陳蕊妍 王廣權(quán)

摘要：文章從UG軟件及其應(yīng)用優(yōu)勢分析入手，論述了機(jī)械設(shè)計中UG軟件的整合運(yùn)用。期望通過本文的研究能夠?qū)Υ龠M(jìn)機(jī)械設(shè)計質(zhì)量和設(shè)計水平的提升有所幫助。

關(guān)鍵詞：UG軟件;機(jī)械設(shè)計;運(yùn)用

1 UG軟件及其應(yīng)用優(yōu)勢

1.1 UG軟件

UG是由西門子PLM軟件公司研制開發(fā)的一款交互式CAD/CAM系統(tǒng)，其能夠為相關(guān)產(chǎn)品的設(shè)計及加工提供數(shù)字化造型，可滿足工藝設(shè)計需求。UG軟件具有強(qiáng)大的功能，能輕松地構(gòu)建起各種復(fù)雜實體及造型，該軟件包含三個設(shè)計層次，分別為結(jié)構(gòu)、子系統(tǒng)以及組件設(shè)計。

1.2應(yīng)用優(yōu)勢

UG軟件的應(yīng)用優(yōu)勢體現(xiàn)在如下幾個方面：該軟件具有良好的交互式界面，可按照設(shè)計人員的使用需要對界面進(jìn)行定制，信息窗口及工具條均為可伸縮，并且品質(zhì)較高，在界面中單擊鼠標(biāo)右鍵便可調(diào)出菜單，可對一些常用的命令進(jìn)行快速訪問，這在一定程度上提升了工作效率;該軟件基于動態(tài)交互的操作方式，由此使軟件的使用更加方便、快捷，設(shè)計人員能夠直接在窗口當(dāng)中對相關(guān)對象進(jìn)行操作，簡化了復(fù)雜的選擇流程;設(shè)計人員使用該軟件進(jìn)行項目設(shè)計的過程中，無需頻發(fā)點擊鼠標(biāo)，軟件本身具有較高的智能化程度，能在較短的時間內(nèi)完成對目標(biāo)任務(wù)的選擇，從而大幅度縮短設(shè)計周期。

2機(jī)械設(shè)計中UG 軟件的整合運(yùn)用

機(jī)械設(shè)計是機(jī)械制造的重要前提和主要依據(jù)，具體是指按實際使用需要，對機(jī)械進(jìn)行構(gòu)思，包括結(jié)構(gòu)、零件、形狀、尺寸等等，通過計算分析，將構(gòu)思轉(zhuǎn)化為實體的過程。在機(jī)械設(shè)計中，可對UG軟件的功能模塊進(jìn)行整合運(yùn)用，在提高設(shè)計效率的同時，可保證機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計質(zhì)量。

2.1工程圖模塊在機(jī)械設(shè)計中的運(yùn)用

工程圖是UG軟件中功能較為強(qiáng)大的一個模塊，該模塊包括如下功能：視圖放大、剖視圖、爆炸圖、漢字輸入、自動生成表格、自動標(biāo)注尺寸等等。在機(jī)械設(shè)計中，為使UG軟件工程圖模塊的各種功能得以充分發(fā)揮，設(shè)計人員可對3D實體化模型的投影功能進(jìn)行應(yīng)用，從而使工程圖與實體模型相關(guān)聯(lián)，這樣一來，當(dāng)模型中機(jī)械產(chǎn)品的外觀、尺寸以及方位出現(xiàn)變化時，工程圖也會隨之發(fā)生改變，由此除了能夠大幅度縮短工程圖的更新時間之外，還能防止丟線以及尺寸沖突等情況發(fā)生，進(jìn)一步提升了工程圖的準(zhǔn)確性，為機(jī)械設(shè)計提供可靠保障。

2.2在機(jī)械零件優(yōu)化設(shè)計中的應(yīng)用

在機(jī)械設(shè)計中，零件的優(yōu)化設(shè)計是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，只有保證所有零件均達(dá)到最優(yōu)化的程度，才能使設(shè)計出來的機(jī)械產(chǎn)品滿足使用需要。在該環(huán)節(jié)中，設(shè)計人員可對UG軟件進(jìn)行合理運(yùn)用。如，對受力構(gòu)件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計時，可借助UG軟件完成應(yīng)力與變形分析，具體過程如下：根據(jù)零件的基礎(chǔ)參數(shù)，構(gòu)建3D模型，并對相關(guān)的材料進(jìn)行選取，UG軟件提供了材料數(shù)據(jù)庫，其中有大量材料，只要不是太過特殊的材料，均可在材料數(shù)據(jù)庫中找到。選好材料之后，便可賦予零件相應(yīng)的材料特性，然后按零件工作時的受力情況，施加作用力，在這一過程中，設(shè)計人員必須控制好力的大小和方向，要盡可能與實際相同，在此基礎(chǔ)上，對零件工作時的邊界條件進(jìn)行限制，最后以求解的方式，便可獲得零件的應(yīng)力分布，據(jù)此對零件結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，使其滿足實際工作要求。

