許魯江

摘要：以往的機(jī)械加工過程中，二維技術(shù)是一種常用的技術(shù)手段。隨著時(shí)代的發(fā)展，越來越多的三維技術(shù)開始被應(yīng)用于加工過程中，并發(fā)揮出重要的作用。通過對(duì)三維軟件在機(jī)械加工中的應(yīng)用相關(guān)問題進(jìn)行分析，可以進(jìn)一步提高對(duì)三維軟件的認(rèn)識(shí)水平，將其更好的應(yīng)用于各種機(jī)械加工過程中。本文，筆者即以目前應(yīng)用較為廣泛的三維UG軟件為例，對(duì)其在季節(jié)加工中的具體應(yīng)用相關(guān)問題予以簡要的分析。

關(guān)鍵詞：三維技術(shù);機(jī)械加工;UG軟件;設(shè)計(jì)應(yīng)用

前言

以往的機(jī)械加工過程中，大多使用各種二維技術(shù)。但隨著人們實(shí)際加工需求的不斷提高等因素的影響，二維技術(shù)日益無法滿足實(shí)際機(jī)械加工的需求。于是，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，軟件應(yīng)用越來越普及，逐漸發(fā)展為現(xiàn)在的三維應(yīng)用，并對(duì)機(jī)械加工領(lǐng)域產(chǎn)生極大的影響。UG軟件是目前應(yīng)用較為廣泛的三維軟件，具有多方面的強(qiáng)大功能，例如工程設(shè)計(jì)以及零件性能分析等，被廣泛應(yīng)用于汽車、機(jī)械加工等制造行業(yè)。

1.三維技術(shù)概述

較之二維CAD，CAPP系統(tǒng)，三維CAD（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）軟件具有形象直觀、設(shè)計(jì)變更容易、設(shè)計(jì)效率高等優(yōu)勢，傳統(tǒng)二維CAD設(shè)計(jì)正快速邁進(jìn)三維CAD時(shí)代，全三維CAD正逐步成為設(shè)計(jì)軟件的主流。三維CAD技術(shù)具有多重強(qiáng)大的功能，包括三維模擬建模以及仿真分析等，較之以往的二維技術(shù)，具有諸多十分明顯的應(yīng)用優(yōu)勢。例如較強(qiáng)的易操作性以及較高的設(shè)計(jì)速度等，從而有效提高實(shí)際機(jī)械加工的效率，為工程設(shè)計(jì)人員等節(jié)省更多的時(shí)間。CAD系統(tǒng)工作流程如圖1所示：

圖1??CAD系統(tǒng)工作流程圖

2.UG軟件在三維機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析

目前，在機(jī)械加工過程中，使用的三維軟件有很多，其中，UG軟件是目前應(yīng)用較為廣泛的一種三維計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)分析和制造應(yīng)用軟件，下面，筆者即以UG軟件為例，對(duì)UG軟件在三維機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)中的應(yīng)用相關(guān)問題進(jìn)行分析。

2.1UG軟件模塊

UG軟件包含多個(gè)功能各異的模塊，包括CAD模塊和CAM模塊以及CAE模塊和其他模塊等，不同的模塊具有各自獨(dú)特的功能和作用。其中，CAD模塊包括建模模塊和外觀造型設(shè)計(jì)模塊、裝配模塊，以及工程繪圖模塊等。而CAM模塊則可以按照已經(jīng)構(gòu)建完畢的三維模型生成相應(yīng)的數(shù)控代碼，以更好的指導(dǎo)實(shí)際的機(jī)械產(chǎn)品加工過程。CAE模塊則涉及到加工過程中的分析以及仿真等內(nèi)容，在保證加工質(zhì)量方面具有十分重要的作用。另外還包括一些專用模塊，例如注塑模向?qū)K等，可以更好的滿足不同加工的獨(dú)特需要。

2.2UG軟件在機(jī)械加工中的應(yīng)用

（1）將傳統(tǒng)的用二維工序圖傳達(dá)加工信息的方式轉(zhuǎn)換為使用三維實(shí)體模型來傳達(dá)。在利用UG軟件進(jìn)行機(jī)械加工的時(shí)候，可以對(duì)以往的二維加工信息傳達(dá)方式予以改變，轉(zhuǎn)而利用三維實(shí)體模型進(jìn)行表達(dá)。利用三維技術(shù)，對(duì)機(jī)械加工不同工序的內(nèi)容予以細(xì)化，并利用一定的表達(dá)方式，將機(jī)械加工相關(guān)工藝信息在三維環(huán)境中充分的展示出來。從而有效保證了零件設(shè)計(jì)與工藝設(shè)計(jì)的同步性，幫助工作人員更加清晰直觀的了解到加工的整個(gè)情況。

