曲线画出其二维轮廓草图。3.2 关于 WinTopo Professional软件的问题Win Topo Professio nal是一款图像处理软件，但其一键矢量化功能也存在一 些问题，在复杂图案进行矢量化的过程中，边缘处常常出现断线的现象，此时 应勾选精确矢量化选项，将其平滑样条曲线的容差合适的改变，以达到图像处 理的目的。4结论虽

12、然UG的CAM模块不是专业的雕刻软件，但也可以巧妙的利用CAM模 块的平面铣操作子类型实现一些雕刻功能。雕刻的文字和图案可以来自UG系统本身，也可以来源于经过矢量化软件处理过的 DXF类型的文件，这样可以利 用UG雕刻更加复杂的图形。本文就UG在平面雕刻中的应用做了一些探索，利用WinTopoProfessional 软件一键矢量化功能，将JPEG图片格式转换为UG可识别的DXF文件，在导入 UG软件的过程中，也许转化完成的图案不是一个完整的封闭曲线，但可以通过 样条曲线进一步加工，将其连接为封闭曲线框。并且从中发现，普通的 JPEG图 片，一键矢量化很难捕捉到其外缘轮廓，所以可以利用图片处理

13、软件Photoshop, 自主完成图案的构造，可以为后期 UG的处理，带来很大的方便。5参考文献1 Chen H B, Wang Y C. Stress Rate Integral Equations on Elastoplastieity J. Acta MechanicaSinica , 1996, 12(1): 36-39.2 张澜庭，毛大立.吴建生.金属间化合物在工业中的应用J.上海金属，1999, 21(2):11-14.3 孙岩，文U瑞岩，张俊善，等.NiAl基金属间化合物的研究进展J.材料导报，2003, 17(7):10-13.4 李虎田，郭建亭，叶恒强.NiAl及金属间化合物

14、结构材料改善室温塑韧性及制备工艺的 研究进展J.稀有金属材料与工程，2006, 35(7): 1162-1166.姜肃猛，齐义辉.NiAl金属间化合物的制备技术J.辽宁工学院学报，2004, 24(5):43-48.陈国良，林均品.有序金属间化合物结构材料物理金属学基础M.北京：冶金工业出版社,1999.南昌航空大学航空制造工程学院创新能力综合训练研究报告成绩评定和评语班级：学号：姓名:I.课题名称：n .指导教师评语及评分评分：指导教师：（签名）评语:出师表两汉：诸葛亮先帝创业未半而中道崩殂，今天下三分，益州疲弊，此诚危急存亡之秋也。然侍卫之 臣不懈于内，忠志之士忘身于外者，盖追先帝之殊遇，

15、欲报之于陛下也。诚宜开张圣听， 以光先帝遗德，恢弘志士之气，不宜妄自菲薄，引喻失义，以塞忠谏之路也。宫中府中，俱为一体；陟罚臧否，不宜异同。若有作奸犯科及为忠善者，宜付有司论 其刑赏，以昭陛下平明之理；不宜偏私，使内外异法也。侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等，此皆良实，志虑忠纯，是以先帝简拔以遗陛下： 愚以为宫中之事，事无大小，悉以咨之，然后施行，必能裨补阙漏，有所广益。将军向宠，性行淑均，晓畅军事，试用于昔日，先帝称之曰能”，是以众议举宠为督:愚以为营中之事，悉以咨之，必能使行阵和睦，优劣得所。亲贤臣，远小人，此先汉所以兴隆也；亲小人，远贤臣，此后汉所以倾颓也。先帝在 时，每与臣论此事，未尝不叹息痛恨于桓、灵也。侍中、尚书、长史、参军，此悉贞良死 节之臣，愿陛下亲之、信之，则汉室之隆，可计日而待也F。臣本布衣，躬耕于南阳，苟全性命于乱世，不求闻达于诸侯。先帝不以臣卑鄙，猥自 枉屈，三顾臣于草庐之中，咨臣以当世之事，由是感激，遂许先帝以驱驰。后值倾覆，受 任于败军之际，奉命于危难之间，尔来二