基于UGnx6460软件环境下战斗机模型的三维建模毕业论文设计.docx
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基于UGnx6460软件环境下战斗机模型的三维建模毕业论文设计
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毕业设计
论文名称:
基于UGNX6.0软件环境下战斗机模型的三维建模
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明
原创性声明
本人郑重承诺：
所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：
日 期：
指导教师签名：
日 期：
使用授权说明
本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：
按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：
日 期：
学位论文原创性声明
本人郑重声明：
所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：
日期：
年月日
学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：
日期：
年月日
导师签名：
日期：
年月日
指导教师评阅书
指导教师评价：
一、撰写（设计）过程
1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神
□优□良□中□及格□不及格
2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度
□优□良□中□及格□不及格
3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力
□优□良□中□及格□不及格
4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性
□优□良□中□及格□不及格
5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况
□优□良□中□及格□不及格
二、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□优□良□中□及格□不及格
三、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意？
设计是否有创意？
□优□良□中□及格□不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
建议成绩：
□优□良□中□及格□不及格
（在所选等级前的□内画“√”）
指导教师：
（签名）单位：
（盖章）
年月日
评阅教师评阅书
评阅教师评价：
一、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□优□良□中□及格□不及格
二、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意？
设计是否有创意？
□优□良□中□及格□不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
建议成绩：
□优□良□中□及格□不及格
（在所选等级前的□内画“√”）
评阅教师：
（签名）单位：
（盖章）
年月日
教研室（或答辩小组）及教学系意见
教研室（或答辩小组）评价：
一、答辩过程
1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况
□优□良□中□及格□不及格
2、对答辩问题的反应、理解、表达情况
□优□良□中□及格□不及格
3、学生答辩过程中的精神状态
□优□良□中□及格□不及格
二、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□优□良□中□及格□不及格
三、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意？
