2.5MN上切式剪切機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及其三維建模與仿真

1、安徽工業(yè)大學(xué)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)題目文獻(xiàn)綜述上切式剪切機(jī)的設(shè)計(jì)三維建模及仿真院（系）機(jī)械學(xué)院專業(yè)班級學(xué)生姓名指導(dǎo)教師（簽字）加 qq 1024306823 有全套!1、前言剪切機(jī)是用于剪切金屬材料的一種機(jī)械設(shè)備，剪切機(jī)的用途就是用來剪切定 尺切頭、切尾、切邊、切試樣及切除軋件的局部缺陷等。軋鋼車間生產(chǎn)的產(chǎn)品， 一般都需要切頭、切尾、修邊和定尺剪切?？梢哉f在一般的軋鋼生產(chǎn)車間中，剪 切機(jī)是屬于關(guān)鍵性設(shè)備，剪切機(jī)的生產(chǎn)率在很大程度上影響著車間產(chǎn)量。 在軋制 生產(chǎn)過程中，大斷面鋼錠和鋼坯經(jīng)過軋制后，其斷面變小，長度增加。為了滿足 后續(xù)工序和產(chǎn)品尺寸規(guī)格的要求，各種鋼材生產(chǎn)工藝過程中必須有剪切工序。金屬成形及

2、剪切概述金屬材料在外力作用下會產(chǎn)生形狀的改變，即變形。當(dāng)外力去除后，如果金屬材料形狀的改變能完全恢復(fù)至初始狀態(tài)一金屬材料的形狀、尺寸和組織性能等與初始狀態(tài)無異，則此種變形稱之為彈性變形。當(dāng)外力去除后，如織金屬材料的 形狀改也不能完全恢復(fù)至初始狀態(tài)而產(chǎn)生永久的殘余變形，則此種變形稱為塑性 變形。金屬材料所具有的這種塑性變形能力被稱為金屬的塑性。 利用金屬的塑性， 使之在一定外力作用下產(chǎn)生塑性變形，從而得到所需形狀、尺寸精度和組織性能 的產(chǎn)品的加工方法，稱為金屬塑性成形，它是一種針對金屬材料的重要加工方法， 在機(jī)械制造、冶金工業(yè)等部門中應(yīng)用廠泛。事實(shí)上，不僅金屬材料具有塑性，很 多非金屬材料也都具

3、有塑性。即使某些在常溫、常壓下難以變形的脆性材料，在 高溫、高壓下也會表現(xiàn)出良好的塑性。 但相對于非金屬材料而言，絕大多數(shù)金屬 材料的塑性變形能力都較強(qiáng)。如果不考慮切頭、去尾、火托等損失，那么金屬材 料的質(zhì)量在塑性成形前后可看做沒有發(fā)生變化， 因此塑性成形是無屑或少屑的金 屬加了方法。剪切是其中比較重要的方式之一，因?yàn)樵诟鞣N加工方式中，剪切這種方式最 簡單，成本低，應(yīng)用也最廣，它可以作為其他沖壓加工的原材料。板金屬冷彎成 型產(chǎn)品越來越多被應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中， 而剪切是冷彎成型的一道工序，是為它提 供冷彎材料，原材料的好壞會直接影響到終端產(chǎn)品的質(zhì)量好壞。板材剪切工藝剪切工藝包括平板材料的剪切，比如

4、薄板和中厚板。這種劍氣如可以由機(jī)械、 液壓或者氣體為動力驅(qū)動的專用機(jī)器上通過不同類型的刃口或者刀具來實(shí)現(xiàn)。通常的操作工序包括對坯料的剛性夾持， 上部刃口施加作用力于坯料，且當(dāng)該刃口 向下移動通過固定的下刃口時，坯料的剪切就被完成了。在剪切工藝中，我們應(yīng)注意三個階段：在階段一中，由于剪切力F的作用， 材料所受的應(yīng)力要比屈服應(yīng)力小(z +e )，這種狀態(tài)稱為彈性變形(圖所示)。為了 防止材料在切斷過程中的移動，壓料裝置對材料施加Fd的力來壓緊。在階段二中，材料所受的應(yīng)力比屈服應(yīng)力高但是要比UTS低，這樣狀態(tài)稱為塑性變形(zezz-,)。在階段三中，材料所受的應(yīng)力等于剪切應(yīng)力(ze = rill)。

