圖案的的數(shù)字化設(shè)計(jì)與制作-科技創(chuàng)新

1、航空制造工程學(xué)院創(chuàng)新能力綜合訓(xùn)練研究報(bào)告題目圖案的的數(shù)字化設(shè)計(jì)與制作所屬課題：26 個(gè)英文字母圖案的數(shù)字化設(shè)計(jì)與制作學(xué)院：航空制造工程學(xué)院專業(yè)名稱：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化班級(jí)學(xué)號(hào)：090317學(xué)生姓名： 潘小金合作者： 邱濤 饒江華指導(dǎo)教師： 陳為國(guó)二O 一一年 十一月圖案的數(shù)字化設(shè)計(jì)與制作研究學(xué)生姓名：潘小金班級(jí)：090317指導(dǎo)老師：陳為國(guó)摘要：采用WinTopo Professional軟件一鍵矢量化的功能，將 JPEG圖片很 好的轉(zhuǎn)化為UG軟件可以識(shí)別的DXF格式文件，研究了通過(guò)結(jié)合 WinTopo Professional和UG軟件，完成機(jī)械零件表面和模具表面雕刻文字和圖案，結(jié) 果表

2、明，利用UG平面銑操作子類型可以實(shí)現(xiàn)一些雕刻功能，如下做具體的操 作步驟介紹主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)通過(guò)對(duì)UG軟件的學(xué)習(xí)，發(fā)現(xiàn)其不僅是一款很強(qiáng)大的三維實(shí)體建模軟件， 其UG NX CAM模塊功能可以廣泛的應(yīng)用于平面雕刻領(lǐng)域中，但同時(shí)發(fā)現(xiàn) UG PLANER-TEXT也存在很大的不足，如（1）漢字字體不豐富；（2）能雕 刻漢字，英文字母，阿拉伯?dāng)?shù)字等等，但不能雕刻復(fù)雜的圖形；（3 ）生成的刀軌只能沿著字的輪廓（4 ）字只能水平和豎直擺放，不能隨意擺放。本文就UG在平面雕刻中的應(yīng)用做了一些探索，利用 WinTopo Professional軟件一鍵矢量化功能，將 JPEG圖片格式轉(zhuǎn)換為UG可識(shí)別的 DXF文件，

3、在導(dǎo)入U(xiǎn)G軟件的過(guò)程中，也許轉(zhuǎn)化完成的圖案不是一個(gè)完整的 封閉曲線，但可以通過(guò)樣條曲線進(jìn)一步加工，將其連接為封閉曲線框。并且從中發(fā)現(xiàn)，普通的JPEG圖片，一鍵矢量化很難捕捉到其外緣輪廓，所以可以利 用圖片處理軟件Photoshop,自主完成圖案的構(gòu)造，可以為后期 UG的處理，帶來(lái)很大的方便。目 錄研究報(bào)告11引言52研究方法62.1在 Photoshop中完成圖案的構(gòu)造 622在 WinTopo Professional中完成文件格式的轉(zhuǎn)化 82.3在UG軟件中，完成英文字母圖案的雕刻，生成數(shù)控加工程序 93研究結(jié)果及分析163.1關(guān)于圖案二維圖成形問(wèn)題 163.2 關(guān)于 WinTopo Pr

