基于UG的椭圆活塞仿形装置设计
UG草图练习-活塞绘制
练习：活塞建模与编辑
1.新建文件，单位mm；
2.以YC-ZC为草图平面，绘制图1活塞外形轮廓草图
3.选择菜单：插入——设计特征——回转，将草图回转为回转体
4.移动当前WCS到内腔平面圆心处，再将ZC朝内腔厚度方向移动5mm,以XC-YC为草
图平面，做下图草图，完成草图，将草图沿ZC方向向腔内拉伸高度为10mm的筋条，将筋条与活塞外壳做布尔加操作。
5.将工作坐标系移动至距外壳上顶点-35，向X轴正向移动8，沿XC正方向绘制直径为
26mm的圆柱至外壳。
6.用草图命令，以XC-ZC为草图平面，做下面草图。
7.用回转命令，以X轴为回转轴，选择“减”操作，生成孔。
8.圆柱端面倒角R2，相贯线倒角R5.
9.利用基准平面镜像，如下图所示：
10.将WCS原点，移动到活塞底面圆心处，选择与圆柱体垂直的草图平面，绘制如下草图：
11.用拉伸命令，在活塞外壳上布尔减去草图拉伸的实体。
12.在活塞外壳下部内边界，到R4的倒角。
完成。
基于UG的内燃机活塞机构虚拟装配和运动仿真 (1).
L001L002L003L004图1内燃机原理图基于UG 的内燃机活塞机构虚拟装配和运动仿真熊娟1,覃欣2(1.四川电力职业技术学院,四川成都610071,2.中国测试技术研究院,四川成都610021摘要:为改变二维设计的不足和适应现代化的需要,借助UG 强大的建模和装配技术,分析了内燃机活塞机构中各构件的三维建模过程及构件之间的虚拟装配过程;通过UG 的仿真技术,对内燃机活塞机构设计过程中的连杆创建、运动创建、驱动定义等环节进行了分析。
实践证明,利用UG 进行虚拟装配和运动仿真,可以缩短产品的研发周期,提高生产效率。
关键词:内燃机;活塞机构;UG 软件;虚拟装配;三维建模;运动仿真中图分类号:U261.2;TP391.9文献标识码:A文章编号:1674-5124(200906-0038-04Virtual assembly and movement emulation for piston mechanism of internalcombustion engines based on UGXIONG Juan 1,QIN Xin 2(1.Sichuan Technical College of Electric Engineering ,Chengdu610071,China ;2.National Institute of Measurement and Testing Technology ,Chengdu 610021,ChinaAbstract:In order to conquer the shortage of two-dimensional design and adapt to the needs of modernization ,combining with the strong function of modeling and assembly technology of modern CAD software UG ,the authors analyzed the detailed modeling process of piston mechanism in internal combustion engine and introduced the virtual assembly process of all components.Based on the simulation function of UG ,it was analyzed for the movements of all components in piston mechanism.Finally ,the CAD software UG shows its strong advantage of mechanical design with flexibility and low cost.Key words:Internal combustion engine ;Piston mechanism ;UG software ;Virtual assembly ;Modeling ;Movement emulation收稿日期:2009-05-01;收到修改稿日期:2009-07-22作者简介:熊娟(1964-,女,四川广安市人,副教授,主要研究方向为现代制造技术。
毕业设计(论文)-基于UG下的型腔零件数控仿形加工
摘要：数控加工需要输入加工程序，当零件过于复杂时，程序会很多，手动输入程序会很繁杂，而用UG进行仿形加工，再自动生成程序，可减少不必要的时间浪费，也可以了解加工过程中的易错之处，而UG就提供一个数控加工模拟与仿真的平台。
UG具有实体造型、曲面造型、工程图的生成和拆模等功能。
通过UG三维造型、仿形加工可以比手动绘图、手动编程来的简便、也可以提早发现问题、降低错误几率。
本论文主要利用UG 软件对型腔零件进行了三维造型，同时制定了加工工艺路线，并进行了仿形加工。
关键词：UG CAD/CAM 车床加工数控工艺仿真加工AbstractNeed to enter the NC machining program, when the part is too complicated, the program will be a lot of manual input process will be very complicated, but with the Profiling of UG, then automatically generated procedures, reduce unnecessary waste of time, you can also understand the processplace in the error-prone, while the UG to provide a simulation of NC machining and simulation platform.UG has a solid modeling, surface