UG NX7.0裝配與運(yùn)動仿真實例教程

前言

UG NX 7.0是Siemens PLM Software公司開發(fā)的最新PLM（產(chǎn)品生命周期管理）軟件，是當(dāng)今世界比較先進(jìn)、應(yīng)用廣泛的高端集成管理軟件之一。UG NX7.0包含了強(qiáng)大的CAD，CAE，CAM。等功能模塊，為整個制造行業(yè)提供了全方位的產(chǎn)品工程解決方案。UG NX 7.0的裝配模塊能夠?qū)㈥P(guān)系零部件按照產(chǎn)品需要的配合關(guān)系組合成裝配部件。運(yùn)動仿真模塊（NX／Motion Simulation）是UG NX 7.0對裝配模型進(jìn)行運(yùn)動仿真的分析工具，可以對機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動學(xué)、動力學(xué)以及靜力平衡的仿真。在仿真環(huán)境中定義機(jī)構(gòu)的連桿、運(yùn)動副、連接器、力與力矩載荷以及各種類型的運(yùn)動驅(qū)動，通過系統(tǒng)解算，得到機(jī)構(gòu)運(yùn)動的仿真動畫、各構(gòu)件的位移、速度、加速度、接觸力等運(yùn)動結(jié)果。仿真模型與仿真結(jié)果可以導(dǎo)入ADAMS或有限元分析等軟件進(jìn)行進(jìn)一步的工程分析。傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計方案為：設(shè)計計算-制造物理樣機(jī)-現(xiàn)場試驗-優(yōu)化結(jié)構(gòu)等，該方法成本高，周期長，效率低。運(yùn)用UG NX 7.0模型裝配與運(yùn)動仿真模塊能夠方便、快速地對機(jī)械設(shè)計方案進(jìn)行虛擬建模、仿真、比較、修改與優(yōu)化，設(shè)計過程直觀、精確。熟練掌握該軟件的操作，可使設(shè)計人員在很短的時間內(nèi)完成產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計、組件裝配及機(jī)構(gòu)運(yùn)動仿真，能夠幫助企業(yè)在產(chǎn)品整個生命周期過程中對產(chǎn)品進(jìn)行創(chuàng)新，提高產(chǎn)品質(zhì)量與價值，為企業(yè)帶來顯著的效益。本書的主要內(nèi)容如下：（1）對UG NX 7.0的界面操作、文件管理、草圖繪制以及三維模型的重要操作進(jìn)行了基礎(chǔ)性的介紹。（2）介紹了UG NX 7.0裝配模塊與機(jī)構(gòu)運(yùn)動仿真模塊的基礎(chǔ)操作。（3）詳細(xì)介紹了機(jī)械設(shè)計中典型的運(yùn)動機(jī)構(gòu)仿真實例。首先解析運(yùn)動機(jī)構(gòu)的工作原理與特點(diǎn)，其次對機(jī)構(gòu)進(jìn)行了零件建模、裝配與運(yùn)動仿真。本書緊密結(jié)合UG NX 7.0中文版的實際操作界面，對軟件中的對話框、操控板、按鈕等進(jìn)行講解，力求使讀者直觀、準(zhǔn)確而迅速地進(jìn)行學(xué)習(xí)。通過對典型機(jī)構(gòu)的裝配與運(yùn)動仿真，能夠開拓讀者的思路，使讀者掌握關(guān)鍵的操作技術(shù)，最終提高綜合的設(shè)計、分析與創(chuàng)新能力。本書面向不同層次的讀者，可作為機(jī)械類、近機(jī)械類專業(yè)的CAD／CAE專業(yè)教材，同時還可供工程技術(shù)人員和CAE愛好者參考。

