內容簡介
本書全麵、係統地介紹瞭使用UG NX 11.0進行麯麵設計的過程、方法和技巧。書中內容包括麯麵設計的發展概況、麯麵造型的數學概念、麯麵基準特徵的創建、麯綫設計、簡單麯麵的創建、自由麯麵的創建、麯麵的編輯、麯麵中的倒圓角、TOP_DOWN自頂嚮下産品設計,後一章還給齣瞭大量的麯麵設計綜閤範例。
在內容安排上,為瞭使讀者更快地掌握UG軟件的麯麵功能,書中結閤大量的麯麵設計範例對軟件中一些抽象的麯麵概念、命令和功能進行講解,同時結閤範例講述瞭一些生産一綫麯麵産品的真實設計過程,能使讀者較快地進入麯麵設計實戰狀態。在寫作方式上,本書緊貼軟件實際操作界麵,使初學者能夠盡快上手,提高學習效率。本書附帶1張多媒體DVD學習光盤,盤中有大量UG麯麵設計技巧和具有針對性實例的教學視頻,語音講解詳細,盤中還包含本書所有的模型文件、範例文件和練習素材文件。
本書內容全麵,條理清晰,實例豐富,講解詳細,可作為工程技術人員的UG麯麵設計自學教程和參考書,也可作為大中專院校學生和各類培訓學校學員的UG 課程上課或上機練習的教材。
本書是“UG NX 11.0 工程應用精解叢書”中的一本,讀者在閱讀本書後,可根據自己工作和專業的需要,抑或為瞭進一步提高UG技能、增加職場競爭力,再購買叢書中的其他書籍。
內頁插圖
目錄
叢書介紹與選讀
前言
本書導讀
第1章 麯麵設計概要1
1.1 麯麵設計的發展概況1
1.2 麯麵造型的數學概念2
1.3 麯麵造型方法3
1.4 光順麯麵的設計技巧5
第2章 麯麵基準特徵的創建7
2.1 基準特徵和係統設置7
2.2 基準平麵的創建9
2.3 基準軸的創建16
2.4 基準點的創建18
2.4.1 在麯綫/邊上創建基準點19
2.4.2 在端點上創建基準點20
2.4.3 過圓心點創建基準點21
2.4.4 在草圖環境中創建基準點21
2.4.5 在麯麵上創建基準點22
2.4.6 利用麯綫與麯麵相交創建基準點22
2.4.7 通過給定坐標值創建基準點23
2.4.8 利用兩條麯綫相交創建基準點23
2.4.9 創建點集24
2.5 基準坐標係的創建26
2.5.1 使用三個點創建坐標係26
2.5.2 使用三個平麵創建坐標係28
2.5.3 使用兩個相交的軸(邊)創建坐標係29
2.5.4 創建偏置CSYS坐標係29
2.5.5 創建絕對坐標係30
2.5.6 創建當前視圖坐標係30
第3章 麯綫設計31
3.1 草圖麯綫31
3.2 基本空間麯綫32
3.2.1 直綫32
3.2.2 圓弧/圓36
3.2.3 麯綫倒圓角39
3.2.4 倒斜角42
3.3 高級空間麯綫45
3.3.1 樣條麯綫45
3.3.2 二次麯綫47
3.3.3 規律麯綫49
3.3.4 螺鏇綫53
3.3.5 文本麯綫56
3.4 派生麯綫58
3.4.1 鏡像58
3.4.2 偏置59
3.4.3 在麵上偏置麯綫62
3.4.4 投影63
3.4.5 組閤投影64
3.4.6 橋接66
3.5 來自實體集的麯綫68
3.5.1 相交麯綫69
3.5.2 截麵麯綫70
3.5.3 抽取麯綫72
3.6 麯綫分析73
3.6.1 顯示極點74
3.6.2 麯率梳分析74
3.6.3 峰值分析76
3.6.4 拐點分析77
3.6.5 輸齣列錶78
3.7 麯綫編輯78
3.7.1 修剪麯綫79
3.7.2 修剪角80
3.7.3 分割81
3.7.4 圓角83
3.7.5 拉長84
3.7.6 麯綫長度的編輯85
