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        基于UG的汽車手剎虛擬裝配技術應用

        2010-03-28 03:56:46周曉剛
        裝備制造技術 2010年9期
        關鍵詞:棘爪手剎工程圖

        周曉剛

        (健雄職業(yè)技術學院,江蘇 蘇州 215411)

        裝配是按一定的精度和技術要求,將一組零散的零件,按一定的次序連接組合成產品的過程。其核心內容,是裝配序列規(guī)劃,對產品的質量起著關鍵性的作用。另一方面,裝配環(huán)節(jié)也是制約生產自動化的主要因素,裝配性能的好壞,是決定產品能否采用自動化裝配的關鍵。因此一個好的裝配順序規(guī)劃和工藝規(guī)劃,對改進產品設計、降低成本、縮短產品生產周期具有重要意義。

        虛擬裝配從根本上改變了傳統(tǒng)的產品設計和制造模型,在實際生產之前,首先在虛擬制造環(huán)境中,完成虛擬產品原形代替實際產品進行試驗,對其可行性和裝配性進行評價,從而達到整個產品全局最優(yōu),縮短產品設計和制造周期,降低產品開發(fā)成本,提高產品快速響應市場變化的能力。隨著國家工業(yè)化和信息化速度的加快和虛擬實現技術的不斷成熟,軟件、硬件的更加完備,虛擬裝配技術在企業(yè)得到越來越廣泛的應用。

        UGNX作為一種當前最流行的高端三維CAD軟件,其具有強大而豐富的功能模塊,越來越受到青睞。UGNX提供了多功能???,它們相互獨立又相互聯系,常用的模塊有:基本環(huán)境,零件建模,裝配,工程圖等。其中其裝配模塊又具有非常顯著的特點,使得UG在虛擬裝配技術應用方面得到越來越多的應用。

        1 汽車手剎基座工程圖的創(chuàng)建

        圖1 基座三維圖

        圖2 基座工程圖

        (2)設置視圖的顯示,添加基本視圖,在基本視圖工具條中選擇,并選擇比例為1∶1,在合適的位置放置視圖,同理放置其他方向的視圖,添加剖視圖。

        2 手剎主要零部件的裝配

        2.1 部件裝配

        圖3 添加組件對話框

        圖4 配對條件

        按照相同的方法完成手剎棘爪部分的虛擬裝配,棘爪的裝配如圖8所示。在002與001裝配體的基礎上單擊裝配命令,打開008與006裝配后的裝配體,用同樣的裝配方法將其裝配起來,裝配結果如圖9所示。

        圖5 零件006配對面

        圖6 零件008配對面

        圖7 加載圖

        圖8 棘爪的裝配圖

        圖9 手剎的裝配圖

        2.2 裝配過程中約束關系的分析

        配對條件應用在裝配中定位組建,可以指定一個部件相對于裝配體中的另一個部件(或特征)的放置方式和位置。UG中配對條件的類型包括配對、對齊和中心等。每個組件都有唯一的配對條件,這個配對條件由一個或多個約束組成,每個約束都會限制組件在一個或幾個自由度,從而確定組件的位置。在應用配對條件時應注意以下方面:

        (1)使用配對和對齊時,兩個參照必須為同一類型(例如平面對平面,點對點);

        (2)在添加平行約束的時候,適當的添加距離約束,可以更清楚的表示平行約束;

        (3)當兩個旋轉曲面的直徑不相等,軸線選取無效或不方便選取時,可以選擇使用中心約束。

        2.3 裝配干涉的檢查

        干涉檢查,就是對機械產品在運動過程中,可能出現的碰撞或干涉進行檢查。干涉檢查是動態(tài)裝配仿真的關鍵部分,尤其是復雜的空間運動機構。在實際的產品設計中,當產品中的各個零部件組裝完成后,往往要檢查零部件之間的干涉情況。

        干涉檢查的主要方法,有創(chuàng)建干涉體簡單干涉檢查和高亮顯示面簡單干涉檢查。干涉檢查的步驟:在裝配狀態(tài)下選中需要檢查干涉關系的裝配虛擬件,通過點選干涉檢查按鈕可以計算出兩兩虛擬件之間的干涉狀態(tài)。如不干涉或者干涉體積。圖10和圖11為lever arm與grip的裝配高亮顯示面簡單干涉檢查結果,橙色部分為干涉部分。

        圖10 干涉檢查設置

        圖11 干涉檢查結果

        3 結束語

        以UG NX軟件為平臺,以汽車手剎組件為產品設計對象,利用虛擬裝配技術,成功地在計算機虛擬環(huán)境中,完成了產品的裝配過程,并對裝配體進行干涉檢驗。可根據檢驗結果,修改設計。大大縮短了新產品的開發(fā)設計過程,降低成本、提高了產品質量。采用合理的虛擬裝配的方法,對設計數據進行有效的管理,虛擬裝配將在以后產品的設計和制造中發(fā)揮越來越重要的作用。

        [1]章兆亮.UGNX5.0寶典[M].北京:電子工業(yè)出版社,2009.

        [2]張廣禮.UG18基礎教程[M].北京:清華大學出版社,2002.

        [3]李 宏.虛擬裝配技術的研究現狀與發(fā)展趨勢[J].現代制造工程,2004,(12):114-116.

        [4]高 奇,徐 平.虛擬裝配技術在減速器設計中的應用[J].遼寧工程技術大學學報,2006,25(增刊):239-240.

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