探索UG建模在教学中的应用
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作者: 郑军生 郑清生
【摘要】在资源有限的条件下，不可能有航空航天、汽车等领域的真实模型实例进行UG软件教学。如何以难度适中的模型来进行教学，既让学生感兴趣，又符合学生现有的水平。本文将通过生活日常用品为例，在教学中学习UG软件的相关知识和应用技能，从而逐步提高UG软件教学质量并取得理想的教学效果。
【关键词】UG；教学；建模；应用
我们知道UG软件起源于美国麦克唐纳·道格拉斯飞机公司，是当今世界上最先进的高端软件之一，以“CAD/CAM/CAE一体化”而著称于世，广泛用于航空航天、汽车、通用机械、模具及医疗器械等领域。
我们从教学过程中发现学生对UG软件非常感兴趣，但如果以航空航天、汽车等方面模型实例作为教学对象，在短时间内要使学生熟练掌握专业领域内这么高端的软件，是非常困难的。如何以难度适中的模型来进行教学，既不会挫败学生的信心，又不会过于偏高于学生已有的水平。通过在教学中不断探索，发现如果将生活日常用品作为UG软件教学的实例，能够达到很好的教学效果和教学目的。就此举“电话机面板的建模”为典型实例，进行学习UG软件的基本知识，提高对UG软件的基本应用能力，从而为将来更好在专业领域内发挥作用奠定基础。
我们对电话机面板的建模建立思路：创建轮廓曲线—创建实体特征—拉伸实体—创建腔体—拔模—抽壳—创建孔—倒圆角形成面板模型。接下来，我们用UG CAD模块对电话机面板按照以上思路进行建模，并演示具体的操作步骤如下：
1.启动UG 软件，建立新文件名。直接单击新建，输入文件名如：dianhuajimianban ，再单击OK。注意在新建文件名时只能以数字或英文命名，不能输入任何汉字，否则软件认为无效名称而导致无法建立文件。
2.进入建模模块环境中，绘制草图。点击开始子菜单中的建模，进入UG 三维建模环境中，再点击草图进入草图环境开始绘制草图。
3.创建轮廓曲线。通过点击直线和样条曲线命令，绘画一条直线长170mm ，左端直线高35mm，右端直线高15mm和相应的样条曲线。这一步的操作与CAD软件的绘制原理是相似的。
4.切换到三维环境
5.通过使用拉伸的方法，建立实体。拉伸是将截面线沿线性的方向扫描生成的实体和片体特征，需要明白三个要点：a对谁拉伸；b拉伸的方向；c拉伸的距离。选定拉伸的对象，方向由选取的矢量方向决定，距离通过起始值和结束值来确定。实际操作步骤：单击拉伸命令，选中连接曲线，选择拉伸方向-xc，限制尺寸起始值为0， 结束值为160mm。
6.创建腔体。腔体即从实体上去除材料形成的实体。在创建腔体之前需要建立基准平面，尺寸大小按工艺要求确定，需要思考在基准面上建立哪种类型的腔体，选择何种定位方式来放置腔体，如何来定位？过程如下：先建立基准平面，适当调整基准平面的大小，建成后，单击腔体命令，选择矩形确定，选择基准平面，单击默认并确定，确定后再输入长度40mm，宽度30mm，深度15mm的矩形腔体，其它默认确定，接下来定位，水平定位按照提示，选择目标对象分别为实体的边缘和腔体的平行的一边，然后输入尺寸为15mm，垂直定位同样输入尺寸10 mm，确定即形成了腔体，同样再建立其他腔体。
7.分别对腔体进行拔模。拔模是对实体在指定的方向上进行拔锥，产生一定的斜度。像拉伸一样需要明确三点：a拔模的对象；b拔模的方向；c拔模的角度。点击拔模按钮，选中腔体底面再选新集合选择面，方向朝+Z轴，输入拔模角10度。
8.通过抽壳命令产生壳体。 抽壳用于对实体留有一定的厚度进行挖空，需要确定抽壳的方向，抽壳的厚度。对实体抽壳，选中实体底面，输入厚度为2mm。
9.打孔。打孔是对已有的实体进行除去一定的材料形成孔。打孔需要明确两个条件——孔的位置如何确定；朝哪个方向打多大的孔？通过分析，由于孔的特征明显，采用点到点方式，非常方便定位。不仅准确，并且效率也高。按照尺寸要求打孔。
10.实体倒圆角。倒圆角是对实体棱边施行圆整光滑，衔接自然。单击倒圆角命令，选择实体需要倒圆角的地方，输入半径为 0.5 mm。
11.设置颜色。为了外表美观，可以选择特定的颜色，比如设置实体颜色为蓝色。至此完成了整个电话机面板模型的创建。
在资源有限的条件下，为了学生更好的学好UG软件，多联系生活中的日常用品，作为实例在教学中应用，并且按照一定的UG建模思路进行应用，多加练习，这样不仅可以极大地激发学生的学习热情，而且能使学生很好地掌握UG软件的相关知识和应用能力。所以我们在今后的教学过程中，需要不断把理论上难理解的知识，操作中难以运用的技能，结合实际生活上的典型例子进行教学，就可以很好地提高教学质量，取得理想的教学效果，达到一定的教学目的。
参考文献：
[1]黄毓荣.UG日常用品设计应用实例集.北京：清华大学出版社，2005.
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