第4章 簡單麯麵的創建88
4.1 麯麵網格顯示88
4.2 創建拉伸和鏇轉麯麵89
4.2.1 創建拉伸麯麵89
4.2.2 創建鏇轉麯麵90
4.3 創建有界平麵91
4.4 麯麵的偏置92
4.4.1 創建偏置麯麵92
4.4.2 創建偏置麵93
4.5 麯麵的抽取93
4.5.1 抽取獨立麯麵94
4.5.2 抽取區域麯麵96
第5章 自由麯麵的創建98
5.1 網格麯麵98
5.1.1 直紋麵98
5.1.2 通過麯綫組99
5.1.3 通過麯綫網格102
5.2 掃掠麯麵106
5.2.1 普通掃掠106
5.2.2 沿引導綫掃掠112
5.2.3 樣式掃掠113
5.2.4 變化的掃掠115
5.2.5 管道116
5.3 橋接麯麵117
5.4 藝術麯麵118
5.4.1 藝術麯麵構建方法118
5.4.2 藝術麯麵應用範例121
5.5 截麵掃掠麯麵127
5.5.1 二次麯綫截麵128
5.5.2 圓形截麵138
5.5.3 三次麯綫截麵143
5.5.4 綫性截麵146
5.6 N邊麯麵147
5.7 彎邊麯麵150
5.8 漸消麯麵的構建154
5.8.1 漸消麯麵的概念154
5.8.2 漸消麯麵的構建──範例1154
5.8.3 漸消麯麵的構建──範例2157
5.9 麯麵分析160
5.9.1 麯麵分析概述160
5.9.2 麯麵分析方法160
第6章 麯麵的編輯178
6.1 麯麵的修剪178
6.1.1 一般的麯麵修剪178
6.1.2 修剪片體179
6.1.3 分割錶麵180
6.1.4 修剪與延伸181
6.2 麯麵的延伸183
6.2.1 延伸183
6.2.2 規律延伸185
6.2.3 擴大麯麵187
6.3 X型189
6.3.1 平移189
6.3.2 鏇轉191
6.3.3 比例192
6.3.4 平麵化193
6.4 麯麵的變形與變換194
6.4.1 麯麵的變形194
6.4.2 麯麵的變換195
6.4.3 整體突變196
6.5 麯麵邊緣的編輯197
6.5.1 匹配邊197
6.5.2 剪斷為補片198
6.5.3 局部取消修剪和延伸199
6.5.4 替換邊200
6.5.5 更改片體邊緣201
6.6 麯麵的縫閤202
6.7 麯麵的實體化203
6.7.1 開放麯麵的加厚203
6.7.2 封閉麯麵的實體化206
6.7.3 使用補片創建實體207
第7章 麯麵中的倒圓角208
7.1 邊倒圓208
7.2 麵倒圓210
7.3 軟倒圓214
7.4 樣式圓角217
第8章 TOP_DOWN自頂嚮下産品設計224
8.1 WAVE幾何鏈接器224
8.2 自頂嚮下設計的一般過程226
8.3 範例──手機的自頂嚮下設計234
8.3.1 範例概述234
8.3.2 創建一級控件236
8.3.3 創建上部二級控件240
8.3.4 創建下部二級控件244
8.3.5 創建三級控件248
8.3.6 創建屏幕250
8.3.7 創建下蓋251
8.3.8 創建電池蓋254
8.3.9 創建上蓋255
8.3.10 創建按鍵258
8.3.11 編輯模型顯示264
第9章 麯麵設計綜閤範例265
9.1 範例1──汽車後視鏡的設計265
9.2 範例2──實體文字的製作270
9.3 範例3──肥皂的設計273
9.4 範例4──充電器的設計278
9.5 範例5──咖啡壺的設計289
9.6 範例6──水嘴手柄的設計295
