游戲手柄的建模與仿真加工畢業(yè)設計說明書

第2頁第1章緒論制造業(yè)已成為國家經(jīng)濟和綜合國力的基礎，制造業(yè)的發(fā)達與先進程度是國家工業(yè)的重要表征。人類社會在步入新世紀的同時也逐漸有工業(yè)經(jīng)濟時代步入知識經(jīng)濟時代，知識和技術被認為是提高生產(chǎn)率和實現(xiàn)經(jīng)濟增長的驅(qū)動器。因而，先進制造技術已成為制造企業(yè)在激烈市場競爭中立于不敗之地并求得迅速發(fā)展的關鍵因素，成為世界經(jīng)濟發(fā)展和滿足人類日益增長需要的重要支撐，成為加速高新技術發(fā)展和實現(xiàn)國防現(xiàn)代化的助推器。1.1逆向工程簡介逆向工程（ReverseEngineering-RE）是對產(chǎn)品設計過程的一種描述。在工程技術人員的一般概念中，產(chǎn)品設計過程是一個從無到有的過程，即設計人員首先在大腦中構思產(chǎn)品的外形、性能和大致的技術參數(shù)等，然后通過繪制圖紙建立產(chǎn)品的三維數(shù)字化模型，最終將這個模型轉(zhuǎn)入到制造流程中，完成產(chǎn)品的整個設計制造周期。這樣的產(chǎn)品設計過程我們稱為“正向設計”過程。逆向工程產(chǎn)品設計可以認為是一個“從有到無”的過程。簡單地說，逆向工程產(chǎn)品設計就是根據(jù)已經(jīng)存在的產(chǎn)品模型，反向推出產(chǎn)品設計數(shù)據(jù)（包括設計圖紙或數(shù)字模型）的過程。從這個意義上說，逆向工程在工業(yè)設計中的應用已經(jīng)很久了。早期的船舶工業(yè)中常用的船體放樣設計就是逆向工程的很好實例。隨著計算機技術在制造領域的廣泛應用，特別是數(shù)字化測量技術的迅猛發(fā)展，基于測量數(shù)據(jù)的產(chǎn)品造型技術成為逆向工程技術關注的主要對象。通過數(shù)字化測量設備（如坐標測量機、激光測量設備等）獲取的物體表面的空間數(shù)據(jù)，需要利用逆向工程技術建立產(chǎn)品的三維模型，進而利用CAM系統(tǒng)完成產(chǎn)品的制造。因此，逆向工程技術可以認為是將產(chǎn)品樣件轉(zhuǎn)化為三維模型的相關數(shù)字化技術和幾何建模技術的總稱。逆向工程的實施過程是多領域、多學科的協(xié)同過程。1.2UG簡介1.2.1UG的概念UG是Unigraphics的縮寫，是一個商品名。這是一個交互式CAD/CAM(計算機輔助設計與計算機輔助制造)系統(tǒng)，它功能強大，可以輕松實現(xiàn)各種復雜實體及造型的建構。它主要基于工作站。

CAD是計算機輔助設計的縮寫，是行業(yè)通用名稱。它不包括CAM(計算機輔助制造)?？梢詫崿F(xiàn)CAD功能的軟件有很多，UG是其中一個，還有AutoCAD、Cimatron、Pro/ENGINEER、SOLIDWORKS、開目CAD等等。而AutoCAD則是另外一個由歐特克(Autodesk)公司開發(fā)的主要基于PC機的CAD軟件。全套圖紙及更多設計請聯(lián)系QQ：3607025011.2.2UG的特點l）具有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫，真正實現(xiàn)了CAD/CAE/CAM等各模塊之間的無數(shù)據(jù)交換的自由切換，可實施并行工程。2）采用復合建模技術，可將實體建模、曲面建模、線框建模、顯示幾何建模與參數(shù)化建模融為一體。3）用基于特征（如孔、凸臺、型膠、槽溝、倒角等）的建模和編輯方法作為實體造型基礎，形象直觀，類似于工程師傳統(tǒng)的設計辦法，并能用參數(shù)驅(qū)動。4）曲面設計采用非均勻有理B樣條作基礎，可用多種方法生成復雜的曲面，特別適合于汽車外形設計、汽輪機葉片設計等復雜曲面造型。5）出圖功能強，可十分方便地從三維實體模型直接生成二維工程圖。能按ISO標準和國標標注尺寸、形位公差和漢字說明等。并能直接對實體做旋轉(zhuǎn)剖、階梯剖和軸測圖挖切生成各種剖視圖，增強了繪制工程圖的實用性。6）以Parasolid為實體建模核心，實體造型功能處于領先地位。目前著名CAD/CAE/CAM軟件均以此作為實體造型基礎。7）提供了界面良好的二次開發(fā)工具GRIP（GRAPHICALINTERACTIVEPROGRAMING）和UFUNC（USERFUNCTION），并能通過高級語言接口，使UG的圖形功能與高級語言的計算功能緊密結合起來。8）具有良好的用戶介面，絕大多數(shù)功能都可通過圖標實現(xiàn)；進行對象操作時，具有自動推理功能；同時，在每個操作步驟中，都有相應的提示信息，便于用戶做出正確的選擇。