设计是否有创意？
□优□良□中□及格□不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
评定成绩：
□优□良□中□及格□不及格
（在所选等级前的□内画“√”）
教研室主任（或答辩小组组长）：
（签名）
年月日
教学系意见：
系主任：
（签名）
年月日
摘要4
第一章绪论5
1.1实体建模综述5
1.1.1实体建模的优点5
1.1.2术语5
1.1.3工具栏6
1.1.4布尔运算6
1.2创建基准特征6
1.2.1创建基准平面6
1.2.2创建基准轴6
1.3体素特征6
第二章UGNX6.0操作基础7
2.1功能介绍7
2.1.1Gateway模块7
2.1.2CAD模块7
2.1.3CAM模块7
2.1.4钣金模块7
2.1.5运动仿真模块7
2.1.6其他模块7
2.2软件特点7
2.3用户界面8
2.3.1软件启动8
2.3.2用户界面9
2.3.3文件操作10
第三章基于UGNX6.0软件环境下战斗机模型的三维建模12
3.1战斗机起落架门的设计建模12
3.1.1战斗机起落架门设计12
3.1.2战斗机起落架门的设计过程14
3.2战斗机起落架的设计15
3.2.1圆柱体的创建16
3.2.2轮胎的创建18
3.3飞机驾驶舱盖的设计21
3.3.1驾驶舱绘制方法21
3.3.2驾驶舱的绘制21
3.4尾翼的创建24
3.4.1战斗机尾翼24
3.4.2尾翼拉伸25
3.5机身的创建27
3.5.1机身草图的创建27
3.5.2机身的前端28
3.5.3机身尾部28
3.5.4机翼部分29
3.5.5机身下部30
3.6导弹的绘制30
结语34
致谢34
参考文献34
摘要
装配就是将多个零件按照实际生成流程组装成一个部件和完整产品的过程。
UGNX的装配方法包括从底向上的装配、自顶向下的装配和混合装配。
从底向上的装配，是先创建每个零件，在组合成子装配，最后生成总装配部件的装配方法。
自顶向下的装配，是在装配的顶级向下产生子装配和部件装配方法。
在混合装配中是将自顶向下的装配和自底向上的装配结合在一起的装配方法。
现在我来用UG实体建模的方法来创建战斗机模型。
关键词
战斗机UG介绍实体建模三维建模装配
第一章绪论
实体建模是基于特征的参数化系统，具有交互创建和编辑复杂实体模型的能力，能够帮助用户快速进行概念设计和细节结构的设计。
另外系统还将保留每步的设计信息，与传统基于线框和实体的CAD系统相比，具有特征识别的编辑功能。
1.1实体建模综述
UGNX6提供了特征建模模块、特征操作模块和特征编辑模块，具有强大的实体建模功能，并且在原有版本基础上进行了一定的改进，提高了用户设计意图表达的能力。
是造型操作更简便、更直观、更实用。
在建模和编辑的过程中能够获得更大的、更自由的创作空间，而且花费的精力和时间相比之下更少了。
1.1.1实体建模的优点
UG实体建模，通过拉伸、旋转、扫描等建模方法，并铺之以布尔运算，使用户即可以进行参数化建模，又可以方便地使用非参数方法生成三维模型。
另外还可以对部分参数化或非参数化模型在进行二次编辑，以方便生成复杂机械零件的实体模型，具体有一下优点。
UG实体建模充分继承了传统意义上的线、面、体造型特点及长处。
能够方便迅速地创建二维和三维线实体模型。
而且还可以通过其它特征操作和特征编辑模块对实体进行各种操作和编辑。
将复杂的实体造型大大简化。
UG实体建模能够保持原有的关联性，可以引用到二维工程图、装配、加工、机构分析和有限元分析中。
UG实体建模提供了概念设计和细节设计，提高创新设计能力。
UG实体建模具备对象显示和面向对象交互技术，不仅显示效果明晰而且驱动后续应用，还可以改进设计进度。
UG实体建模采用主模型设计方法，如工程制图、加工等，实现并行工程。
主模型修改后，其它应用自动更新，避免重复。
UG实体建模可以进行测量和简单物理特征分析。
1.1.2术语
UGNX6.0实体建模中，通常会使用一些专业的术语，了解和掌握这些术语是用户实体建模的基本需要，这些对象，术语通常用来简化表述，另外便于与相似的概念相区别。
UG实体建模中主要涉及到以下几个常用的术语。
几何物体、对象：
UG环境下所有的几何体均为几何物体，包括点、线、面和三维图形。
特征：
指所有构成实体、片体的参数化原素。
