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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在外面工厂整套模具设计的流程大概是如下：分析产品(打合资料），修改装配尺寸（公差），拔模做产品前期处理，排位，分模，拆结构，标准件，整套模具的完成。这里我贴一套视频上来。你可以看下的，这是从拿到产品开始，一直到整套模具设计完成。
模具设计的一般流程如下：
（1）制品图和实样的分析与消化（制品的几何形状、尺寸、公差及设计标准等）；
（2）型腔数量的确定及型腔的排列；
（3）模具钢材的选用；
（4）分型面的确定；
（5）侧向分型与抽芯机构的确定；
（6）模架的确定与标准件的选用；
（7）浇注系统的设计；
（8）排气系统的设计；
（9）冷却系统的设计；
（10）顶出系统的设计；
（11）导向装置的设计；
（12）模具主要零件图的绘制；
（13）设计图纸的校对；
（14）设计图纸的会签。
这是moldwizard的设计过程
1、绘制零件的底台；在草图中先画一个矩形，然后使用对称中心线命令，做到草图对称，再根据所绘图形的尺寸进行标注；
2、拉伸切剪零件；以拉伸实体的一端为草绘平面，然后绘制如下图所示的草图，进行图形上斜面的创建。
3、布尔运算；与第一步创建的实体执行布而运算求差操作；
4、图形重定义；通过检查图纸，发现我们不应该使用建模下的倒圆角，而要在草图中倒R角，此时要对刚才的截面重新编辑，编辑后的图形截面如下图：
5、增加拔模角度；零件两侧有单边15度的角度，要使用拔模命令创建完成。
6、绘制半圆柱型截面；进入到UG草绘中以后，按下图进行二维设计；
7、完成零件设计；使用图层工具，隐藏坐标，此时绘图窗口就比较清爽了。
采用比较多的是正向的装配方法，就是先事先画好各个需要装配的零件模型，然后添加到装配图中，利用诸如：配对、对齐、平行、垂直、中心、距离等定位方式，约束各个装配零件关系。
UG（UnigraphicsNX）是SiemensPLMSoftware公司出品的一个产品工程解决方案，它为用户的产品设计及加工过程提供了数字化造型和验证手段。
UnigraphicsNX针对用户的虚拟产品设计和工艺设计的需求，提供了经过实践验证的解决方案。UG同时也是用户指南（userguide）和普遍语法（UniversalGrammar）的缩写。
这是一个交互式CAD/CAM(计算机辅助设计与计算机辅助制造)系统，它功能强大，可以轻松实现各种复杂实体及造型的建构。它在诞生之初主要基于工作站，但随着PC硬件的发展和个人用户的迅速增长，在PC上的应用取得了迅猛的增长，已经成为模具行业三维设计的一个主流应用。
UG的开发始于1969年，它是基于C语言开发实现的。UGNX是一个在二维和三维空间无结构网格上使用自适应多重网格方法开发的一个灵活的数值求解偏微分方程的软件工具。
一个给定过程的有效模拟需要来自于应用领域(自然科学或工程)、数学(分析和数值数学)及计算机科学的知识。然而，所有这些技术在复杂应用中的使用并不是太容易。
这是因为组合所有这些方法需要巨大的复杂性及交叉学科的知识。
一些非常成功的解偏微分方程的技术，特别是自适应网格加密（adaptivemeshrefinement）和多重网格方法在过去的十年中已被数学家研究，同时随着计算机技术的巨大进展，特别是大型并行计算机的开发带来了许多新的可能。
冷冲压模具设计步骤
冷冲模设计的一般步骤如下：
