游戲手柄的建模與仿真加工畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

第2頁(yè)第1章緒論制造業(yè)已成為國(guó)家經(jīng)濟(jì)和綜合國(guó)力的基礎(chǔ)，制造業(yè)的發(fā)達(dá)與先進(jìn)程度是國(guó)家工業(yè)的重要表征。人類(lèi)社會(huì)在步入新世紀(jì)的同時(shí)也逐漸有工業(yè)經(jīng)濟(jì)時(shí)代步入知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，知識(shí)和技術(shù)被認(rèn)為是提高生產(chǎn)率和實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的驅(qū)動(dòng)器。因而，先進(jìn)制造技術(shù)已成為制造企業(yè)在激烈市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地并求得迅速發(fā)展的關(guān)鍵因素，成為世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展和滿(mǎn)足人類(lèi)日益增長(zhǎng)需要的重要支撐，成為加速高新技術(shù)發(fā)展和實(shí)現(xiàn)國(guó)防現(xiàn)代化的助推器。1.1逆向工程簡(jiǎn)介逆向工程（ReverseEngineering-RE）是對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程的一種描述。在工程技術(shù)人員的一般概念中，產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程是一個(gè)從無(wú)到有的過(guò)程，即設(shè)計(jì)人員首先在大腦中構(gòu)思產(chǎn)品的外形、性能和大致的技術(shù)參數(shù)等，然后通過(guò)繪制圖紙建立產(chǎn)品的三維數(shù)字化模型，最終將這個(gè)模型轉(zhuǎn)入到制造流程中，完成產(chǎn)品的整個(gè)設(shè)計(jì)制造周期。這樣的產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程我們稱(chēng)為“正向設(shè)計(jì)”過(guò)程。逆向工程產(chǎn)品設(shè)計(jì)可以認(rèn)為是一個(gè)“從有到無(wú)”的過(guò)程。簡(jiǎn)單地說(shuō)，逆向工程產(chǎn)品設(shè)計(jì)就是根據(jù)已經(jīng)存在的產(chǎn)品模型，反向推出產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)（包括設(shè)計(jì)圖紙或數(shù)字模型）的過(guò)程。從這個(gè)意義上說(shuō)，逆向工程在工業(yè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用已經(jīng)很久了。早期的船舶工業(yè)中常用的船體放樣設(shè)計(jì)就是逆向工程的很好實(shí)例。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)在制造領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，特別是數(shù)字化測(cè)量技術(shù)的迅猛發(fā)展，基于測(cè)量數(shù)據(jù)的產(chǎn)品造型技術(shù)成為逆向工程技術(shù)關(guān)注的主要對(duì)象。通過(guò)數(shù)字化測(cè)量設(shè)備（如坐標(biāo)測(cè)量機(jī)、激光測(cè)量設(shè)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(shù)建立產(chǎn)品的三維模型，進(jìn)而利用CAM系統(tǒng)完成產(chǎn)品的制造。因此，逆向工程技術(shù)可以認(rèn)為是將產(chǎn)品樣件轉(zhuǎn)化為三維模型的相關(guān)數(shù)字化技術(shù)和幾何建模技術(shù)的總稱(chēng)。逆向工程的實(shí)施過(guò)程是多領(lǐng)域、多學(xué)科的協(xié)同過(guò)程。1.2UG簡(jiǎn)介1.2.1UG的概念UG是Unigraphics的縮寫(xiě)，是一個(gè)商品名。這是一個(gè)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)大，可以輕松實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜實(shí)體及造型的建構(gòu)。它主要基于工作站。

CAD是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的縮寫(xiě)，是行業(yè)通用名稱(chēng)。它不包括CAM(計(jì)算機(jī)輔助制造)?？梢詫?shí)現(xiàn)CAD功能的軟件有很多，UG是其中一個(gè)，還有AutoCAD、Cimatron、Pro/ENGINEER、SOLIDWORKS、開(kāi)目CAD等等。而AutoCAD則是另外一個(gè)由歐特克(Autodesk)公司開(kāi)發(fā)的主要基于PC機(jī)的CAD軟件。全套圖紙及更多設(shè)計(jì)請(qǐng)聯(lián)系QQ：3607025011.2.2UG的特點(diǎn)l）具有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)，真正實(shí)現(xiàn)了CAD/CAE/CAM等各模塊之間的無(wú)數(shù)據(jù)交換的自由切換，可實(shí)施并行工程。2）采用復(fù)合建模技術(shù)，可將實(shí)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(tái)、型膠、槽溝、倒角等）的建模和編輯方法作為實(shí)體造型基礎(chǔ)，形象直觀，類(lèi)似于工程師傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)辦法，并能用參數(shù)驅(qū)動(dòng)。4）曲面設(shè)計(jì)采用非均勻有理B樣條作基礎(chǔ)，可用多種方法生成復(fù)雜的曲面，特別適合于汽車(chē)外形設(shè)計(jì)、汽輪機(jī)葉片設(shè)計(jì)等復(fù)雜曲面造型。