modeling, engineering drawing generation and form removal and other functions.By UG dimensional modeling, profiling than manual drawing process can be manually programmed to the simple, early detection of problems can reduce the error probability.In this thesis, using UG software parts of a three-dimensional shape of the cavity, while establishing a processing line, and had Profiling.Keywords UG CAD/CAM turning NC craft clamp simulation of machining目录1 绪论 (1)2 数控加工技术与UG的简要介绍 (2)2.1数控加工技术的发展趋势 (2)2.1.1 继续向开放式、基于PC的第六代方向发展 (2)2.1.2 向高速化和高精度化发展 (2)2.1.3 向智能化方向发展 (2)2.2UG软件在行业中的应用 (3)2.2.1 CAD/CAM的发展...... (3)2.2.2 UG概念及优点........ .. (3)3 零件分析与毛坯选择及UG造型...................................... . (5)3.1零件分析 (5)3.1.1 读图和审图 (5)3.2毛坯、余量分析 (6)3.2.1 毛坯形状和尺寸的选择 (6)3.2.2 加工余量的选择 (7)3.3 UG造型................................................... . (11)3.3.1 实体造型 (11)4 加工准备及工艺路线选择 (22)4.1基准的选择 (22)4.1.1 定位基准的选择 (22)4.2工艺装备的选择 (22)4.2.1 夹具的选择 (2226)4.2.2 刀具选择 (22)4.3 确定进给路线（加工方法） (23)4.4 切削用量 (23)4.4.1 切削参数对机械加工的影响.... .. (24)4.5 加工工序卡片 (24)5 UG造型与仿形加工............. .. (26)5.1加工并生成程序 (26)5.1.1 工艺参数设定 (26)5.1.2 零件的加工过程 (28)5.1.3 生成部分程序 (36)结论 (38)致谢 (39)参考文献 (40)图1 工程图A4图纸.................................. (41)表1 数控加工工序卡片............................. .. (42)1 绪论数控技术是用数字信息对机床运动和工作过程进行控制的技术，它是集传统的机械制造技术、计算机技术、现代控制技术、传感检测技术、网络通信技术和光机电技术等于一体的现代制造业的基础技术，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实现柔性自动化、集成化和智能化起着举足轻重的作用。
活塞裙部中凸变椭圆异型面车削加工
活塞裙部中凸变椭圆异型面车削加工1 前言活塞是发动机的一个重要组成元件，质量的好坏直接影响到发动机的性能。
其外形对系统的燃油经济性、可靠性、寿命、排放及噪声等指标有很大的影响。
考虑到发动机运行时由燃气压力、汽缸压力造成的活塞变形以及活塞本身的热变形等影响因素，目前活塞裙部广泛采用的是中凸变椭圆型面。
这种型面具有如下特点：横截面为椭圆或类椭圆，且其椭圆度沿活塞轴向变化(图1a)；纵截面的型线为一条中部外凸的曲线(图1b)。
活塞设计成这样的外形，可以将活塞工作时由热膨胀等因素产生的变形沿活塞销轴方向扩展，使得裙部横截面变成近似圆形，从而在活塞工作时可以获得更宽、更均匀的承载面，同时还使得活塞的裙部与汽缸壁更好地贴合，减小了配缸气隙，有利于降低活塞裙部比压，减小活塞对汽缸壁的冲击，降低发动机运行时的噪声。
另外中凸的裙部与汽缸壁之间的楔形油隙又可以起改善润滑的作用，并且可以提高活塞的对中性，这就大大地减小了零件的磨损，提高了活塞的工作性能和使用寿命。
目前，中凸变椭圆型面已经作为一种公认的活塞裙部优良型面而被广泛采用。
这种复杂型面的车削加工，现有的加工方式主要有硬靠模法和软靠模法(数控加工法)两种。
硬靠模加工就是活塞与活塞形状相同的母靠模同轴装上机床主轴，然后利用仿形装置制造出与母靠模相同形状的活塞。
这种加工的方式具有加工稳定性好的特点，不便之处在于靠模制造困难、加工周期长、成本昂贵。
同时，机械结构动特性使得机床主轴转速受到限制，对活塞生产效率的提高有较大的影响。
软靠模加工是根据活塞的型面进行编程，并以所编制的程序作为靠模，采用计算机控制刀具的高频微位移进给机构来进行活塞的加工。
这种加工方式对活塞的改型有较大的柔性。
目前，国内依靠软靠模加工的执行机构还普遍存在着线性和动特性较差、受突加负载的影响较大等问题，不能很好地保证加工精度。
本文对表面成型采用分解设计的方法，将中凸变椭圆异型面的加工分解成几组运动的合成。
活塞变椭圆型面建模及数控仿形加工过程分析
活塞变椭圆型面建模及数控仿形加工过程分析谭铭志杨坚宋建杨大风(湖南一派工业驱动有限公司)摘要：活塞作为典型的汽车关键零部件，在切削加工方面具有很强的工艺特点。
其中活塞中凸变椭圆型面的加工又是活塞最核心的关键工序，其加工方法有立体靠模仿形加工和采用数控高频直线伺服刀架的软靠模加工两种形式。
本文研究以高频直线伺服刀架系统的软靠模为加工技术的活塞型面建模技术。
关健词：活塞变椭圆建模数控仿形加工1．活塞椭圆型面的由来活塞裙部是薄壁环（筒）结构，则当在曲柄——连杆机构的侧向分力作用下贴向气缸壁时薄壁圆环受力P作用时,环将发生变形。
如图一中(a)所示。
即在θ=0º，力P的作用点处，环将内缩，其径向位移为S0。
而在θ=90°处,环将外胀S 90=- S;在θ=45°处, S45=0即半径的正圆形薄壁圆环,受力作用后将变成如图一中所示的椭圆环。