1 ．搜集必要的资料
设计冷冲模时，需搜集的资料包括产品图、样品、设计任务书和参考图等，并相应了解如下问题：
l ）了解提供的产品视图是否完备，技术要求是否明确，有无特殊要求的地方。
2 ）了解制件的生产性质是试制还是批量或大量生产，以确定模具的结构性质。
3 ）了解制件的材料性质（软、硬还是半硬）、尺寸和供应方式（如条料、卷料还是废料利用等），以便确定冲裁的合理间隙及冲压的送料方法。
4 ）了解适用的压力机情况和有关技术规格，根据所选用的设备确定与之相适应的模具及有关参数，如模架大小、模柄尺寸、模具闭合高度和送料机构等。
5 ）了解模具制造的技术力量、设备条件和加工技巧，为确定模具结构提供依据。
6 ）了解最大限度采用标准件的可能性，以缩短模具制造周期。
2 ．冲压工艺性分析
冲压工艺性是指零件冲压加工的难易程度。在技术方面，主要分析该零件的形状特点、尺寸大小（最小孔边距、孔径、材料厚度、最大外形）、精度要求和材料性能等因素是否符合冲压工艺的要求。如果发现冲压工艺性差，则需要对冲压件产品提出修改意见，经产品设计者同意后方可修改。
3 ．确定合理的冲压工艺方案
确定方法如下：
l ）根据工件的形状、尺寸精度、表面质量要求进行工艺分析，确定基本工序的性质，即落料、冲孔、弯曲等基本工序。一般情况下可以由图样要求直接确定。
2 ）根据工艺计算，确定工序数目，如拉深次数等。
3 ）根据各工序的变形特点、尺寸要求确定工序排列的顺序，例如，是先冲孔后弯曲还是先弯曲后冲孔等。
4 ) 根据生产批量和条件，确定工序的组合，如复合冲压工序、连续冲压工序等。
5 ) 最后从产品质量、生产效率、设备占用情况、模具制造的难易程度、模具寿命、工艺成本、操作方便和安全程度等方面进行综合分析、比较，在满足冲件质量要求的前提下，确定适合具体生产条件的最经济合理的冲压工艺方案，并填写冲压工艺过程卡片（内容包括工序名称、工序数目、工序草图（半成品形状和尺寸）、所用模具、所选设备、工序检验要求、板料规格和性能、毛坯形状和尺寸等）:
4 确定模具结构形式
确定工序的性质、顺序及工序的组合后，即确定了冲压工艺方案也就决定了各工序模具的结构形式。冲模的种类很多，必须根据冲件的生产批量、尺寸、精度、形状复杂程度和生产条件等多方面因素选择，其选原则如下：
l ）根据制件的生产批量确定采用简易模还是复合模结构。一般来说简易模寿命低，成本低；而复合模寿命长，成本高。
2 ）根据制件的尺寸要求确定冲模类型。
若制件的尺寸精度及断面质量要求较高，应采用精密冲模结构；对于一般精度要求的制件,可采用普通冲模。复合模冲出的制件精度高于级进模，而级进模又高于单工序模。
3 ）根据设备类型确定冲模结构。
拉深加工时有双动压力机的情况下，选用双动冲模结构比选用单动冲模结构好很多
4 ）根据制件的形状大小和复杂程度选择冲模结构形式。一般情况下，大型制件，为便于制造模具并简化模具结构，采用单工序模；小型制件，而且形状复杂时，为便于生产，常用复合模或级进模。像半导体晶体管外壳这类产量很大而外形尺寸又很小的筒形件，应采用连续拉深的级进模。
5 ）根据模具制造力量和经济性选择模具类型。在没有能力制造高水平模具时，应尽量设计切实可行的比较简单的模具结构；而在有相当设备和技术力量的条件下，为了提高模具寿命和适应大量生产的需要，则应选择较为复杂的精密冲模结构。
总之，在选择冲模结构类型时，应从多方面考虑，经过全面分析和比较，尽可能使所选择的模具结构合理。
5 ．进行必要的工艺计算