5、材料開始分離 但不是在前端，而是在材料上最先出現(xiàn)裂紋或斷裂的地方開始分離，在這一過程中材料發(fā)生斷裂。上部刃口切入材料的多少取決于工件材料的延展性和厚度。如果材料厚度大而脆性高，第一條裂紋會較早出現(xiàn)，因此板料分離就會早一些。在 刃口切過的裁剪邊會相對光滑，而在撕裂的部位紋理會相對粗糙些。根據(jù)剪切機(jī)刀片形狀、配置以及剪切方式等特點(diǎn)，剪切機(jī)可分為平行刀片剪 切機(jī)、斜刀片剪切機(jī)、圓盤式剪切機(jī)和飛剪機(jī)。根據(jù)剪切軋件時刀片的運(yùn)動特點(diǎn)，平行刀片剪切機(jī)可分為上切式和下切式兩 大類。剪切機(jī)優(yōu)點(diǎn)：和鋸切機(jī)相比，沒有噪聲，剪斷后斷面沒有毛刺，剪切長度容 易掌握。剪切機(jī)缺點(diǎn)：和鋸切機(jī)相比，不能剪切太復(fù)雜的斷面，并且它

6、的生產(chǎn)效率比 鋸切機(jī)低一些。2、現(xiàn)狀目前中國剪切機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展出現(xiàn)的問題中，許多情況不容樂觀，如質(zhì)量差、工 作效率低、資源消耗大、環(huán)境污染嚴(yán)重、對自然資源破壞力大、維修繁瑣需高技 術(shù)人員等等。如某廠中板生產(chǎn)線于1975年投產(chǎn),設(shè)計(jì)能力為18萬t /年,成品 厚度為6 20mm,最大寬度2100mm生產(chǎn)線上共有4臺剪切機(jī)，其中兩臺縱剪 完成對鋼板的縱剪切任務(wù)，兩臺橫剪完成鋼板頭部和長度定尺剪切。隨著軋機(jī)、 矯直機(jī)和冷床等設(shè)備的不斷改造和更新，使產(chǎn)量提高到了 100萬t /年，隨之帶 來的問題是剪切能力不足，故障頻繁出現(xiàn)，暴露出越來越多的問題。特別是當(dāng)剪 切厚度大于20mm勺鋼板時，由于剪切能力差，被

7、迫改為火焰切割，不僅速度慢 而且切割質(zhì)量滿足不了客戶的要求，成為影響企業(yè)外部形象和經(jīng)濟(jì)效益的難題3、剪切機(jī)的分類根據(jù)剪切機(jī)刀片形狀、配置以及剪切方式等特點(diǎn)，剪切機(jī)可分為平行刀片剪 切機(jī)、斜刀片剪切機(jī)、圓盤式剪切機(jī)和飛剪機(jī)。根據(jù)剪切軋件時刀片的運(yùn)動特點(diǎn)，平行刀片剪切機(jī)可分為上切式和下切式兩 大類。(1) 平行刀片剪切機(jī)這種剪切機(jī)的兩個刀片是彼此平行的，通常用于橫向熱剪切初軋坯(方坯、板坯)和其它方形及矩形斷面的鋼坯，故義稱為鋼坯剪切機(jī)，初軋車間的800t剪切機(jī)就屬于這種平行刀片剪切機(jī)。(2) 斜刀片剪切機(jī)這種剪切機(jī)的兩個刀片中的一個相對于另一刀片成某一角度，一般上刀片是傾斜的，其傾斜角為1 -6

8、 。此類剪切機(jī)常用于冷剪和熱剪鋼板、帶鋼、簿板 坯及焊管坯等。(3) 圓盤式剪切機(jī)這種剪切機(jī)的兩個刀片做成圓盤狀板和帶鋼縱向剪切成窄條。(4) 飛剪機(jī)這種剪切機(jī)用于橫向剪切運(yùn)動著的軋件.4、幾種典型剪切機(jī)的介紹比較(1) 、滾切式剪切機(jī)滾切式剪機(jī)自20世紀(jì)70年代應(yīng)用于生產(chǎn)后，得到了一定的發(fā)展。這種剪機(jī)剪切 板才的切口光滑，板材無變形，切邊平直度較高，能耗小壽命長，產(chǎn)量高，特別 適合于中厚板的切邊且定尺和縱向部分。在普通斜刀片剪切機(jī)上剪切厚度大于 20mm板材時，由于刀片行程大，易使 板材產(chǎn)生橫向彎曲，在剪切側(cè)邊時板邊也不齊，影響板材的剪切質(zhì)量和產(chǎn)量而滾 切式斜刀片剪切機(jī)上刀刃是弧形的，弧形的

