基于UGNX的覆盖件设计技巧  

发表人：admin   来源：未知   时间:2012-09-13

今天ug培训为大家讲一讲基于UGNX的覆盖件设计技巧
该覆盖件比较复杂，需要对其结构合理地分解，确定产品结构的主要特征。在造型时根据产品的主要结构建立特征曲线，通过拉伸、旋转、扫描等建立一个合理的“毛坯”，再进行外观的细节设计，产品的外观形状多由光顺圆顺的自由型曲线曲面组成。要保证构造出来的曲面既光顺又能满足一定的精度要求，就必须掌握一定的曲面造型技巧。由于覆盖件产品设计造型本身比较复杂，对设计者的要求比较高，以下为作者在完成该产品设计时总结出的一些经验：
(1)先整体后局部、参数化与非参数化有效的结合
在工程中，常常难以用一张连续完整的曲面来表达一个复杂的产品外形。这样构造的曲面往往不光顺，产生大的变形。这时可根据软件提供的曲面造型方法，结合产品的外形情况，将其划分为多个区域来构造多张曲面，然后将其缝合，或用过渡面与其连结。针对产品的需求及优化设计的目标，在进行造型时应合理的利用UGNX提供的参数化和自由曲面造型的混合使用问题，如在加强筋的布局设计时采用参数化的线框模型，有助于优化分析和曲面重构设计等提高产品的设计质量效率；对于SMC成型的R角等局部特征，可待有限元分析后的结果来进行最终确定。
(2)基本造型功能的熟练使用
在利用UGNX进行SMC成型的覆盖件产品设计时，涉及基本曲线曲面操作比较多，如常用的直纹曲面（Ruled Surface）、拉伸面（Extruded Surface）、扫描面（Swept Surface）、缩放面（Enlarge Surface）、等距面（Offset Surface）、融接圆角面（Blend Surface）、裁剪面（Trim Surface）、缝合面（Sew Surface）、延伸面（Extend Surface）、边界面（Boundary Surface）。要注意这些基本曲面和派生曲面的使用特点，如拉伸功能可进行带倾斜拔模角度的曲面设计。同时对于基本的曲线，如直线、圆弧、曲线裁剪（Trim curve）、长度调节（Arc length）、等距线（Offset Curve）、投影曲线（Project Curve）、相交曲线（Intersection Curve ）和曲线连接（Join Curve）等生成及其编辑修改，应做到灵活熟练。同时还应区分Sketch和Curve的使用方法以及坐标系统的灵活使用。
(3)快捷键、图层和颜色的使用
由于覆盖件产品设计、模具设计与数控编程的工作量比较大，使用快捷键有助于降低劳动强度。而合理的规划图层、颜色对几何图形对象的表达有助于提高设计的效率和信息的表达。而充分利用图形对象的阵列（Instance）、转换（Transform）功能，可大幅度提高产品的设计效率和质量。
(4)从模具的角度考虑
产品三维造型的最终目的是制造。产品零件大都是由模具生产出来的，因此，在三维造型时，要从模具的角度去考虑，在确定产品出模方向后，应检查曲面能否出模，是否有倒扣现象（即拨模角为负角），如发现有倒扣现象，应对曲面的控制线进行修改，重构曲面。这一点往往被忽略，却是非常重要的。在SMC模压成型的覆盖件产品设计时表现尤为重要，由于SMC成型工艺的要求，一般圆角不小于R3，拔模角度不小于1゜
曲线曲面的光顺控制
由于覆盖件产品的外观要求比较高、同时涉及到模具成型以及结构有限元优化分析网格划分的需求，要求产品的曲面光顺性较好。为保证曲面的光顺性，在造型满足产品几何要求的前提下，可利用延伸、投影等方法将原始的3D轮廓线还原为2D轮廓线，删除细节部分，然后构造出“重构”曲面，再利用面的修剪方法获得曲面外轮廓。在构造曲面时，要随时检查所建曲面的状况，注意检查曲面是否光顺，是否扭曲，曲率变化情况等，以便及时修改。检查曲面光顺的方法可利用对构成的曲面进行渲染处理，即通过透视、透明度和多重光源等处理手段产生高清晰度的逼真性和观察性良好的彩色图像，再根据处理后的图像光亮度的分布规律来判断出曲面的光顺度。图像明暗度变化比较均匀，则曲面光顺性好，如果图像在某区域的明暗度与其它区域相比变化较大，则曲面光顺性差。另外，可显示曲面上的等高斯曲率线，进而显示高斯曲率的彩色光栅图像，从等高斯曲率线的形状与分布、彩色光栅图像的明暗区域及变化，直观地了解曲面的光顺性情况。

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