玩具小狗的三维设计与仿真安徽机电职业技术学院毕业设计说明书课题名称玩具小狗三维造型设计及加工仿真系（部）数控工程系专业数控设备应用与维护班级数设3092姓名杨亚峰学号1403093087指导教师江德松2011 ～ 2012 学年第二学期目录目录 (3)概述 (4) (5)1.UG产品介绍52. UG产品的特点 (7)第一章 UG的基础知识 (8)第二章玩具小狗的三维造型设计 (19)参考文献 (32)概述一、前言1、毕业设计目的毕业设计是学生完成本专业教学计划的最后一个极为重要的实践性教学环节，是使学生综合运用所学过的基本理论、基本知识与基本技能去解决专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练。

这对学生即将从事的相关技术工作和未来事业的开拓都具有一定意义。

其主要目的：1) 培养学生综合分析和解决本专业的一般工程技术问题的独立工作能力，拓宽和深化学生的知识。

2) 培养学生树立正确的设计思想，设计构思和创新思维，掌握工程设计的一般程序规范和方法。

3) 培养学生树立正确的设计思想和使用技术资料、国家标准等手册、图册工具书进行设计计算，数据处理，编写技术文件等方面的工作能力。

4)培养学生进行调查研究，面向实际，面向生产，向工人和技术人员学习的基本工作态度，工作作风和工作方法。

2、设计的项目和内容自从进入21世纪，家中的独生子女越来越多，孩子在家中也备受宠爱，小朋友们的玩具更是从出不穷，各类造型更是种类繁多。

但是，一种类似于旋转木马式的玩具越来越流行，因为这不仅是给孩子们一个完整愉快的童年，更多的是继承家长们童年的梦想。

而狗作为作为人类最忠实的伙伴，以其造型做成的玩具成为了诸多家长首选的产品。

鉴于上述原因，我今天所做的毕业设计的课题就选择了玩具小狗三维设计。

不仅因为我是学习有关机械学科的，更重要是我喜欢此类设计，我也想拥有自己的思维独立自主的设计一个属于自己的东西。

怎样才能设计出一款既要符合大众口味，又要拥有别出心裁、造型新颖的玩具小狗呢？这就是我这次毕业设计要考虑的重中之重。

要设计一款好的工艺品需要考虑其工艺性、实用性、美观性等诸多特性。

我以为一款好的工艺品不仅在外在的造型上需要美观，还要符合以人为本的设计理念。

只有这样的工艺品才能受到大众的欢迎和追捧。

我设计的玩具小狗造型就是考虑了上述的种种特性以及结合现代人的审美观点而实现了玩具小狗从电脑上的二维可爱造型到了三维的空间可爱造型，触手可及。

序言1.UG产品介绍Unigraphics Solutions公司(简称UGS)是全球著名的MCAD供应商,主要为汽车与交通、航空航天、日用消费品、通用机械以及电子工业等领域通过其虚拟产品开发(VPD)的理念提供多级化的、集成的、企业级的包括软件产品与服务在内的完整的MCAD解决方案。

其主要的CAD产品是UG。

Unigraphics（简称UG）是集CAD/CAE/CAM一体的三维参数化软件，是当今世界最先进的计算机辅助设计、分析和制造软件，广泛应用于航空、航天、汽车、造船、通用机械和电子等工业领域。

本章着重介绍UG的特点、功能和安装。

使对UG有个初步的了解。

UG公司的产品主要有为机械制造企业提供包括从设计、分析到制造应用的Unigraphics软件、基于Windows的设计与制图产品Solid Edge、集团级产品数据管理系统iMAN、产品可视化技术ProductVision以及被业界广泛使用的高精度边界表示的实体建模核心Parasolid在内的全线产品。

以下是UG软件的发展历史：1960年McDonnell Douglas Automation公司成立。

●1976年收购Unigraphics CAD/CAM/CAE系统的开发商——United Computer公司，Unigraphics雏形产品问世。

●1983年Unigraphics II进入市场。

●1986年Unigraphics吸取了业界领先的、为实践所证实的实体建模核心——Parasolid的部分功能●1989年Unigraphics宣布支持UNIX平台及开放系统结构，并将一个新的与STEP标准兼容的三维实体建模核心Parasolid引入Unigraphics。

●1990年Unigraphics作为McDonnell Douglas(现在的波音公司)的机械CAD/CAM/CAE的标准。

●1991年Unigraphics开始了从CADAM大型机版本到工作站版本的移植●1993年Unigraphics引入复合建模的概念，可将实体建模、曲面建模、线框建模、半参数化及参数化建模融为一体。

●1995年Unigraphics首次发布Windows NT版本。

●1996年Unigraphics发布了能够自动进行干涉检查的高级装配功能模块、最先进的CAM模块以及具有A类曲面造型能力的工业造型模块；它在全球迅猛发展，占领了巨大的市场份额，已成为高端、中端及商业CAD/CAM/CAE应用开发的常用软件。

●1997年Unigraphics新增了包括WAVE在内的一系列工业领先的新功能，WAVE这一功能可以定义、控制和评估产品模板；被认为是在未来五年中业界最有影响的新技术。