內(nèi)容概要

　　UG NX 7.0是Siemens PLM Software公司最新推出的PLM軟件?！禪G NX 7.0裝配與運(yùn)動仿真實例教程》結(jié)合大量實例，詳細(xì)介紹了常用運(yùn)動機(jī)構(gòu)的建模、裝配與運(yùn)動仿真。全書共分16章，第1，2章為基礎(chǔ)操作部分，內(nèi)容包括UG NX 7.0的界面操作、文件管理、繪制草圖以及建立三維模型的基礎(chǔ)操作。第3，4章詳細(xì)介紹了UG NX 7.0裝配模塊與機(jī)構(gòu)運(yùn)動仿真模塊的基礎(chǔ)操作。第5～16章以機(jī)械設(shè)計中典型的運(yùn)動機(jī)構(gòu)為仿真實例，分析了每一類機(jī)構(gòu)的運(yùn)動原理與特點(diǎn)，并詳細(xì)介紹了機(jī)構(gòu)的建模-裝配-定義連桿與運(yùn)動副-運(yùn)動驅(qū)動-仿真解算-仿真結(jié)果的輸出與后置處理等操作步驟。　　《UG NX 7.0裝配與運(yùn)動仿真實例教程》可作為機(jī)械類、近機(jī)械類專業(yè)的CAD／CAE專業(yè)教材，同時也可以作為工程技術(shù)人員和CAE愛好者的參考資料。