4、ofessional 軟件的問(wèn)題 164結(jié)論165參考文獻(xiàn)171引言數(shù)字化設(shè)計(jì)與制作技術(shù)是利用數(shù)字化的信息對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)及加工過(guò)程進(jìn)行控 制的一種技術(shù)，是用數(shù)字、文字和符號(hào)組成的數(shù)字指令來(lái)實(shí)現(xiàn)一臺(tái)或多臺(tái)機(jī)械 設(shè)備動(dòng)作控制的技術(shù)，是發(fā)展數(shù)控機(jī)床和先進(jìn)制造技術(shù)的最關(guān)鍵技術(shù)。數(shù)控機(jī) 床作為數(shù)控技術(shù)實(shí)施的重要裝備，是提高加工產(chǎn)品質(zhì)量，提高加工效率的有效 保證和關(guān)鍵，而數(shù)控加工就是泛指在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行零件加工的工藝工程。使 用UGNX軟件提供的CAM功能可以根據(jù)新的CAD數(shù)據(jù)進(jìn)行加工規(guī)劃，快速、 精確地獲得NC程序，避免了制造部門(mén)與設(shè)計(jì)部門(mén)之間由于缺乏交流而導(dǎo)致的 產(chǎn)品缺陷，這也機(jī)打的提高了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)速度和

5、質(zhì)量。本文主要介紹利用UG模塊加工中的平面銑功能，結(jié)合 WinTopo Professional和Photoshop軟件，完成26個(gè)英文字母圖案的數(shù)字化設(shè)計(jì)與制作， 并詳細(xì)介紹UG經(jīng)行模塊加工的方法和技巧。2研究方法2.1在Photoshop 中完成圖案的構(gòu)造1.進(jìn)入Photoshop界面，新建圖層，參數(shù)如圖所示2利用文本功能，設(shè)置文本格式如圖所示，完成文本圖層11黒潔7- -T MQQ 點(diǎn)閘稅利-回1臺(tái)1圭至X未標(biāo)題1 66.7%（扎灰色陽(yáng)）匸4護(hù)4-3將圖片保存為JPEG格式2.2在 WinTopo Professional中完成文件格式的轉(zhuǎn)化1.進(jìn)入WinTopo Professiona

6、l界面，打開(kāi)上步保存的文件 A.jpg二宜件 舗輯 視圖世）閨像 矢量化00 窗口也 幫助to0S;戈瓷口2.勾選一鍵矢量化設(shè)置中簡(jiǎn)單邊緣選項(xiàng)，將圖片矢量化3將文件另存為DXF格式另存為MR2.3在UG軟件中，完成英文字母圖案的雕刻，生成數(shù)控加工程序1進(jìn)入U(xiǎn)G軟件界面，打開(kāi)上一步保存的文件 A.dxf2點(diǎn)擊藝術(shù)樣條選項(xiàng)，將圖形連接成封閉的曲線框，如圖所示3.進(jìn)入草圖壞境，構(gòu)造矩形，進(jìn)行拉伸，參數(shù)如圖所示截面值距黑0mm結(jié)束it2mm 04將上部形成的封閉曲線框進(jìn)行拉伸，尺寸如圖所示5進(jìn)入加工模塊壞境，如圖創(chuàng)建幾何體6.創(chuàng)建操作，如圖設(shè)定參數(shù)，勾選輪廓銃選項(xiàng)mill-co ntour7設(shè)置切削區(qū)

7、域，切削區(qū)域?yàn)樯弦徊嚼觳輬D8點(diǎn)擊操作選項(xiàng)中的生成軌跡，生成精加工刀具的路徑如圖所示9點(diǎn)擊操作面板中的確定刀軌，打開(kāi)刀軌可視化中的 3D動(dòng)態(tài)，如圖所示10單擊車間文檔，系統(tǒng)將以HTML格式顯示所創(chuàng)建操作NXSHOP FLOOR DOCUMENTATIONCREATED BY : .AdiniBilralcrPART NAME : D：u2710.L Gn A_id：prtDATE : V ed Dec 19 19iM：202012OPERA HON LIS I BY PROGR.4MPROGRAM XAME : XC_PROGR.iMOPFR.XTIOX gfEOFER.ATIO DESCRI

