水力機械UGS NX設(shè)計與實例

前言

在計算機與信息技術(shù)高度發(fā)展的時代背景下，工業(yè)企業(yè)信息化的基礎(chǔ)是裝備、產(chǎn)品數(shù)字化。作為建立這一基礎(chǔ)的主要手段，三維參數(shù)化設(shè)計已成為廣大設(shè)計工程師需要掌握的工作技能。本書的寫作有意幫助這些具備傳統(tǒng)的二維設(shè)計經(jīng)驗、準(zhǔn)備或正在向三維設(shè)計升級的工程師朋友便捷地跨越到三維參數(shù)化設(shè)計平臺。UGS NX是大型主流三維參數(shù)化設(shè)計軟件之一，包括功能浩瀚、強大的CAD模塊，可以說它在三維設(shè)計方面無所不能。普通設(shè)計人員要駕馭NX的某一專業(yè)模塊，需要下不小的工夫來學(xué)習(xí)它的概念、環(huán)境、設(shè)置，以及變化無窮的設(shè)計方法等。有二維設(shè)計經(jīng)驗的工程師則需要在設(shè)計觀念和設(shè)計思路上向三維設(shè)計領(lǐng)域升級。我們開始掌握一門計算機軟件技術(shù)時，最頭痛的莫過于面對一大堆新的概念、術(shù)語、抽象的軟件對象等。對學(xué)生來說，在沒有具體工作目標(biāo)的情況下，學(xué)習(xí)使用設(shè)計軟件時可能會感到迷茫。對于從業(yè)者來說，最關(guān)心的是如何把他們的工作經(jīng)驗與軟件技術(shù)結(jié)合起來，如何盡快地應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù)解決手頭的設(shè)計問題。因此，本書希望以目的先行的方式，陪同讀者直接上手實例設(shè)計，逐步對實例中碰到的三維參數(shù)化設(shè)計理論、概念、技術(shù)等進(jìn)行講解。在完成一件設(shè)計后，回味歸納剛剛接觸、使用過的軟件環(huán)境和知識，并介紹相關(guān)的NX知識內(nèi)容。如此由易而難地實踐實例設(shè)計，不斷深入軟件知識，以達(dá)到建立三維參數(shù)化設(shè)計觀念，學(xué)以致用的目標(biāo)。本書選用行業(yè)性較強的水輪機設(shè)計為實例。水輪機設(shè)計既包括常規(guī)機械設(shè)計內(nèi)容，也包括特殊結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法——水力設(shè)計建模。水力設(shè)計建模以自由形狀特征建模為主，是本書的主要內(nèi)容。關(guān)于常規(guī)機械設(shè)計三維建模知識的課程，目前已有很多優(yōu)秀的NX基礎(chǔ)教材出版，讀者朋友如需要的話，應(yīng)不難獲得必要的參考書籍。

內(nèi)容概要

　　《水力機械UGS NX設(shè)計與實例》以大型三維參數(shù)化設(shè)計軟件UGS NX5為平臺，以具有典型三維特色的水力機械零件設(shè)計為實例，以目的先行的方式，陪同讀者直接上手NX CAD實例設(shè)計，旨在達(dá)到建立、提升三維參數(shù)化設(shè)計觀念，學(xué)以致用的目標(biāo)?！端C械UGS NX設(shè)計與實例》的每個實例都是一個實際機械設(shè)計工作的演練，從分析設(shè)計資料開始，明確設(shè)計目標(biāo)。規(guī)劃設(shè)計思路，然后一步步運用NX工具和知識，完成整套設(shè)計步驟。所有原始設(shè)計資料、數(shù)據(jù)以及作者完成的NX作業(yè)，都按對應(yīng)的分章文件夾保存在配書光盤中。《水力機械UGS NX設(shè)計與實例》實例中的水輪機轉(zhuǎn)輪葉片、蝸殼和尾水管等零音B件，其設(shè)計成果和參數(shù)表達(dá)方式都極具行業(yè)特點。在沒有三維設(shè)計條件的時代，這些特殊零部件的造型是以特殊的二維圖形表達(dá)的。因此這些實例也特別鮮明地體現(xiàn)出二維設(shè)計到三維參數(shù)化設(shè)計的“龍門一躍”?！端C械UGS NX設(shè)計與實例》是從工程軟件使用者的角度來編寫的。具有極強的實用性、指導(dǎo)性和操作性，主要供具備傳統(tǒng)的二維機械設(shè)計經(jīng)驗、準(zhǔn)備或正在向三維設(shè)計升級的工程技術(shù)人員，特別是從事（水力）機械設(shè)計的技術(shù)人員閱讀、使用。也可以作為NX軟件學(xué)習(xí)者的cAD自練教程，還可供大專院校（水力）機械專業(yè)及其相近專業(yè)的師生學(xué)習(xí)、參考。

