ug机械设计实例教程
想学好UG设计总要有例子参考，那么你想知道ug机械设计要怎么做吗?以下是我为你整理推荐ug机械设计实例教程，希望你喜欢。
ug机械设计实例教程
1. 卧式镗床后处理制作
(1)卧式镗床的结构特征：充分了解机床的结构特点和数控系统是编制后处理的基础。本文研究的数控卧式镗床的控制系统为FANUC数控系统。机床结构有X轴、Y轴和Z轴，还有工作台旋转轴B轴，同时在Z轴方向上，有主轴运动Z轴和工作台运动W轴。
(2)后处理开发制作：启动UG NX/Post Builder后处理构造器， 新建一个后处理文件并命名，图1所示为新建后处理文件设置， 根据机床结构设置相应参数。输出单位Post OutputUnit选择millimeters，机床类型Machine Tool选择铣床Mill，控制系统Controller在Library中选在FANUC-Fanuc_30i，点击确定OK。
(3)设置机床行程参数和旋转轴： 在通用参数窗口中，设置机床行程参数， X 轴行程3 000mm，Y轴行程 2 500mm，Z轴行程1 000mm。第4轴参数窗口中，旋转平面为ZX，旋转轴为B轴。图2所示为机床结构示意图。
(4)编程和刀具路径的设置：此步骤是后处理的关键，关系到输出的数控程序是否正确，程序结构是否清晰、方便阅读，编程者使用时是否灵活。此步骤共包含五项内容：程序头编制、操作头编制、刀轨迹编制、操作结尾编制及程序结尾编制。
程序头的编制。不同数控系统对于程序头有不同的定义，。为了便于程序阅读，在此之后增加相应的注释内容，包括零件号、程序版本号、程序名称、机床类型、编程者和编程日期。图3所示为程序头设置。程序名和注释内容在同一PB_CMD_start中进行编写，内容如下。
MOM_output_literal “$mom_output_file_basename”
MOM_output_literal “( PARTNUMBER = $part_name )”
MOM_output_literal “( REVISION= )”
MOM_ o u t p u t _ l i t e r a l “ (PROGRAM# = O$mom_output_file_basename )”
MOM_output_literal “( MACH =HBM_FANUC )”
MOM_ o u t p u t _ l i t e r a l “ (PROGRAMMER = $mom_logname )”
MOM_output_literal “( CREATED= $mom_date )”
操作头的编制。此序列定义从操作开始到第一个切削运动之间的事件，包括自动换刀等，图4所示为操作过程设置。
为保证操作者在加工时不会用错刀具，故在操作头中添加刀具信息，MOM_output_literal“($mom_t o o l_name)”， 并初始化数控系统各模态功能，G00 G17 G21 G40 G80 G90 G95G49，自动换刀功能 M06 T 。
在 初 始 化 运 动 中 ， 需 要 定义坐标系，MOM_output_literal“G54.1 P$mom_fixture_offset_value”。
由于镗床在Z 轴方向有Z 和W两个移动轴， 需要进行相应计算， 以下代码确定主轴伸长量，MOM_output_literal “G200Z$mom_fixed_axis_position”，其中G200为机床自定义代码，Z值表示主轴伸出长度，此值需要编程者加工工件的特征来确定。
因此，不同操作时此值不相同，为满足功能，需要在机床控制功能中增加对话窗口，自定义输入值，图5所示为主轴伸长量设置。
最后还需要完成刀具长度的自动补偿等功能MOM_force once G43Z H。
(5)机床控制设置：该功能控制切削液、主轴启停、操作信息、主轴伸出长度设置、B轴加紧和放松。
Spindle RPM S M03 主轴正转
Collant on M07/M08 主轴内外冷却
Operation Message 操作信息
M13/M14 B轴加紧和放松
Fixed_axis 主轴伸出长度设置
(6)运动设置和孔循环设置：运动轨迹包括直线运动轨迹和圆弧运动轨迹， 孔循环包括G81、G82、G83 、G84、G85、G86 、G87、G88、G89、G73及G76D等固定循环。在创建后处理时，这两项直接应用自动生成的设置即可，无需作进一步设置。
图6所示为固定循环设置。
(7)操作结尾的编制： 此功能需要编制的动作有主轴缩回， 主轴停止转动， 切削液停止，刀具长度补偿取消，B轴加紧释放。
MOM_output_literal “G200”
MOM_output_literal “M09”
MOM_output_literal “G00 G49 D0H0 M05”
MOM_output_literal “M14”
(8)程序结尾的编制： 此功能中，首先关闭序列号，输出程序结尾代码M30，最后输出程序结束符%。图7所示为程序结尾设置。
2. 程序验证
应用此后处理程序，对在卧式镗床上，通过旋转B轴加工的大型零件各个面编制的程序进行处理，可以生成如下数控程序，通过机床试切，无需任何手动修改，即可满足机床的要求。
%
O1234
(PART NUMBER = 1234)
( REVISION = A)
( PROGRAM# = O1234)
( MACH = HBM-GL_FANUC )
( PROGRAMMER = ABC )
(CREATED = Mon Apr 04 2016 )
(************************)
(FACE_MILL_D80)
(************************)
N5 G00 G17 G21 G40 G80 G90 G95G49
N10 M06 T080
N15 (FINISH MILL SURFACE )
N20 G54.1 P3
N25 G00 B270.