这个椭圆形与圆环原始位置的径向间距如图一(a)中的阴影部分,即表示椭圆环中心线上各相应点径向位移量S，可由下式表示：S= SCos2θ (1) 活塞裙部薄壁环变形后,各点相对于变形后的短轴处A点(即θ=0°)的凸出量为：Δ= S0–S= S–SCos2θ= S(1–Cos2θ) (2)图一活塞椭圆型面可以推见，如果事先将活塞裙部横向外形型线不是制成正圆,而是在各相应部位预先削去(2)式所决定的凸出量而制成椭圆形，如图一中（b)所示，则在受到侧向力P 作用时，变形后的活塞裙部外形将反而成为正圆形。
各处预先削去的上述凸出量，即就是活塞裙部横向外形相对于活塞原半径D/2径向缩减量图一中(b)所示。
同时，由图一(b)还可看出：在α=90°处，椭圆形的最大凸出量2 S 0 ，在此即为活塞横截面椭圆的长半径D/2和短半径d/2之差。
若称活塞裙部椭圆截面的长、短轴对径向之差为椭圆度，并以G 表示，则有：G=D-d=4 S 0 即 440G d D S =−= (3) 所以活塞应预先加工成椭圆，且各相应的径向缩减量如图一(b)所示，即是活塞横截面上的外形型线变化规律为：)2cos 1(4θ−=∆G (4) 公式(4)为活塞截面形状的标准椭圆形式[1]，其常用还有二次椭圆、组合椭圆、梅花椭圆、椭圆叠加偏心圆等，其形状都是上述活塞在缸体内通过力学、热学分析后产生的变形量，其目的都是使活塞工作时为正圆。
基于ug 的三缸活塞式空气压缩机的虚拟设计
第5期(总第150期)2008年10月机械工程与自动化M ECHAN I CAL EN G I N EER I N G & AU TOM A T I ON N o 15O ct 1文章编号:167226413(2008)0520065203基于U G 的三缸活塞式空气压缩机的虚拟设计李 锐,汪小芳(常州工程职业技术学院机械系,江苏 常州 213164)摘要:虚拟设计是机械设计发展的必然趋势,利用U G 软件成功地实现了三缸活塞式空气压缩机的三维建模、虚拟装配及三维动态仿真,缩短了产品开发周期。
关键词:虚拟设计;U G ;空气压缩机中图分类号:TH 457 文献标识码:A收稿日期:2008206223作者简介:李锐(19802),男,湖北武汉人,硕士研究生,主要研究方向为CAD CAM 技术及应用。
0 引言以A u to CAD 为代表的传统二维设计越来越不能满足工业设计和生产的需求,使用A uaoCAD 不仅产品开发时间长,而且由于其功能单一,在设计过程中不能够及时地发现存在的问题。
虚拟设计是近年来计算机辅助设计(CAD )技术和虚拟现实(V R )技术相结合而发展起来的一种新兴的设计技术,与传统的设计方法相比,虚拟设计开发周期短,可以及时有效地发现和解决设计中存在的问题,提高了设计质量和效率。
大型CAD CA E CAM 集成化软件U G 可以很好地实现机械产品的虚拟设计。
1 UG 软件简介U G 软件起源于美国麦道飞机公司,其后,U G 以其强大的功能广泛应用于航空航天、造船、汽车、机械等领域,并且发展成为世界一流的机械CAD CA E CAM 软件系统。
U G 不仅具有强大的实体造型、曲面造型、虚拟装配和工程图设计等功能,而且在设计过程中可进行机构运动分析和有限元分析,极大地提高了产品设计的可靠性;同时,可用建立的三维模型直接生成数控代码,用于数控机床加工,大大加快了产品的开发速度。
浅析ECK2150A数控活塞变椭圆车床的创新
基地 ，以及 完 善 的技术 开发 体 系和 生 产制 造 体 系 ， 提升 满足６ ５ ｏ ｏ ｍｍ及 以上活 塞加 工 的变椭 圆车 床 的
研 发制 造 能力 。 为我 国 国防 建设 和 远洋 船 舶 的发 展
打下 坚实 的基 础
２ 机床 介绍
２ ． １ 活 塞加 工工 艺方 案
各 加工要 素 间 的相互 位置关 系 。
本 课题 采 用 高频 响 音 圈式 直线 伺 服 电机 ， 以 实 现Ｘ ２ ／ ａ ＋ Ｙ ＝ １ 等 变椭 圆异形 截 面 的加 工 ，同时 采用
并 联横 滑 板安 装 ８ ３ ２ 位 刀塔 。以在 一 次装 夹 中完成
（ ｂ ） 晒 塞 韭 椭 贺 加 工 示 意 图
（ ｃ ） 活 塞 硬 面 环 槽 加 工 示 意 圈
图１机 床 结 构 示 意 围
经过 承 担单 位 的共 同努力 ， 本课 题 研 制 出 了用
创新。
［ 关 键词 ］ 大功 率
发 动机
活塞
椭圆 数控
车床
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ：Ｈｉ ｇ ｈ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ Ｐ ｉ ｓ ｔ ｏ ｎ ｏ ｖ ａ ｌ ＣＮＣ Ｌ ａ ｔ ｈ ｅ
１ 研 制 背 景
Ｅ Ｃ Ｋ ２ １ ５ ０ Ａ 数 控 活 塞变 椭 圆 车床 是 “ 高档 数 控
内 燃 机 与 配 件
２ ０ １ ３年第 ７期
浅析 Ｅ Ｃ Ｋ ２ １ ５ ０ Ａ数控 活塞 变椭 圆车床 的创新
Ｉ ｎｎ ｏ ｖ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ＥＣＫ２１ ５ Ｏ Ａ ＮＣ Ｌａ ｔ ｈｅ Ｖａ ｒ ｉ ａ ｂｌ ｅ Ｅｌ ｌ ｉ ｐｓ ｅ Ｐｉ ｓ ｔ ｏ ｎ
变椭圆活塞加工系统的设计
变椭圆活塞加工系统的设计*刘卫华 郭隐彪 饶睿智（厦门大学机电工程系，福建 厦门 361005）摘 要：本文主要是基于DMC-1842系列运动控制卡来研究运动控制系统，根据活塞外圆车床设计要求,进行活塞外圆车床总体设计阶段工作,该设计为了解决中凸变椭圆活塞数控车削加工的高实时性要求,设计了具有上下位机、多处理器结构的数控系统,并对控制卡软件进行简单介绍.关键字：开放性CNC系统 智能控制卡 伺服运动控制 硬件设计中图分类号： TG659 TP273┼.5 文献标识码：A 文章编号：1672-4801（2009）04-012-04引言作为工业应用越来越广泛的工业PC 机, 除了具有一般通用计算机的特点外, 还由于具有开放式的模块化结构、较强的数据处理能力、很好的实时性能、较强的工业环境适应性、高可靠性、良好的软件开发环境, 以及高性能的网络和通信支持等优良性能, 使其在世界各国工业界得到广泛的应用。