8、PT10XTOOL5AMEPR0GR.O15AME : PROGRAM11.單擊操作工具欄的后處理選項(xiàng)，生成精加工的NC程序，如圖所示信息T n xN0030 G91 G23 Z0.0產(chǎn)：0040 TOO M06匪N0050 GO G90 X.1946 Y,24$9 SO M03N0060 G43 Z,3937 HOON0O7O Z1181NOOSO G3 X.194 .2499 Z.1166 I-.0006 J.0007 K.0002 F9.SN009DX. 19-16Y 299N0100X.196Y 2499N0110X.194SY.2499N0120耳.196T 299NO230X.19

9、6Y 2499N0140X.194fi.2499N0150X.196T 299N0160X. 1946Y 2499N0170X.1946Y.2499N01-20X196Y 2499N019OK 1946Y 2439ND200X.1946Y.2499忑11512.11362,1121 忑11062.2052 2*1077 忑1062Z1047Z.1032忑.1017Z10027.09*7 工亠.0006 王0006 I-.0006 工-DQ06 0006 I-.0006 工-0006 王十.3006 I-.0006 I-.0006 H D 0 0 6 I-.0006J.0007 u . 0 00

10、*7 J.0007002 7 0 00 J.000 J.O 0M J.0007 J.0007 忑.0007 J.0OOT J.ODO 螢.00020002 .0002 號(hào)0002 K.0002 K.0002 養(yǎng).0002 K.0002 瓷002 養(yǎng).0002 K.0002 螢.0002N0210N0220I-.0006二- 3 C? 2 6T . 0 C Z 6J.O QQTJ.0007J.ODO葢0002K0002瓷.002弍0002I-.0006Illi13.最終A字母圖案雕刻效果如圖所示，其他字母操作與此類似，在此不做詳細(xì) 介紹3研究結(jié)果及分析3.1關(guān)于圖案二維圖成形問(wèn)題很多人可能用普通

11、的JPEG圖片，進(jìn)行圖片矢量化，由于圖片不是單一的 文體圖片，進(jìn)行矢量化的過(guò)程中，很難準(zhǔn)確捕捉到文字的外輪廓，所以最好使 用圖片處理軟件，自己構(gòu)造一個(gè)單一的文體圖片。當(dāng)圖片經(jīng)過(guò)矢量化進(jìn)入U(xiǎn)G界面內(nèi)，該圖層不是一個(gè)二維草圖，應(yīng)該將其投影于某一個(gè)二維平面內(nèi)，用樣 條曲線畫(huà)出其二維輪廓草圖。3.2 關(guān)于 WinTopo Professional軟件的問(wèn)題Win Topo Professio nal是一款圖像處理軟件，但其一鍵矢量化功能也存在一 些問(wèn)題，在復(fù)雜圖案進(jìn)行矢量化的過(guò)程中，邊緣處常常出現(xiàn)斷線的現(xiàn)象，此時(shí) 應(yīng)勾選精確矢量化選項(xiàng)，將其平滑樣條曲線的容差合適的改變，以達(dá)到圖像處 理的目的。4結(jié)論雖

12、然UG的CAM模塊不是專業(yè)的雕刻軟件，但也可以巧妙的利用CAM模 塊的平面銑操作子類型實(shí)現(xiàn)一些雕刻功能。雕刻的文字和圖案可以來(lái)自UG系統(tǒng)本身，也可以來(lái)源于經(jīng)過(guò)矢量化軟件處理過(guò)的 DXF類型的文件，這樣可以利 用UG雕刻更加復(fù)雜的圖形。本文就UG在平面雕刻中的應(yīng)用做了一些探索，利用WinTopoProfessional 軟件一鍵矢量化功能，將JPEG圖片格式轉(zhuǎn)換為UG可識(shí)別的DXF文件，在導(dǎo)入 UG軟件的過(guò)程中，也許轉(zhuǎn)化完成的圖案不是一個(gè)完整的封閉曲線，但可以通過(guò) 樣條曲線進(jìn)一步加工，將其連接為封閉曲線框。并且從中發(fā)現(xiàn)，普通的 JPEG圖 片，一鍵矢量化很難捕捉到其外緣輪廓，所以可以利用圖片處理