書籍目錄

第1章 UGNX7.0概論1.1 UGNX7.0簡介1.2 UGNX7.0常用功能模塊1.2.1 CAD模塊1.2.2 CAE模塊1.2.3 CAM模塊1.3 UGNX7.0的操作環(huán)境1.3.1 計算機(jī)配置要求1.3.2 UGNX7.0的啟動第2章 UGNX7.0建模操作基礎(chǔ)2.1 軟件界面2.2 文件管理2.2.1 新建文件2.2.2 打開文件2.2.3 保存文件2.3 建模操作基礎(chǔ)2.3.1 曲線與草圖2.3.2 基本實體建模2.3.3 綜合練習(xí)實例第3章 UGNX7.0模型裝配操作基礎(chǔ)3.1 裝配術(shù)語與定義3.2 建立裝配體3.2.1 創(chuàng)建裝配部件3.2.2 裝配約束3.2.3 引用集3.3 裝配爆炸圖3.4 裝配實例第4 章UGNX7.0運(yùn)動仿真模塊操作基礎(chǔ)4.1 建立運(yùn)動仿真環(huán)境4.2 連桿4.2.1 創(chuàng)建連桿4.2.2 連桿屬性4.3 運(yùn)動副4.3.1 運(yùn)動副的定義4.3.2 運(yùn)動副的類型4.3.3 Gmebler數(shù)與自由度4.3.4 常用運(yùn)動副4.4.力和扭矩4.4.1 標(biāo)量力4.4..2 矢量力4.4.3 標(biāo)量扭矩4.4.4 矢量扭矩4.5 常用連接器4.5.1 彈簧4.5.2 阻尼4.5.3 3D接觸4.6 運(yùn)動驅(qū)動4.6.1 恒定運(yùn)動驅(qū)動4.6.2 簡諧運(yùn)動驅(qū)動4.6.3 函數(shù)運(yùn)動驅(qū)動4.6.4 鉸接運(yùn)動驅(qū)動4.7 仿真解算與結(jié)果輸出4.7.1 解算方案4.7.2 解算4.7.3 動畫的播放與輸出4.8 封裝選項4.8.1 干涉4.8.2 測量4.8.3 追蹤4.8.4 標(biāo)記4.8.5 智能點(diǎn)4.9 圖表與電子表格第5章 連桿機(jī)構(gòu)的裝配與運(yùn)動仿真5.1 平面四桿機(jī)構(gòu)的裝配與運(yùn)動仿真5.1.1 工作原理5.1.2 建模5.1.3 裝配5.1.4 建立仿真環(huán)境5.1.5 定義連桿與運(yùn)動副5.1.6 施加運(yùn)動5.1.7 運(yùn)動求解與仿真結(jié)果5.2 雙曲柄平面四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動仿真5.3 空間連桿機(jī)構(gòu)的裝配與運(yùn)動仿真5.3.1 工作原理5.3.2 建模5.3.3 裝配5.3.4 建立仿真環(huán)境5.3.5 定義連桿與運(yùn)動副5.3.6 施加運(yùn)動5.3.7 仿真結(jié)果第6章 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的裝配與運(yùn)動仿真6.1 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的工作原理6.2 發(fā)動機(jī)活塞一曲軸機(jī)構(gòu)的裝配與運(yùn)動仿真6.2.1 裝配6.2.2 建立仿真環(huán)境j6.2.3 定義連桿與運(yùn)動副6.2.4 施加運(yùn)動6.2.5 運(yùn)動仿真結(jié)果6.2.6 基于3D接觸的活塞一曲軸運(yùn)動仿真6.3 正弦機(jī)構(gòu)的裝配與運(yùn)動仿真6.3.1 工作原理6.3.2 裝配6.3.3 建立仿真環(huán)境6.3.4 定義連桿與運(yùn)動副6.3.5 施加運(yùn)動6.3.6 運(yùn)動仿真結(jié)果第7章 手表的裝配與運(yùn)動仿真7.1 手表的工作原理7.2 手表的建模7.2.1 表體7.2.2 表把7.2.3 表帶7.2.4 手表的其他零件7.3 手表的裝配7.4 手表的運(yùn)動仿真7.4.1 建立仿真環(huán)境7.4.2 定義連桿與運(yùn)動副7.4.3 施加運(yùn)動7.4.4.仿真結(jié)果第8章 聯(lián)軸器的裝配與運(yùn)動仿真8.1 剛性滑塊聯(lián)軸器的裝配與運(yùn)動仿真8.1.1 工作原理8.1.2 建模8.1.3 裝配8.1.4 建立運(yùn)動仿真環(huán)境8.1.5 定義連桿與運(yùn)動副8.1.6 施加運(yùn)動8.1.7 仿真結(jié)果8.2 三連桿空間聯(lián)軸器的裝配與運(yùn)動仿真8.2.1 工作原理8.2.2 建模8.2.3 裝配8.2.4 建立運(yùn)動仿真環(huán)境8.2.5 定義連桿與運(yùn)動副8.2.6 施加運(yùn)動8.2.7 仿真結(jié)果8.2.8 聯(lián)軸器的3D碰撞運(yùn)動仿真第9章 齒輪傳動機(jī)構(gòu)的裝配與運(yùn)動仿真9.1 外嚙合直齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)的裝配與運(yùn)動仿真9.1.1 建模9.1.2 裝配9.1.3 建立運(yùn)動仿真環(huán)境9.1.4 定義連桿與運(yùn)動副9.1.5 施加運(yùn)動9.1.6 仿真結(jié)果9.1.7 齒輪嚙合的3D碰撞運(yùn)動仿真9.2 