基于工业PC 机的CNC系统是一种新型的开放式数控系统, 而“NC 嵌人PC”结构的开放式CNC 系统是当前最为理想的开放式CNC 系统，可以满足开发者和用户适应环境改变或新技术出现而要求修改、扩展系统功能的要求, 可以更好地适应现代制造系统发展的要求。
1 硬件结构介绍1.1 工控机(上位机)本系统采用的是研华公司的IPC-610L（图1）作为开发平台，操作系统是windows2000,该工业控制平台具有一般PC特性之外，还具有其自身的优点。
IPC是专为工业现场控制而设计，它与商用计算机在软硬件方面完全兼容，而且在防磁、防震、耐温、抗干扰等方面还进行了特殊的设计。
IPC机它可以通过一些外接设备（键盘、驱动器等）来接受外部的命令或者数据，并经过处理后向各执行机构发出控制信号或数据，从而控制整台设备的运行。
IPC机同时还能检测各执行机构的工作状态，根据不同的状态及要求做出相应的处理。
1.2 运动控制卡本系统采用GALIL公司的DMC-1842运动控制卡（图2）。
基于UG的6110柴油机活塞三维实体设计.
摘要CA6110柴油机是我国应用最早的柴油机之一，且使用范围在客车，同时也是无锡一汽柴油机厂在原有的1252-01基础上专研，通过自主创新的一款新产品。
同时CA6110柴油机活塞是当前内燃机主要的零件之一，活塞主要经受着周期性，使得活塞机械负荷交变时会出现明显的热负荷性能的作用，CA6110柴油机活塞一般在高温以及高速和高负荷使用情况下，会出现润滑交变不良以及冷却情况下，导致CA6110柴油机容易出现故障。
因此，本文研究重点是以CA6110 柴油机的活塞设计，考虑到活塞的缸套与活塞组的整体设计过程，首先本文CA6110柴油机活塞组成的构造进行常规分析，其次对CA6110柴油机的缸套、活塞、活塞环等进行设计计算，最后应用UG建模的方法，以此实现CA6110柴油机活塞的三维实体设计的功能。
关键词：6110柴油机；活塞；设计；三维实体模型AbstractCA6110 Diesel Engine is one of the earliest applications, and using a range of passenger cars, but also the FAW Wuxi Diesel Engine Factory specializes in the original 1252-01, based on independent innovation through a new product. Meanwhile CA6110 diesel engine piston internal combustion engine is one of the main parts, the main piston is subjected to cyclical, mechanical loads so that the piston will be significant effects of alternating thermal load performance when, CA6110 diesel engine piston is generally at a high temperature and high-speed and high-load usage next, there will be alternating poor lubrication and cooling conditions, resulting in CA6110 diesel prone to failure. Therefore, this study is focused on the design of the piston CA6110 diesel engine, taking into account the overall design of the cylinder liner piston and piston assembly, the first structure of this article CA6110 Piston composition routine analysis, Secondly CA6110 diesel engine cylinder, piston, ring design calculations, method of final application UG modeling, in order to achieve three-dimensional solid CA6110 diesel engine piston design features.Key Words: 6110 diesel engine; piston; design; three-dimensional solid model目录第1章绪论............................错误！未定义书签。
毕业设计之(基于UG下的型腔零件数控仿形加工)
摘要：数控加工需要输入加工程序，当零件过于复杂时，程序会很多，手动输入程序会很繁杂，而用UG进行仿形加工，再自动生成程序，可减少不必要的时间浪费，也可以了解加工过程中的易错之处，而UG就提供一个数控加工模拟与仿真的平台。
UG具有实体造型、曲面造型、工程图的生成和拆模等功能。
通过UG三维造型、仿形加工可以比手动绘图、手动编程来的简便、也可以提早发现问题、降低错误几率。
本论文主要利用UG软件对型腔零件进行了三维造型，同时制定了加工工艺路线，并进行了仿形加工。