2.3在參數(shù)化設(shè)計中的應(yīng)用

機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計中，參數(shù)化設(shè)計是較為重要的環(huán)節(jié)之一，直接關(guān)系到機(jī)械產(chǎn)品的性能。在參數(shù)化設(shè)計中，設(shè)計人員可對UG軟件進(jìn)行合理運(yùn)用，通過軟件中的計算模塊，構(gòu)建與機(jī)械產(chǎn)品參數(shù)相關(guān)的表達(dá)式，如算數(shù)表達(dá)式、條件表達(dá)式等，然后利用這些表達(dá)式完成重要參數(shù)的計算，從而對機(jī)械產(chǎn)品的尺寸進(jìn)行控制，這樣可以使設(shè)計出來的機(jī)械更加合理。

2.4在裝配設(shè)計中的應(yīng)用

對于機(jī)械設(shè)計而言，裝配設(shè)計是重中之重，這是一個通過對機(jī)械產(chǎn)品裝配過程的分析，設(shè)計出可以實現(xiàn)產(chǎn)品優(yōu)化組合的裝配流程，從而使機(jī)械產(chǎn)品的裝配過程變得更加方便、快捷。在進(jìn)行裝配設(shè)計時，可運(yùn)用UG軟件中的裝配設(shè)計模塊，該模塊為裝配設(shè)計提供以下兩種方式：

2.4.1從下向上裝配。這種裝配設(shè)計方式要求設(shè)計人員有明確的設(shè)計思路，并且還要確定機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形式及零件之間的內(nèi)在聯(lián)系，在此基礎(chǔ)上，設(shè)計人員可將所有與機(jī)械產(chǎn)品相關(guān)的內(nèi)容一并輸入到UG軟件的裝配設(shè)計模塊當(dāng)中，然后在操作界面上，添加配合關(guān)系，從而使全部零件在裝配設(shè)計模型中處于合理的位置。同時，設(shè)計人員可在裝配設(shè)計模型中，對零件的位置進(jìn)行調(diào)整，以滿足機(jī)械產(chǎn)品的使用功能。如有必要，設(shè)計人員可以利用UG軟件中的運(yùn)動機(jī)構(gòu)模塊，建立相關(guān)模型，通過對零件運(yùn)動軌跡的跟蹤，分析機(jī)械產(chǎn)品中各個零件的力學(xué)性能，并以圖形或是表格的方式對分析結(jié)果進(jìn)行輸出，設(shè)計人員可依據(jù)分析結(jié)果對零件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行適當(dāng)修改，由此可使裝配設(shè)計達(dá)到最優(yōu)。

2.4.2從上向下裝配。這種裝配方式是在UG軟件的裝配設(shè)計模型中，按照零件的幾何要素，如點、線、面等，結(jié)合設(shè)計意圖，構(gòu)建零件草圖，選取適宜的零件完成機(jī)械產(chǎn)品的裝配。因該裝配方式是直接在模型中對新的零件進(jìn)行創(chuàng)建，所以需要根據(jù)零件的關(guān)聯(lián)性對位置及配合關(guān)系進(jìn)行調(diào)整。以上兩種裝配設(shè)計方式各具優(yōu)點，設(shè)計人員在具體應(yīng)用時，可結(jié)合實際進(jìn)行選擇，從而節(jié)省設(shè)計時間，提高設(shè)計效率。

結(jié)論：

綜上所述，機(jī)械設(shè)計是一項復(fù)雜程度相對較高的工作，對設(shè)計人員的專業(yè)技術(shù)水平有著很高的要求。為使設(shè)計出來的機(jī)械產(chǎn)品能夠達(dá)到預(yù)期中的目標(biāo)，設(shè)計人員可對UG軟件進(jìn)行進(jìn)行整合運(yùn)用，由此除了能夠縮短設(shè)計周期之外，還能提高設(shè)計質(zhì)量。

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