UG参数化设计加工

【摘要】本文阐述了基于UG生成表驱动的三维参数化设计,并对罗茨鼓风机叶轮建立参数化模型、确定设计变量、给模型分配设计变量以及设置和编辑电子表进行了详细的论述,运用UG数控编程,生成加工程序。实践证明,利用此方法可以方便快捷地建立叶轮的三维参数化模型库,以实现叶轮的系列化设计,能大大提高设计效率。

【关键词】参数化设计;UG;罗茨鼓风机

1、引言

UG是Unigraphics的缩写,这是一个交互式CAD/CAM(计算机辅助设计与计算机辅助制造)系统,它功能强大,是一个可视化的系统,我们通过一系列菜单与UG进行通讯,整个编程过程我们始终与零件的可见模型交互,可以轻松实现各种复杂实体及造型的建构。

罗茨鼓风机是一种容积式的气体增压与输送机械,因其结构简单、安装灵活、输送介质不含油、在使用压力范围内排气量几乎不变等优点,已广泛应用于经济建设的各个行业。叶轮是罗茨鼓风机的核心部件,叶轮设计的好坏关系到整机的工作性能(包括耗能、噪声等)和使用寿命。罗茨鼓风机叶轮的曲面是渐开线曲面,由于尺寸较大,设计叶轮参数需要大量复杂的计算,设计周期长,而且很难保证转子的正确啮合和运动的平稳性。

应用UG通过输入叶轮不同段的参数方程,自动绘制出复杂的叶轮齿形, 并进行三维实体造型,再利用UG软件中建立族表的命令,便可以方便地得到同类型一系列叶轮的三维实体造型,提高了设计效率,对实际工程设计具有积极的参考价值。

2、UG参数化设计

参数化设计是将原有设计中某些尺寸,如定形、定位或装配尺寸定义为变量,修改这些变量的同时由一些简单公式计算出并变动其他相关尺寸,计算机根据这些新的参数值自动完成产品设计。参数化为产品模型的可变性、可重用性、并行设计等提供了手段,使用户可以利用以前的模型方便的重建模型,并可以在遵循原设计意图的情况下方便地改动模型,生成系列产品,大大提高了生产效率。

2.1建立表驱动

在UG中可以把叶轮曲面的系列尺寸完整地建立在电子表格中,形成一个叶轮的曲面数据库,这样做对于此数据库的管理、编辑和扩展都很方便。具体地说,可以任意修改表格中的某一个或某些数据、增加一组新的叶轮的曲面数据、增加设计变量等等,最终产生使用同一实体模型的系列叶轮的曲面三维模型,如图1-1。

2.2渐开线曲面生成

通过参数化设计,添加渐开线参数数据,并设计出渐开线曲线。通过拉深建模生成实体,如图1-2所示。

3、UG编程加工

加工中心编程软件有很多种,但使用UG编程自有它自身的特点:

(1)设计和编程在同一软件内完成,不用图档(资料)转换,省略了很多工序,避免出错;(2)拆电极不但方便快捷,而且十分直观,要加工哪里,加工多少,电极是什么样子,一目了然;(3)单独取出加工,非常方便。刀路实体模拟,让你对刀路看得更清楚,看得更明白,如图1-3所示。

4、结束语

基于UG罗茨鼓风机叶轮曲面的参数化设计, 通过输入叶轮不同段的参数方程,能自动绘制出复杂的叶轮齿形,并进行三维实体造型,同时改变一些参数就能方便地得到同一类型的系列产品,易实现产品系列化,大大提高了设计效率和设计精度,解决了常规设计方法很难或无法实现的一些问题,并通过UG的数控编程使得设计编程一体化,方便了生产加工。

参考文献

[1]王宁.罗茨鼓风机转子型面数控加工技术的应用.风机技术,1994(6):22~23

[2]苏春模.罗菠鼓风机及其使用[M].长沙:中南工业大学出版社,1999.

[3]彭文生,李志明, 黄华梁.机械设计[M].北京:高等教育出版社,2002 .

[4]杨建刚.旋转机械振动分析与工程应用[M].北京:中国电力出版社,2007.

[5]王京.罗茨鼓风机的技术性能[J].装备维修技术,2006(3):39-40.

推荐访问:参数 加工 设计 UG