畢業(yè)論文基于UG輪胎模具設(shè)計

畢業(yè)設(shè)計（論文）題目：基于UG的輪胎模具設(shè)計院(系)：機電工程系專業(yè)：機械制造與自動化姓名：學(xué)號：指導(dǎo)教師：二〇一一年十一月二十日

畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書學(xué)生姓名學(xué)號專業(yè)機械制造與自動化院（系）機電工程系畢業(yè)設(shè)計（論文）題目基于UG的輪胎模具設(shè)計任務(wù)與要求一、設(shè)計的任務(wù)：1、綜合運用平時所學(xué)理論基礎(chǔ)，基本知識和基本技能，提高和分析解決實際問題的能力。2、查閱相關(guān)文獻和資料，制定設(shè)計或?qū)嶒灧桨浮?、參考文獻不得少于6篇。4、設(shè)計、計算、繪圖。5、總結(jié)和撰寫論文。6、在規(guī)定時間內(nèi)完成老師布置的論文內(nèi)容。二、設(shè)計的要求：1、內(nèi)容豐富，立意新穎。2、資料詳實，運用得當(dāng)。3、語體正確，合符規(guī)范。4、層次清晰，中心突出。5、論證充分，結(jié)論合理。6、正文不少于4000字。完成時間段2010年11月10日至2010指導(dǎo)教師單位機電工程系職稱高級工程師院（系）審核意見畢業(yè)設(shè)計(論文)進度計劃表日期工作內(nèi)容執(zhí)行情況指導(dǎo)教師簽字2011.11.07-11.14論文選題良好張下煉2011.11.15-11.21搜集資料良好張下煉2011.11.22-11.30擬定初稿良好張下煉2011.12.1-12.10修改中稿良好張下煉2011.12.11-12.30確定終稿良好張下煉2012.01.01-03.01交電子檔、打印稿3份良好張下煉2012.02.01-03.01答辯準(zhǔn)備良好張下煉教師對進度計劃實施情況總評簽名：年月日本表作評定學(xué)生平時成績的依據(jù)之一畢業(yè)設(shè)計(論文)中期檢查記錄表學(xué)生填寫畢業(yè)設(shè)計(論文)題目：基于UG的輪胎模具設(shè)計學(xué)生姓名：學(xué)號：專業(yè)：機械制造與自動化指導(dǎo)教師姓名：張下煉職稱：高級工程師檢查教師填寫畢業(yè)設(shè)計(論文)題目工作量飽滿一般不夠畢業(yè)設(shè)計(論文)題目難度大適中不夠畢業(yè)設(shè)計(論文)題目涉及知識點豐富比較豐富較少畢業(yè)設(shè)計(論文)題目價值很有價值一般價值不大學(xué)生是否按計劃進度獨立完成工作任務(wù)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(論文)工作進度填寫情況指導(dǎo)次數(shù)學(xué)生工作態(tài)度認(rèn)真一般較差其他檢查內(nèi)容：存在問題及采取措施：檢查教師簽字：年月日院（系）意見(加蓋公章)：年月日摘要模具CAD/CAM技術(shù)是先進制造技術(shù)的基礎(chǔ)和重要組成部分,本文以高端的CAD/CAM集成系統(tǒng)UG軟件作為支撐環(huán)境,根據(jù)輪胎設(shè)計的二維圖樣,實現(xiàn)了輪胎模具基模胎面及花紋的精確三維造型和數(shù)控加工程序編制。使模具生產(chǎn)實現(xiàn)高精度,高效率和高度自動化。闡述了UG環(huán)境下的輪胎模具三維造型方法、數(shù)控程序編制的工藝流程及制定用戶化加工模板的重要性。