(8)具有良好的用户界面,绝大多数功能都可以通过图形化的界面实现;进行对象操作时,具有自动推理功能;在每个操作步骤中,都有相应的提示信息,便于用户做出正确的选择。
本次基于UG的专用夹具设计,是利用UG的CAD模块。CAD(Computer Aided Design,计算机辅助设计)主要包括建模、制图、钣金、装配、注塑模等功能模块。其中,本次主要用的时建模、制图、装配等模块。其余的模块以下暂不做详细的介绍。
(1)建模:提供了草图设计、各种曲线生成和编辑,以及特征建模、曲面设计等工具。
(2)制图:提供了多种攻击使用户从UG三文实体模块得到相关的二文工程图。
(3)装配:提供了自上而下和自下而上两种装配方法。模拟实际的机械装配过程。利用约束将各个零件图形装配成一个完整的机械结构。
基于UG软件的设计过程一般包括以下五步:
(1)设计前的准备。阅读设计项目,了解设计目的,手机设计中所需数据,而后编写相应的说明、层次结构等。
(2)充分地理解设计的模型。比如应该了解主要的设计参数、结构以及约束等设计中需要注意到的地方。
(3)关键结构的设计。主要是对产品的主体结构进行设计,比如确定产品轮廓、轴线和定位孔等。
(4)零件的相关设计。主题结构设计完成后,需要单独设计每个零件结构。
(5)细节的处理。模型设计后,还需要对细节进行修改,已达到产品的设计要求。
3.2 专用夹具的实体建模
 
图9 螺旋桨专用夹具建模图

本实例是基于UG的四叶螺旋桨五轴加工中心专用夹具的设计,按照1:1的比例进行设计,包括建模、装配、导出CAD图三个过程。
夹具结构分析
本次设计的夹具由三爪卡盘,支承台,可胀心轴,螺母等及部分组成。三爪卡盘为标准件,且其内部结构比较复杂,涉及的组件也比较多,这里仅介绍夹具的外形造型及零部件设计、装配、导出二文图过程。
3.2.1 螺母造型设计
 
图10 螺母建模图
在设计螺母的造型过程中,需要用到多种不同的UG建模工具,具体如下:
(1)建立草图工作面
(2)在“基本曲线”对话框中选择“多边形”命令,边数选择6,外接于圆,选择“圆”命令,做出如下草图:
 
图11 螺母草图
    (3)使用拉伸命令整体拉伸,如下图所示:
图12 螺母毛坯图
    (4)使用插入“细节特征”螺旋命令,绘制螺旋线,如下图所示:
 
图13 螺母攻螺纹图
3.2.2 支承台、可胀心轴造型设计
支承台,可胀心轴造型设计与螺母造型基本类似,不一一列举
 
图14 可胀心轴
(1)建立草图工作面
(2)在“基本曲线”对话框中选择“圆”命令画出草图
(3)选择拉伸命令,将圆拉伸,高度为25mm
(4)在支承台上表面建立草图工作面
(5)绘制可胀心轴草图
(6)使用拉伸命令绘制出三文实体
(7)使用螺纹命令绘制螺纹
3.2.3 零部件装配成专用夹具
(1)打开文件三爪卡盘,如下图所示:
图15 三爪卡盘
(2)点击“装配”,添加装配组件,选择螺母,可胀心轴组件,进行装配,如下图所示:
图16 专用夹具装配图
最终螺旋桨专用夹具UG建模完成。
4 基于VERICUT软件的仿真加工
4.1 VERICUT软件介绍
VERICUT是全球NC 验证软件的领导者, 是美国CGTech公司开发的一款集数控加工仿真、干涉校验、工时工况分析、代码优化等多种功能于一体的软件。它以虚拟现实的方式建立数控机床、刀具、夹具和毛坯模型, 在刀位数据或NC 代码的驱动下, 通过模拟机床加工的过程, 能真实反映加工过程中遇到的各种问题, 包括加工编程的刀具运动轨迹、工件过切情况和刀具、夹具运动干涉等错误, 甚至可以直接代替试切工作, 并且提供了对刀位轨迹和加工工艺优化处理的功能。采用了先进的三文显示及虚拟现实技术, 对数控加工过程的模拟达到了极其逼真的程度 。
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