9、上刀刃在平直的下刀刃上滾動剪切。 此時，在整個剪切范圍內(nèi)刀片重疊量不變， 被剪板材幾乎不彎曲。這種剪切機(jī)的 開口度比斜刀片剪機(jī)大一些，但其總行程卻小30% 40%，故其曲柄半徑小，傳動力矩小。此外滾切式剪機(jī)運(yùn)動的上刀片與被剪板材之間只產(chǎn)十很小的相對運(yùn) 動，刀片磨損小。滾切式剪切機(jī)是一種先進(jìn)的中厚板剪切機(jī)， 滾切剪與傳統(tǒng)的剪切設(shè)備斜刀剪 相比具有剪切鋼板質(zhì)量高、能耗小、壽命長和產(chǎn)量高等優(yōu)點(diǎn)滾切式定尺剪機(jī)構(gòu) 參數(shù)優(yōu)化研究通過對該滾切式定尺剪機(jī)構(gòu)運(yùn)動學(xué)研究， 求解上刀架任意點(diǎn)的軌 跡,發(fā)現(xiàn)剪刃重疊量存在較大的偏差，因此通過結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化來使剪刃重疊量更 加均勻，為其它滾切式剪切機(jī)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供理

10、論依據(jù)。理想狀態(tài)下，剪刃的剪切軌跡是一條水平的直線，但從氣求解圖可以看到，剪切軌跡與參考水平 線的偏差比較大，也就是說剪刃重疊量的變化比較大。剪刃重疊量的均勻度是鋼 板剪切質(zhì)量的重要影響因素，因此需要通過結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化來提高剪刃重疊呈的均 勻度，從而提高鋼板剪切質(zhì)量。剪切機(jī)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化的目標(biāo)就是讓剪切過程最接近 純滾動剪切，即在消除橫向位移的同時使剪刃重疊量變化最小、 最均勻。剪切質(zhì) 量的好壞直接影響鋼板的實(shí)物質(zhì)量，本文通過某剪切機(jī)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化使剪刃重疊 量控制在很小的范圍以內(nèi)變化，達(dá)到剪切過程剪刃基本無水平位移的近似純滾動 剪切，為提高剪切質(zhì)量提供了保障。（2）、圓盤式剪切機(jī)圓盤式剪切機(jī)廣泛用于

11、縱向剪切厚度小于 2030mm的鋼板及薄帶鋼，由于刀片 是旋轉(zhuǎn)的圓盤，因而可連續(xù)縱向剪切運(yùn)動著的鋼板或帶鋼， 由于上述特點(diǎn)，目前 各國都在研究擴(kuò)大圓盤剪剪切厚度范圍，有的國家采用兩臺串聯(lián)圓盤剪剪切厚度 為40mm的鋼板，第一臺圓盤剪切入板厚的5%-10%,緊接著第二臺圓盤剪將鋼 板全部切斷。圓盤剪通常設(shè)置在精整作業(yè)線上，用來將運(yùn)動著的鋼板的縱向邊緣切齊或切 成窄帶鋼。根據(jù)其用途可分成兩種型式：剪切板邊的圓盤剪和剪切帶鋼的圓盤剪。剪切板邊的圓盤剪每個圓盤刀片均懸臂地固定在單獨(dú)的傳動軸上，刀片的數(shù)目為兩對，這種圓盤剪用于中厚板的精整加工線， 板卷的橫切機(jī)組和連續(xù)酸洗等 作業(yè)線上，剪切帶鋼的圓盤剪用

12、于板卷的縱切機(jī)組、 連續(xù)退火和鍍鋅等作業(yè)線上， 這種圓盤剪的刀片數(shù)目是多對的，一般刀片都固定在兩根公用的傳動軸上， 也有 少數(shù)的圓盤剪刀片固定在單獨(dú)的傳動軸上，山于圓盤剪本身機(jī)構(gòu)和工作的復(fù)雜 性，以及崗位操作人員的操作水平的影響，圓盤剪叉頭 （蛤蟆嘴）、聯(lián)桿斷裂事容 易發(fā)生故頻繁，造成卡鋼事故嚴(yán)重圓盤式剪切機(jī)常見故障分析及其預(yù)防針對 圓盤式剪切機(jī)聯(lián)桿在剪切過程中時有斷裂現(xiàn)象發(fā)生，對叉頭、聯(lián)桿、安全螺絲的強(qiáng)度進(jìn)行理論校核及原因分析，并對操作過程提出可行性建議。（3）、多桿機(jī)構(gòu)剪切機(jī)多桿機(jī)構(gòu)剪切機(jī)一般為平行刀片剪切機(jī)構(gòu)較為復(fù)雜，一般都用電機(jī)驅(qū)動，可分為啟動和連續(xù)工作制。有擺動循環(huán)和圓周循環(huán)丁作方式