●2000年发布新版本－UGV17。

新版本的发布，使UGS成为工业界第一个可装载包含深层嵌入“基于工程知识”（KBE）语言的世界级MCAD软件产品的主要供应商。

利用UGV17，制造业公司在产品设计中可以通过一个叫做“KnowledgeDrivenAutomation”（KDA）的处理技术来获取专业知识。

●2001年发布新版本－UGV18，新版本中对旧版本中对话框做了大量的调整，使在更少的对话框中完成更多的工作从而使设计更加便捷。

自从UG出现以后，在航空航天、汽车、通用机械、工业设备、医疗器械以及其它高科技应用领域的机械设计和模具加工自动化的市场上得到了广泛的应用。

多年来，UGS一直在支持美国通用汽车公司实施目前全球最大的虚拟产品开发项目，同时Unigraphics也是日本著名汽车零部件制造商DENSO公司的计算机应用标准，并在全球汽车行业得到了很大的应用，如Navistar、底特律柴油机厂、Winnebago和Robert Bosch AG 等。

另外，UG软件在航空领域也有很好的的表现：在美国的航空业，安装了超过10,000套UG软件；在俄罗斯航空业，UG软件具有90%以上的市场；在北美汽轮机市场，UG软件占80%。

UGS在喷气发动机行业也占有领先地位，拥有如Pratt & Whitney 和GE 喷气发动机公司这样的知名客户。

航空业的其它客户还有：B/E航空公司、波音公司、以色列飞机公司、英国航空公司、Northrop Grumman、伊尔飞机和Antonov。

同时，UGS公司的产品同时还遍布通用机械、医疗器械、电子、高技术以及日用消费品等行业，如：3M、Will-Pemco、Biomet、Zimmer、飞利浦公司、吉列公司、Timex、 Eureka 和Arctic Cat等。

2.UG产品的特点Unigraphics CAD/CAM/CAE系统提供了一个基于过程的产品设计环境，使产品开发从设计到加工真正实现了数据的无缝集成，从而优化了企业的产品设计与制造。

UG面向过程驱动的技术是虚拟产品开发的关键技术,在面向过程驱动技术的环境中，用户的全部产品以及精确的数据模型能够在产品开发全过程的各个环节保持相关，从而有效地实现了并行工程。

该软件不仅具有强大的实体造型、曲面造型、虚拟装配和产生工程图等设计功能；而且，在设计过程中可进行有限元分析、机构运动分析、动力学分析和仿真模拟，提高设计的可靠性；同时，可用建立的三维模型直接生成数控代码，用于产品的加工，其后处理程序支持多种类型数控机床。

另外它所提供的二次开发语言UG/OPen GRIP，UG/open API简单易学，实现功能多，便于用户开发专用CAD系统。

具体来说，该软件具有以下特点：l）具有统一的数据库，真正实现了CAD/CAE/CAM等各模块之间的无数据交换的自由切换，可实施并行工程。

2）采用复合建模技术，可将实体建模、曲面建模、线框建模、显示几何建模与参数化建模融为一体。

3）用基于特征（如孔、凸台、型胶、槽沟、倒角等）的建模和编辑方法作为实体造型基础，形象直观，类似于工程师传统的设计办法，并能用参数驱动。

4）曲面设计采用非均匀有理B样条作基础，可用多种方法生成复杂的曲面，特别适合于汽车外形设计、汽轮机叶片设计等复杂曲面造型。

5）出图功能强，可十分方便地从三维实体模型直接生成二维工程图。

能按ISO 标准和国标标注尺寸、形位公差和汉字说明等。

并能直接对实体做旋转剖、阶梯剖和轴测图挖切生成各种剖视图，增强了绘制工程图的实用性。

6）以Parasolid为实体建模核心，实体造型功能处于领先地位。

目前著名CAD/CAE/CAM软件均以此作为实体造型基础。

7）提供了界面良好的二次开发工具GRIP（GRAPHICAL INTERACTIVE PROGRAMING）和UFUNC（USER FUNCTION），并能通过高级语言接口，使UG的图形功能与高级语言的计算功能紧密结合起来。

8）具有良好的用户介面，绝大多数功能都可通过图标实现；进行对象操作时，具有自动推理功能；同时，在每个操作步骤中，都有相应的提示信息，便于用户做出正确的选择。

第一章 UG的基础知识UG的各功能是靠各功能模块来实现的，有不同的功能模块，来实现不同的用途，从而支持其强大的Unigraphics 三维软件。

下面简要介绍各常用模块。

一.CAD模块1．UG/Gateway (入口)提供一个Unigraphics基础，UG/Gateway在一个易于使用的基于Motif环境中形成连接所有UG模块的底层结构，它支持关键操作，包括打开已存的UG部件文件，建立新的部件文件，绘制工程图和屏幕布局以及读入和写出CGM等，也提供层控制，视图定义和屏幕布局，对象信息和分析，显示控制，存取“帮助”系统，隐藏/再现对象和实体和曲面模型的着色。

UG/Gateway包括一个没有限制的高分率的绘图仪许用权，模块也提供一个现代化的电子表格应用，构造和管理零件家族并操纵部件间表达式。

它由相关的解析方案，扩充的模型易于进行设计，标准的桌面查找功能提供一个简单的基于知识工程技术的执行方法，UG/Gateway是对所有其它Unigraphics 应用的必要基础。

图1.1 入口2．UG/Solid Modeling (实体建模)提供业界最强的复合建模功能。

UG/Solid Modeling无缝地集成基于约束的特征建模和显式几何建模，用户可以取得集成于一个高级的基于特征环境内的传统实体，曲线和框线建模的功能，UG/Solid Modeling使用户能够方便地建立二维和三维线框模型，扫描和旋转实体，布尔运算及进行参数化编辑，包括对快速和有效的概念设计的变量化的草图绘制工具以及更通用的建模和编辑任务的工具，模块的易于了解和基于图符的图形环境是同一基础，从那里，所有其它建模模块被存取与操作，UG/Solid Modeling 是对UG/Feature Modeling和UG/Freeform Modeling两者的必要基础。