UG软件工程制图论文范文

UG软件工程制图论文范文第1篇

[关键词]适用性　培养目标　应用型　课程设计模式

课程地位

《建筑制图与识图》是建筑工程系建筑工程类专业的一门实践性很强的专业基础课，也是建筑工程技术等专业的一门核心课程。该课程研究建筑工程图样的绘制和识读规律的一门科学，是建筑工程技术人员的一门必修课。服务的主要教学专业为：建筑工程、工程管理、工程造价等专业。为学生绘制和阅读工程图，学习专业课奠定必要的基础。《建筑制图与识图》作为建筑工程及相关专业的专业基础课，在整个课程设置中占据非常重要的地位。

课程内容与“应用型”教育目标的适用性

这门课程主要包括画法几何部分、专业制图部分、读图部分、AutoCAD四部分。因为专业制图基础部分、专业读图部分是在学生初次接触专业知识(第一学期还未开设房屋建筑学和建筑结构课程)的情况下讲授，要花一定的时间和精力补充专业知识，而大部分的大专院校一学期18周，周课时为4课时或6课时，即便前三部分内容紧缩课时量，AutoCAD部分也是讲授不完的，并且AutoCAD需要上机操作，所以个人建议AutoCAD可以在第二学期单独开设课程，周课时宜为4课时，给学生留下了自己操作训练的时间。

传统的画法几何除了为专业图提供投影理论外，更多的是研究在平面上用作图方法来解决空间的几何问题，与实际读图的联系不大，因此作适当的压缩，使学生了解点、线、面的投影理论和初步建立空间立体到平面图形的逻辑思维基础。这部分内容主要包括工程制图标准摘要，绘图工具的使用，几何作图，简单尺寸标注，点、线、面的投影，截交线和相贯线的求法。可将此部分内容淡化，降低要求，不细讲作图过程，让学生可以先知其结果。投影变换部分作舍弃处理。

组合体部分是贯穿整门课程的要点内容，对培养学生的空间想象能力和分析能力都起着主导作用。标高投影、断面图、剖面图以及建筑工程图是学习专业图的重点。这部分内容应加强，尤其要强调训练学生的读图能力。AutoCAD部分，除熟悉各种命令的使用之外，应注重训练学生如何又快又准地画好专业图，也为以后的CAD考证以及就业作好准备。

这样的调整使土木工程制图更适应于大专院校“应用型”教育的人才培养目标。

课程教学设计

1.实践课时方面。目前建筑工程技术专业的土木工程制图的总课时是较为合适的，总课时是78课时。我们将理论和实践课时的比例进行了调整，画法几何部分大幅度压缩，原先占总课时的35%，现在调整为20%，实践课时只占20%，现在调整至40%。通过课堂上学生的反映以及对学生的调查来看，调整后理论课时和实践课时的比例是合适的，那么接下来会尝试进行进一步调整。

2.课程设计模式。这门课程在以往的教学中常采用的是“理论+实践”的模式，即画法几何和绘图基础知识等这些理论讲完后，就让学生自己动手绘制工程图，读图这部分是在绘图的时候边画边讲，图纸完成时读图也讲完。这种课程设计模式的好处是，学生绘图和读图是同时进行的，在绘图中读图，在读图中绘图，也提高学生学习的积极性。它的缺点是识读每份图纸的时间间隔比较长，读图不够系统化，前后所看过的图纸学生联系不起来，应该将学生学习的所有图纸制成多媒体，放给学生看并讲解，加强学生的感性认识。所以建议应该改变为“理论+实践+多媒体”的模式，画法几何和绘图的基础知识仍然黑板讲授，制图应在制图教室完成，最后采用多媒体讲解图纸。

3.教学方法与手段。当前，大多数制图课的教学手段和教学方法还是以教学挂图和模型作为主要教具，基本上还是教师讲、学生听的灌输式被动教学方法。针对这些问题，首先应尝试采用多形式的教学方法，引入新的教学手段，让学生积极主动地参与教学的全过程。其次，注意学习方法的指导，教会学生思维方法，突出教学方法的多样性和灵活性。在教学实践过程中，我们曾经做过如下尝试效果良好：

(1)采用多媒体教学。建筑制图是专业基础课，学生必须具备一定的专业基础知识，比如，对于建筑工程制图，要画一些结构图，学生必须了解房屋的基本结构，而制图课先开于其它专业课，学生对专业的了解较少。因此为了让学生对一些专业知识有初步的了解，在教学过程中，把在施工现场拍的照片以及有关的课件，通过多媒体放给学生看，加强学生的感性认识。

(2)注重培养学生的动手能力。由于高职教育的培养目标是培养生产第一线从事技术或管理工作的专业人才，强调培养较强实践动手能力，因此，实践性教学至关重要。课程结束学生自己将所有三号图纸作业装订成册，并作为学生毕业时重要考核。

