UG参数化设计加工

【摘要】本文阐述了基于UG生成表驱动的三维参数化设计，并对罗茨鼓风机叶轮建立参数化模型、确定设计变量、给模型分配设计变量以及设置和编辑电子表进行了详细的论述，运用UG数控编程，生成加工程序。实践证明，利用此方法可以方便快捷地建立叶轮的三维参数化模型库，以实现叶轮的系列化设计，能大大提高设计效率。

【关键词】参数化设计；UG；罗茨鼓风机

1、引言

UG是Unigraphics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，是一个可视化的系统，我们通过一系列菜单与UG进行通讯，整个编程过程我们始终与零件的可见模型交互，可以轻松实现各种复杂实体及造型的建构。

罗茨鼓风机是一种容积式的气体增压与输送机械，因其结构简单、安装灵活、输送介质不含油、在使用压力范围内排气量几乎不变等优点，已广泛应用于经济建设的各个行业。叶轮是罗茨鼓风机的核心部件，叶轮设计的好坏关系到整机的工作性能（包括耗能、噪声等）和使用寿命。罗茨鼓风机叶轮的曲面是渐开线曲面，由于尺寸较大，设计叶轮参数需要大量复杂的计算，设计周期长，而且很难保证转子的正确啮合和运动的平稳性。

应用UG通过输入叶轮不同段的参数方程，自动绘制出复杂的叶轮齿形， 并进行三维实体造型，再利用UG软件中建立族表的命令，便可以方便地得到同类型一系列叶轮的三维实体造型，提高了设计效率，对实际工程设计具有积极的参考价值。

2、UG参数化设计

参数化设计是将原有设计中某些尺寸，如定形、定位或装配尺寸定义为变量，修改这些变量的同时由一些简单公式计算出并变动其他相关尺寸，计算机根据这些新的参数值自动完成产品设计。参数化为产品模型的可变性、可重用性、并行设计等提供了手段，使用户可以利用以前的模型方便的重建模型，并可以在遵循原设计意图的情况下方便地改动模型，生成系列产品，大大提高了生产效率。

2.1建立表驱动

在UG中可以把叶轮曲面的系列尺寸完整地建立在电子表格中，形成一个叶轮的曲面数据库，这样做对于此数据库的管理、编辑和扩展都很方便。具体地说，可以任意修改表格中的某一个或某些数据、增加一组新的叶轮的曲面数据、增加设计变量等等，最终产生使用同一实体模型的系列叶轮的曲面三维模型，如图1-1。

2.2渐开线曲面生成

通过参数化设计，添加渐开线参数数据，并设计出渐开线曲线。通过拉深建模生成实体，如图1-2所示。

3、UG编程加工

加工中心编程软件有很多种，但使用UG编程自有它自身的特点：

（1）设计和编程在同一软件内完成，不用图档（资料）转换，省略了很多工序，避免出错；（2）拆电极不但方便快捷，而且十分直观，要加工哪里，加工多少，电极是什么样子，一目了然；（3）单独取出加工，非常方便。刀路实体模拟，让你对刀路看得更清楚，看得更明白，如图1-3所示。

4、结束语

基于UG罗茨鼓风机叶轮曲面的参数化设计， 通过输入叶轮不同段的参数方程，能自动绘制出复杂的叶轮齿形，并进行三维实体造型，同时改变一些参数就能方便地得到同一类型的系列产品，易实现产品系列化，大大提高了设计效率和设计精度，解决了常规设计方法很难或无法实现的一些问题，并通过UG的数控编程使得设计编程一体化，方便了生产加工。

参考文献

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