包括体素特征、描述特征、设计特征。
实体：
是封闭的边和面的集合。
片体：
一般是指一个或多个不封闭的表面。
体：
实体和片体总称，一般是指创建的三维模型。
面：
边围成的区域。
引导线：
用来定义扫描路径的曲线。
目标体：
是指需要与其它实体运算的实体。
共具体：
是指用来修改目标体的实体。
1.1.3工具栏
UGNX6.0在操作界面上有很大的改进，各实体建模功能除了通过菜单条来实现外，还可以通过工具栏上的图标来实现。
1.1.4布尔运算
布尔运算是在实体建模中应用最多，用于实体建模中的各个实体之间的求和、求差和求交操作。
布尔运算中的实体称为共具体和目标体，只有实体对象才可以运行布尔运算，曲线和曲面等无法进行布尔运算。
完成布尔运算后，共具体成为目标体的一部分。
1.2创建基准特征
UGNX6.0实体建模过程中，经常需要建立基准特征，其在产品设计过程中起辅助设计作用。
特别是在圆柱，圆锥、球和回转体的回转面上创建特征时，没有基准几乎无法操作。
再者在目标体实体表面的非法线角度上创建特征时，通常需要基准特征。
另外在产品装配过程中，经常需要使用两个基准平面进行定位。
基准特征包括基准平面、基准轴和基准CSYS等，下面分别介绍其创建和编辑过程。
1.2.1创建基准平面
基准平面是实体建模中经常使用的辅助平面，通过使用基准平面可以在非平面上方便的创建特征，或为草图提供草图工作平面位置。
如：
借助基准平面，可在圆柱面、圆锥面、球面等不易创建特征面的表面上，方便地创建孔、键槽等复杂的形状的特征。
基准平面分为相对基准平面和固定基准平面两种。
相对基准平面：
根据模型中的其他对象而创建，可使用曲线、面、边缘、点及其他基准作为基准平面的参考对象。
与模型中其他对象（如曲线、面或其他平面）关联，并受其关联对象的约束。
固定基准平面：
没有关联对象，即以坐标（WCS）产生，不受其他对象的约束。
可使用任意相对基准平面，取消选择基准平面对话框中的“关联”选项方法创建固定基准平面。
用户还可根据wcs和绝对坐标系通过使用方程中的系数，使用一些特殊的方法创建固定基准平面。
1.2.2创建基准轴
基准轴是一条用作其他特征参考的中心线，分为相对基准轴和固定基准轴。
固定基准轴没有任何参考，是绝对的，不受任何对象的约束；相对基准轴与模型中的其他对象关联，并受其他关联对象的约束，是相对的。
1.3体素特征
UGNX6.0实体建模中的体术特征主要包括块体、圆柱体、圆锥体和球体等。
这些特征都是具有比较简单的特征形状，通常利用几个简单的参数创建。
第二章UGNX6.0操作基础
2.1功能介绍
UGNX6.0是一个交互的计算机辅助设计、计算机辅助制造和计算机辅助工程（CADCAMCAE）软件系统，它包括Gateway、建模、工程图、装配、钣金件、加工等功能模块。
2.1.1Gateway模块
UGGateway是用户打开NX时进入的第一个应用模块，是执行其他交互应用模块的先决条件，为其他模块运行提供了底层统一的数据库支持和图形交互环境。
UGGateway模块功能包括文件操作、试图操作、图层管理、坐标操作和信息查询等。
2.1.2CAD模块
（1）实体建模实体建模提供了草图设计、各种曲线生成和编辑、尺寸驱动、布尔运算、试图扫描等功能，是“特征建模”和自由形状建模的基础。
（2）特征建模特征建模提供了各种标准设计特征的生成和编辑，如孔、腔体、圆台、键槽、倒圆、倒角、抽壳、螺纹、拔模和实力特征等工具。
（3）自由形状建模自由形状建模用于设计高级的自由形状外形，支持复杂曲面和实体建模的创建。
（4）同步建模同步建模是一个新的设计方法，它结合了特征驱动建模和独立于历史建模方法的速度和灵活性。
（5）装配建模装配建模支持“自顶向下”和“从底向上”的设计方法，而且装配模型和零件设计完全双向相关。
（6）工程图工程图模块可有三位实体模型生成完全相同的二维工程图，实现各种试图的创建，尺寸、形位公差、粗糙度符号和文字等的标注。
2.1.3CAM模块
CAM模块是UGNX的计算机辅助制造模块，可为数控铣、数控车、数控电火花切割编程，包括刀轨生成、加工仿真、加工验证和后处理。
2.1.4钣金模块
钣金模块提供了创建钣金的方法，包括钣金件的生成、折叠和展开等功能。
2.1.5运动仿真模块
运动仿真模块提供了机构设计、分析、仿真和文档生成等功能。
2.1.6其他模块
