基于ug的书画书本设计与制造

基于ug的书画书本设计与制造

0ug软件的应用现在，产品结构变得越来越复杂，功能越来越复杂，施工时间越短，产品更新越来越快，对产品的设计和制造也有更高的要求。随着计算机技术的飞速发展,现代设计方法和先进制造技术不断改进,CAD/CAM技术不断完善,由计算机技术、CAD/CAM技术、工业设计技术、现代控制技术、数控加工技术综合而成的数字化技术已广泛应用于现代产品的设计与制造过程中,使得复杂产品的设计与制造变得越来越简单,缩短了产品的生产周期,提高了产品的生产效率,降低了产品的生产成本。UG软件是机械设计集成化软件,集CAD/CAM/CAE功能于一身,具有功能强大、性能稳定以及兼容性好、交互性强等特点,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,大大提高了产品数字化设计与制造的水平。随着时代的发展,生活水平的大幅提高,人们对艺术作品的欣赏要求也越来越多元化,如何应用UG软件实现名家书画作品的数字化设计与制造,具有一定现实意义和应用价值。本文主要以齐白石的“对虾图”(图1)为例,介绍书画作品数字化设计与制造的方法与过程。1基于ugsx4的“对虾图”建模CAD建模是数字化产品设计与制造的关键阶段,随着CAD技术的迅猛发展,CAD建模技术已由二维建模发展到三维建模;已由线框几何模型、表面几何模型、实体几何模型发展到特征建模技术和参数化建模,模型信息不仅包括几何信息,而且还具有了尺寸、材料、公差、工艺、成本等非几何信息,以便更好的进行后继的模型处理。基于UGNX4的“对虾图”建模过程如下:打开UGNX4,以“duixiatu”为文件名新建模型,并进入“草图绘制”界面。在草图平面内,运用“直线”、“曲线”、“曲线编辑”等命令进行框架线、文字和印鉴的绘制,如图2所示。完成草图后,运用“拉伸”、“倒角”等命令进行操作,生成的“对虾图”模型如图3所示。经“调色板”给模型配色后的效果如图4所示。2轨迹的准确性检验计算机辅助制造(CAM)一般包括工艺设计、数控编程等内容,主要用来确定零件的加工方法、加工顺序、所用设备以及虚拟加工并生成NC加工程序。目前很多软件都具备CAM功能,而UG软件提供了一种通过交互式编程以产生精确加工轨迹的方法。可以建立一种称之为刀具位置源文件(CLSF)的刀具轨迹文件,UG软件还可以对产品进行仿真加工,能交互式地模拟、验证和显示NC加工路径,还可以很方便地对粗加工、半精加工、精加工、根切等程序进行简单的编辑,生成的文件经后置处理即可被数控机床接受并用于数控加工。基于UGNX4的“对虾图”CAM处理过程如下:打开UGNX4,加载模型“DuiXiaTu”,进入加工界面,以模型的右上角为加工坐标的原点,设定加工的安全平面为10mm,创建加工程序名“DuiXiaTu”。设定加工工艺,包括创建加工所需要的刀具、创建加工零件的方法、创建加工所需要的操作等。然后,创建加工轨迹、运用实体仿真,验证轨迹的准确性,结果如图5所示。加工轨迹验证正确后,进行程序后处理,输出的程序代码如下(节选):%O0001N0010G40G17G90G64T01M06N0040G0G90G54X-91.4982Y-55.S16000M03N0050G43Z.9374H01M08N0060Z-1.3568N0070G1Z-1.4982F1000.N0080Y-.0984N0090X-91.4985Y-.0485Z-1.4985N0100X-91.4982Y.0015Z-1.4982N0110X-91.4983Y.0265Z-1.4985N0120X-91.4976Y.0514N0130X-91.4966Y.0764N0140X-91.4947Y.1013Z-1.4982N0150X-91.4842Y.2053Z-1.4983N0160X-91.4664Y.3083Z-1.4984N0170X-91.4413Y.4098N0180X-91.4092Y.5092N0190X-91.3702Y.6062Z-1.4983N0200X-91.3244Y.7002Z-1.4981N0210X-91.2859Y.769Z-1.4983N0220X-91.2436Y.8356N0230X-91.1978Y.8998Z-1.4982N0240X-91.1784Y.9256Z-1.4985N0250X-91.1582Y.9508N0260X-91.1375Y.9755N0270X-91.1159Y.9996Z-1.4982N0280X-91.0597Y1.0595Z-1.4985N0290X-90.9998Y1.1158Z-1.4982N0300X-90.9757Y1.1374Z-1.4985N0310X-90.9509Y1.1581N0320X-90.9258Y1.1783N0330X-90.8998Y1.1979Z-1.4982N0340X-90.8991Y1.1988Z-1.4985………N0380Y-59.5448Z-1.0505N0390Y-59.5251Z-1.0522N0400Y-59.5054Z-1.057N0410Y-59.4857Z-1.0651N0420Y-59.4661Z-1.0772N0430Y-59.4464Z-1.0926N0440Y-59.407Z-1.1243N0450Y-59.2511Z-1.25N0460Y-58.7775N0470Y-55.1503N0480Y-55.Z-1.1885N0490G0Z-1.0471N0500Z.9374N0510Z200M9Y300M5M303数控加工对刀将以上UG生成的“对虾图”数控加工程序代码,输入到数控加工设备中,选择115mm×95mm×12mm的毛坯材料,选用相应的盘刀、立铣刀、雕刻刀,完成工件的定位装夹后进行对刀,启动加工程序进行数控加工,最后完成的产品照片如图6所示。4对传统的算法进行二维构图设计1)UG软件具有强大的CAD和CAM功能,通过本例的实践,能够实现二维书画作品的三维产品设计与制造,效果还是令人满意的。本方法和过程可以在徽章标识、纪念品等制造行业进行应用。2)本例的草图绘制采用UG的“直线”、“曲线”和“曲线编辑”等功能实现,