書籍目錄

前言光盤簡介第1篇 水輪機轉(zhuǎn)輪部件建模第1章 進(jìn)入Nx環(huán)境1.1 開始一個NX作業(yè)過程1.2 轉(zhuǎn)輪上冠初步建模1.3 本章小結(jié)第2章 轉(zhuǎn)輪部件建模過程2.1 轉(zhuǎn)輪上冠建模2.2 轉(zhuǎn)輪下環(huán)建模2.3 加工流面2.4 加入轉(zhuǎn)輪葉片2.5 引用特征——完成創(chuàng)建上冠的均布孔2.6 組合轉(zhuǎn)輪整體2.7 本章小結(jié)第2篇 水輪機轉(zhuǎn)輪葉片的建模第3章 基于設(shè)計流線的葉片建模3.1 創(chuàng)建葉片毛坯的軸面型線——用于創(chuàng)建回轉(zhuǎn)特征截面3.2 創(chuàng)建葉片表面的曲面特征3.3 創(chuàng)建葉片實體特征3.4 葉片模型光順處理3.5 葉片進(jìn)口邊修形——倒圓3.6 本章小結(jié)第4章 基于文本數(shù)據(jù)文件的葉片建模4.1 用流線數(shù)據(jù)文件創(chuàng)建葉片表面的曲面特征4.2 創(chuàng)建葉片實體特征4.3 葉片表面光順4.4 本章小結(jié)第5章 基于平面木模圖的葉片建模15.1 木模圖5.2 準(zhǔn)備5.3 設(shè)置圖層5.4 將二維木模圖變?yōu)槿S木模圖(葉片正面)5.5 將二維木模圖變?yōu)槿S木模圖(葉片背面)5.6 本章小結(jié)第6章 基于平面木模圖的葉片建模26.1 三維木模圖如何轉(zhuǎn)換成曲線網(wǎng)格的形式6.2 創(chuàng)建通過曲線組(等高線)的曲面(葉片背面)6.3 創(chuàng)建葉片軸面網(wǎng)格曲線(U向和V向軸面網(wǎng)格線)6.4 創(chuàng)建以軸面網(wǎng)格曲線為母線的回轉(zhuǎn)曲面6.5 創(chuàng)建葉片背面表面的網(wǎng)格線6.6 網(wǎng)格線端點的斜率和曲率6.7 完善葉片背面表面的網(wǎng)格線6.8 將葉片正面三維木模圖轉(zhuǎn)換成曲線網(wǎng)格的形式6.9 本章小結(jié)第7章 基于平面木模圖的葉片建模37.1 創(chuàng)建曲面特征(葉片正面)7.2 創(chuàng)建曲面特征(葉片背面)7.3 完成葉片實體建模7.4 本章小結(jié)第8章 基于測繪點數(shù)據(jù)的葉片建模18.1 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備8.2 創(chuàng)建圖層類別8.3 導(dǎo)入數(shù)據(jù)8.4 繪制葉片出口邊三維型線8.5 繪制葉片進(jìn)口邊三維型線8.6 完善葉片邊界曲線8.7 繪制葉片進(jìn)出口邊軸面型線8.8 創(chuàng)建軸面型線草圖8.9 創(chuàng)建葉片軸面網(wǎng)格曲線8.1 0本章小結(jié)第9章 基于測繪點數(shù)據(jù)的葉片建模29.1 創(chuàng)建葉片頭部曲面9.2 創(chuàng)建葉片表面曲面——從點云9.3 創(chuàng)建完整的葉片表面曲面9.4 創(chuàng)建葉片實體9.5 本章小結(jié)第3篇 水輪機蝸殼和尾水管建模第10章 蝸殼的建模過程1——繪制蝸殼截面10.1 蝸殼建模的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和思路10.2 創(chuàng)建第一個截面10.3 創(chuàng)建三維的蝸殼截面草圖——通過電子表格批量編輯表達(dá)式10.4 本章小結(jié)第11章 蝸殼的建模過程2——蝸殼部件建模11.1 創(chuàng)建蝸殼內(nèi)腔實體——直紋面特征11.2 創(chuàng)建蝸殼鼻端隔舌11.3 創(chuàng)建蝸殼實體11.4 創(chuàng)建座環(huán)模型11.5 完成焊接蝸殼部件11.6 鑄造蝸殼建模簡述11.7 本章小結(jié)第12章 尾水管的建模實例12.1 尾水管的設(shè)計數(shù)據(jù)和建模思路12.2 開始練習(xí)12.3 創(chuàng)建斷面定位草圖12.4 創(chuàng)建斷面型線草圖12.5 創(chuàng)建三維布置的尾水管斷面草圖12.6 創(chuàng)建尾水管各分段——直紋面特征12.7 創(chuàng)建尾水管實體——插入加厚特征12.8 本章小結(jié)

章節(jié)摘錄

插圖：轉(zhuǎn)輪部件，見圖I.1（b），由三個部分構(gòu)成：轉(zhuǎn)輪上冠、下環(huán)，以及轉(zhuǎn)輪葉片。其中上冠、下環(huán)的加工成形與常規(guī)零件無異，只有葉片部分是水力設(shè)計的成果，其設(shè)計、加工都很有專業(yè)特色。主要講的是水力設(shè)計的成果建模，葉片建模將是后文的重點。在第1篇里，我們通過轉(zhuǎn)輪部件的常規(guī)建模練習(xí)，先一起熟悉一下NX設(shè)計的基本路數(shù)。進(jìn)行NX建模，就像制造者看著圖紙進(jìn)行零件加工。在車間里，一個零件可以經(jīng)過車、銑、刨、磨、鏜、鉆、鍛、焊等諸般工藝加工而成。現(xiàn)在NX環(huán)境就是加工車間，而各種加工方式則是被稱做各種“特征”的虛擬對象。在NX環(huán)境中加工零部件，就是通過在部件文件中添加各種“特征”來構(gòu)建三維實體對象。比如制作一個六角螺母（圖I.2），首先加工一個圓柱體——插入“圓柱體”特征；接下來兩端面倒角——插入“倒斜角”特征；然后銑六邊形——創(chuàng)建六邊形截面草圖，插入“拉伸求交”特征；打孔——插入“孔”特征；攻螺紋——插入“螺紋”特征?？梢姡F(xiàn)實活動中的加工方法到了NX環(huán)境中，就被抽象成了“特征”的概念。一個三維實體模型就是由若干特征構(gòu)成的，當(dāng)然和實際的加工工藝類似，特征構(gòu)成部件也需要按一定組合、順序來完成，還需要用一點點技巧。

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《水力機械UGS NX設(shè)計與實例》為中國水利水電出版社出版。

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