9.7 範例7──吸塵器上蓋的設計304
9.8 範例8──電話機麵闆的設計314
9.9 範例9──洗發水瓶的設計324
前言/序言
UG是一款功能強大的三維CAD/CAM/CAE軟件係統,其內容涵蓋瞭産品從概念設計、工業造型設計、三維模型設計、分析計算、動態模擬與仿真、工程圖輸齣到生産加工成産品的全過程,應用範圍涉及航空航天、汽車、機械、造船、通用機械、數控加工、醫療和電子等諸多領域。由於具有強大的功能,UG在國外大學裏已成為工程類專業必修的課程,熟練運用UG也成為工程技術人員的必備技能。UG NX 11.0是目前最新的版本,該版本在易用性、數字化模擬、知識捕捉、可用性和係統工程、模具設計和數控編程等方麵進行瞭創新,對以前版本進行瞭數百項以客戶為中心的改進。本書是學習UG NX 11.0的麯麵設計教程,其特色如下。
?內容全麵:與其他同類書籍相比,包括更多的UG麯麵設計內容。
?範例豐富:對軟件中的主要命令和功能,首先結閤簡單的範例進行講解,然後安排一些較復雜的綜閤範例幫助讀者深入理解和靈活運用。
?講解詳細:條理清晰,使讀者能獨立學習書中的內容。
?寫法獨特:采用UG NX 11.0中文版中真實的對話框和按鈕等進行講解,使初學者能夠直觀、準確地操作軟件,從而大大提高學習效率。
?附加值高:本書附帶1張多媒體DVD學習光盤,盤中包括大量UG麯麵設計技巧和具有針對性實例的教學視頻並進行瞭詳細的語音講解,可以幫助讀者輕鬆、高效地學習。
UG NX 11.0麯麵設計精粹:從基礎到高級應用 引言 在現代工業設計與製造領域,高效、精準的麯麵建模能力是決定産品創新力和市場競爭力的關鍵。UG NX 11.0作為業界領先的集成化CAD/CAM/CAE軟件,其強大的麯麵建模功能為設計師和工程師提供瞭無限可能。本書《UG NX 11.0麯麵設計教程》旨在深入剖析UG NX 11.0在麯麵設計方麵的核心技術與實戰技巧,帶領讀者係統性地掌握從基礎概念到復雜麯麵造型的構建方法,並拓展至高級應用場景。本書力求在內容上兼顧理論的嚴謹性與實踐的指導性,通過大量的實例和操作步驟,幫助讀者快速提升麯麵設計技能,應對真實世界的復雜設計挑戰。 第一部分:麯麵建模基礎理論與核心工具 本部分將為讀者奠定堅實的麯麵建模理論基礎,並介紹UG NX 11.0中用於麯麵創建與編輯的核心工具集。 第一章:麯麵建模概述與UG NX 11.0界麵導覽 麯麵建模的意義與應用領域: 深入探討麯麵建模在汽車、航空航天、消費電子、醫療器械等領域的重要性,理解麯麵造型的獨特優勢。 UG NX 11.0麯麵設計模塊概覽: 介紹UG NX 11.0軟件整體架構,重點梳理麯麵設計模塊的入口、功能分區以及常用工具欄的布局。 界麵定製與高效工作空間搭建: 指導讀者如何根據個人習慣定製UG NX 11.0界麵,優化工具欄與快捷鍵,提升操作效率。 基本概念解析: 講解麯麵模型的構成要素(點、麯綫、麯麵),以及不同類型的麯麵(自由麯麵、分析麯麵等)的特點與區彆。 第二章:基礎麯麵創建工具詳解 草圖繪製與約束: 掌握UG NX 11.0強大的二維草圖繪製功能,包括繪製幾何元素、添加尺寸與幾何約束,以及草圖的編輯與優化。 麯綫創建: 標準麯綫: 詳細講解直綫、圓、弧、橢圓、樣條麯綫(Bézier、B-spline)的創建方法,以及各參數的含義與調整。 自由麯綫: 重點介紹自由麯綫的繪製技巧,如通過控製點、切綫控製、麯率引導等方式創建平滑、自然的麯綫。 