關(guān)鍵詞：UG模具設(shè)計輪胎花紋輪胎造型AbstractMoldCAD/CAMtechnologyisthebasicandimportantpartofadvancedmanufacturingtechnology.ByadoptingahighterminalCAD/CAMintegratedsystemUGsobtwareasaplatform.Baseonthe2Ddrawingwhichprovidedbyconsumer,thearticlerealizedtheprocedurehowtosetupaprecise3Dtiremoldmastermodel,bothfortiretopsurfaceandtreadgroove,andhowtomakedigitalcontrollprocessingprograms.numericalmanufacturingprocessoftiremoldsteelsegmentiscarriedout.Thearticlealsopresentsthemethodofbuildingtiremold3Dmodels,NCprogrammingprocessandformulationoftheimportanceofuserprocessingtemplate.KEYWORD：TheUGmolddesignTiretreadTiremodeling目錄第一章緒言 1第一節(jié)模具CAD/CAM技術(shù) 1第二節(jié)CAD/CAM技術(shù)在模具行業(yè)中的應(yīng)用 1第二章UG 1第一節(jié)UG的功能 1第二節(jié)UG的技術(shù)特性 2第三節(jié)UG建模的優(yōu)益 3第三章輪胎的構(gòu)造和分類 5第一節(jié)輪胎的構(gòu)造 5第二節(jié)輪胎的分類 5第四章輪胎磨具的加工 8第一節(jié)輪胎的基礎(chǔ)建模 8第二節(jié)輪胎的實體建模 10第三節(jié)輪胎模具花紋快的加工 12結(jié)論 15致謝 16參考文獻 17第一章緒言第一節(jié)模具CAD/CAM技術(shù)模具在工業(yè)生產(chǎn)中有著重要的地位，它是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè)。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，對輪胎的需求量、質(zhì)量和產(chǎn)量成為衡量一個國家汽車工業(yè)發(fā)展的一個重要標(biāo)志。由于輪胎花紋的更新速度加快，要求模具生產(chǎn)要有更短的周期、更低的成本和更高的質(zhì)量。依賴傳統(tǒng)的模具設(shè)計和加工方法已經(jīng)遠(yuǎn)趕不上當(dāng)今前進的步伐，從而使輪胎模具加工技術(shù)進入以數(shù)控加工及計算機輔助制造為主的新階段。近些年發(fā)展起來的主要的模具先進技術(shù)有：模具CAD/CAM技術(shù)、先進模具加工設(shè)備、快速經(jīng)濟模具制造技術(shù)和模具的逆向工程技術(shù)等。其中模具CAD/CAM技術(shù)是模具先進制造技術(shù)的基礎(chǔ)。第二節(jié)CAD/CAM技術(shù)在模具行業(yè)中的應(yīng)用應(yīng)用模具CAD/CAM技術(shù)可以縮短模具生產(chǎn)周期，減少設(shè)計中的主觀誤差，并能利用計算機容量大、運算速度快的特點，借助數(shù)據(jù)庫存儲的大量數(shù)據(jù)優(yōu)化設(shè)計方案，保證方案的可行性。