13、軟件Photoshop, 自主完成圖案的構(gòu)造，可以為后期 UG的處理，帶來(lái)很大的方便。5參考文獻(xiàn)1 Chen H B, Wang Y C. Stress Rate Integral Equations on Elastoplastieity J. Acta MechanicaSinica , 1996, 12(1): 36-39.2 張瀾庭，毛大立.吳建生.金屬間化合物在工業(yè)中的應(yīng)用J.上海金屬，1999, 21(2):11-14.3 孫巖，文U瑞巖，張俊善，等.NiAl基金屬間化合物的研究進(jìn)展J.材料導(dǎo)報(bào)，2003, 17(7):10-13.4 李虎田，郭建亭，葉恒強(qiáng).NiAl及金屬間化合物

14、結(jié)構(gòu)材料改善室溫塑韌性及制備工藝的 研究進(jìn)展J.稀有金屬材料與工程，2006, 35(7): 1162-1166.姜肅猛，齊義輝.NiAl金屬間化合物的制備技術(shù)J.遼寧工學(xué)院學(xué)報(bào)，2004, 24(5):43-48.陳國(guó)良，林均品.有序金屬間化合物結(jié)構(gòu)材料物理金屬學(xué)基礎(chǔ)M.北京：冶金工業(yè)出版社,1999.南昌航空大學(xué)航空制造工程學(xué)院創(chuàng)新能力綜合訓(xùn)練研究報(bào)告成績(jī)?cè)u(píng)定和評(píng)語(yǔ)班級(jí)：學(xué)號(hào)：姓名:I.課題名稱：n .指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)及評(píng)分評(píng)分：指導(dǎo)教師：（簽名）評(píng)語(yǔ):出師表兩漢：諸葛亮先帝創(chuàng)業(yè)未半而中道崩殂，今天下三分，益州疲弊，此誠(chéng)危急存亡之秋也。然侍衛(wèi)之 臣不懈于內(nèi)，忠志之士忘身于外者，蓋追先帝之殊遇，

15、欲報(bào)之于陛下也。誠(chéng)宜開(kāi)張圣聽(tīng)， 以光先帝遺德，恢弘志士之氣，不宜妄自菲薄，引喻失義，以塞忠諫之路也。宮中府中，俱為一體；陟罰臧否，不宜異同。若有作奸犯科及為忠善者，宜付有司論 其刑賞，以昭陛下平明之理；不宜偏私，使內(nèi)外異法也。侍中、侍郎郭攸之、費(fèi)祎、董允等，此皆良實(shí)，志慮忠純，是以先帝簡(jiǎn)拔以遺陛下： 愚以為宮中之事，事無(wú)大小，悉以咨之，然后施行，必能裨補(bǔ)闕漏，有所廣益。將軍向?qū)櫍孕惺缇?，曉暢軍事，試用于昔日，先帝稱之曰能”，是以眾議舉寵為督:愚以為營(yíng)中之事，悉以咨之，必能使行陣和睦，優(yōu)劣得所。親賢臣，遠(yuǎn)小人，此先漢所以興隆也；親小人，遠(yuǎn)賢臣，此后漢所以傾頹也。先帝在 時(shí)，每與臣論此事，未嘗不嘆息痛恨于桓、靈也。侍中、尚書(shū)、長(zhǎng)史、參軍，此悉貞良死 節(jié)之臣，愿陛下親之、信之，則漢室之隆，可計(jì)日而待也F。臣本布衣，躬耕于南陽(yáng)，茍全性命于亂世，不求聞達(dá)于諸侯。先帝不以臣卑鄙，猥自 枉屈，三顧臣于草廬之中，咨臣以當(dāng)世之事，由是感激，遂許先帝以驅(qū)馳。后值傾覆，受 任于敗軍之際，奉命于危難之間，爾來(lái)二