N30 M13
N35 G00 X-171.771 Y121.76
N40 G200 Z250
N45 G00 G43 H80 W300.
N50 M08
N55 M03 S380
N60 W3.
N65 G01 G94 W0.0 F250.
N70 Y-138.24
N75 Y-191.05
N80 X-169.55 Y-453.392
N85 Y-509.59
N90 Y-599.59
N95 G00 W300.
N100 G00 W500
N105 G200
N110 M09
N115 G00 G49 D0 H0 M05
N120 M14
N125 M1
M30
%
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提取码: xar9非标设计基础应用教程 选型软件 9.紧固件 8.链传动设计 7.控制电机 6.三相异步电动机 5.齿轮传动设计 4.焊接工艺 3.机械加工工艺及热处理、表面处理 2.装配工艺及精度设计 15气动系统 14.同步带、同步轮选型计算 13直线轴承 12直线导轨 11滚珠丝杆选型设计
课程设计是机械设计基础课程重要的实践性教学环节。课程设计的基本目的是：
1．综合运用机械设计基础和其它先修课程的知识，分析和解决机械设计问题，进一步巩固、加深和拓宽所学的知识。
2．通过设计实践，逐步树立正确的设计思想，增强创新意识和竞争意见，熟悉掌握机械设计的一般规律，培养分析问题和解决问题的能力。
3．通过设计计算、绘图以及运用技术标准、规范、设计手册等有关设计资料，进行全面的机械设计基本技能的训练。
零件：独立的制造单元
构件：独立的运动单元体
机构：用来传递运动和力的、有一个构件为机架的、用构件间能够相对运动的连接方式组成的构件系统
机器：是执行机械运动的装置，用来变换或传递能量、物料、信息
机械：机器和机构的总称
机构运动简图：用简单的线条和符号来代表构件和运动副，并按一定比例确定各运动副的相对位置，这种表示机构中各构件间相对运动关系的简单图形称为机构运动简图
运动副：由两个构件直接接触而组成的可动的连接
运动副元素：把两构件上能够参加接触而构成的运动副表面
运动副的自由度和约束数的关系f=6-s
运动链：构件通过运动副的连接而构成的可相对运动系统
高副：两构件通过点线接触而构成的运动副
低副：两构件通过面接触而构成的运动副
平面运动副的最大约束数为2，最小约束数为1；引入一个约束的运动副为高副，引入两个约束的运动副为平面低副
平面自由度计算公式：F=3n-2PL-PH
机构可动的条件：机构的自由度大于零
机构具有确定运动的条件：机构的原动件的数目应等于机构的自由度数目
虚约束：对机构不起限制作用的约束
局部自由度：与输出机构运动无关的自由度
复合铰链：两个以上构件同时在一处用转动副相连接
速度瞬心：互作平面相对运动的两构件上瞬时速度相等的重合点。若绝对速度为零，则该瞬心称为绝对瞬心
相对速度瞬心与绝对速度瞬心的相同点：互作平面相对运动的两构件上瞬时相对速度为零的点；不同点：后者绝对速度为零，前者不是
三心定理：三个彼此作平面运动的构件的三个瞬心必位于同一直线上
机构的瞬心数：N=K(K-1)/2
机械自锁：有些机械中，有些机械按其结构情况分析是可以运动的，但由于摩擦的存在却会出现无论如何增大驱动力也无法使其运动
曲柄：作整周定轴回转的构件；
连杆：作平面运动的构件；
摇杆：作定轴摆动的构件；
连架杆：与机架相联的构件；
周转副：能作360相对回转的运动副
摆转副：只能作有限角度摆动的运动副。
铰链四杆机构有曲柄的条件：
1.最长杆与最短杆的长度之和应≤其他两杆长度之和，称为杆长条件。
2.连架杆或机架之一为最短杆。
当满足杆长条件时，其最短杆参与构成的转动副都是整转副。
铰链四杆机构的三种基本形式：