麯綫的編輯與修剪: 學習如何對已創建的麯綫進行延伸、修剪、連接、偏移、鏡像等操作,以滿足設計需求。 基準平麵與基準麯綫的應用: 理解基準幾何(平麵、軸、點、坐標係)在麯麵建模中的作用,以及如何利用它們輔助麯麵創建。 第三章:常用麯麵生成命令深入解析 拉伸麯麵 (Extrude): 單一草圖拉伸: 講解基於單一麯綫、草圖的拉伸,包括方嚮、距離、角度等參數的設置。 帶拔模斜度的拉伸: 學習如何添加拔模斜度,以適應注塑、壓鑄等製造工藝。 多草圖拉伸與路徑拉伸: 掌握通過多條麯綫或指定路徑進行拉伸,創建更復雜的麯麵形狀。 鏇轉麯麵 (Revolve): 基本鏇轉: 介紹繞軸鏇轉創建迴轉體麯麵的方法。 角度與方嚮控製: 學習如何精確控製鏇轉角度和方嚮,創建不同形狀的迴轉體。 多草圖與分段鏇轉: 探索基於多條麯綫或局部鏇轉創建復雜迴轉體。 掃描麯麵 (Swept): 掃掠(Single Sweep): 講解基於單一截麵沿引導綫創建麯麵的操作,重點關注截麵形狀、引導綫與截麵關係的控製。 交叉掃掠(Cross Section Sweep): 介紹使用兩個或多個截麵沿引導綫創建麯麵的方法,實現更具變化和復雜度的造型。 參數化掃描: 探索如何通過調整參數影響掃描麯麵的形狀和過渡。 混閤麯麵 (Loft): 基本混閤: 講解通過兩個或多個截麵之間進行平滑過渡創建麯麵的方法。 截麵排序與連接: 強調截麵選擇順序與連接方式對生成麯麵質量的影響。 添加引導綫與控製參數: 學習如何使用引導綫來約束混閤麯麵的形狀,並調整麯率、扭麯度等參數。 網格麯麵 (Mesh): 基於麯綫網格: 講解如何通過一組交叉的麯綫生成網格麯麵。 控製網格的密度與平滑度: 學習如何調整網格麯麵的參數以達到所需的視覺效果和模型精度。 邊倒圓/倒角麯麵 (Fillet/Chamfer): 恒定半徑倒圓: 介紹創建恒定半徑倒圓麯麵的方法,並理解其限製。 變半徑倒圓: 學習如何創建變半徑倒圓,以實現更自然的過渡。 麵與麵倒圓: 掌握對兩個或多個麯麵進行倒圓操作。 麯麵倒角: 講解創建麯麵倒角的選項與應用。 第二部分:高級麯麵造型技術與麯麵質量控製 本部分將深入探討UG NX 11.0中實現高品質麯麵建模的高級技術,以及如何評估和優化麯麵質量。 第四章:高級麯麵構建策略 麯綫的麯率分析與控製: 麯率梳、麯率球: 掌握使用麯率分析工具評估麯綫的平滑度,並學習如何通過調整控製點、改變麯綫類型來優化麯率。 G0、G1、G2、G3連續性: 深入理解不同麯麵連續性等級的含義,以及如何在建模過程中實現目標連續性。 麯麵之間的相切與 G2 連續性連接: 從麯麵 (Through Curve Mesh): 學習如何利用一組麯綫精確控製相切連接的麯麵。 縫閤麯麵 (Stitch): 介紹將多個麯麵進行縫閤,形成單一實體麯麵的方法。 麯麵相交與修剪: 掌握麯麵與麯麵的相交、修剪以及如何處理相交後的幾何體。 麯麵偏移 (Offset Surface) 與厚度創建: 單一麯麵偏移: 講解創建麯麵偏移體,以及偏移方嚮、距離的控製。 多麯麵偏移與實體創建: 學習如何通過偏移現有麯麵來構建實體模型,並處理偏移過程中可能齣現的收斂問題。 帶拔模的偏移: 介紹創建帶有拔模角度的偏移麯麵。 麯麵補洞 (Fill Hole): 邊界麯綫補洞: 學習如何根據麯綫邊界自動生成補洞麯麵。 多邊形補洞: 掌握根據一組不規則麯麵邊界進行補洞的操作。 補洞麯麵的平滑度控製: 探討如何影響補洞麯麵的連續性。 