CAD系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)可直接經(jīng)CAM軟件處理成數(shù)控機床可以識別的的代碼，進而控制加工設(shè)備加工出模具，使模具生產(chǎn)實現(xiàn)高精度、高效率和高度自動化。隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，相應(yīng)的輪胎模具花紋形狀越來越復(fù)雜，質(zhì)量要求越來越高。模具制造業(yè)為了使用廣大用戶的要求，充分利用數(shù)控加工及模具計算機輔助設(shè)計及輔助制造等新技術(shù)，從而使模具加工技術(shù)進入以數(shù)控加工和模具計算機輔助設(shè)計及輔助制造為主的新階段。在輪胎模具CAD/CAM技術(shù)方面輪胎模具的加工制造方式逐步向數(shù)控化發(fā)展。第二章UG第一節(jié)UG的功能一、UG/GatewayUG/Gateway為所有UGNX產(chǎn)品提供了一個一致的、基于Motif的進入捷徑，是用戶打開NX進入的第一個應(yīng)用模塊，Gateway是執(zhí)行其他交互應(yīng)用模塊的先決條件，該模塊為UGNX4.0的其他模塊運行提供了統(tǒng)一的的數(shù)據(jù)庫支持和一個圖形交互環(huán)境。他支持打開已保存的部件文件、建立新的部件文件、繪制工程制圖以及輸入輸出不同格式的文件等操作，也提供層控制、視圖定義和屏幕布局、表達(dá)式和特征查詢、對象信息和分析、顯示控制和隱藏（Ctrl+B）/再現(xiàn)對象（Shift+Ctrl+B）等操作。二、CAD模塊1、實體建模實體建模是集成了基本約束的特征建模和顯性幾何建模兩種方法，提供符合建模的方案，使用戶能夠方便地建立二維和三維線框模型、掃描和旋轉(zhuǎn)實體、布爾運算及其表達(dá)式。實體建模是特征建模和自由形狀建模的必要基礎(chǔ)。2、特征建模UG特征建模模塊提供了對建立和編輯標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計特征的支持，常用的特征建模方法包括圓柱、圓錐、球、圓臺、凸墊及孔、鍵槽、腔體、倒圓角、倒角等。為了基于尺寸和位置的尺寸驅(qū)動編輯、參數(shù)化定義特征，特征可以相對于任何其他特征或?qū)ο蠖ㄎ唬部梢员灰脧?fù)制，以建立特征的相關(guān)集。3、自由形狀建模UG自由形狀建模擁有設(shè)計高級的自由形狀外形、支持復(fù)雜曲面和實體模型的創(chuàng)建。它是實體建模和曲面建模技術(shù)功能的合并，包括沿曲面的掃描，用一般二次曲線創(chuàng)建二次曲面體，在兩個或更多的實體間用橋接的方法建立光滑曲面，還可以采用逆向工程，通過曲線/點網(wǎng)格定義曲面，通過點擬合建立模型。還可以通過修改曲線參數(shù)，或通過引入數(shù)學(xué)方程控制、編輯模型。4、工程制圖UG工程制圖模塊是以實體模型自動生成平面工程圖，也可以利用曲線功能繪制平面工程圖。在模型改變時，工程圖將被自動更新，制圖模塊提供自動的視圖布局（包括基本視圖、剖視圖、向視圖和細(xì)節(jié)視圖等），可以自動、手動尺寸標(biāo)注，自動繪制剖面線、形位公差和表面粗糙度標(biāo)注等。利用裝配模塊創(chuàng)建的裝配信息可以方便地建立裝配圖，包括快速地建立裝配圖剖視，爆炸圖樣等。5、裝配建模UG裝配建模是用于產(chǎn)品的模擬裝配，支持“由底向上”和“由頂向下”的裝配方法。