ugsnx复杂壳体建模技术

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1、UGSNX复杂壳体建模技术作者：西安航空动力控制公司第二设计研究所史培林    来源：UGS摘要：发动机燃油附件中需要模具设计和数控加工的壳体类零件，具有孔系特征多、铸造表面形状复杂的特点，对模型质量的要求比一般简单零件更严格。本文从理论和实践的结合上，对复杂壳体从模型质量的基本要求、建模的思路和策略、建模的一般步骤、实现相关性的建模方法和技巧、实现可编辑性的建模方法和技巧、模型质量的分析和检查等六个方面进行了全面系统深入的探讨研究，是我所UGSNX设计应用实践经验的总结，可填补一般UGSNX培训教材复杂壳体类建模技术的空白。关键词：UGSNX复杂壳体建模在产

2、品数字化设计与制造和全生命周期管理中，产品设计建模处于龙头地位。所谓“牵一发而动全身”，就是产品设计建模重要性的真实写照，对于复杂壳体而言更是如此。复杂壳体结构复杂，制造周期长，是燃油附件产品研制生产的一个老大难问题。深入研究和探索复杂壳体建模技术无疑具有紧迫的实际意义。本文所讨论的建模，是指三维实体几何模型，不包含二维制图的内容。1模型质量的基本要求本文所指的复杂壳体，是指发动机燃油附件中需要模具设计和数控加工的壳体类零件，它具有孔系特征多、铸造表面形状复杂的特点（图1）。因此，对模型质量的要求比一般简单零件更严格。图1：典型壳体零件（局部）复杂壳体模型质量

3、的基本要求：·正确性：模型应准确反映设计意图，对其内容的技术要求理解不能有任何歧义。要确立“面向制造”的新的设计理念，充分考虑模具设计、工艺制造等下游用户的应用要求，做到与实际的加工过程基本匹配。·相关性：应用主模型原理和方法，进行相关参数化建模，正确体现数据的内在关联关系，保证产品信息在产品数据链中的正确传递。·可编辑性：模型能编辑修改，整个建模过程可以回放（Playback）。模型可被重用和相互操作。重用性和相互操作性是由可编辑性派生出来的重要特性。·可靠性：模型通过了UG的几何质量检查，拓扑关系正确，实体严格交接，内部无空洞，外部无细缝，无细小台阶。模型

4、文件大小得到有效控制，模型没含有多余的特征、空的组和其他过期的特征，总能在任何情况下正确的打开。2建模的思路和策略设计意图决定建模的思路和策略。产品设计师应首先十分清楚理解自己的设计意图，不能在没有统一规划的情况下就盲目的急于建模。一个比较清晰完整的设计意图至少应包括：·壳体以及与之有关的零部件在产品结构中的功能和作用。·壳体内部结构、外形轮廓、表面形状、定位孔（面）和主要设计参数。·模具设计的有关信息：模具类型、结构、分型面、型芯、拔模角等。·工艺设计的有关信息：工艺方案、工艺路线、工艺基准、数控加工要求等。·模型中特征的相互关系。·模型潜在的改变区域，改变

5、的幅度大小。·模型被另一项目拷贝和修改的可能性。当明确了设计意图以后，就需要建立整体的建模思路，依次是：1)进行特征的分解：分析零件的形状特点，然后把它隔离成几个主要的特征区域，接着对每个区域再进行粗线条分解，在脑子里形成一个总的建模思路以及一个粗略的特征图。同时要辨别出难点和容易出问题的地方。2)基础特征——根特征设计：确立建模的起点。在选定好设计基准的基础上，通常情况下用草图而不是用体素特征（UG的体素特征有长方体、圆柱、圆锥、球）作为模型的根特征。3)详细设计：先粗后细——先作粗略的形状，再逐步细化；先大后小——先作大尺寸形状，再完成局部的细化；先外后里

6、——先作外表面形状，再细化内部形状。4）细节设计：最后进行倒圆角、斜角、各类孔系，各类沟槽……UG软件功能十分强大，实现同一功能往往有多种途径和方法，可谓“条条大路通罗马”。不同的命令选择，虽然可能实现同一目的，其方法却有优劣之分，这就需要找出最合适的建模方法来。·建模策略重点考虑的具体方面是：1）如何选择特征类型（成型特征、特征操作、草图）；2）如何建立特征关系（尺寸、附着性、位置、时序）；3）定义草图约束；4）创建表达式。3建模的一般步骤复杂壳体通常为测绘设计或改进改型设计，建模的步骤一般是：·梳理设计意图，规划特征框架。·打开种子文件，搭建建模环境。·确

7、定零件的原点和方向。·建立最初始的基准。·创建草图作为建模的根特征。·在特征创建过程中，优先添加增加材料的特征，再添加减少材料的特征。·按加工过程进行特征操作。·坚持边建模边分析检查的原则。进行过程检查的目的，是为了及时发现问题，及时纠正，以免造成因问题累积而导致·养成边建模边保存的良好习惯，防止意外事故（如停电）而丢失数据。·输入部件属性。·创建引用集。·清理模型数据。File→Utilities→PartCleanup，可以删除不用的对象、不用的表达式、“撤销”数据和清理特征数据。·进行模型总体检查，提交模型。4建模技术（一）：实现相关性的方法和技巧在产品

8、设计中，零件不单单是孤立的几何元素设计