主要工艺计算包括以下几方面：
l ）坯料展开计算：主要是对弯曲件和拉深件确定其坯料的形状和展开尺寸，以便在最经济的原则下进行排样，合理确定适用材料。
2 ）冲压力计算及冲压设备的初选：计算冲裁力、弯曲力、拉深力及有关的辅助力、卸料力、推料力、压边力等，必要时还需计算冲压功和功率，以便选用压力机。根据排样图和所选模具的结构形式，可以方便地计算出总冲压力，根据计算出的总冲压力，初选冲压设备的型号和规格，待模具总图设计好后，校核设备的装模尺寸（如闭合高度、工作台板尺寸、漏料孔尺寸等）是否符合要求，最终确定压力机型号和规格
3 ）压力中心计算：计算压力中心，并在设计模具时保证模具压力中心与模柄中心线重合，目的是避免模具受偏心负荷作用而影响模具质量。
4 ）进行排样及材料利用率的计算．以便为材料消耗定额提供依据。
排样图的设计方法和步骤：一般是先从排样的角度考虑并计算材料的利用率，对于复杂的零件通常用厚纸剪成3 一5 个样件．排出各种可能的方案，选择最优方案．现在常用计算机排样后再综台考虑模具尺寸的大小、结构的难易程度、模具寿命、材料利用率等几个方面的问题．选择一个合理的排样方案。确定出搭边，计算步距和料宽．根据标准板（带）料的规格确定料宽及料宽公差。再将选定的排样画成排样图，按模具类型和冲裁顺序打上适当的剖面线，并标注尺寸和公差。
5 ）凸、凹模间隙和工作部分尺寸计算。
6 ）对于拉深工序，确定拉深模是否采用压边圈，并进行拉深次数、各中间工序模具尺寸分配，以及半成品尺寸计算等。
7 ）其他方面的特殊计算。
6 ．模具总体设计
在上述分析、计算的基础上，即可进行模具结构
的总体设计，并勾画草图，初步算出模具闭合高度，概略地定出模具外形尺寸，凹模的结构形式及固定方法。同时考虑如下内容：
1 ）凸、凹模结构形式及固定方法；
2 ）制件或毛坯的定位方式。
3 ）卸料和出件装置。
4 ）模具的导向方式以及必要的辅助装置。
5 ）送料方式。
6 ）模架形式的确定及冲模的安装。
7 ）模具标准件的应用。
8 ）冲压设备的选用。
9 ）模具的安全操作等。
7 ．完成模具图
模板可以通过手动绘出，很简单的。如果直接调用模架会是以装配体来调入模架，所以建议你可以在2D中绘好模架之后导入到UG中直接拉伸即可，很简单。
一个零件在一个文件中是用的装配模块，不过一般模具厂的设计多数都放在一个文件中，放在不同的模块是在一个文件中做好一套模具后再分别装配提供给CAM编程，这样做的好处是可以减少出错，每个零件不会相互干涉。
初学者大多从建模开始。建立简单的实体模型可以直接通过工具栏中的：球体、柱体、圆锥等命令直接构建。你还可以通过特征命令在已经构建的实体上添加特征，如：孔、键槽、螺纹等等。
对于比较复杂的实体，可以先画草图，再拉伸或旋转。
如果你构建的实体上有曲面，那你就得使用曲面构建的一些命令，如：网络曲面、自由曲面等等。在我的映像里，曲面构建比较难。
建议你买几本书看。对于初学者，先买一些指导性的书籍，上面会比较详细的介绍每种命令的使用方法。即使你不能全部掌握这些方法，将来要用的时候，你也可以随时翻书查阅。等你有了一定的了解之后，在找一些专门讲解实例的书，通过几个具体的实例，加深映像。
我认为这样学的比较扎实一些。
1.从工具栏-插入-设计特征-圆柱体，
2.按要求输入直径，指定轴向与原点
创建圆柱体
3.从工具栏点击曲线--螺旋线
4.在竖直的基准面上建立矩形草图
5.扫掠创建实体，以矩形为截面线，螺旋线为引导线，指定方向为面的法向
6.求差
7.端部细节处理
