基于ug奥迪汽车车身的曲面设计与加工.doc

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南京工程学院

本科毕业设计（论文）

题目：

基于UG奥迪汽车车身的曲面设计与加工

专业：

自动化（数控技术）

班级：

K数控051学号：

学生姓名：

李强

指导教师：

实验师

起迄日期：

2009.4～2009.6

设计地点：

工程实践中心

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GraduationDesign（Thesis）

DesignandNCmanufacturingforthecurvedface

oftheAodiCarBasedonUG

By

ChenJin

Supervisedby

LabAssistant.ZhaoJianfeng

SchoolofAutomation

NanjingInstituteofTechnology

June,2009

摘要

本次课题是基于UGNX软件对奥迪汽车车身模型的曲面进行设计和加工。

在整个设计过程中，以目前国际上最流行的三维造型和加工软件之一的UGNX6.0为平台，设计出奥迪汽车车身的曲面造型和实体模型，并在此基础上进行虚拟制造和数控加工。

随着计算机技术的发展，UG作为一体化的CAD/CAE/CAM（计算机辅助设计/计算机辅助分析/计算机辅助制造）软件在各个领域得到了广泛地应用。

该软件以工作站和微机为平台，UGCAD与UGCAM功能之间紧密相连，确保了CAM模型与CAD设计的同步性。

它是工业界中最好且最具代表性的数控软件之一，利用它可以针对任何加工任务生成优化和可用的数控加工路径。

本次设计，以目前市场中知名高档汽车之一的奥迪汽车模型为参考，首先用UG软件的CAD模块绘制出车身曲面并进行实体建模；然后用UG软件中的分析功能对模型进行曲面分析与优化；再运用UG软件的CAM模块对汽车车身模型进行虚拟制造，最后通过计算机与RS232通信接口，进行数控机床的DNC加工，最终生成产品模型。

关键字：

UG；奥迪汽车；实体建模；虚拟制造；数控加工

ABSTRACT

ThispaperpresentsUG-basedComputer-AidedDesignandManufaturingofthecurvedfaceoftheAodiCarmodel.Inthewholedesignprocess,thedesignandmanufacturingsoftwareisUGNX6.0.AnduseUGsoftwaretoproducethemould,andthenanalysessurfaceanddimenationofthemouldbyanalysingfunctionofUGsoftware.

Alongwithcalculatortechnicaldevelopment,theUGthatastheCAD/CAMsoftwareturntogetateachrealmbroadlyapplied.Thissoftwaretakestheworkstationandthecomputerasterrace,thefunctionoftheUGCADandUGCAMisclosetoconnectwitheachother,insuringthesynchronizationoftheCAMmodelandCADdesign.ItisoneofthebestandthemostrepresentativeNCsoftwaresintheindustry,makinguseofitcanproduceexcellentandavailableNCprocesspathaimatanyprocessmission.

Themainprocessis:

SelectthepopularAodiCarincurrentmarket.FirstusesUGsoftwaretosetupthemould,andthenanalysesurfaceanddimenationofthemouldbyanalysingfunctionofUGsoftware.Afterthat,completesthevirtualmanufacturingofthemouldbyCAMfunctionofUG.Finally,transfersNCcodetoNCMachineToolwithRS232andthenmanufacturstheproduct.Suchafinishedproductismade.

Keywords:

UG；AodiCar；Substantialitymould；virtualmanufacturing；NCmanufacturing

目录

第一章绪论 1

1.1引言 1

1.2选题背景及意义 1

1.3研究现状 2

1.4设计步骤及内容 3

1.5本文的结构 3

第二章UG软件的介绍 4

2.1UGNX6软件概述 4

2.2UGNX6软件的常用模块 4

2.2.1建模 4

2.2.2外观造型设计 4

2.2.3绘图 4

2.2.4装配 4

2.2.5加工 4

2.3UGNX6中的CAD技术 5

2.3.1草图设计 5

2.3.2曲线 5

2.3.3基础建模 5

2.3.4曲面设计 5

2.3.5零件装配 6

2.3.6工程图设计 6

2.4UGNX6中的CAM技术 6

2.4.1主要加工方式 6

2.4.2仿真功能 8

2.4.3后置处理和车间工艺文档 8

第三章奥迪汽车车身的建模 9

3.1建模分析 9

3.1.1设计方法分析 9

3.1.2汽车车身曲面构造分析 9

3.2具体设计步骤 9

3.2.1创建车顶曲面 9

3.2.2创建车头曲面 12

3.2.3创建车身侧曲面 14

3.2.4创建车灯曲面 15

3.2.5创建车尾曲面 16

3.2.6创建车头过渡曲面 17

3.2.7创建车轮过渡曲面 17

3.2.8创建车门过渡曲面 18

3.2.9创建汽车其他过渡曲面 18

3.3建模总结 19

第四章奥迪汽车车身模型的虚拟制造 20

4.1设计流程与加工方案 20

4.1.1生成刀轨的编程步骤 20

4.1.2加工方案 20

4.2虚拟加工具体步骤 21

4.2.1进入加工模块 21

4.2.2创建刀具 21

4.2.3创建几何体 22

4.2.4设置加工方法 24

4.2.5型腔粗加工 24

4.2.6精加工 28

4.2.7后置处理 32

4.3虚拟制造总结 33

第五章奥迪汽车车身模型的数控加工 34

5.1数控铣床简介 34

5.1.1数控铣床的主要功能 34

5.1.2数控铣床的主要加工对象 35

5.2数控加工具体步骤 35

5.3数控加工总结 38

第六章结论 39

6.1论文总结 39

6.2感想 39

致谢 40

参考文献 41

附录A：

英文资料 42

附录B：

英文资料翻译 51

附录C：

粗加工程序 58

附录D：

精加工程序 59

附录：

毕业设计光盘资料

第一章绪论

1.1引言

CAD/CAM技术是先进制造技术的重要组成部分，是计算机技术在工程设计、制造等领域中具有重要影响的高新技术。

CAD/CAM技术的推广应用有助于利用电子信息技术改造传统产业，提高企业的活力、竞争能力、市场应变能力和技术创新能力。

CAD/CAM软件作为企业信息化基础应用软件，其发展过程和趋势是从单项技术的发展和应用到各种技术的集成化应用，从单个企业向集团联盟化发展，这不仅是CAD/CAM技术和产品的趋势，同时也反映了制造业信息化技术的应用趋势。

CAD/CAM技术和系统的发展和应用使传统的产品设计方法与生产模式发生了深刻变化，产生了巨大的经济和社会效益。

UGNX是由美国UGS公司推出的面向制造行业的CAD/CAE/CAM的高端软件，是当今世界上最先进、最流行的工业设计软件之一。

它集设计、分析和制造等功能于一体,为工程技术人员提供了丰富的三维图形资源库,可以用于机械制造领域的计算机辅助设计、计算机辅助分析、计算机辅助制造等方面。

更为可贵的是UGNX实现了上面三种功能的有机集成,可以实现虚拟产品开发、精确装配、加工仿真、运动仿真等过程。

从而实现机械设计和制造集成化,大大缩短了产品的开发设计周期,节省了大量的材料、资金和人力,给机械设计和加工带来了革命性的变革。

【1】

1.2选题背景及意义

随着我国改革开放步伐的进一步加快，中国正逐步成为全球制造业的基地，特别是加入WTO后，作为制造业基础的模具行业近年来得到了迅速发展。

模具生产水平的高低，己成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。

而CAD/CAM软件加工及快速成型等先进制造技术的不断发展，以及这些技术在模具行业中的普及应用，使得模具设计与制造领域正发生着一场深刻的技术革命，传统的二维设计及模拟量加工方式正逐步被基于产品三维数字化定义的数字化制造方式所取代。

在这场技术革命中，逐步掌握三维CAD/CAM软件的使用，并用于模具的数字化设计与制造中是其中的关键。

随着人们生活水平的逐渐提高，汽车走进了越来越多的家庭。

奥迪汽车作为高档汽车中的领跑者在众多汽车品牌中脱颖而出，不仅因为其有着高技术、高性能、经济性及环保性的完美结合，优美的车身外型也起到了至关重要的作用。

UGNX软件则作为目前功能最为强大的CAD/CAM/CAE集成软件之一，在汽车、航天、机械制造等行业应用十分普遍，并且发展势头迅猛。

本次课题则基于UGNX软件对奥迪汽车车身模型的曲面进行设计和加工，由此可见本次毕业设计有着重大的意义。

通过本次毕业设计，可以熟练地掌握UGNX软件的各种强大的功能以及这些功能在汽车车身的曲面设计和加工中的应用。

通过对奥迪汽车车身模型的造型设计，培养了独立思考和自主设计的能力，并使得自学和综合分析能力有所提高。

最后对设计出的汽车车身模型在加工中心上进行数控加工，更是做到了将基础与专业、理论与实践相结合，在掌握数控加工中心操作方法的同时使自己的动手能力有了进一步的提高。

1.3研究现状

我国制造业正面临着市场全球化、经济一体化，处于竞争战略不断升级，相应的制造理念和制造模式不断创新的时期，先后出现了柔性制造、集成制造、敏捷制造、智能制造以及其他各种先进制造理念和模式。

企业不得不面对低成本化、高