內(nèi)嚙合直齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)的裝配與運(yùn)動仿真9.2.1 建模9.2.2 裝配9.2.3 運(yùn)動仿真9.3 圓柱斜齒輪雙級減速機(jī)構(gòu)的裝配與運(yùn)動仿真9.3.1 建模9.3.2 裝配9.3.3 建立運(yùn)動仿真環(huán)境9.3.4 定義連桿與運(yùn)動副9.3.5 施加運(yùn)動9.3.6 仿真結(jié)果9.3.7 斜齒輪嚙合的3D碰撞運(yùn)動仿真9.3.8 軸承的運(yùn)動仿真第10章 V型帶傳動的裝配與運(yùn)動仿真10.1 普通V型帶傳動的工作原理10.2 建模10.2.1 主動輪10.2.2 從動輪10.2 3壓緊輪10.2 4V型帶10.3 裝配10.4 運(yùn)動仿真10.4.1 建立運(yùn)動仿真環(huán)境10.4.2 定義連桿與運(yùn)動副10.4.3 施加運(yùn)動10.4.4 仿真結(jié)果第11章 間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)的裝配與運(yùn)動仿真11.1 盤形凸輪機(jī)構(gòu)的裝配與運(yùn)動仿真11.1.1 工作原理11.1.2 建模11.1.3 裝配11.1.4 建立仿真環(huán)境11.1.5 定義連桿與運(yùn)動副11.1.6 施加運(yùn)動11.1.7 運(yùn)動仿真結(jié)果11.2 棘輪機(jī)構(gòu)的裝配與運(yùn)動仿真11.2.1 工作原理11.2.2 建模1.1.2.3 裝配11.2.4 建立仿真環(huán)境11.2.5 定義連桿與運(yùn)動副11.2.6 施加運(yùn)動11.2.7 運(yùn)動仿真結(jié)果11.3 電影放映機(jī)槽輪機(jī)構(gòu)的裝配與運(yùn)動仿真11.3.1 工作原理11.3.2 建模11.3.3 裝配11.3.4 建立仿真環(huán)境11.3.5 定義連桿與運(yùn)動副11.3.6 施加運(yùn)動11.3.7 運(yùn)動仿真結(jié)果第12章 開式運(yùn)動鏈機(jī)構(gòu)的裝配與運(yùn)動仿真12.1 機(jī)械手爪的裝配與運(yùn)動仿真12.1.1 工作原理12.1.2 建模12.1.3 裝配12.1.4 建立仿真環(huán)境12.1.5 定義連桿與運(yùn)動副12.1.6 施加運(yùn)動12.1.7 運(yùn)動仿真結(jié)果12.2 挖掘機(jī)手臂的裝配與運(yùn)動仿真12.2.1 工作原理12.2.2 建模12.2.3 裝配12.2.4 建立仿真環(huán)境12.2.5 定義連桿與運(yùn)動副12.2.6 施加運(yùn)動12.2.7 運(yùn)動仿真結(jié)果第13章 牛頭刨床機(jī)構(gòu)的裝配與運(yùn)動仿真13.1 牛頭刨床運(yùn)動機(jī)構(gòu)的工作原理13.2 建模13.2.1 主動輪13.2.2 搖桿13.2.3 連桿13.2.4 刨頭13.2.5 滑塊與支架13.3 裝配13.4 運(yùn)動仿真13.4.ll建立運(yùn)動環(huán)境13.4.2 定義連桿與運(yùn)動副13.4.3 施加運(yùn)動13.4.4 仿真結(jié)果13.4.5 刨刀切削的3D碰撞第14章 縫紉機(jī)驅(qū)動機(jī)構(gòu)的裝配與運(yùn)動仿真14.1 縫紉機(jī)驅(qū)動機(jī)構(gòu)的工作原理14.2 建模14.2.1 踏板14.2.2 連桿14.2.3 曲柄14.2.4 大帶輪14.2.5 小帶輪14.2.6 圓形帶14.2.7 縫紉針部件14.2.8 滑塊與機(jī)架14.3 裝配14.4 運(yùn)動仿真14.4.1 建立運(yùn)動環(huán)境14.4.2 定義連桿與運(yùn)動副14.4 13施加運(yùn)動14.4.4 仿真結(jié)果第15章 機(jī)床自動進(jìn)刀機(jī)構(gòu)的裝配與運(yùn)動仿真15.1 機(jī)床自動進(jìn)刀機(jī)構(gòu)的工作原理15.2 建模15.2.1 圓柱凸輪1.5.2.2 滑桿15.2.3 扇形齒輪15.2.4 帶齒條的刀架15.2.5 支架與滑塊15.3 裝配15.4 運(yùn)動仿真15.4.1 建立運(yùn)動環(huán)境15.4.2 定義連桿與運(yùn)動副15.4.3 施加運(yùn)動15.4 14仿真結(jié)果15.4.5 齒輪齒條的3D接觸仿真第16章 齒輪一凸輪聯(lián)合壓力機(jī)的裝配與運(yùn)動仿真16.1 齒輪一凸輪聯(lián)合壓力機(jī)工作原理16.2 建模16.2.1 機(jī)架16.2.2 圓柱齒輪16.2.3 盤型凸輪16.2.4 凸輪連桿16.2.5 齒輪軸16.2.6 平鍵16.2.7 小連桿16.2.8 搖桿16.2.9 滑塊16.2.1 0壓力錘16.3 裝配16.4 運(yùn)動l仿真16.4.1 建立運(yùn)動環(huán)境16.4.2 定義連桿與運(yùn)動副16.4.3 施加運(yùn)動16.4.4 仿真結(jié)果16.4.5 壓力錘與工件的沖擊仿真16.5 壓力機(jī)與機(jī)械手爪的聯(lián)合運(yùn)動仿真16.5.1 機(jī)械手爪支架的建模16.5.2 裝配16.5.3 運(yùn)動仿真