关键词：UG CAD/CAM 车床加工数控工艺仿真加工AbstractNeed to enter the NC machining program, when the part is too complicated, the program will be a lot of manual input process will be very complicated, but with the Profiling of UG, then automatically generated procedures, reduce unnecessary waste of time, you can also understand the processplace in the error-prone, while the UG to provide a simulation of NC machining and simulation platform.UG has a solid modeling, surface modeling, engineering drawing generation and form removal and other functions.By UG dimensional modeling, profiling than manual drawing process can be manually programmed to the simple, early detection of problems can reduce the error probability.In this thesis, using UG software parts of a three-dimensional shape of the cavity, while establishing a processing line, and had Profiling.Keywords UG CAD/CAM turning NC craft clamp simulation of machining目录1 绪论 (1)2 数控加工技术与UG的简要介绍 (2)2.1数控加工技术的发展趋势 (2)2.1.1 继续向开放式、基于PC的第六代方向发展 (2)2.1.2 向高速化和高精度化发展 (2)2.1.3 向智能化方向发展 (2)2.2UG软件在行业中的应用 (3)2.2.1 CAD/CAM的发展...... (3)2.2.2 UG概念及优点........ .. (3)3 零件分析与毛坯选择及UG造型...................................... . (5)3.1零件分析 (5)3.1.1 读图和审图 (5)3.2毛坯、余量分析 (6)3.2.1 毛坯形状和尺寸的选择 (6)3.2.2 加工余量的选择 (7)3.3 UG造型................................................... . (11)3.3.1 实体造型 (11)4 加工准备及工艺路线选择 (22)4.1基准的选择 (22)4.1.1 定位基准的选择 (22)4.2工艺装备的选择 (22)4.2.1 夹具的选择 (2226)4.2.2 刀具选择 (22)4.3 确定进给路线（加工方法） (23)4.4 切削用量 (23)4.4.1 切削参数对机械加工的影响.... .. (24)4.5 加工工序卡片 (24)5 UG造型与仿形加工............. .. (26)5.1加工并生成程序 (26)5.1.1 工艺参数设定 (26)5.1.2 零件的加工过程 (28)5.1.3 生成部分程序 (36)结论 (38)致谢 (39)参考文献 (40)图1 工程图A4图纸.................................. (41)表1 数控加工工序卡片............................. .. (42)1 绪论数控技术是用数字信息对机床运动和工作过程进行控制的技术，它是集传统的机械制造技术、计算机技术、现代控制技术、传感检测技术、网络通信技术和光机电技术等于一体的现代制造业的基础技术，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实现柔性自动化、集成化和智能化起着举足轻重的作用。
ug仿形设计步骤
ug仿形设计步骤
UG仿形设计步骤可以按照以下几个步骤进行：
1. 研究目标产品：仔细研究要进行仿形设计的目标产品。
了解产品的功能、外观、材料、制造工艺等方面的信息。
2. 反复测量：使用测量工具对目标产品进行测量，包括尺寸、形状、角度等方面的测量。
确保获得精确的数据。
3. 制定设计方案：根据目标产品的尺寸和形状数据，制定仿形设计方案。
可以使用CAD软件进行建模，以便更好地理解和
修改模型。
4. 制作样品：根据设计方案，使用合适的材料和工具制作样品。
可以使用3D打印技术或传统的手工制作方法。
5. 检查和调整：将制作的样品与目标产品进行对比。
检查样品的尺寸、形状和功能是否与目标产品相似。
根据需要进行调整和修改。
6. 生产批量产品：在样品经过验证后，根据需求进行批量生产。
可以选择合适的生产工艺和设备，确保产品的质量和一致性。
7. 测试和优化：进行产品的功能和质量测试，根据测试结果进行优化和改进。
可以通过用户反馈和市场反应来进一步改善产品。
8. 发布和推广：完成产品的设计和生产后，进行发布和推广工作。
可以通过展览、广告、网络等渠道宣传产品，并与客户建立联系。
以上是UG仿形设计的一般步骤，具体的步骤可能会因产品类型和需求而有所不同。
在实际操作中，需要根据具体情况灵活调整和执行。
ug仿形设计步骤
ug仿形设计步骤【实用版】目录1.UG 仿形设计简介2.UG 仿形设计的基本步骤3.UG 仿形设计的具体操作流程4.总结正文【1.UG 仿形设计简介】UG（Unigraphics）是一款广泛应用于机械制造行业的计算机辅助设计（CAD）软件。
UG 仿形设计是该软件中的一项重要功能，它能够帮助设计师通过模仿现有零件的形状和结构，快速设计出新的零件。
这种设计方法不仅可以提高设计效率，还可以保证新零件与原有零件的兼容性和一致性。
【2.UG 仿形设计的基本步骤】UG 仿形设计的基本步骤可以概括为以下几个：（1）导入模型：首先，设计师需要将需要仿形的现有零件模型导入到 UG 软件中。