圖2-全套圖紙及更多設計請聯(lián)系QQ：3607025012.2.3選擇草圖圖標，選擇XC-ZC平面為草繪平面，在該平面內(nèi)用圓弧命令繪制一條圓弧。因為沒有具體的尺寸要求，故只需根據(jù)示意圖調(diào)到合適的大小即可。完成草圖后，再點擊草圖圖標，選擇YC-ZC平面為草繪平面，在這個平面內(nèi)用圓弧命令繪制一條圓弧。因為沒有具體的尺寸要求，故也是根據(jù)示意圖調(diào)到合適的大小即可。完成草圖后，進入建模模塊，選擇：插入—網(wǎng)格曲面—藝術曲面1x1（如圖2-8）。用兩條弧線創(chuàng)建的曲面如圖2-9所示。在“直接建?！惫ぞ邨l中選擇替換面圖標，將平面替換成該曲面。替換結果如圖2-10所示。圖2-8圖2-9圖2-10全套圖紙及更多設計請聯(lián)系QQ：3607025012.2.4選擇“成型特征”工具條中的拉伸命令圖標，在彈出的拉伸對話框中選擇“選擇步驟”中的草繪圖標，并選擇XC-YC平面為草繪平面，繪制如圖2-11所示圖形并做幾何和尺寸約束。完成草圖，設置如圖2-12所示拉伸參數(shù)，完成拉伸后在“直接建模”工具條中選擇替換面圖標，將圓環(huán)面替換成曲面。再選擇“特征操作”里的偏置面圖標將該面向Z的正方向偏置2mm。最后選擇“特征操作”里的求和圖標將其與整體求和，最后的效果如圖2-13所示。選擇“成型特征”工具條中的拉伸命令圖標，設置如圖2-14所示拉伸參數(shù)拉伸后面的臺階，最后效果如圖2-15所示。圖2-11圖2-12圖2-13圖2-14圖2-15全套圖紙及更多設計請聯(lián)系QQ：3607025012.2.5選擇草圖圖標，進入草圖模塊，在該模塊下繪制好構建曲面的線性框架。沒有具體的尺寸要求，只需根據(jù)示意圖和實際建模情況調(diào)到合適的形狀即可。如圖2-16所示。在建模模塊下選擇“成型特征”工具條中的拉伸命令圖標，拉伸位于中間的線框，設置如圖2-17所示拉伸參數(shù)，完成拉伸后效果如圖2-18所示.。選擇“曲面”工具條中的通過曲線網(wǎng)格圖標，設置如圖2-19所示的參數(shù)，構建好的面如圖2-20所示.。用同樣的方法構建好其它幾個面。選擇插入—聯(lián)合體—縫合，將這些面縫合為一體，如圖2-21所示。在選擇編輯—變換—用直線做鏡像，鏡像后再選擇“特征操作”里的求和圖標將兩個體合為一體，最后的效果如圖2-22所示。選擇“特征操作”里的求和圖標將其與整體求和，求和后效果如圖2-23所示。圖2-16圖2-17圖2-18圖2-19圖2-20圖2-21圖3-89全套圖紙及更多設計請聯(lián)系QQ：360702501圖3-903.2.5（1）仿真加工和仿真結果圖圖3-91圖3-92圖3-93全套圖紙及更多設計請聯(lián)系QQ：360702501（2）產(chǎn)生NC程序①單擊父級組PROGRAM，在單擊后處理按鈕（），進入后處理窗口，單擊確定后就能得到程序。②產(chǎn)生NC程序(部分程序)%0001N0010G40GN0020GN0030T01N0040G0G90X-1.9993Y1.9565S1200MN0050G43………………N9250X-.5761Y-.9427Z-.2745N9260X-.5773Y-.9455Z-.2755N9270X-.5781Y-.9475Z-.2765N9280X-.5803Y-.9543Z-.2791N9290X-.5811Y-.9576Z-.2803N9300X-.5821Y-.9607Z-.2816N9310X-.583Y-.967Z-.2837N9320X-.5837Y-.9716Z-.2855N9330X-.5843Y-.9794Z-.2881N9340X-.5844Y-.9815Z-.289N9350X-.5843Y-.9828Z-.2895N9360Y-.9839Z-.2897N9370X-.5841Y-.9863Z-.2905N9380X-.5837Y-.9918Z-.2923N9390X-.5833Y-.9939Z-.2930226N9490Z.基準邊：結論經(jīng)過了兩個多月的努力，我在老師的指導和幫助下順利完成了自己的畢業(yè)設計任務。從開始接到論文題目到系統(tǒng)的實現(xiàn)，再到論文文章的完成，每走一步對我來說都是新的嘗試與挑戰(zhàn)，這也是我在大學期間獨立完成的最大的項目。在做畢業(yè)設計的過程中我學到了很多同時也懂得了很多。我學會了如何篆寫說明書，如何將已學過的知識與實踐聯(lián)系起來，如何將書本上的知識進行靈活運用，自己的能力得到了很大的提高。我的畢業(yè)設計任務是完成一個游戲手柄模型的三維建模與仿真加工。經(jīng)過這次。參考文獻[1]謝國明，UGCAM實用教程，清華大學出版社，2003年出版。[2]杜智敏、賴新