13、，擺動式的可以減少剪 切過程中到頭的空行程從而提高了生產(chǎn)率在連續(xù)工作制的剪切機(jī)上，一般均采用帶有飛輪裝置的交流繞線式異步電機(jī)， 在傳動系統(tǒng)中裝有離合器，電機(jī)啟動后就 連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)有離合器直接控制剪切過程。顯然這種剪切機(jī)上離合器的性能直接影響 剪切機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)及生產(chǎn)效率。曲柄連桿式剪機(jī)的主要特點(diǎn)是能夠進(jìn)行快速換刀。 更換刀片時，與快速更換 軋機(jī)軋輥相類似，能將上下刀臺從剪機(jī)機(jī)架中抽出，將另一組上下刀臺送入剪機(jī) 機(jī)架，從而大大縮短更換刀片的時間?；顒舆B桿上切式剪機(jī)最主要的特點(diǎn)是（1）操作速度快，實(shí)際剪切次數(shù)高。提高實(shí)際剪切次數(shù)的關(guān)鍵是改革離合機(jī)構(gòu)（2）增大了刀片之間的最大開口度。浮動偏心軸剪機(jī)由于其機(jī)械比

14、板式結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，且壓板與刀臺之間存 在著運(yùn)動上的不同步性，往往產(chǎn)生設(shè)備事故，一般趨向于米用下驅(qū)動液壓壓板的 結(jié)構(gòu)型式。圖8-24冊犧M桿剪切機(jī)工作咚理b圖弘打悴動偏心軸豹切機(jī)類型圖8J6活動達(dá)桿妁切機(jī)剪切過程示意圖以上是幾種典型的多桿剪切機(jī)。(4) 、斜刀片剪切機(jī)斜刀片剪機(jī)可分為開式和閉式兩大類其中開式剪機(jī)的結(jié)構(gòu)簡單，且便于觀察軋件剪切情況，但是機(jī)架有較大的側(cè)凹形缺口，機(jī)架剛性差。閉式的特點(diǎn)是曲軸短，受力好，制造方便，但是裝配較困難，特別是兩對齒 輪的同步問題較難解決。小型剪切機(jī)的更新與改造針對小型軋鋼廠原冷床剪切機(jī)在生產(chǎn)過程中暴露 出的各種問題，并結(jié)合其軋材產(chǎn)品的實(shí)際情況，介紹了新機(jī)造型及

15、在試生產(chǎn)中進(jìn) 行的合理改進(jìn)措施以及取得的實(shí)際效果。中板剪切機(jī)設(shè)備改造探討中提到：新余鋼鐵有限責(zé)任公司(新鋼公司)中板廠于1992年進(jìn)行二期工程改造，在原牛產(chǎn)線增設(shè)了叫輥鋼板軋機(jī)和鋼板矯正 機(jī)各1臺，鋼板的軋制和矯直生產(chǎn)率大幅提高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過年產(chǎn)板材12萬t的原設(shè)計(jì)能力。然而，由于剪切工藝仍采用原來陳舊落后的斜刀片上切式冷剪機(jī)，中板產(chǎn)量和質(zhì)量的提高受到了剪切工藝這一瓶頸的制約。其主要表現(xiàn)在：剪切機(jī)堆 鋼現(xiàn)象嚴(yán)重，破壞了軋制節(jié)奏和爐子熱工制度：輸送輥道故障加?。徊僮魅藛T工作條件惡化。 該文章根據(jù)中板剪切機(jī)現(xiàn)狀，分析了存在的問題及其原因提出了改造方案。 通過 設(shè)計(jì)確定了設(shè)備改造的主要工藝參數(shù)，對中板剪