（2）快速輸出機(jī)械加工工藝卡片。工藝過程卡片的單位是工序，通過卡片，可以對(duì)模具或零、部件的加工（或裝配）過程予以簡要的說明。將工藝文件的內(nèi)容，填入一定格式的卡片，簡要地列出整個(gè)零件加工所經(jīng)過的工藝路線。工藝過程卡片的內(nèi)容大多十分簡單，但從中可以基本了解到整個(gè)零件的工藝流程以及相應(yīng)的加工方案等。在利用UG軟件進(jìn)行機(jī)械加工的過程中，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工工藝卡的快速輸出，及時(shí)將整個(gè)機(jī)械加工的過程和流程等顯示出來，從而幫助人們更好的掌握零件加工的整個(gè)流程。

（3）NC程序編制或數(shù)控加工數(shù)據(jù)生成。數(shù)控編程（NC?programming）?指的是制備數(shù)控加工程序的過程，

NC程序的正確性和合理性會(huì)對(duì)各種機(jī)械產(chǎn)品的加工過程以及最終的加工治療等產(chǎn)生極大的影響。以往在生成NC程序的時(shí)候，大多采用手動(dòng)生成的方式，且大多需要較長時(shí)間的程序驗(yàn)證等，加工效率低下。而通過利用三維軟件，則可以快速生成NC程式，提高加工效率。且生產(chǎn)過程更靈活、自由，多樣化，可以更好的滿足人們的多方面需求。

（4）運(yùn)動(dòng)模擬仿真動(dòng)畫。以往在生成NC程式之后，為了驗(yàn)證其準(zhǔn)確性等，大多需要進(jìn)行機(jī)床空運(yùn)行等，需要耗費(fèi)較長的時(shí)間，整體效率較低。而如果可以采取有效方式對(duì)NC程序予以仿真，通過圖形方式，計(jì)算機(jī)屏幕上模擬出NC的實(shí)際加工過程，可以更好的對(duì)整個(gè)程序予以檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中存在的錯(cuò)誤，并積極的進(jìn)行修改，從而保證整個(gè)機(jī)械加工的效率和質(zhì)量。通過三維模擬仿真動(dòng)畫，則可以直觀、快速的展示出來，提高技工效率。另外，通過三維運(yùn)動(dòng)模擬仿真動(dòng)畫，還可以更好的對(duì)各種機(jī)械加工產(chǎn)品的動(dòng)態(tài)效果予以直觀的展示。模擬機(jī)械的外形、材質(zhì)、零部件和內(nèi)部構(gòu)造，把機(jī)械的設(shè)計(jì)原理、工作過程、性能特征、使用方式等立體呈現(xiàn)出來。例如：模具的工作原理三維動(dòng)畫、工程機(jī)械的生產(chǎn)過程動(dòng)畫、機(jī)器的拆分組裝三維仿真、流水線機(jī)械設(shè)備三維動(dòng)畫演示運(yùn)作流程、系統(tǒng)型設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)方式、產(chǎn)品的使用方法等所有機(jī)械設(shè)備三維動(dòng)畫的模擬、產(chǎn)品寫實(shí)三維演示動(dòng)畫這種直觀、形象的動(dòng)畫表現(xiàn)方式可以更好的對(duì)最終產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和裝配過程等予以演示，有利于各種機(jī)械產(chǎn)品的市場宣傳。

3.結(jié)束語

較之以往的二維技術(shù)，三維技術(shù)具有十分明顯的優(yōu)越性。通過上文對(duì)傳統(tǒng)二維軟件和三維軟件的比較分析，以及UG軟件在機(jī)械加工中的具體應(yīng)用相關(guān)問題的分析，我們不難發(fā)現(xiàn)：利用UG軟件進(jìn)行機(jī)械加工，可以構(gòu)建起零件的三維實(shí)體模型，并按照其設(shè)計(jì)過程，建立與模型參數(shù)相關(guān)的三維模型加工方案，從而有效提高加工效率，并保證最終的加工質(zhì)量。另外，在機(jī)械加工過程中積極的使用各種三維軟件，還可以加入設(shè)計(jì)者的思想，增強(qiáng)設(shè)計(jì)的自由性，提高加工質(zhì)量?？傊S軟件在機(jī)械加工過程中具有較高的應(yīng)用價(jià)值，可以獲得來良好的應(yīng)用效果。關(guān)于其應(yīng)用相關(guān)細(xì)節(jié)問題，值得在今后予以進(jìn)一步分析。

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