章節(jié)摘錄

插圖：2.特征建模特征建模（Features Modeling）建立在實體建模的基礎(chǔ)之上，運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)工程特征定義產(chǎn)品設(shè)計的具體信息并可進(jìn)行編輯，主要包括鉆孔、鍵槽、倒圓角、倒斜角、型腔等常用設(shè)計形式。各特征建模支持參數(shù)化定義，其尺寸值與定位關(guān)系可以進(jìn)行參數(shù)化驅(qū)動編輯。用戶可以運(yùn)用自定義功能定義特殊的建模特征。3.自由曲面建模自由曲面建模（Freeform Modeling）是為了用戶設(shè)計高級的自由外形而提供的強(qiáng)大建模工具組。它能夠?qū)嶓w建模、特征建模與復(fù)雜曲面建模完整融合，可以方便地設(shè)計汽車、飛機(jī)、家電等曲面形狀。自由曲面建模主要包括掃略面、直紋面、高階連續(xù)曲面、橋接、拉伸與裁剪曲面等。該模塊還可以對復(fù)雜曲面進(jìn)行編輯和評估，保證最嚴(yán)格的造型要求。4.裝配建模裝配建模（.Assembly Modeling）模塊提供了并行裝配、自上而下和自下而上的組合產(chǎn)品開發(fā)方案。裝配模型中的零件信息對零件個體的鏈接鏡像，能夠保證裝配模型和零件設(shè)計的完全雙向相關(guān)。裝配模型上對零件的修改會傳遞到零件模型中，反之，對零件進(jìn)行的任何修改都會反映到裝配模型中。該模塊支持對齊、同心、角度、平行、相切等定位操作，還可以通過引用集、小平面模型、質(zhì)量控制等多項技術(shù)實現(xiàn)大裝配。UG NX 7.0提供了高級裝配管理和導(dǎo)航，能夠?qū)崿F(xiàn)面向產(chǎn)品級的大裝配設(shè)計。它包括過濾裝配結(jié)構(gòu)、高速大裝配著色、大裝配干涉檢查等。高級裝配支持協(xié)同設(shè)計、高層次設(shè)計方法，使設(shè)計團(tuán)隊的工作始終處于統(tǒng)一的組織和計劃中。5.工程制圖工程制圖（Engineering Drawing）模塊支持ISO，.GB，ANSI，DIN，JIS等多類國際與國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，它能夠?qū)a(chǎn)品三維模型轉(zhuǎn)換為二維工程制圖，工程制圖中的尺寸標(biāo)注、特征變化等信息都會依據(jù)三維模型的變化而自動更新。該模塊包括視圖布局、動態(tài)捕捉、動態(tài)導(dǎo)航、自動明細(xì)表等多個功能，充分實現(xiàn)二維繪圖的自動化。

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