1.曲柄摇杆机构
取最短杆的邻边为机架
2.双曲柄机构
取最短杆为机架
3.双摇杆机构
取最短杆的对边为机架
在曲柄摇杆机构中改变摇杆长度为无穷大而形成曲柄滑块机构
在曲柄滑块机构中改变回转副半径而形成偏心轮机构
急回运动：当平面连杆机构的原动件（如曲柄摇杆机构的曲柄）等从动件（摇杆）空回行程的平均速度大于其工作行程的平均速度
极位夹角：机构在两个极位时原动件AB所在的两个位置之间的夹角θ
θ=180°（K-1）/(K+1)
行程速比系数：用从动件空回行程的平均速度V2与工作行程的平均速度V1的比值
K=V2/V1=（180°+θ）/(180°—θ)
平面四杆机构中有无急回特性取决于极为夹角的大小
θ越大，K就越大 急回运动的性质也越显著；θ=0，K=1时，无急回特性
具有急回特性的四杆机构：曲柄滑块机构、偏置曲柄滑块机构、摆动导杆机构
压力角：力F与C点速度v正向之间的夹角（锐角）α
传动角：与压力角互余的角（锐角）γ
曲柄摇杆机构中只有取摇杆为主动件时，才可能出现死点位置，处于死点位置时，机构的传动角γ为0
死点位置对传动虽然不利，但在工程实践中，有时也可以利用机构的死点位置来完成一些工作要求
刚性冲击：出现无穷大的加速度和惯性力，因而会使凸轮机构受到极大的冲击（如从动件为等速运动）
柔性冲击：加速度突变为有限值，因而引起的冲击较小（如从动件为简谐运动）
在凸轮机构机构的几种基本的从动件运动规律中等速运动规律使凸轮机构产生刚性冲击，等加速等减速，和余弦加速度运动规律产生柔性冲击，正弦加速度运动规律则没有冲击
在凸轮机构的各种常用的推杆运动规律中，等速只宜用于低速的情况；等加速等减速和余弦加速度宜用于中速，正弦加速度可在高速下运动
凸轮的基圆：以凸轮轮廓的最小向径r0为半径所绘的圆称为基圆
凸轮的基圆半径是从转动中心到凸轮轮廓的最短距离，凸轮的基圆的半径越小，则凸轮机构的压力角越大，而凸轮机构的尺寸越小
凸轮机构的压力角α：从动件运动方向v与力F之间所夹的锐角
偏距e：从动件导路偏离凸轮回转中心的距离
偏距圆：以e为半径，以凸轮回转中心为圆心所绘的圆
推程：从动件被凸轮轮廓推动，以一定运动规律由离回转中心最近位置到达最远位置的过程
升程h：推程从动件所走过的距离
回程：从动件在弹簧或重力作用下，以一定运动规律，由离回转中心最远位置回到起始位置的过程
运动角：凸轮运动时所转的角度
齿廓啮合的基本定律：相互啮合传动的一对齿轮，在任一位置时的传动比，都与其连心线O1O2被其啮合齿廓在接触点处的公法线所分成的两线段长成反比
渐开线：当直线BK沿一圆周作纯滚动时直线上任一一点K的轨迹AK
渐开线的性质：
1、 发生线上BK线段长度等于基圆上被滚过的弧长AB
2、 渐开线上任一一点的发线恒于其基圆相切
3、 渐开线越接近基圆部分的曲率半径越小，在基圆上其曲率半径为零
4、 渐开线的形状取决于基圆的大小
5、 基圆以内无渐开线
6、 同一基圆上任意弧长对应的任意两条公法线相等
渐开线齿廓的啮合特点：
1、能保证定传动比传动且具有可分性
传动比不仅与节圆半径成反比，也与其基圆半径成反比，还与分度圆半径成反比
I12=ω1/ω2=O2P/O1P=rb2/rb1
2、渐开线齿廓之间的正压力方向不变
渐开线齿轮的基本参数：模数、齿数、压力角、（齿顶高系数、顶隙系数）
模数：人为规定：m=p/π只能取某些简单值。
分度圆直径：d=mz， r = mz/2
齿顶高：ha=ha*m
齿根高：hf=(ha* +c*)m
齿顶圆直径：da=d+2ha=(z+2ha*)m
齿根圆直径：df=d-2hf=(z-2ha*-2c*)m
基圆直径：db= dcosα= mzcosα
齿厚和齿槽宽： s=πm/2 e=πm/2
标准中心距：a=r1+ r2=m(z1+z2)/2
一对渐开线齿轮正确啮合的条件：两轮的模数和压力角分别相等