UGNX软件还提供了有限元的分析、注塑模设计、级进模设计等模块。
2.2软件特点
UnigraphicsCADCAMCAE系统提供了一个基于过程的产品设计环境，使产品开发从设计到加工真正实现了数据的无缝集成，从而优化了企业的产品设计与制造。
UG面向过程驱动的技术是虚拟产品开发的关键技术,在面向过程驱动技术的环境中，用户的全部产品以及精确的数据模型能够在产品开发全过程的各个环节保持相关，从而有效地实现了并行工程。
该软件不仅具有强大的实体造型、曲面造型、虚拟装配和产生工程图等设计功能；而且，在设计过程中可进行有限元分析、机构运动分析、动力学分析和仿真模拟，提高设计的可靠性；同时，可用建立的三维模型直接生成数控代码，用于产品的加工，其后处理程序支持多种类型数控机床。
另外它所提供的二次开发语言UGOPenGRIP，UGopenAPI简单易学，实现功能多，便于用户开发专用CAD系统。
具体来说，该软件具有以下特点：
l）具有统一的数据库，真正实现了CADCAECAM等各模块之间的无数据交换的自由切换，可实施并行工程。
2）采用复合建模技术，可将实体建模、曲面建模、线框建模、显示几何建模与参数化建模融为一体。
3）用基于特征（如孔、凸台、型胶、槽沟、倒角等）的建模和编辑方法作为实体造型基础，形象直观，类似于工程师传统的设计办法，并能用参数驱动。
4）曲面设计采用非均匀有理B样条作基础，可用多种方法生成复杂的曲面，特别适合于汽车外形设计、汽轮机叶片设计等复杂曲面造型。
5）出图功能强，可十分方便地从三维实体模型直接生成二维工程图。
能按ISO标准和国标标注尺寸、形位公差和汉字说明等。
并能直接对实体做旋转剖、阶梯剖和轴测图挖切生成各种剖视图，增强了绘制工程图的实用性。
6）以Parasolid为实体建模核心，实体造型功能处于领先地位。
目前著名CADCAECAM软件均以此作为实体造型基础。
7）提供了界面良好的二次开发工具GRIP（GRAPHICALINTERACTIVEPROGRAMING）和UFUNC（USERFUNCTION），并能通过高级语言接口，使UG的图形功能与高级语言的计算功能紧密结合起来。
8）具有良好的用户介面，绝大多数功能都可通过图标实现；进行对象操作时，具有自动推理功能；同时，在每个操作步骤中，都有相应的提示信息，便于用户做出正确的选择。
2.3用户界面
2.3.1软件启动
启动UGNX6.0后，系统将弹出NX6.0欢迎界面，接着打开如图2-1所示的初始界面。
2.3.2用户界面
在初始界面中，可以单击【新建】按钮
，新建一个模型文件，或者单击【打开】按钮
打开一个已有的模型文件，将进入NX6.0用户界面，如图2-2所示。
单击绘图区右上角【全屏显示】按钮
，将切换到全屏显示模式，如图2-3所示。
2.3.3文件操作
文件操作包括新建文件、打开文件、保存文件、关闭文件等。
（1）新建文件在菜单栏中依次选择“文件”-“新建”，或者在“标准”工具栏单击【新建】按钮，弹出“新建”对话框，按图2-4所示的步骤操作将新建一个模型文件。
（2）打开文件在菜单栏中依次选择“文件”-“打开”，或在“标准”工具栏单击【打开】按钮，弹出“打开”对话框，选择需要打开的文件，单击【确定】按钮即可。
（3）保存文件常用的保存类型有保存、另存为和全部保存。
菜单栏中依次选择“文件”-“保存”，或在“标准”工具栏单机【保存】按钮，即完成对文件的保存。
第三章基于UGNX6.0软件环境下战斗机模型的三维建模
3.1战斗机起落架门的设计建模
3.1.1战斗机起落架门设计
战斗机起落架门的设计主要用到的书UG实体建模特征里面的扫描特征，扫描特征是指将截面线沿引导线或一定的方向扫描建立特征的方法，是利用二维轮廓创建三维实体的最有效的方法，包括拉伸、回转、和沿引导线扫掠等。
拉伸是设计制造起落架门的主要工具，它是将界面曲线沿指定的方向拉伸指定的距离已建立片体或实体特征。
主要用于创建截面形状不规则、在拉伸方向上各截面形状保持一致的的实体特征。
在“特征”工具栏中选择，单击【拉伸】按钮
，弹出“拉伸”对话框，“拉伸对话框如图3-3所示。
”
【拉伸】命令参数选取命令
1、截面。
用于选择拉伸的界面对象，有两种方式选择和创建拉伸截面：
【草图】进入草图模块绘制拉伸草图；【曲线】选择截面曲线，可以是草图、曲线、实体或片体的棱边等。