裝配建模的主模型可以在總裝配的上下文中設(shè)計和編輯，組件以邏輯對齊、貼合和偏移等方式被靈活地配對或定位，改進了性能和減少存儲的需求。參數(shù)化的裝配建模提供為描述組件間配對關(guān)系和為規(guī)定共同創(chuàng)建的緊固件組和共享，使產(chǎn)品開發(fā)并行工作。三、UG的主要功能UG的功能非常強大，涉及到平面工程制圖、三維造型、運動分析、模擬加工過程等。CAD功能實現(xiàn)了目前制造業(yè)行業(yè)中常規(guī)的工程設(shè)計和繪圖的自動化；CAE功能能夠進行有限元分析、靜力學(xué)分析、動力學(xué)分析；CAM功能則為數(shù)控機床提供NC編程技術(shù)。同時它還提供了一整套CAD/CAE/CAM業(yè)界先進的二次開發(fā)工具集，為不同的用戶提供相應(yīng)的開發(fā)工具。UG軟件解決方案的目標(biāo)：1、減少產(chǎn)品上市時間，實現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新；2、減少成本；3、獲取和再使用知識。第二節(jié)UG的技術(shù)特性一、集成產(chǎn)品的開發(fā)CAD是一個完全集成的CAD/CAE/CAM軟件集，它致力于從概念設(shè)計到工程分析到制造的整個產(chǎn)品開發(fā)過程。二、相關(guān)性通過應(yīng)用主模型方法，使得從設(shè)計到制造的所有應(yīng)用保持相關(guān)性和參數(shù)性。在特征間、組件間以及各應(yīng)用間具有相關(guān)性。具體地說，在一個部件中，某一個特征的參數(shù)變化將引起相關(guān)特征的變化；在裝配件中，其中一個部件的變化能夠反應(yīng)到相關(guān)部件；CAD模型中的變化能夠反應(yīng)到CAM應(yīng)用中（參數(shù)化是指模型是變量驅(qū)動的）。主模型（三維幾何體）是按需求可變的，所以必須選擇正確的建模方法。三、基于知識的工程用知識驅(qū)動的自動化，UG解決了怎樣獲取、再使用和運用累積在制造產(chǎn)品中的知識，包括過程知識和人的知識。知識通常包括：“業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)”知識，知識驅(qū)動自動化提供過程向?qū)Ш椭?，這些解決方案應(yīng)用業(yè)界知識到專門的任務(wù)，建立集成的解決方案，它們有更強的功能，更易于使用和更高的生產(chǎn)率，如UG/模具向?qū)?MoldWizard)、UG/沖模工程向?qū)В―ieEnigineering）、UG/齒輪工程向?qū)В℅earEngineeringWizard）?！肮惊毺亍钡闹R，知識驅(qū)動自動化提供UG/KnowledgeFusion(知識融合)，這個新的產(chǎn)品使得公司能夠快速和方便的添加工程規(guī)則去驅(qū)動一個模型或建立過程向?qū)Ш椭?，UG/KnowledgeFusion使基于知識工程的環(huán)境直接能進入UG的核心。四、客戶性UG提供CAD/CAE/CAM業(yè)界最先進的編程工具集，去定制UG和裁編它以滿足一個企業(yè)的需求：1、UG/OpenUIStyler：它是為了構(gòu)建UG風(fēng)格對話框一個直觀可視化的編輯器。2、UG/OpenGRIP：它是為了自動化CAD/CAE/CAM任務(wù)的一種腳本語言。