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UG在《讀裝配圖》中的應(yīng)用
揚州生活科技學(xué)校 周碩婷 2015/4/19 11:11:43
【摘 要】主要介紹了在講授《讀裝配圖》時如何使用UG軟件強大的三維造型功能、零件裝配功能、以及裝配、拆卸動畫的制作功能，來創(chuàng)建裝配體模型，此方法既節(jié)省了學(xué)校在掛圖、模型等方面的教學(xué)資源投入，也解決了學(xué)生中普遍存在的空間想象能力不足的問題，有利于學(xué)生對空間形體的分析,逐步培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力、空間分析能力，可有效地幫助學(xué)生讀懂裝配圖。
【關(guān)鍵詞】裝配圖、UG、裝配、拆卸
在學(xué)習(xí)讀裝配圖及拆畫零件圖的時候，教師不好講、學(xué)生則聽不懂，如何解決呢？如果運用UG繪制一些三維模型、裝配成一個裝配體，并且制作出裝配、拆卸的視頻動畫，這樣問題就能迎刃而解了，可以幫助學(xué)生讀懂裝配圖，深刻理解裝配體的工作原理、各零件形狀，各零件間的裝配關(guān)系以及拆卸、裝配順序。
UG是Unigraphics的縮寫，這是一個交互式CAD/CAM(計算機輔助設(shè)計與計算機輔助制造)系統(tǒng)，它功能強大，可以輕松實現(xiàn)3D模型建構(gòu)、2D繪圖、制造加工、工程分析、用戶特征導(dǎo)向設(shè)計、自由曲面設(shè)計等。UG的三維建模主要分為實體建模 、特征建模 、自由形狀建模（是實體建模和曲面建模技術(shù)功能的合并）。UG裝配建模是用于產(chǎn)品的模擬裝配，支持“由底向上”和“由頂向下”的裝配方法。裝配建模的主模型可以在總裝配的上下文中設(shè)計和編輯，組件以邏輯對齊、貼合和偏移等方式被靈活地配對或定位，零件設(shè)計修改后，裝配模型中的零件會自動更新，同時可在裝配環(huán)境下直接修改零件設(shè)計。
一、零件的創(chuàng)建
零件的形狀千變?nèi)f化，但無論零件多么復(fù)雜，都可以看成是由基本幾何體經(jīng)過切割挖切、疊加、相交和相切等方式組合而成。對于復(fù)雜的零件，首先分析零件的形狀特點，然后把它分成幾個主要的部分，在腦子里有一個總體的建模思路，這是建模的關(guān)鍵；然后建立模型的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)即主體部分，然后在主體上進行凸臺、孔系、溝槽、倒角等細節(jié)的創(chuàng)建。即創(chuàng)建作出粗略的形狀，再逐步細化；先作大尺寸形狀，再完成局部的細化；先作外表面形狀，再細化內(nèi)部形狀。如果一個結(jié)構(gòu)不能直接用特征建模來完成，那么需要找到結(jié)構(gòu)的某個二維輪廓特征，使用草圖設(shè)計，然后用拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描的方法，或者自由形狀特征去建立模型。
比如安全閥閥體（見圖一）的創(chuàng)建，分析閥體有三部分組成，外形大致都為疊加圓柱體，建模時先創(chuàng)建中間主體部分，再添加左邊部分、右邊部分，最后創(chuàng)建空腔部分。中間主體部分，可以先在草圖模式下通過各類約束按照尺寸畫出底板截面形狀，然后拉伸，然后在底板上添加圓柱凸臺，再通過引用復(fù)制命令創(chuàng)建上頂板，同理創(chuàng)建左右兩部分，并且采用特征操作工具欄里的求和命令，將三部分合并，然后創(chuàng)建中間空腔及左右兩邊的空腔，最后孔系可使用特征工具欄里的孔創(chuàng)建來完成。
二、裝配模型的創(chuàng)建
所有零件創(chuàng)建完畢，需要進行裝配。首先對裝配體進行分析，確定主體零件，在裝配模塊下以無配對關(guān)系模式下原點放置，然后將其他零件以配對的形式添加組件，按照各自配對關(guān)系裝配上去，比如對齊、接觸、同心、同軸、垂直、平行和偏移等關(guān)系。順序一般和實際的裝配順序一致。比如安全閥裝配模型的創(chuàng)建（見圖二），首先閥體作為主體零件放置在原點，將閥門按照接觸、同軸的裝配關(guān)系放置在閥體內(nèi)，彈簧與托盤組成一個組件，作為一個整體與閥蓋裝配到一起，然后整體按照接觸、同心的關(guān)系放置在閥體上部，閥桿按照同軸、偏移距離設(shè)定裝配到閥蓋中，調(diào)整螺母裝配到閥桿上，最后將閥帽按照接觸、同心的配對關(guān)系裝配在閥蓋的上邊，緊定螺釘裝配時，可以先在閥帽下端孔口處繪制一個基準平面，裝配時緊定螺釘以與基準面接觸、與閥帽螺孔同軸的關(guān)系裝配到閥帽里。四個長螺栓、螺母可以在零件庫里選取裝配，不需建模。這樣安全閥就裝配好了。
圖三
利用裝配模塊創(chuàng)建的裝配信息可以方便地建立裝配圖，還可以快速地建立裝配圖剖視、爆炸圖（見圖三）
三、裝配、拆卸視頻的創(chuàng)建
為了展示整個裝配體的裝配過程，可以創(chuàng)建裝配、拆卸的錄像，具體步驟如下：裝配模塊下，打開裝配工具條、點擊裝配序列、新建序列、插入運動、選擇要移動的組件，移動對象、點擊確定，設(shè)置每個零件的運動位置，再向前回放、向后回放，導(dǎo)出avi格式錄像，分別為裝配錄像、拆卸錄像。比如安全閥，新建序列后后，首先將四個螺母、螺栓分別移動，離開裝配體，第二將緊定螺釘移動，離開裝配體，第三將閥帽移動，離開裝配體，第四將閥蓋、調(diào)整螺母、彈簧和托盤整體移出裝配體，第五將分別將調(diào)整螺母、彈簧和托盤分別從閥蓋上移動出來，最后將閥心從閥體移動出來。最早離開裝配體的零件位置設(shè)置遠些，給后續(xù)拆卸出的零件留有足夠的空間（見圖三）。
在講授《讀裝配圖》內(nèi)容中的時候，可通過UG的三維造型功能、裝配功能、裝配、拆卸視頻的創(chuàng)（未完，下一頁）
附件下載：插圖
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