选择曲线时，可以利用“选择意图”下拉菜单设置选择曲线的方式。
2，方向。
用于选择拉伸的方向，默认方向为选定截面的法向。
3、限制。
用于选择拉伸的方式和距离，包括值、对称值、直至下一个、直至选定对象、直至被延伸和贯通6种。
4、布尔。
用于选择要在创建拉伸特征时使用的布尔运算，包括无、求和、求差、求交。
5、拔模，用于选择是否要拔模，可以设置拔模的位置和角度。
6、偏置，用于创建等厚度的空心实体，偏置的方向可以是向外、向内和对称。
7、设置，用于设置创建拉伸特征是片体还是实体。
3.1.2战斗机起落架门的设计过程
首先，根据图纸要求尺寸画出草图和控制曲线，保证各曲线的的连续性。
完成后选择完成草图。
其次，选择拉伸命令，选择起落架的拉伸厚度即可。
3.2战斗机起落架的设计
3.2.1圆柱体的创建
圆柱体是指以指定参数的圆为底面和顶面，具有一定的高度的实体模型。
圆柱体在工程设计中使用广泛，也是最基本的体素特征之一。
用户在初级阶段学习需要好好其操作方法。
创建圆柱体，执行设计特征“圆柱体”命令（或单击“特征”工具栏中的“圆柱体’按钮
），进入体对话框，如图3-8所示。
下面介绍两种创建圆柱体的方法。
如下图所示。
下图是创建圆柱体实例。
3.2.2轮胎的创建
轮胎的创建是用回转体做出来的，具体的回转操作与拉伸操作类似，不同在于使用此命令可使截面曲线绕指定轴回转一个非零的角度，以此创建一个特征。
可以从一个基本截面开始，然后生成回转特征或部分回转特征。
执行“插入”“设计特征”“回转”命令（或单击“特征”工具栏中的“回转
”按钮，）完成回转体的创建，回转对话框如下图所示。
轮胎倒圆角，倒圆角是为了零件方便安装、避免划伤和防止应力集中，采取在零件设计过程中，对其边或面进行倒圆角操作，该特征操作在工程设计中应用广泛。
下面介绍3中倒圆角的操作，下面详细介绍。
3.3飞机驾驶舱盖的设计
3.3.1驾驶舱绘制方法
驾驶舱的绘制主要用到的是“投影曲线”，等弧长投影曲线在实体模型表面建立和加工图样特征的应用。
运用ug的“等弧长投影曲线”功能可以将平面曲线构成。
“等弧长投影曲线”功能在三维设计中可以灵活的满足不同的需要，在复杂曲面上铣削加工阳纹或阴纹的文字、标记、图案等图样的难题提出解决办法，以满足生产实际的需要。
绘制曲线主要有绘制投影曲线、绘制
组合投影曲线、绘制偏置投影曲线、绘制表面上的偏执曲线、绘制桥接曲线、绘制相交曲线、绘制抽取曲线等。
3.3.2驾驶舱的绘制
然后选择曲线的添加画出如下图所示的线纹。
3.4尾翼的创建
3.4.1战斗机尾翼
先去正视图相对于侧视图的最大点投影到曲面上。
然后进入侧视图进行草绘绘制如图2-28所示的线。
3.4.2尾翼拉伸
然后进行侧视图拉伸正视图拉伸求交。
然后进行修剪，渲染后效果
3.5机身的创建
3.5.1机身草图的创建
然后经过拉伸厚度，修建成如图所示的形状。
3.5.2机身的前端
先做出各截面的草图和控制曲线保证各方向的曲率连接，要求端点数目一致，否则会造成UG找最小公倍数的点来构造曲面，使文件很大。
然后用过的曲线网络或者通过曲线完成实体。
飞机的最前端必须是一个封闭的曲线，否则不能成实体，这里用的是个0.1的圆，最前面一段与后面的主体是2个独立的部件，前段很短。
3.5.3机身尾部
进行剪切工作，切出需要的俯视形状，与机翼连接处需要调整截面草图以保证机翼和机身相切。
发动机舱为旋成体，和机身用变圆角倒圆过度。
尾椎用软椭圆，并保证严格和前面的机身曲率连续。
机身两边侧板收尾的部分是用2个和机身连续的曲面剪切成的。
3.5.4机翼部分
翼面相对要简单些，只要确定好参数，按翼型画好草图，如果根部翼型和梢部一样，可以选择直纹面。
为了更改方便，最好在表达式中多加参数。
3.5.5机身下部
机身下半部分的机身比较难做些，难点在于进气口附近需要多个草图配合，最后用剪切做出上隔道和内隔道。
进气道里面也需要草图和多条面积控制曲线。
总的说这部分就是在一个大块上切来窃取。
下半后机身也是在控制好了X走向之后的过曲线面，要注意的就是保证各截面上的曲线段数目相同为后面点对齐铺路。
3.6导弹的绘制
导弹的绘制画法，下面我们只是简单绘制一下形状。
先绘制截面线
进行回转体，转
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