5）出圖功能強(qiáng)，可十分方便地從三維實(shí)體模型直接生成二維工程圖。能按ISO標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)標(biāo)標(biāo)注尺寸、形位公差和漢字說(shuō)明等。并能直接對(duì)實(shí)體做旋轉(zhuǎn)剖、階梯剖和軸測(cè)圖挖切生成各種剖視圖，增強(qiáng)了繪制工程圖的實(shí)用性。6）以Parasolid為實(shí)體建模核心，實(shí)體造型功能處于領(lǐng)先地位。目前著名CAD/CAE/CAM軟件均以此作為實(shí)體造型基礎(chǔ)。7）提供了界面良好的二次開(kāi)發(fā)工具GRIP（GRAPHICALINTERACTIVEPROGRAMING）和UFUNC（USERFUNCTION），并能通過(guò)高級(jí)語(yǔ)言接口，使UG的圖形功能與高級(jí)語(yǔ)言的計(jì)算功能緊密結(jié)合起來(lái)。8）具有良好的用戶(hù)介面，絕大多數(shù)功能都可通過(guò)圖標(biāo)實(shí)現(xiàn)；進(jìn)行對(duì)象操作時(shí)，具有自動(dòng)推理功能；同時(shí)，在每個(gè)操作步驟中，都有相應(yīng)的提示信息，便于用戶(hù)做出正確的選擇。圖2-全套圖紙及更多設(shè)計(jì)請(qǐng)聯(lián)系QQ：3607025012.2.3選擇草圖圖標(biāo)，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?yàn)闆](méi)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(diǎn)擊草圖圖標(biāo)，選擇YC-ZC平面為草繪平面，在這個(gè)平面內(nèi)用圓弧命令繪制一條圓弧。因?yàn)闆](méi)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(jìn)入建模模塊，選擇：插入—網(wǎng)格曲面—藝術(shù)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(biāo)，將平面替換成該曲面。替換結(jié)果如圖2-10所示。圖2-8圖2-9圖2-10全套圖紙及更多設(shè)計(jì)請(qǐng)聯(lián)系QQ：3607025012.2.4選擇“成型特征”工具條中的拉伸命令圖標(biāo)，在彈出的拉伸對(duì)話框中選擇“選擇步驟”中的草繪圖標(biāo)，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(shè)置如圖2-12所示拉伸參數(shù)，完成拉伸后在“直接建?！惫ぞ邨l中選擇替換面圖標(biāo)，將圓環(huán)面替換成曲面。再選擇“特征操作”里的偏置面圖標(biāo)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(biāo)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(biāo)，設(shè)置如圖2-14所示拉伸參數(shù)拉伸后面的臺(tái)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(shè)計(jì)請(qǐng)聯(lián)系QQ：3607025012.2.5選擇草圖圖標(biāo)，進(jìn)入草圖模塊，在該模塊下繪制好構(gòu)建曲面的線性框架。沒(méi)有具體的尺寸要求，只需根據(jù)示意圖和實(shí)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(biāo)，拉伸位于中間的線框，設(shè)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(guò)曲線網(wǎng)格圖標(biāo)，設(shè)置如圖2-19所示的參數(shù)，構(gòu)建好的面如圖2-20所示.。用同樣的方法構(gòu)建好其它幾個(gè)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(biāo)將兩個(gè)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(biāo)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(shè)計(jì)請(qǐng)聯(lián)系QQ：360702501圖3-903.2.5（1）仿真加工和仿真結(jié)果圖圖3-91圖3-92圖3-93全套圖紙及更多設(shè)計(jì)請(qǐng)聯(lián)系QQ：360702501（2）產(chǎn)生NC程序①單擊父級(jí)組PROGRAM，在單擊后處理按鈕（），進(jìn)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(zhǔn)邊：結(jié)論經(jīng)過(guò)了兩個(gè)多月的努力，我在老師的指導(dǎo)和幫助下順利完成了自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。從開(kāi)始接到論文題目到系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，再到論文文章的完成，每走一步對(duì)我來(lái)說(shuō)都是新的嘗試與挑戰(zhàn)，這也是我在大學(xué)期間獨(dú)立完成的最大的項(xiàng)目。在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中我學(xué)到了很多同時(shí)也懂得了很多。我學(xué)會(huì)了如何篆寫(xiě)說(shuō)明書(shū)，如何將已學(xué)過(guò)的知識(shí)與實(shí)踐聯(lián)系起來(lái)，如何將書(shū)本上的知識(shí)進(jìn)行靈活運(yùn)用，自己的能力得到了很大的提高。我的畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)是完成一個(gè)游戲手柄模型的三維建模與仿真加工。經(jīng)過(guò)這次。參考文獻(xiàn)[1]謝國(guó)明，UGCAM實(shí)用教程，清華大學(xué)出版社，2003年出版。[2]杜智敏、賴(lài)新