UG儿童滑板模型的设计
日期： 2012年10月14日 【摘要】
UG主要为机械制造企业提供包括从设计、分析到制造应用软件、基于Windows的设计与制图产品、集团级产品数据管理系统、产品可视化技术以及被业界广泛使用的高精度边界表示的实体建模核心在内的全线产品。
UG在航空航天、汽车、通用机械、工业设备、医疗器械以及其它高科技应用领域的机械设计和模具加工自动化的市场上得到了广泛的应用。
本课题详细叙述了运用UG软件进行滑板的模型设计及仿真加工的方法。先在UG软件的建模中，通过拉伸、布尔运算、实体抽壳和实体倒圆角等功能绘制出儿童滑板的三维模型。然后在UG的加工模块中，完成滑板模型的虚拟制造，生成了两个平面轮廓铣程序，一个是粗加工程序另一个是精加工程序。在虚拟制造中，还需要考虑到刀具、切削用量等加工工艺的选择，这些在文中也作了详细介绍。
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关键字:】UG；虚拟制造；滑板
引言 1
一、设计要求 2
（一）儿童滑板介绍 2
（二）设计要求 2
二、滑板的实体设计与分析 3
（一）设计分析 3
（二）滑板的设计过程 4
三、滑板的表面模拟加工与分析 11
（一）模拟加工的思路 11
（二）CAM模拟加工过程 11
总结 14
参考文献 15
谢辞 16
引言
UG不仅具有强大的实体造型、曲面造型、虚拟装配等设计功能,在设计过程中可进行有限元分析、机构运动分析、动力学分析和仿真模拟，把各种图形数据、工艺信息、加工数据，通过数据库集成在一起，提高设计的可靠性；同时，可用建立的三维模型直接生成数控代码，用于产品的加工，其后处理程序支持多种类型数控机床。具体来说，该软件具有以下特点：
1 具有统一的数据库，真正实现了CAD/CAE/CAM等各模块之间的数据交换的自由切换。
2 采用复合建模技术，可将实体建模、曲面建模、线框建模、显示几何建模与参数化建模融为一体。
3 用基于特征（如孔、凸台等）的建模和编辑方法作为实体造型基础，形象直观。
4 曲面设计采用非均匀条作基础，可用各种方法生成较复杂的曲面，特别适合于设计汽车的外形、设计轮机叶片等复杂的曲面造型。
5可直接从三维实体生成二维工程图。
一、设计要求
UG是把各种图形数据、工艺信息、加工数据，通过数据库集成在一起，目标是用最新的数学技术，即自适应局部网格加密、多重网格和并行计算，为复杂应用问题的求解提供一个灵活的可再使用的软件基础。本课题就是利用UG软件的强大功能完成滑板模型三维造型设计及制造，目的是研究和掌握UG在模具设计中的应用。
（一）儿童滑板介绍
滑板运动是冲浪运动在陆地上的延伸。前者受地理和气候条件的限制，而后者则有更大的自由度。滑板运动以滑行为特色，崇尚自由的运动方式，体验与创造超重力的感受，给滑者带来成功和创造的喜悦。滑板运动不同于传统运动项目，不拘泥于固定的模式，需要滑手自由发挥想象力，在运动过程中创造，以创造力来运动，强调身心的自由，推崇与自然互相融合的运动理念。
现在小朋友们的玩具非常多，滑板就是其中一种。本文就是对儿童滑板的设计介绍。在生活中，许多小朋友对滑板充满兴趣，而滑板也能带给小朋友很多乐趣。滑板是轮舞飞车的变形车和改良品，运动时，双腿站立在活力车的两侧，通过扭动身体成Ｓ形来驱动车子前进，集合了诸多滑板类玩具车的优势，动感十足，自由调节，有趣、时尚、动感。儿童常玩滑板车可锻炼身体的灵活性，提高反应速度，增加运动量，加强机体抵抗能力。
（二）设计要求