16、切機(jī)的改造有一定參考價值。圖8 26斜刀片聘切機(jī)類也(按機(jī)架結(jié)構(gòu)V式分)a開式詒-閉式一 x【 *刀片剪切傳動示意as5、上切式平刃剪切機(jī)的結(jié)構(gòu)、原理、特點(diǎn)(1) 結(jié)構(gòu)簡圖如下圖：(2) 、原理這種剪切機(jī)的特點(diǎn)是下刀片固定不動，上刀片是上下運(yùn)動的。剪切軋件的動 作由上刀來完成，上切式平行刀片剪切機(jī)的剪切機(jī)構(gòu)是由最簡單的曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 組成的，除了剪切機(jī)本身外，尚有定尺機(jī)、切頭收集與輸送裝置等。由于下刀固 定不動，為使剪切工作順利進(jìn)行，剪切的軋件厚度大于3060mm時，需在剪切 機(jī)后裝設(shè)擺動臺或擺動輥道，其本身無驅(qū)動裝置。剪切時，上刀壓著軋件下降， 迫使擺動臺也下降。當(dāng)剪切完畢，上刀上升時，擺動臺

17、在其平和裝置作用下也回 升至原始位置。上切式平行刀片剪切機(jī)由于結(jié)構(gòu)簡單，廣泛用來剪切中小型鋼坯。(3) 、特點(diǎn)這種剪切機(jī)的特點(diǎn)是上、下刀片都運(yùn)動，但是剪切軋件的動作是由下刀片來 完成的。由于剪切時下刀臺將軋件抬離滾道， 故在剪切機(jī)后就不設(shè)置擺動臺。 而 且，這種剪切機(jī)的機(jī)架不承受剪切力。 由于上述兩個特點(diǎn)，下切式平行刀片剪切 機(jī)一般用來剪切中型和大型板坯和鋼坯，以減輕整個剪切機(jī)組的設(shè)備重量。這種 剪切機(jī)剪切機(jī)構(gòu)較為復(fù)雜，往往由多桿機(jī)構(gòu)組成。下切式平行刀片剪切機(jī)機(jī)構(gòu)類型比較多，在我國應(yīng)用最廣泛的是六連桿剪切 機(jī)和浮動偏心軸剪切機(jī)。平行刀片剪切機(jī)一般都由電動機(jī)驅(qū)動， 根據(jù)其工作制度，可分為啟動工作

18、制 和連續(xù)工作制兩種。前者多半才用直流電動機(jī)，每剪切一次，電動機(jī)啟動、制動 一次，完成一次工作循環(huán)。此種工作制度的剪切機(jī)，根據(jù)剪切鋼坯厚度不同，可 采用擺動循環(huán)工作方式，或采用圓周循環(huán)工作方式。擺動循環(huán)工作方式可以減少 剪切過程中刀臺的空行程，從而提高了它的生產(chǎn)率。在連續(xù)工作制的剪切機(jī)上， 一般均采用帶有飛輪裝置的交流繞線式異步電動機(jī)，在傳動系統(tǒng)中裝有離合器。電動機(jī)啟動后就連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，每次剪切時，先將離合器合上，使傳動系統(tǒng)帶動剪切 機(jī)構(gòu)進(jìn)行剪切。剪切完了，將離合器打開，使剪切機(jī)構(gòu)與傳動系統(tǒng)脫離。顯然， 在這種剪切機(jī)上，離合器的性能直接影響剪切機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)及生產(chǎn)率。6曲柄連桿上切式剪切機(jī)結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)這

19、種剪切機(jī)的一個主要特點(diǎn)是能夠進(jìn)行快速換刀。 更換刀片時，與快速更換 軋鋼機(jī)軋輥相類似，能將上下刀臺從剪切機(jī)機(jī)架中抽出， 而將另一組上下刀臺送 入剪切機(jī)機(jī)架，大大縮短更換刀片的時間。為了適應(yīng)快速換刀的要求，下刀臺安放在幾家下部，與機(jī)架接觸處設(shè)有滑板， 而下刀臺通過夾緊油缸固定在機(jī)架上。 上刀臺有兩部分組成：上刀臺本體及上刀 臺連桿墊塊。在換刀片時，只將上刀臺本體和下刀臺一起抽出。 上刀臺由壓緊油 缸固定在機(jī)架上。由于上下刀臺都由壓緊缸固定，這就便于裝卸。此剪切機(jī)的另一個主要特點(diǎn)是設(shè)置了上刀臺行程擴(kuò)大裝置，以便能夠讓不需要剪切的大斷面軋件通過剪切機(jī)，上刀臺最大升高位置，可上升到軋制線以上 640m