（2）创建新零件：在 UG 软件中，设计师需要创建一个新的零件，这个新零件将是仿形设计的结果。
（3）定义仿形参数：为了确保仿形设计的准确性，设计师需要定义一些仿形参数，例如仿形比例、仿形方向等。
（4）进行仿形操作：根据定义的仿形参数，设计师在 UG 软件中进行仿形操作，生成新的零件模型。
（5）修改和优化：设计师可能需要对生成的新零件模型进行一些修改和优化，以满足特定的设计需求。
【3.UG 仿形设计的具体操作流程】下面是 UG 仿形设计的具体操作流程：（1）打开 UG 软件，导入需要仿形的现有零件模型。
（2）在 UG 软件中创建一个新的零件，并将导入的零件模型添加到新零件的结构中。
（3）选择新零件中的特定面或边，定义仿形参数，例如仿形比例、仿形方向等。
（4）使用 UG 软件中的仿形工具，根据定义的仿形参数，对新零件进行仿形操作。
（5）观察仿形结果，如果需要，对新零件进行一些修改和优化，以满足特定的设计需求。
（6）保存新零件模型，并导出为需要的文件格式。
【4.总结】UG 仿形设计是一项强大的功能，可以帮助设计师快速、准确地设计出新的零件。
活塞鼓形外圆摩擦副仿真拟合优化设计
0引言活塞工作环境恶劣，受力复杂，受热量呈非均匀梯度变化，且活塞壁不同位置结构、厚薄不一，导致活塞各位置热膨胀量不同，加之燃气交变压力和活塞销的惯性推力作用，活塞产生复杂的应力变形。
为了主动适应这种复杂的变形，活塞型面设计时要做匹配性变形考虑，主动设计抗咬合间隙变形型面和各种微量形变，从而成为冷态下活塞设计型面。
本文主要研究如何优化活塞鼓型外圆摩擦副仿真拟合，以期最大限度逼近实际数值。
1活塞鼓形外圆基本构成柴油机活塞的外圆摩擦副型线在纵向由不同规律曲线组成，基本组成有裙部中凸鼓形段、环岸段和火力岸段，横向截面有椭圆段、面窗段等。
中凸变椭圆型面是一种非常典型和常用的结构，各个截面的缩减量累计呈现鼓形，每个截面的椭圆变化量呈线性连续变化。
1.1活塞外圆横截面基本类型横截面类型一般有圆、一次椭圆、二次椭圆、偏心椭圆、不对称椭圆、梅花椭圆、其它类椭圆等。
其中二次椭圆截面应用最广，其径向直径减量如式（1）所示。
当λ为“0”时，表示为一次椭圆，柴油机活塞λ一般取正值，汽油机活塞一般取负值，通俗说就是柴油机活塞裙部摩擦副型面偏瘦，而汽油机活塞裙部摩擦副型面偏饱满。
（1）式中，E 为椭圆截面的椭圆度，θ为椭圆截面角度值，λ为二次椭圆度丰满系数，Δr 为椭圆截面角度φ处的半径缩减量。
活塞在高度方向呈变椭圆度状态，即活塞各个截面的椭圆度不等，一般活塞裙部下端椭圆度小于上端椭圆度，其差值相差0.10~0.30mm 左右。
随着对发动机性能的苛刻最求，活塞外圆设计也变得越来越复杂，活塞裙与气缸的配缸间隙也在不断减小，因此，活塞截面变椭圆度技术应用日趋广泛。
1.2活塞外圆纵截面基本类型活塞与缸套构成摩擦副而随曲轴驱动作往复运动，由于润滑油膜的存在而降低了两者之间的摩擦磨损，当某个位置的润滑油膜被破坏时会引起干摩擦从而加速活塞与缸套磨损。
因此，活塞型面纵向型线设计既要考虑活塞裙壁的温度分布状态，也要考虑流体力学润滑效果。
实践证明，中凸鼓形设计使活塞能更好的适应这种工作状态及活塞换向倾斜，使运动更加平稳，敲击现象也被弱化。
SI-240B活塞车床椭圆靠模的CAD设计
姓名：学院：专业：班级：学号：指导老师：成绩：序表1.设计课题 (3)2.开题报告 (3)3．方案设计 (4)方案一 (4)方案二 (5)方案三 (6)4．公式推导 (6)5.C语言编程 (13)6. 参考文献 (15)7.小结 (15)1.设计课题SI-240B活塞车床椭圆靠模的CAD2.开题报告“SI-240B活塞车床”是国内跟据79年从国外引进的“TPO-150金刚石靠模车”仿制的车用发动机活塞裙部曲面加工的专用机床。
近年来,随着对活塞使用性能要求的提高,国内外新型汽车活塞裙部截面形状由以往的“单椭圆”改变为“双椭圆”。
二者的区别在于（见图1）径向缩减量Δ(α)的变化规律不同。
对于单椭圆有：Δ(α) = ( e/ 2) (1 - cos (2α) )（1）对于双椭圆有：Δ(α) = ( e/ 2) (1 - cos (2α) + k (1 - cos (4α) ) ) （2）式中: 2 e 为“椭圆度”,即最大直径缩减量; k 为双椭圆特有的修正系数.由于“TOP-150”及仿制的“SI-240B活塞车床”均只能加工截面为单椭圆的的活塞裙部曲面，因而无法适应活塞曲面改型的要求，为此某生产汽车配件的厂家提出了研究该机床的关键零件——椭圆靠模的理论设计方法的课题。
3.方案设计方案一：如图所示，凸轮1为该椭圆靠模，杆三由1支撑，可作垂直移动。
使用机床的动链保证凸轮1与活塞2同步转动。
凸轮1转动时将带动3做往复垂直运动。
配合活塞自身的转动，以实现活塞椭圆截面的加工。
方案二：如图杆1即为椭圆靠模高副低带后成杆，绕固定点转动。
杆4水平移动并支撑杆3运动。
这样可以使A点作确定的运动，在C点装刀具，即可实现活塞椭圆截面的加工。
方案三：如图，其中凸轮1 为椭圆靠模;5 为要加工的汽车活塞;3 为刀架;摆杆2 与靠模凸轮1 保持高副接触,其右端由支架杆4 的尖端C 支撑(高副接触) ;支架杆4 受另外一个纵向模板(移动凸轮)控制,作横向左右移动(其移动量x 可据其上指针位置从标尺上读出) ,以使加工的活塞不同截面有不同的椭圆度.在加工活塞5 时,机床的传动链保证椭圆靠模1 与要加工的活塞5 同步转动,即α1 = α5 = α. 凸轮1 转动将带动摆杆2 作平面运动,2 的平面运动通过铰链B带动刀架3 (即车刀) 绕A 点摆动,配合活塞5 自身的转动,实现活塞椭圆截面的加工.将三种方案进行比较，方案一对切削刀具的要求过高；方案二的机构运转复杂，机构的尺寸也不合适。
中凸变椭圆活塞加工数控车床数控系统的研究_王大庆
中凸变椭圆活塞加工数控车床数控系统的研究Ξ王大庆 丁崇生 葛思华西安交通大学机械工程学院,陕西西安 710049摘要:重点探讨了中凸变椭圆活塞加工数控车床数控系统设计中的几个重要问题,指出,必须从运动学和动力学两个方面考虑活塞加工过程。
本文依据上述原则成功地设计了活塞加工数控车床的数控系统,实验结果表明,对活塞加工可以达到较高转速和±10μm的加工精度。