一对渐开线齿廓啮合传动时，他们的接触点在实际啮合线上，它的理论啮合线长度为两基圆的内公切线N1N2
渐开线齿廓上任意一点的压力角是指该点法线方向与速度方向间的夹角
渐开线齿廓上任意一点的法线与基圆相切
切齿方法按其原理可分为：成形法（仿形法）和范成法。
根切：采用范成法切制渐开线齿廓时发生根切的原因是刀具齿顶线超过啮合极限点N1（标准齿轮不发生根切的最少齿数直齿轮为17、斜齿轮为14）
重合度：B1B2与Pb的比值ε；
齿轮传动的连续条件：重合度ε大于等于1
变位齿轮：
以切削标准齿轮时的位置为基准，刀具的移动距离xm称为变位量，x称为变为系数，并规定刀具远离轮坯中心时x为正值，称正变位；刀具趋近轮坯时x为负值，称负变位。
变位齿轮的齿距、模数、压力角、基圆和分度圆保持不变，但分度线上的齿厚和齿槽宽不在相等
齿厚：s=πm/2+ 2xmtgα
齿槽宽：e=πm/2－2xmtgα
斜齿轮：
一对斜齿圆柱齿轮正确啮合的条件：
mn1=mn2，αn1 =αn1外啮合: β1＝-β2
或mt1=mt2，αt1＝αt2外啮合: β1＝-β2
法面的参数取标准值，而几何尺寸计算是在端面上进行的
模数：mn=mtcosβ
分度圆直径： d=zmt=z mn / cosβ
斜齿轮当量齿轮定义：与斜齿轮法面齿形相当的假想的直齿圆柱齿轮称为斜齿轮当量齿轮
当量齿数：Zv=Z/cos3β
轮系：一系列齿轮组成的传动系统
定轴轮系：如果在轮系运转时其各个轮齿的轴线相对于机架的位置都是固定的
周转轮系：如果在连续运转时，其中至少有一个齿轮轴线的位置并不固定，而是绕着其它齿轮的固定轴线回转
复合轮系：定轴轮系+周转轮系
自由度为1的周转轮系称为行星轮系，自由度为2的周转轮系称为差动轮系
定轴轮系的传动比等于所有从动轮齿数的连乘积与所有主动轮齿数的连乘积的比值
i1m＝ (-1)m所有从动轮齿数的乘积/所有主动轮齿数的乘积
周转轮系传动比：
或
中介轮：不影响传动比的大小而仅起着中间过渡和改变从动轮转向的作用
复合轮系传动比的计算：
1. 分清轮系：先找轴线位置不固定的齿轮即行星轮，其轴就是行星架，与该齿轮直接啮合且轴线位置固定的齿轮是中心轮，这就是一个基本周转轮系，把所有周转轮系分出后。剩下的就是定轴轮系
2. 对周转轮系和定轴轮系分别列传动比计算公式及周转轮系与定轴轮系的联系方程式
3. 联立上述公式求解
间歇运动机构：
止回棘爪作用：防止棘轮反转
槽轮机构运动特性系数：
为了保证槽轮运动，槽轮机构的槽数应大于等于3
机械运转速度波动的调节：
机械运转速度波动的调节目的：是使机械的转速在允许范围内波动，而保证正常工作。
调节周期性速度波动的常用方法是在机械中加上一个转动惯量很大的回转件—飞轮。
装在主轴上飞轮的转动惯量：
机械运转速度不均匀系数：
由于J≠∞，而Amax和ωm又为有限值，故δ不可能
为“0”，即使安装飞轮，机械运转速度总是有波动的。
非周期性速度波动的调节，不能依靠飞轮进行调节，而用调节器进行调节。
回转件的平衡：
平衡的目的：研究惯性力分布及其变化规律，并采取相应的措施对惯性力进行平衡，从而减小或消除所产生的附加动压力、减轻振动、改善机械的工作性能和提高使用寿命。
静平衡：回转件可在任何位置保持静止，不会自行转动。
静平衡条件：回转件上各个质量的离心力的合力等于零。
动平衡：静止和运动状态回转件都平衡。
动平衡条件：回转件上各个质量离心力的合力等于零且离心力所引起的力偶距的合离偶距等于零。
需要指出的是动平衡回转件一定也是静平衡的，但静平衡的回转件却不一定是动平衡的。
对于圆盘形回转件，当D/b＞5（或b/D≤0.2）时通常经静平衡试验校正后，可不必进行动平衡。当D/b＜5（或b/D≥0.2）时或有特殊要求的回转件，一般都要进行动平衡。
D—圆盘直径 b—圆盘厚度