20、m的位置。上刀臺行程擴(kuò)大裝置是由一套連桿機(jī)構(gòu)， 以及油缸等組成。如需要擴(kuò)大上刀 臺行程時，拔掉安全銷，將上刀臺壓緊油缸松開，上刀臺在其平衡油缸作用下， 下降落在下刀臺上。此時，上刀臺行程擴(kuò)大裝置的油缸動作， 連桿機(jī)構(gòu)的端部插 入能轉(zhuǎn)動曲柄的凹槽中，使曲柄轉(zhuǎn)動一個角度。這樣，曲柄連桿擺動起到一定位 置。然后，上刀臺平衡油缸再次動作，使上刀臺上升到離軋制線上640mm的位置。為了保證連桿機(jī)構(gòu)在轉(zhuǎn)動曲柄連桿時， 其端部不脫出轉(zhuǎn)動曲柄的凹槽，設(shè)置 了一個平衡重機(jī)構(gòu)。UG NX三維建模與仿真UG是 Unigraphics的縮寫，這是一個交互式CAD/CAM計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與計(jì) 算機(jī)輔助制造）系統(tǒng)，它功能強(qiáng)

21、大，可以輕松實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜實(shí)體及造型的建構(gòu)。 它在誕生之初主要基于工作站，但隨著PC硬件的發(fā)展和個人用戶的迅速增長，在PC上的應(yīng)用取得了迅猛的增長，目前已經(jīng)成為模具行業(yè)三維設(shè)計(jì)的一個主流應(yīng)用13UG的開發(fā)始于1990年7月，它是基于C語言開發(fā)實(shí)現(xiàn)的。UG NX是個在 二和三維空間無結(jié)構(gòu)網(wǎng)格上使用自適應(yīng)多重網(wǎng)格方法開發(fā)的一個靈活的數(shù)值求 解偏微分方程的軟件工具。其設(shè)計(jì)思想足夠靈活地支持多種離散方案。因此軟件 可對許多不同的應(yīng)用再利用一個給定過程的有效模擬需要來自于應(yīng)用領(lǐng)域 （自然科學(xué)或工程）、數(shù)學(xué)（分 析和數(shù)值數(shù)學(xué)）及計(jì)算機(jī)科學(xué)的知識。然而，所有這些技術(shù)在復(fù)雜應(yīng)用中的使用 并不是太容易。這是因?yàn)榻M

22、合所有這些方法需要巨大的復(fù)雜性及交叉學(xué)科的知 識。最終軟件的實(shí)現(xiàn)變得越來越復(fù)雜，以致于超出了一個人能夠管理的范圍。一些非常成功的解偏微分方程的技術(shù)，特別是自適應(yīng)網(wǎng)格加密（adaptivemeshrefinement ）和多重網(wǎng)格方法在過去的十年中已被數(shù)學(xué)家研究， 同時隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的巨大進(jìn)展，特別是大型并行計(jì)算機(jī)的開發(fā)帶來了許多新的 可能。UG的目標(biāo)是用最新的數(shù)學(xué)技術(shù)，即自適應(yīng)局部網(wǎng)格加密、多重網(wǎng)格和并行 計(jì)算，為復(fù)雜應(yīng)用問題的求解提供一個靈活的可再使用的軟件基礎(chǔ)。1.7.1 UG NX的結(jié)構(gòu)一個如UG NX這樣的大型軟件系統(tǒng)通常需要有不同層次抽象的描述。UG具有三個設(shè)計(jì)層次，即結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(ar

23、chitecturaldesign)、子系統(tǒng)設(shè)計(jì)(subsystemdesign)和組件設(shè)計(jì)(componentdesign)。至少在結(jié)構(gòu)和子系統(tǒng)層次上，UG是用模塊方法設(shè)計(jì)的并且信息隱藏原則被 廣泛地使用。所有陳述的信息被分布于各子系統(tǒng)之間。1.7.2 UG NX的優(yōu)勢來自SiemensPLM的NX使企業(yè)能夠通過新一代數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)向 產(chǎn)品全生命周期管理轉(zhuǎn)型的目標(biāo)。 NX包含了企業(yè)中應(yīng)用最廣泛的集成應(yīng)用套 件，用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工程和制造全范圍的開發(fā)過程。如今制造業(yè)所面臨的挑戰(zhàn)是，通過產(chǎn)品開發(fā)的技術(shù)創(chuàng)新，在持續(xù)的成本縮減 以及收入和利潤的逐漸增加的要求之間取得平衡。為了真正地支持革新，必