3、UG/OpenAPI：它提供一種直接編程接口到UG，允許用戶建立客戶化的應(yīng)用，他使用今天最流行的編程語言。第三節(jié)UG建模的優(yōu)益一、提高設(shè)計效率UG的參數(shù)化功能支持模型的實時修改，系統(tǒng)能自動刷新模型，以滿足設(shè)計要求。通過更改草圖設(shè)計和特征參數(shù)值(參數(shù)值可導(dǎo)出到Excel電子表格中進行編輯)，可以由一個規(guī)格的花紋實體模型變換到另外一個規(guī)格，方便地將花紋系列化，以有效減少重復(fù)勞動，提高設(shè)計效率。實體模型可直接用于模具加工，減少模具加工企業(yè)由二維圖紙繪制三維圖形的失誤，保證模具與設(shè)計一致，同時大大減輕了模具企業(yè)設(shè)計人員的勞動強度，縮短模具加工周期。二、便于產(chǎn)品外觀設(shè)計評審傳統(tǒng)二維設(shè)計無法有效地進行產(chǎn)品外觀設(shè)計評審，只有待樣胎試制后才能看到產(chǎn)品的實際效果，無形中增大了模具投資風(fēng)險，而UG軟件能在設(shè)計階段呈現(xiàn)直觀的輪胎三維圖。使用UG制做輪胎的三維模型可以在投資前判斷輪胎外觀設(shè)計的優(yōu)劣，減小投資風(fēng)險，且通過生成的高質(zhì)量圖片還能及時發(fā)現(xiàn)和糾正設(shè)計階段不易察覺的錯誤，同時這些圖片也可在產(chǎn)品設(shè)計階段用于市場宣傳，搶占市場先機。三、為后續(xù)CAE做準(zhǔn)備完成輪胎的實體模型后，可以用CAE系統(tǒng)在計算機上對產(chǎn)品模型的結(jié)構(gòu)強度、剛度、動力響應(yīng)、熱傳導(dǎo)及彈塑性等性能進行分析計算，找出產(chǎn)品的薄弱環(huán)節(jié)并對其進行優(yōu)化設(shè)計，可極大地增加設(shè)計人員的自信心，提高產(chǎn)品開發(fā)的成功率。四、便于技術(shù)交流三維軟件在汽車和工程機械行業(yè)已廣泛應(yīng)用于設(shè)計、分析、裝配和運動仿真等方面，為便于技術(shù)交流，提高產(chǎn)品的核心競爭力，需要采用與之匹配的設(shè)計手段。采用UG軟件對輪胎進行三維設(shè)計可以很方便地與用戶企業(yè)溝通，及時根據(jù)要求提供他們需要的輪胎產(chǎn)品。五、提升企業(yè)技術(shù)水平使用UG三維軟件后，企業(yè)的技術(shù)水平得到了很大的提高，在與國內(nèi)外相關(guān)企業(yè)的合作和競爭中，企業(yè)的設(shè)計能力可得到更好的認(rèn)可和評價。第三章輪胎的構(gòu)造和分類第一節(jié)輪胎的構(gòu)造一、有內(nèi)胎的輪胎有內(nèi)胎的輪胎是由外胎、內(nèi)胎和墊帶組成。外胎是一個彈性膠布囊，他能使內(nèi)胎免受機械磨壞，使充氣內(nèi)胎保持規(guī)定的尺寸，承受汽車的牽引力和制動力，并保證輪胎與地面的抓著力。內(nèi)胎是一個環(huán)形橡膠筒，置于外胎內(nèi)，其中充入壓縮空氣。在內(nèi)胎和輪輞之間有一條墊帶（在深式輪輞上使用的輪胎則不用墊帶），墊帶是具有一定斷面形狀的環(huán)形膠帶，保護內(nèi)胎不受磨損。二、無內(nèi)胎的輪胎不使用內(nèi)胎，空氣直接充入外胎內(nèi)腔。輪胎的密封性是由外胎緊密著合在專門結(jié)構(gòu)的輪輞上而達(dá)到的。為了防止空氣透過胎壁擴散，輪胎的內(nèi)表面補貼有專門的密封層，這樣在穿刺時空氣只能從穿孔跑出。三、外胎的構(gòu)造外胎是由胎體、緩沖層、胎面、胎側(cè)和胎圈組成。