探析UG软件在机械设计中的应用

1、探析UG软件在机械设计中的应用 探析UG软件在机械设计中的应用 摘 要当前，UG软件作为世界上最为先进的集设计、制造和分析功能为一体的三维参数化多功能软件已经在机械设计中获得了非常广泛而且深入的应用。在UG软件中，最为常用的三个模块无疑于是CAD模块、CAM模块以及CAE模块，本文结合笔者的实践经验，在简单分析了UG软件的理论根底上，对它们在机械设计中的具体应用进行了探讨。 关键词UG软件；机械设计；CAD模块；CAM模块；CAE模块 中图分类号：TP391.72；TH122 文献标识码：A 文章编号：1009-914X45-0365-01 一、引言 UG软件是由美国UGS企业研制的，集合计算

2、机辅助设计、计算机辅助制造以及计算机辅助工程为一体的三维参数化多功能软件。UG软件是当前世界上最为先进的三维参数化软件，具备强大的设计、制造和分析功能，能够方便地对各种复杂实体进行建构，在当前很多领域中都获得了非常广泛的应用。本文通过对UG软件的根本介绍以及对UG软件中非常常用的CADCAMCAE三大模块在机械设计中的具体应用进行了探讨，希望可以为同类的UG软件实践应用提供一定的借鉴。 二、UG软件的相关概述 UG软件简介 UG是由美国UGS企业研制的三维立体参数化多功能软件，是当前应用最为广泛的计算机辅助设计、制造软件，在工业机械等众多领域中获得了非常广泛的应用。对于UG软件来说，其不仅可以

3、完成实体造型设计，而且可以有针对性的进行有限元分析，从而为机械设计的可靠性提高奉献了有效的分析方法。同时，UG软件对于数控机床的加工与生产来说，可以很方便地为其三维模型建立相应的数控代码，从而提供极大的便利。除此之外，UG软件根据各应用领域的不同，提高了多种类型的开发模块，以支持各级用户开发专用系统，正是UG具备的这些突出优势，使得其在汽车、航空以及机械等众多行业中获得了非常广泛而且深入的应用。 UG软件的主要特征 UG软件具有一系列突出的特征，首先，UG软件具备交互式的软件环境，可以显著提升工作人员的工作效率。比方，UG软件环境的局部可以完全根据操作人员的操作习惯进行定制，而且信息化窗口友好

4、，工具条可以随意伸缩。在使用过程中，可以随意调整右键的快捷菜单，并且常用的命令；其次，操作是根据工作流进行交互的，不需要点击太屡次的鼠标；第三，基于动态交互和智慧型的操作。前者允许设计人员在操作对象上快捷方便的进行操作，而后者可以进行快捷的选择，减少设计的实践，提升工作效率。 三、UG软件在机械设计中的具体应用 在上文中已经论述，UG软件之所以能够实现各种强大的功能，和其具备的各种功能模块是分不开的，下文将结合这些功能模块做详细论述。 UG软件的CAD模块 在CAD模块中，根本环境、零件建模以及装配和制图是最根本的组成局部。 首先，对于根本环境来说，主要包含下表中的主要功能：翻开、创立、存储等

5、文件操作；着色、消隐、缩放等视图操作；视图布局；图层管理；绘图及绘图机队列管理；表达式查询；特征查询；模型信息查询、坐标查询、距离测量；曲线曲率分析；曲面光顺分析；实体物理特性自动计算；用于定义标准化零件族的电子表格功能；Macro 宏命令自动记录、回放功能；User Tools 用户自定义菜单功能，使用户可以快速访问其常用功能或二次开发的功能。 其次，在零件建模时，设计人员可以结合不同零件的特征选用适宜的零件设计方法，而且设计方法简单，上手比拟快。不同方法对应的工具栏中具备相应的工具和命令，设计人员能够轻易、高效地完成对零件的设计工作。在CAD零件建模时，不同工具栏中的命令还具备一定的关联特

6、性，当对零件进行尺寸等的修改时，可以同时反应到装配和工程图中，并作出相应的修改，这和二维CAD制图相比，大大提升了效率。因此，对于设计人员来说，可以将主要精力投放在方案结构的研究上。 最后，UG软件还具有专门的装配设计模块以及制图模块。装配设计模块中含有自下而上和自顶而下两种主要的装配方法。自下往上主要是由是由已设计好的各个零件、按各零件在装配模型中的位置及配合要求直接装配成符合设计意图的设计模型的设计方法。对于该种方法来说，设计之前的零件尺寸、大小以及结构等形式已经被完全确定。设计人员可以灵活地将已经设计完成的零件插入到装配体模块之中，并添加相关有效的配合关系。而自顶向下的装配方法是直接在装

7、配模型中利用已有零件的点、边线或面等几何要素，根据设计思路，在现有零件的面或基准面上创立零件草图，从而根据零件的结构特点，选用适宜的零件设计方法，在装配图中直接创立新的零件设计方法。另外，CAD模块还允许设计人员能够结合实体模型针对产品进行工程图的绘制，在Unigraphic复合建模技术之下，建立与几何模型相关的尺寸，这种情况下，如果实体模型被改变，图也将自动被更新，减小绘制更新时间。 UG软件的CAM模块 CAM模块主要是基于易用的Motif环境的，是连接所有共同功能加工模块的根底。在CAM模块中，各级用户可以方便地根据自己的需要进行刀具移动、图形修改、编辑等的观察功能。在CAM模块中，还含

8、有多种设计与加工任务的操作程序。其中任务的主要类型有钻孔和攻丝等等。对于单一的用户化对话框来说，可以根据用户的实际需要进行专用菜单的修改或者编入。明显可以看出，在CAM模块之下，用户化的功能得到了非常明显的增强。 UG软件的CAE模块 CAE模块具备高度集成特征的实用工具，在CAE模块的环境中可以以较快的时间完成基于有限元的前后置处理。CAE模块所承当的任务主要是对有限元的分析，通过它不仅可以在不影响产品质量的根底上进行多重优化，而且可以有效减少开发时间。CAE模块提供了丰富的有限元分析理念模块的分析工具，可以实现实体上的网格划分和特定条件下的交互式划分。除此之外，CAE模块还提供了根本定义的

9、功能。当然前后置处理完成之后，CAE模块还可以将有限元分析的结果输送到解算器中进行后续的计算。该步骤完成之后，就可以进行结果的输出，输出的形式可以使图形，也可以使动画，输出方式有云图、等值线图等多种形式，同时CAE模块还具备动态仿真的功能。 四、结束语 综上所述，正是UG软件所具备的实体模型建构的强大功能，使得其在机械设计领域中获得了深入的应用，并创造了很多良好的价值。采用UG软件，不仅可以获得近乎完美的设计方案，而且可以贴近实际角度入手分析，对各种问题进行有效解决。笔者相信，随着未来UG软件的进一步升级和完善，其给机械设计领域所带来的奉献是不可估量的。 参考文献： 【1】 朱红波，董延军. 基于UG的机械原理模式探究J. 河南科技，2021，21：265-266. 【2】 谢友增，霍利鹏. 基于UG和ADAMS的机械手臂虚拟设计和仿真J. 机械工程与自动化，2021，03：26-27+30. 【3】 尚珍，静恩鹤. 基于UG的机械制图虚拟模型设计J. 科技创新与应用，2021，23：80. 【4】 傅伟，龚晶晶. UG NX变形功能在机械设计中的应用J. 科技创新与应用，202