该模块同时提供通用的点位加工编程功能，可用于钻孔、攻丝和镗孔等加工编程。UG软件所有模块都可在实体模型上直接生成加工程序，并保持与实体模型全相关。本课题就是基于UG滑板模型的计算机辅助设计与制造。利用UG软件的强大功能完成滑板模型三维造型设计及制造，目的是研究和掌握UG在模具设计中的应用。
课题的主要要求：
设计一个儿童滑板，形状为两边两块，通过中间连杆连接起来的。通过两腿蛇形用力前进的玩具。
两块主要板大致成椭圆形。大半径为350mm，小半径为250mm，30mm厚的不规则椭圆形。
滑板下面两个滑轮，和滑轮的轴、支架、轮廓
中间连杆为直径50mm、长200mm的柱体。
连杆外部一层5mm的防护垫。
滑板表面设计图形、孔类使得看起来非常美观，并将滑板各表面分别导圆，直至没有棱角。
二、滑板的实体设计与分析
（一）设计分析
1．UG使用技巧：
① 自动命令的使用：
UG很多命令有包含自动判断的功能，如
中的 功能
图2-1 基准轴的选择 图2-2 基准面的选择
中的 功能等等，使用时用户大可不必使用后面的提示的各种功能，因为它们已经包含了后面的所有功能。
② 基准面作法的要点:
大多数面的作法是用两两关系来作的；要注意是选的对象是点还是边或是面；有时反过来选或明确约束是可以解决无效约束的问题； 基准面不一定能一次作出来的，对于圆柱面、球面大多要用到辅助的方法。
③ 创建草图使用技巧：
（1）给关系约束时要注意是选对象是选边还是选点；
（2） 非曲直给角度约束时要注意是选角的两端且要逆时针选才会得到内角标注；
（3） 出现红色过约束和棕色矛盾约束时用先去掉尺寸约束再去掉关系约束的方法来修正；
（4）画图的时候不要出现重线的问题
（5）在草图约束，在应用约束之后使用 Ctrl-MB1 以保持选择了的对象。这允许您很容易地应用多个约束，例如：平行和等长度同时使用。
（6）在草图，一些约束总是被显示，包括重合、在曲线上的点、中点、相切和同心的。其它的可以通过打开“显示更多约束”来显示。如果相关几何体太小，约束不显示。要看到任何比例的所有约束，关闭设置“动态约束显示”。要关闭所有约束，使用在草图约束工具条上的“不显示约束”的命令。
（7） 在草图中，您可以通过拖动尺寸原点来将其直接地移动到新位置。双击尺寸来编辑其值或名称。
④ 自由曲面的构造方法：
（1）通过点创建自由曲面（2）通过曲线创建自由曲面（3）通过曲面创建自由曲面
2.UG设计一般步骤：
① 确定制品
（1） 确认制品或制品图
（2） 图上有公差的尺寸需要确认
（3） 收缩率确认
② 构想阶段
该阶段必须要确定模具的大致结构,不一定要十分详细。 在这一阶段必须要做的是:
（1） 确定制品部大致的结构
（2） 确定模架的大小,结构
（3） 收集信息(包括腔数,成型机型号,制品和流道取出方式
（4） 确定分型面,浇口位置,顶杆位置等
③ 三维设计
（1） 首先要根据制品图画出制品的三维,这是模具设计正确的前提
（2） 制品部的3d设计
（3） 模架3d设计:一般是先确定出模架的大小,高度-----总体布局标准件的位置----具体到每块模板
（4） 3d的检查
这部分是必要的,要做全部3d的干涉检查,然后修改
（5）二维出图
所有非标准件,需要加工的零件都需要出图,以三维为前提,保证二维数据完全符合三维数据。
图纸不光是为了加工,主要是看配合部分的公差,以及加工好以后检查零件用。
原文链接：http://www.jxszl.com/jxgc/mjsk/4583.html