外胎斷面可分成幾個單獨的區(qū)域：胎冠區(qū)、胎肩區(qū)（胎面斜坡）、屈撓區(qū)（胎側(cè)區(qū)）、加強區(qū)和胎圈區(qū)。第二節(jié)輪胎的分類一、按汽車種類分類輪胎按車種分類，大概可分為8種。即：轎車輪胎；輕型載貨汽車輪胎；載貨汽車及大客車胎；農(nóng)用車輪胎；工程車輪胎；工業(yè)用車輪胎；飛機輪胎；摩托車輪胎。二、按用途分類輪胎按用途分類，包括乘用車胎、載重汽車輪胎、輕卡汽車輪胎、農(nóng)業(yè)用車輪胎、摩托車輪胎等種類。載重汽車輪胎除了在胎壁上標(biāo)有規(guī)格尺寸以外，還必須標(biāo)明層級數(shù)。載重輪胎的層級數(shù)并不是指它的實際層數(shù)，而是指用高強度材料簾線制作胎體的輪胎，其負(fù)荷性能相當(dāng)于用棉簾線制作胎體的輪胎簾布層數(shù)。這是因為棉簾線是最早用于制作胎體簾線的，因此，國際慣例即以棉簾線層為表示輪胎層數(shù)的基準(zhǔn)。不同層級，輪胎的負(fù)荷能力不同。即使相同規(guī)格的輪胎，因為它的層級數(shù)不同，它的負(fù)荷能力也不相同，所以，不同層級的輪胎，不能在同一軸上使用，否則，在高速行駛并負(fù)載的情況下就會發(fā)生危險。比如：解放車用的900—20輪胎(16層級)就不能和900—20輪胎(14層級)同用在一軸上，因為它們的層級不同，負(fù)荷不同，混用以后就容易發(fā)生危險。輕型貨車或面包車用的輕型子午線載重輪胎都要在輪胎型號的后面加一個字母“C”，以便和轎車用的子午線輪胎加以區(qū)分。如：金杯面包車用的輪胎185SR14C，其中的“C”即指此輪胎為輕型載重輪胎。而美國標(biāo)準(zhǔn)則規(guī)定：客車用的輪胎，要在輪胎規(guī)格前面用字母“P”加以表示。如：切諾基用的P215／75R15輪胎，其中的“P”即指此輪胎為客車用輪胎。三、按輪胎大小分類輪胎按大小分類，一般是指外胎的斷面寬度在17in(英寸，1in＝25．4mm)以上的輪胎，這種輪胎屬于巨型輪胎；外胎斷面寬度在17in以下、10in以上的輪胎屬于大型輪胎；外胎斷面寬度在10in以下的輪胎屬于中小型輪胎。四、按胎體結(jié)構(gòu)分類按輪胎結(jié)構(gòu)分類，以目前廣泛使用情況來分，包括子午線輪胎、斜交輪胎兩大類。子午線輪胎多用于轎車。如上海大眾廠生產(chǎn)的桑塔納轎車使用的185／70R13輪胎，北京切諾基使用的P215／75R15輪胎，一汽捷達(dá)轎車使用的175／70R13輪胎等，即是子午線輪胎。子午線輪胎在西歐等發(fā)達(dá)國家已被廣泛使用。斜交輪胎在我國目前廣泛被貨車和面包車使用。如北京1041汽車使用的650-16-10輪胎，北旅面包車用的750—14—8輪胎，都是斜交輪胎。五、按胎面花紋分輪胎按花紋分類有很多種，但大體上可以分為五種：1、直溝花紋（也叫普通花紋）這種花紋操縱安定性優(yōu)良，轉(zhuǎn)動抵抗小，噪聲低，特別是排水性能優(yōu)秀，不容易橫向滑移。之所以叫它為普通花紋是相對越野花紋和泥雪花紋而言的。2、橫溝花紋橫溝花紋的驅(qū)動力、制動力和牽引力特別優(yōu)秀，而且其耐磨性能極佳，因此，十分適合如推土機、挖掘機等工程車輛使用，但橫溝花紋的操縱性和排水性能較差。3、縱橫溝花紋縱橫溝花紋也叫綜合花紋，它兼?zhèn)淞丝v溝和橫溝花紋的優(yōu)點，因此，它也比較適合于吉普等越野車輛，如日本三凌吉普原廠配套使用的750—16輪胎，即是這種縱橫溝花紋。4、泥雪地花紋泥雪地花紋，顧名思義，是指專為適于泥地和雪地使用而設(shè)計的花紋。