浅析UG软件在机械类教学中的应用

2018-12-21梁惠子教传艳沈阳工学院机械与运载学院

数码世界 2018年2期

梁惠子教传艳沈阳工学院机械与运载学院

独立院校以培养应用型本科人才为主要目标，在保证基础理论教学的前提下，要重点突出实践性教学环节。而课程的讲授单靠教师的口述讲解很难讲清楚一个机械的立体结构，学生缺乏想象能力，致使学生感觉课程枯燥乏味，达不到应有的教学效果。因此，在机械类教学中让学生熟练掌握并运用三维软件技术显得尤为重要。

1 UG软件介绍及特点

UG是Unigraphics的缩写，是集CAD/CAM/CAE一体的三维参数化软件，它功能强大，可以轻松实现各种复杂实体及造型的建构。

在教学中运用UG软件的三维造型、工程图绘制、部件装配等功能进行辅助教学，有助于提高学生的学习兴趣，加强学生对机械类课程的理解和掌握，更有助于高校培养出机械应用型技术人才。

UG软件最核心的技术特点是:1.交互式的设计环境；2.实用的草图设计；2. 支持三维图生成二维的工程图；3. 对大型的装配有良好的支持的功能；4. 轻松实现各种复杂实体及造型的构建等。

2 UG软件的建模方法

在以往的机械教学中，我们要让学生先建立基本的几何体建模概念，对基本的建模方法做具体的掌握，确定它的基本建模方式、找出它的特征平面、具体分析，从而进行特征的建模。在运用UG软件进行几何建模的时候，一般是基于特征的建模、参数化草图建模等。关于装配建模，可以采用UG的自顶向下或自底向上的装配方法，或混合使用上述两种方法。在教师日常教学中，要让学生掌握通过零件的建模设计，把建立的零件装配成机器或者部件。

3 UG在机械类课程中的应用

3.1 UG在“机械制图”课程中的应用

UG在“机械制图”课程中的应用主要体现在三维造型模块上。“机械制图”是工科重要的主干专业技术基础课程之一，在机械工程人才培养体系中占有重要地位。该课程以形体构造和图形表达为核心，培养学生空间想象能力、图形表达能力等。在“机械制图”课程的教学过程中，尝试将UG软件引入教学环节。在课程中建立机械制图虚拟模型库，让学生有整体的概念，通过旋转、剖切三维图形，可以对三维模型进行动态仿真，让学生理解模型各个方向的形状，直观感受图形，通过这种模式学习制图的投影原理等，就变得非常轻松。同时，NX（UG）软件为参数化建模，可随时对模型进行修改。

3.2 UG在“数控机床编程”课程中的应用

UG软件在“数控机床编程”课程中的应用主要体现在加工模块上。“数控机床编程”课程是机械制造专业重要的专业课程，它的编程可分为手工编程和自动编程。手工编程虽然有不少优点，但手工编程无法编制复杂工件，对编程人员有较高的要求。在讲授数控车床编程和数控铣床（加工中心）编程时，为了提高学生的学习兴趣，可以借助UG软件，讲授自动编程应如何实现。UG软件有强大的数控加工CAM 模块，包括平面铣削、型腔铣削、固定轴曲面轮廓铣削和孔加工等，基本可以加工任意复杂的曲面。

UG数控加工的一般流程为零件3D建模—确定工艺方案—进入CAM加工环境—创建加工工序等—设定加工参数—生成刀轨—刀轨路经检验—后置处理—数控程序（NC代码）。

3.3 NX（UG）软件在本科毕业（论文）设计中的应用

UG软件在本科毕业（论文）设计中的应用主要体现在综合运用上。毕业（论文）设计是每个本科生毕业前要完成的最重要的一项任务。在教学过程中，为实现复合应用型本科人才的培养目标，应减少理论型、研究型论文，要求毕业论文题目需“源于企业”，即学生的毕业论文内容既要有设计又要有制造，借助UG软件，自动生成数控加工程序，并对刀具路径和加工程序进行优化，会起到事半功倍的效果。