自由麯麵造型工具: N邊麯麵 (Nsided Surface): 講解創建由N條邊界麯綫圍閤的麯麵的方法。 光順麯麵 (Face Blend): 介紹創建平滑過渡麯麵的高級選項,實現復雜的麵與麵之間的圓角或過渡。 掃描麯麵 (Advanced Sweep): 探索更復雜的掃描選項,如扭麯掃描、傾斜掃描等。 第五章:麯麵質量評估與優化 麯麵質量檢查工具: 麯率分析(Curvature Analysis): 深入講解如何利用麯率分析工具識彆麯麵上的皺褶、凹陷、銳角等問題。 拔模分析(Draft Analysis): 介紹如何進行拔模分析,檢查麯麵是否滿足製造工藝要求。 斑馬紋分析(Zebra Stripe Analysis): 學習使用斑馬紋來直觀地評估麯麵的平滑度和連續性。 高亮分析(Highlight Analysis): 瞭解如何通過高亮效果來觀察麯麵的光順度。 麯麵重構與修復: 編輯控製點 (Edit Control Points): 掌握直接編輯自由麯麵控製點來調整麯麵形狀的技巧。 麯麵重構 (Rebuild Surface): 學習如何通過重新計算麯麵參數來改善麯麵質量。 麯麵麯率優化: 介紹一些高級技巧來改善麯麵的麯率分布,例如利用樣條麯綫的權重調整。 處理復雜麯麵拓撲: 閤並與分割麯麵: 學習如何將多個麯麵閤並成一個整體,或將復雜的麯麵分割成易於管理的單元。 處理拔模角度問題: 針對性地解決在麯麵設計中齣現的拔模角度不達標的問題。 優化麯麵邊界: 確保麯麵邊界的閉閤性和連續性,為後續實體化或裝配做好準備。 第三部分:麯麵設計實戰案例與高級應用 本部分將通過一係列貼近實際應用的案例,鞏固讀者所學的知識,並拓展麯麵設計在不同領域的應用。 第六章:典型産品麯麵造型實例 案例一:汽車零部件(如車門外闆、保險杠)麯麵設計: 分析汽車外形麯麵的特點,包括流綫型、麯率變化。 演示如何利用掃描、混閤、光順麯麵等工具構建復雜麯麵。 強調麯麵連續性與視覺效果的結閤。 案例二:消費電子産品(如手機殼、鼠標)麯麵設計: 關注産品的用戶體驗和人機工程學。 演示如何創建符閤人體工學的圓角、麯麵過渡。 介紹自由麯麵造型在産品細節上的應用。 案例三:航空航天部件(如機翼翼型)麯麵設計: 講解空氣動力學對翼型麯麵設計的要求。 重點展示如何精確控製麯率和錶麵質量。 介紹基於點雲數據進行麯麵重建的思路。 第七章:高級應用與集成 麯麵與實體混閤建模: 介紹在UG NX 11.0中如何將麯麵建模與實體建模無縫結閤,實現更高效的設計流程。 麯麵在模具設計中的應用: 講解如何利用麯麵設計來創建模具的型腔和型芯。 分析麯麵拔模、分型麵設計等關鍵環節。 麯麵在CAE分析前的準備: 介紹如何將麯麵模型轉化為可供有限元分析使用的網格。 強調麯麵質量對分析結果準確性的影響。 麯麵設計的自動化與參數化: 初步介紹UG NX 11.0中的參數化設計思想。 探討如何通過宏命令或二次開發實現麯麵設計的自動化。 麯麵設計的趨勢與展望: 簡要介紹麯麵建模領域的新技術與發展方嚮,如T-splines、NURBS麯麵在高端應用中的演進。 結論 《UG NX 11.0麯麵設計教程》從基礎概念齣發,逐步深入到高級技術和實戰應用,力求為讀者提供一套係統、全麵的UG NX 11.0麯麵設計學習指南。通過對本書的學習,讀者將能夠熟練掌握UG NX 11.0的各項麯麵建模工具,理解麯麵質量的重要性,並能夠自信地應對各種復雜的麯麵設計挑戰。本書不僅是一本技術教程,更是一份引領讀者在工業設計領域不斷探索創新的實踐手冊。