关键词:活塞加工;数控系统;伺服控制中图分类号:TG51911;TP273 文献标识码:B 文章编号:1001-2265(2000)04-0038-05Study of NC system of lathe for machining piston with convex contour and vari2elliptical cross2sectionWang Daqing Ding Chongsheng G e SihuaAbstract:In this paper,some key issues of machining pistons with convex contour and vari2elliptical cross2section are discussed. It is pointed that kinematics and dynamics should be considered contemporaneously in the designing process.By these principles, the NC system of piston machining lathe is designed.The testing results show that high rotating speed as well as high accuracy of±10μm can be reached.K ey w ords:piston machining;NC system;servo control1 前言活塞是内燃发动机的关键部件之一,工作于高温、高压的恶劣环境中,并由此产生热变形和受力变形。
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基于UG的变椭圆活塞仿形加工装置设计Design of Variable-ellipse Piston Machining Equipment Based on UG摘要随着我国交通行业的飞速发展,对发动机的需求越来越多，同时对发动机产品的性能和质量的要求也在不断提高。
薄壁零件活塞作为发动机的核心零件，其设计与加工都起着举足轻重的作用。
现今广泛采用的各种变椭圆形的活塞，为保证在高温高压的条件下活塞与汽缸体内壁之间自上而下间隙均匀，把活塞制成裙部各截面上的椭圆度不断变化，并且裙部母线也多为曲线的形状。
加工制造这种特殊形状的工件，虽然在大型企业可以用先进的数控加工技术解决，但对于产品品种多变，批量小，设备较陈旧的中小企业则是一个难题。
为了解决这种状况，我们研究了一种操作简单、质量可靠、经济适用的工艺装备及加工方法。
对现有的车床进行改进设计，可以完全满足加工精度要求，并取得了良好的效果。
为了解决中小企业加工变椭圆活塞既要节省设备投资，又要保证加工精度的实际问题，介绍了一种在现有车床上使用专用工装设备加工变椭圆的活塞的加工方法及工艺装备的设计。
通过实际使用证明，此工装设计合理,能保证活塞加工精度及要求。
本文针对加工变椭圆活塞的装置及其设计原理进行阐述，其加工部件主要有立体靠模装置和摆动刀架，对其进行参数设计，同时，利用CAD以及UG对立体靠模装置和摆动刀架进行设计。
最后本文对摆动刀架的UG画法难点进行阐述。
关键词:车床；活塞；变椭圆IAbstractAlong with our country transportation profession's swift development, engine's demand is getting more and more, and engine product's performance and the quality request is also enhancing unceasingly. The thin wall components piston takes engine's core components. Its design and the processing are playing the pivotal role. Nowadays widely uses each kind changes the ellipse the piston, the gap is from the top downward even for the guarantee between the high temperature high pressure's condition lower piston and the cylinder block endophragm, makes on skirt department various sections the piston the ellipticity to change unceasingly, and skirt department bus bar also many for curve shape. The processing makes this kind of special shape the work piece. It although may use the advanced numerical control process technology solution in the Major industry, but changeable regarding the product variety a difficult problem to those small and medium-sized factories whose batch are small and the equipment obsolete.In order to solve the practical problem that the small and middle scale enterprises need not only to cut down the investment in equipment, but also to ensure the processing precision