伍錫貴

摘 要：UG是美國(guó)一家大型軟件產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)公司的重要產(chǎn)品，是一種結(jié)合CAD/CAM/CAE三大系統(tǒng)于一體的三維參數(shù)化軟件，也是一種制造業(yè)廣泛應(yīng)用的高端產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工業(yè)設(shè)計(jì)軟件，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計(jì)、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)過(guò)程，具備概念設(shè)計(jì)、工程設(shè)計(jì)以及分析于加工制造的強(qiáng)大功能，可以對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)體造型、曲面造型以及虛擬裝配和工程制圖等多種設(shè)計(jì)，滿足現(xiàn)代制造業(yè)的基本設(shè)計(jì)需求，并且能夠與數(shù)控代碼進(jìn)行完美的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)分析和仿真模擬，從而被廣泛應(yīng)用于機(jī)械、汽車(chē)、家電等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和涉及機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的其他行業(yè)。

關(guān)鍵詞：UG;機(jī)械設(shè)計(jì);行業(yè)應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：TB ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ?doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2020.08.102

1 UG軟件概述

1.1 UG軟件的介紹

UG軟件是Siemens PLM Software公司為用戶產(chǎn)品設(shè)計(jì)及加工制定的產(chǎn)品工程解決方案，通過(guò)數(shù)字化造型和驗(yàn)證手段，針對(duì)用戶對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)的虛擬建模需求，提供實(shí)踐驗(yàn)證的解決方案。UG系統(tǒng)是一種集CAD/CAM的綜合系統(tǒng)，良好的設(shè)計(jì)效果，標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)體造型，還能夠構(gòu)造出各種復(fù)雜的實(shí)體和造型結(jié)構(gòu)，都體現(xiàn)了UG的強(qiáng)大。隨著計(jì)算機(jī)的普及，在制造業(yè)中的應(yīng)用十分廣泛，這種強(qiáng)大的工業(yè)設(shè)計(jì)和產(chǎn)品設(shè)計(jì)軟件，也因此被越來(lái)越多的企業(yè)和個(gè)人所應(yīng)用。UG是一種由C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)的軟件系統(tǒng)，建立在二維和三維空間無(wú)結(jié)構(gòu)網(wǎng)格上，可進(jìn)行自適應(yīng)多重網(wǎng)格方法開(kāi)發(fā)的軟件工具，也是一種通過(guò)靈活的數(shù)值求解偏微分方程構(gòu)建模型的重要工具。UG具有三個(gè)設(shè)計(jì)層次，正是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、子系統(tǒng)設(shè)計(jì)和組件設(shè)計(jì)這種多層次的結(jié)構(gòu)才能夠準(zhǔn)確描述不同層次的抽象物體。

1.2 UG軟件的優(yōu)勢(shì)

UG是一種交互性軟件，與用戶能夠營(yíng)造一種互動(dòng)式的設(shè)計(jì)氛圍，這種靈活的交互式軟件具有其他軟件無(wú)法企及的優(yōu)點(diǎn)。從UG本身的軟件設(shè)計(jì)來(lái)看，UG軟件的操控界面可以個(gè)性定制。這種個(gè)性定制指的是UG的操控界面可以根據(jù)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)需要、用戶自身的喜好和習(xí)慣進(jìn)行編輯。UG具有優(yōu)質(zhì)的工具條，并且具有很多的右鍵菜單功能，在不同的任務(wù)之間，可以進(jìn)行快速的訪問(wèn)，在操控UG軟件時(shí)，這種動(dòng)態(tài)的交互性原則，讓用戶能夠全面的把控軟件的各項(xiàng)功能。從UG的功能模塊來(lái)說(shuō)，UG是一種集CAD、CAM以及CAE于一體的綜合型設(shè)計(jì)系統(tǒng)，本身足夠強(qiáng)大，具備靈活的建模方式，能夠滿足不同功能模塊之間的轉(zhuǎn)換，并且這些功能模塊，在開(kāi)展機(jī)械設(shè)計(jì)的工作時(shí)，不僅可以對(duì)模塊進(jìn)行響應(yīng)的靜態(tài)構(gòu)造分析，還能夠詳細(xì)分析模塊的動(dòng)態(tài)構(gòu)造，對(duì)于設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的新問(wèn)題，制定更加優(yōu)質(zhì)的解決方案，分析細(xì)致化、建模效率高的優(yōu)勢(shì)十分顯著。