它用字母“M＋S”表示，“M”指泥地，而“S”指雪地。此類輪胎一般都直接將“M”＋“S”銹刻在輪胎的側(cè)壁上，使人一目了然?？v溝胎紋、橫溝胎紋、縱橫胎紋和塊狀胎紋四種基本胎紋及其特點:(1)縱溝胎紋=操縱安定性優(yōu)良／轉(zhuǎn)動抵抗小抵噪音／排水性佳／不易橫向滑動。(2)橫溝胎紋=驅(qū)動力、制動力、牽引力優(yōu)／耐磨性佳。(3)縱橫胎紋=兼具縱溝及橫溝胎紋的優(yōu)點。(4)塊狀胎紋=驅(qū)動力及制動力都很好。5、越野花紋越野花紋是專門為適應(yīng)干、濕、崎嶇山路和泥濘、沙路而設(shè)計的花紋。這種花紋輪胎就象五項全能運動員一樣，一身兼具數(shù)種特長，能適用各種惡劣環(huán)境和氣候，因此，它是年輕人或吉普等越野車使用的最佳輪胎。圖3.1輪胎花紋第四章輪胎磨具的加工第一節(jié)輪胎的基礎(chǔ)建模一、草圖設(shè)計草圖是三維設(shè)計的基礎(chǔ)，采用草圖設(shè)計輪廓，只需粗略畫出輪廓大致形狀，通過尺寸約束(定義截面形狀和尺寸)和幾何約束(定義實體之間的關(guān)系)控制得到精確的二維圖形。草圖具有后參數(shù)化的功能，設(shè)計和修改非常方便。UGNX4含有一個Translator轉(zhuǎn)換模塊，可以直接導(dǎo)入大多數(shù)二維軟件圖形，平常用AutoCAD繪制的輪胎設(shè)計圖可直接導(dǎo)入UGNX4中，選擇導(dǎo)入的斷面輪廓曲線加入草圖中變成輪胎斷面輪廓草圖，對曲線施加尺寸和幾何約束后，得到如圖4.1所示精確的輪胎斷面輪廓草圖。圖中各曲線對應(yīng)的不同尺寸變量是參數(shù)化驅(qū)動的主要參數(shù)來源。同理，可生成如圖4.2所示的輪胎花紋草圖。圖4.1輪胎斷面輪廓草圖示意圖4.2輪胎花紋草圖示意二、曲面造型首先，將輪胎斷面輪廓中的胎面曲線回轉(zhuǎn)生成胎面曲面，將花紋草圖平面定位在胎面曲面法向上，再將草圖中的花紋曲線投影在胎面曲面上，得到胎面曲面上的花紋投影曲線，如圖4.3所示。圖4.3胎面曲面上的花紋投影曲線采用回轉(zhuǎn)的方法生成花紋溝底曲面，根據(jù)工藝要求，在花紋曲線相應(yīng)部位畫出花紋剖面曲線，花紋側(cè)面傾角和底部圓角按工藝要求設(shè)計。所有剖面曲線畫完后，為得到更好的效果，可在要求的剖面之間繼續(xù)添加適當(dāng)?shù)钠拭?，花紋側(cè)面傾角和底部圓角等參數(shù)可以取已有剖面上的平均值。經(jīng)過上述操作后，建立花紋三維曲線框架，然后建立花紋溝壁曲面(如圖4.4所示)，最后利用胎面上的花紋投影曲線修剪胎面曲面，完成花紋溝頂面的生成，最終建立如圖4.5所示的三維花紋溝曲面。圖4.4花紋溝壁曲面圖4.5三維花紋溝曲面第二節(jié)輪胎的實體建模一、實體造型理論上，全封閉的曲面在視覺上已成了封閉的花紋溝曲面。實際上，由于各項操作誤差，曲面片體之間仍有縫隙，因此要形成實體，還要對較大的縫隙進行曲面修補，完成后使用縫合命令，合理調(diào)整誤差值，將曲面變成實體。此時軟件可計算花紋溝的體積，為施工設(shè)計中計算胎面膠體積作準(zhǔn)備。將生成的花紋溝實體以輪胎軸心線為基準(zhǔn)環(huán)形陣列，再將輪胎斷面輪廓回轉(zhuǎn)，生成三維實體，以此實體為目標(biāo)體，以全部花紋溝為工具體進行布爾差運算，得到輪胎三維實體模型。該模型可直接用于模具加工、進行數(shù)控加工程序的編制和后置處理后輸出數(shù)控加工代碼；也可用于CAE分析、設(shè)計方案評審和三維產(chǎn)品效果圖制作等。