and requirement, this article introduced a machining method with a special-purpose equipment to process variable-ellipse piston, and briefed the equipment design method.In order to solve the practical problem that the small and middle scale enterprises need not only to cut down the investment in equipment, but also to ensure the processing precision and requirement, this article introduced a machining method with a special-purpose equipment to process variable-ellipse piston, and briefed the equipment design method.This article changes in view of the processing oval piston's installment and the principle of design mainly carries on the elaboration, its processing part has the three-dimensional duplicator and the clapper, carries on the parameter design to it, simultaneously, carries on the design using CAD and UG to the three-dimensional duplicator and the clapper. Finally this article carries on the elaboration to clapper'sIIUG drawing technique difficulty. Keywords: Lathe; Piston; Variable-ellipseIII目录摘要 (I)Abstract ......................................................................................................................... I I 第1章绪论 .. (1)1.1课题目的及意义 (1)1.2变椭圆活塞仿形加工装置的目前发展状况 (1)1.3活塞简介 (2)1.3.1活塞裙部变椭圆曲线及加工要求 (4)1.4课题主要内容 (5)第2章立体靠模装置的设计 (6)2.1 立体靠模装置简介 (6)2.2 加工原理 (7)2.3加工要点 (9)2.4回转靠模尺的设计制作 (9)2.5 立体靠模装置的相关参数确定 (11)2.5.1弹簧的计算 (11)2.5.2齿轮的计算 (13)2.5.3几何尺寸计算 (16)2.5.4齿轮的验算 (16)2.5.5 立体靠模与靠模指最佳摩擦副匹配 (16)2.5.6立体靠模与靠模指的润滑装置 (17)2.5.7活塞加工中常见的质量问题 (17)第3章摆动刀架的设计 (19)3.1摆动刀架工作原理 (19)3.2摆动刀架简介 (20)3.3 摆动刀架部分零件功用 (22)3.4 弹簧的设计及计算 (25)3.4.1 刀具的参数确定 (25)3.4.2 弹簧的相关计算 (27)第4章三维建模 (30)4.1 UG介绍 (30)IV4.2摆动刀架三维建模 (31)4.2.1 UG三维建模难点 (31)4.2.2 摆动刀架模型图 (34)第5章结论 (36)参考文献 (37)致谢 (39)V第1章绪论1.1课题目的及意义活塞的功用是承受气体压力，并通过活塞销传给连杆驱使曲轴旋转，活塞顶部还是燃烧室的组成部分。
工作条件活塞在高温、高压、高速、润滑不良的条件下工作。
活塞直接与高温气体接触，瞬时温度可达2500K以上，因此，受热严重，而散热条件又很差，所以活塞工作时温度很高，顶部高达600～700K，且温度分布很不均匀；活塞顶部承受气体压力很大，特别是作功行程压力最大，这就使得活塞产生冲击，并承受侧压力的作用；活塞在气缸内以很高的速度(8～12m/s)往复运动，且速度在不断地变化，这就产生了很大的惯性力，使活塞受到很大的附加载荷。
活塞在这种恶劣的条件下工作，会产生变形并加速磨损，还会产生附加载荷和热应力，同时受到燃气的化学腐蚀作用。
发动机工作时，活塞在气体力和侧向力的作用下发生机械变形，而活塞受热膨胀时还发生热变形。
这两种变形的结果都是使活塞裙部在活塞销孔轴线方向的尺寸增大。
为使活塞工作时裙部接近正圆形与气缸相适应，在制造时应将活塞裙部的横断面加工成椭圆形。
沿活塞轴线方向活塞的温度是上高下低活塞的热膨胀量自然是上大下小因此为使活塞工作时裙部接近圆柱形，须把活塞制成上小下大的圆锥形或桶形[1]。
1.2变椭圆活塞仿形加工装置的目前发展状况活塞是内燃机中的重要部件，内燃机就是燃烧室内的高压气体推动活塞通过曲轴、连杆将动力传递出去，进而带动其他机械做功[2]。
活塞与缸体的配合程度极大地影响着括塞的工作性能，是衡量活塞质量的重要标志。
为提高活塞的工作性能，活塞裙部型面不断得到改进，如今广泛采用的中凸变椭圆形就是一种公认的活塞裙部优良型面。
所谓中凸变椭圆活塞，形状如图1所示:其裙部横截面是椭圆形，过轴线的纵截面是一形状不对称的中凸鼓形，而且，横截面椭圆的椭圆度沿轴向是变化的。
这种活塞在工作时，裙部变形后横截面成近似圆形，使裙部与缸套之间有足够的接触面积，压力分布均匀，从而避免了活塞1与缸套之间的边缘接触，改善润滑条件。
同时裙部的纵向鼓形曲线使缸壁与裙壁之间形成一双向油楔，使活塞具有良好的润滑条件和对中性，可避免发生尖角负荷，减少振动和噪声，提高活塞的工作性能和使用寿命。