2 UG軟件在機(jī)械設(shè)計(jì)中的實(shí)際應(yīng)用

2.1 CAD模塊

UG中的CAD模塊具備很強(qiáng)的三維建模能力，在UG軟件中，CAD模塊由基本環(huán)境、零件建模以及裝配和制圖等組成?；经h(huán)境主要由基本的文件操作如打開(kāi)、創(chuàng)建，視圖操作如著色、消隱、試圖布局、圖層管理、繪圖、表達(dá)式查詢等多種功能，而且在用戶工具中用戶可以自定義菜單功能，實(shí)現(xiàn)快速訪問(wèn)常用功能和二次開(kāi)發(fā)功能。在進(jìn)行零件建模時(shí)，可以結(jié)合不同的零件特征選用合適的零件，操作簡(jiǎn)單，且不同方法對(duì)應(yīng)著不同的工具和命令，制圖效率高，功能強(qiáng)大，零件尺寸的可控度較高。在裝配和制圖環(huán)節(jié)，裝配主要由自下而上和自上而下的裝配方法，適用于不同的裝配環(huán)節(jié)，在進(jìn)行組合建模時(shí)和工程圖繪制時(shí)，實(shí)體模型可以根據(jù)不同的幾何模型尺寸的修改程度，進(jìn)行自動(dòng)更新，提高工作效率，減少繪制時(shí)間。

2.2 CAM模塊

CAM模塊在UG軟件中也是十分重要的功能模塊，其可以連接所有共同功能加工模塊，用戶可以根據(jù)需要進(jìn)行刀具移動(dòng)、圖形修改等功能，可進(jìn)行多種設(shè)計(jì)和加工任務(wù)，尤其是鉆孔和攻絲功能，在CAM模塊下，UG軟件的交互式體現(xiàn)得更加全面，操作也十分簡(jiǎn)單和方便。

2.3 CAE模塊

UG軟件的CAE主要用于高度集成特征，是一種基于有限元的前后置處理環(huán)境，在短時(shí)間內(nèi)將模塊所承擔(dān)的任務(wù)進(jìn)行有限元分析，進(jìn)行產(chǎn)品的多重優(yōu)化，可以有效的減少開(kāi)發(fā)時(shí)間，并且提供了豐富的分析工具，在網(wǎng)格劃分和特定條件下，實(shí)現(xiàn)交互式劃分。除此之外，CAE模塊還可以將分析結(jié)果輸送到解算器中進(jìn)行后續(xù)計(jì)算，實(shí)現(xiàn)以云圖等多種方式的輸出，同時(shí)CAE模塊還具有動(dòng)態(tài)仿真的功能。

3 UG軟件的應(yīng)用前景

在最新的UG版本中，新增了HD3D和同步建模技術(shù)的增強(qiáng)功能，這意味著UG在機(jī)械設(shè)計(jì)的應(yīng)用中，用更少的投入實(shí)現(xiàn)更多的產(chǎn)品創(chuàng)新，提供更多的產(chǎn)品解決方案。利用HD3D可視化展板可以幫助企業(yè)在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)更好的寫(xiě)作和制定決策，以一種簡(jiǎn)單的方式來(lái)收集、整理和展示產(chǎn)品設(shè)計(jì)，并且提供具有可靠依據(jù)的決策報(bào)告，也更加簡(jiǎn)化了用戶交互驗(yàn)證，可以更加快速的導(dǎo)向并解決產(chǎn)品的質(zhì)量問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)仿真和制造之間的無(wú)縫傳輸，也可以準(zhǔn)確、及時(shí)的提高產(chǎn)品質(zhì)量和性能，提高制造效率。因此，在未來(lái)機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)中，UG將會(huì)不斷推動(dòng)著制造業(yè)的發(fā)展，而制造業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)需要，也會(huì)讓UG軟件得到更多的創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)更多的行業(yè)應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

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