圖4.6為整體輪胎三維實體模型。圖4.6整體輪胎三維實體模型二、制圖生成三維實體后，可進人UG的制圖模塊，繪制出符合我國國家標(biāo)準(zhǔn)的工程圖紙。UG軟件可將三維實體模型投影變換得到二維圖形，而用戶的主要工作為完成投影視圖后，加入圖紙需要的其它信息，如標(biāo)注和說明等。UG繪圖軟件可根據(jù)使用要求做出多個角度的全剖和局部剖視圖，且具有很好的相關(guān)性，當(dāng)實體模型修改后，系統(tǒng)會自動刷新工程圖。另外，也可將UG生成的二維平面圖導(dǎo)人AutoCAD中進行標(biāo)注和打印出圖。UG生成的二維平面圖如圖4.7所示。圖4.7UG生成的二維平面圖形第三節(jié)輪胎模具花紋快的加工一、花紋塊基模的數(shù)控加工生成加工程序的關(guān)鍵是確定加工類型、設(shè)置加工參數(shù)、選擇合理的刀具以及針對不同的機床編制不同的后處理程序，具體參數(shù)需要經(jīng)過不斷的試驗，修改，在試驗的過程。UG為不同的加工情形提供了多種優(yōu)化的加工操作類型。實際應(yīng)用中必須結(jié)合生產(chǎn)實際情況，考慮各方面因素，綜合采用各種加工方法，達(dá)到生產(chǎn)目的。二、生成數(shù)控加工程序的CAM流程在UG中，單擊應(yīng)用模組Application，加工Manufact命令進入CAM模塊。選擇操作方式，設(shè)置其參數(shù)后生產(chǎn)刀具路徑后，可輸出刀具路徑源文件，經(jīng)過后處理后產(chǎn)生NC代碼，其流程圖如圖4.8所示（見下頁）。分析幾何體分析幾何體平面/曲面、粗加工/精加工選擇加工環(huán)境定義配置和設(shè)置建立修改加工對象父節(jié)點組幾何體刀具程序方法創(chuàng)建操作生成刀軌刀軌仿真檢查后處理數(shù)控程序圖4.8UG/CAM流程圖三、輪胎模具花紋塊數(shù)控加工工藝方案1、加工坐標(biāo)系的確定UG提供了強大的坐標(biāo)系設(shè)定功能，它包括了絕對坐標(biāo)系、工作坐標(biāo)系WCS及加工坐標(biāo)系MCS。一個工件按裝夾工位不同可設(shè)定多個加工坐標(biāo)系。建立加工坐標(biāo)系應(yīng)該遵循一下原則：(1)加工坐標(biāo)系一般要與工具坐標(biāo)系一致。(2)坐標(biāo)原點要定在操作者最易快速對刀的位置。(3)對稱零件的坐標(biāo)原點應(yīng)選在對稱軸上。2、刀具選擇數(shù)控機床所用刀具按形狀可分為：盤狀銑刀、平底柱狀端銑刀、球頭柱狀端銑刀、球頭錐狀銑刀等盤狀銑刀主要用于切削試件的毛胚開粗加工和花紋塊兩個斜端面的加工，一般使用直徑66（R6）mm的刀具。平底柱狀端銑刀主要用于花紋塊型腔的開粗加工和型腔底面精加工等，一般使用直徑20、16、8、6mm的刀具。3、加工參數(shù)的設(shè)置加工中重要的切削參數(shù)有主軸轉(zhuǎn)速、走刀進給速度、加工行距（殘留高度）、加工余量等，在選擇這些參數(shù)時既要考慮零件的加工精度又要考慮加工效率。加工花紋塊一般采用的是：(1)20mm粗加工，轉(zhuǎn)速500r/min，行距6mm，余量1mm；(2)10（R1）mm半精加工，轉(zhuǎn)速6500r/min，行距0.2mm，余量0.1mm；(3)10(R5)mm半精加工，轉(zhuǎn)速6500r/min，殘余高度0.01mm，余量0.1mm；(4)6（R3）mm精加工，轉(zhuǎn)速8000r/min，殘余高度