24、須評 審更多的可選設(shè)計(jì)方案，而且在開發(fā)過程中必須根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)中所獲得的知識更 早地做出關(guān)鍵性的決策。NX是UGSPLM新一代數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)系統(tǒng)，它可以通過過程變更來驅(qū)動產(chǎn) 品革新。NX獨(dú)特之處是其知識管理基礎(chǔ)，它使得工程專業(yè)人員能夠推動革新以 創(chuàng)造出更大的利潤。NX可以管理生產(chǎn)和系統(tǒng)性能知識，根據(jù)已知準(zhǔn)則來確認(rèn)每 一設(shè)計(jì)決策。NX建立在為客戶提供無與倫比的解決方案的成功經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)之上，這些解決 方案可以全面地改善設(shè)計(jì)過程的效率， 削減成本，并縮短進(jìn)入市場的時間。通過 再一次將注意力集中于跨越整個產(chǎn)品生命周期的技術(shù)創(chuàng)新，NX的成功已經(jīng)得到了充分的證實(shí)。這些目標(biāo)使得NX通過無可匹敵的全范圍產(chǎn)品檢驗(yàn)應(yīng)

25、用和過程自 動化工具，把產(chǎn)品制造早期的從概念到生產(chǎn)的過程都集成到一個實(shí)現(xiàn)數(shù)字化管理 和協(xié)同的框架中。1.7.3 UG NX主要功能1.7.3.1 工業(yè)設(shè)計(jì)和風(fēng)格造型NX為那些培養(yǎng)創(chuàng)造性和產(chǎn)品技術(shù)革新的工業(yè)設(shè)計(jì)和風(fēng)格提供了強(qiáng)有力的解決方案。利用NX建模，工業(yè)設(shè)計(jì)師能夠迅速地建立和改進(jìn)復(fù)雜的產(chǎn)品形狀，并且使用先進(jìn)的渲染和可視化工具來最大限度地滿足設(shè)計(jì)概念的審美要求。1.7.3.2 產(chǎn)品設(shè)計(jì)NX包括了世界上最強(qiáng)大、最廣泛的產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)用模塊。NX具有高性能的機(jī)械設(shè)計(jì)和制圖功能，為制造設(shè)計(jì)提供了高性能和靈活性，以滿足客戶設(shè)計(jì)任何 復(fù)雜產(chǎn)品的需要。NX優(yōu)于通用的設(shè)計(jì)工具，具有專業(yè)的管路和線路設(shè)計(jì)系統(tǒng)、 鈑

26、金模塊、專用塑料件設(shè)計(jì)模塊和其他行業(yè)設(shè)計(jì)所需的專業(yè)應(yīng)用程序。1.733 仿真、確認(rèn)和優(yōu)化NX允許制造商以數(shù)字化的方式仿真、確認(rèn)和優(yōu)化產(chǎn)品及其開發(fā)過程。通過 在開發(fā)周期中較早地運(yùn)用數(shù)字化仿真性能， 制造商可以改善產(chǎn)品質(zhì)量，同時減少 或消除對于物理樣機(jī)的昂貴耗時的設(shè)計(jì)、構(gòu)建，以及對變更周期的依賴。1.7.3.4 NC力卩工UG NX加工基礎(chǔ)模塊提供聯(lián)接UG所有加工模塊的基礎(chǔ)框架，它為 UG NX所 有加工模塊提供一個相同的、界面友好的圖形化窗口環(huán)境，用戶可以在圖形方式 下觀測刀具沿軌跡運(yùn)動的情況并可對其進(jìn)行圖形化修改：如對刀具軌跡進(jìn)行延 伸、縮短或修改等。該模塊同時提供通用的點(diǎn)位加工編程功能，可用于鉆孔、攻 絲和鏜孔等加工編程。該模塊交互界面可按用戶需求進(jìn)行靈活的用戶化修改和剪 裁，并可定義標(biāo)準(zhǔn)化刀具庫、加工工藝參數(shù)樣板庫使初加工、半精加工、精加工 等操作常用參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化，以減少使用培訓(xùn)時間并優(yōu)化加工工藝。UG軟件所有模塊都可在