现在大部分图纸是用AutoCAD画的，而绘图员的岗位较多，所以在学校时就应该多让学生上机练习，多画一些专业图，把这部分练熟练精。

(3)灵活采用教学法。在教学过程中，打破传统的“老师演讲，学生听讲”的单一模式，应用启发式、讨论式和教、学、做相结合的教学方法。

例如在三面投影各种位置平面投影特性部分，老师先讲三面投影是如何形成的，那么各种位置平面的投影特性，我们引导学生利用他们的想象力去想象。这样学生的印象就会比较深刻。

对课程“应用型”教学与教育的设想和构思

由于培养目标是培养生产第一线从事技术工作的“应用型”人才，强调培养较强实践动手能力，因此，实践性教学至关重要。围绕这一点，图学思维能力的训练，是以能完成读懂并完成绘制建筑工程设计图为目标。在实践教学上，形成相对独立统一的实践教学体系。在教学方法与手段上，形成以实物教学、演示教学、多媒体教学为主的较为完整的教学手段体系。通过对实物的讲解，较为直观的使学生掌握知识。通过参加实际的绘图操作，有助于学生综合能力的训练。学生毕业后，大部分学生在建筑施工场地从事技术和管理工作，而建筑施工图的阅读是必不可少的一部分，为了适应学生就业的需要，建议应该安排一周的“建筑施工”生产实习。为了提高实践教学效果，我们除了加强校内实训室建设外，应该努力进一步加强校外实训基地的建设，形成稳定的校外实训基地，并且增加校外实训基地的数量。

UG软件工程制图论文范文第2篇

[摘 要]课题组对工程制图课程进行教学改革：充分利用多媒体技术、三维建模软件和虚拟现实技术进行制图教学，进行翻转课堂、线上线下混合式教学，进行基于项目驱动的教学，同时结合制图技能竞赛引领制图教学。这些改革必将有利于提升学生阅读和绘制工程图的能力。

[关键词]工程制图;教学改革;计算机技术;互联网技术;项目驱动;制图竞赛

工程制图是工科类学生必修的技术基础课程，是一种“工程语言”，是一门实用性非常强的课程。学生对该课程的掌握程度不仅对后续专业课程的学习有着直接影响，而且直接影响学生今后从事相关行业，尤其是机械设计的工作水平，因此学好工程制图非常重要。

工程制图的教学目的是培养学生阅读和绘制零件图和装配图的能力，教会学生掌握技术行业最基础的“工程语言”;培养学生的空间思维能力和空间构图能力;使学生懂得如何使用国家标准的图纸呈现设计结果。工程制图教学要注重课程的实用性，运用新技术和新手段，教师要与时俱进进行教学改革。

一、充分利用计算机技术进行制图教学

（一）多媒体技术应用于制图教学

我国直到20世纪末高校还在沿用黑板、粉笔加教鞭的传统教学模式[1]。工程制图的课堂上，教师一般都是边讲解边在黑板上用尺规和粉笔画图，并且借助于相应的模型、挂图等教具来传递教学内容。

2000年之后，随着计算机技术的发展和教育经费的投入，很多高校建立了多媒体教室，多媒体教学手段得到了广泛应用。2004年8月教育部制定的《普通高等学校本科教学工作水平评估方案》中，多媒体授课课时占必修课课时的比例是衡量“教学方法与手段改革”效果的一项指标[2]。工程制图课程运用多媒体技术进行教学，通过计算机屏幕将工程制图立体直观地展现在学生面前，规避了模型数量和大小的限制，更加形象具体地刻画形体内外结构。与此同时，利用多媒体进行教学，节省了在黑板上书写文字，特别是画图所消耗的大量时间，加大了课堂教学传递的信息量，学生可以学到更多的知识。运用多媒体教学手段，将图像、声音和文字等多种信息综合于一体，进行编排处理，改变了传统教学“粉笔+黑板”相对单一的局面，由原来的静止、平面的画面效果进步到動态、立体的影像效果，使抽象的视图变得直观，课堂教学效率获得很大的提高。多媒体的形象教学有助于培养学生的空间想象力、看图能力和绘图能力，突破教学中的重点和难点，激发了学生对工程制图课程的学习兴趣，有利于发挥教师和学生各自的作用。

（二）三维建模软件应用于制图教学

进入21世纪以来，基于特征的三维实体建模软件如UG、Pro/E、Solidworks等孕育而生，它是面向现代设计要求产生、发展的新型智能设计方法的重要工具。工程制图课程中出现的所有零部件实例都可以构建模型，将零部件各个细节用三维建模软件直观地展现在学生面前，使用图物对照，以物代言，简化教师对零件结构的讲解，使学生能从整体到局部地认识零件的空间结构，由表及里地了解各组成部分之间的联系，有助于学生空间概念的逐步形成，提高学生的学习兴趣，提高课堂教学效率。建立实物模型进行教学，对于一些学生比较难理解的内容，能起到事半功倍的效果，如相贯线的求解和三视图的绘制等，形象生动，学生更易于理解接受。

与此同时，现代设计首先运用三维建模软件进行产品的实体造型，然后直接在三维建模软件中根据三维模型转换并绘制二维工程图。因此，工程制图课程理应培养学生使用三维建模软件进行三维实体建模，以及三维向二维转换、绘制出符合国标的工程图的能力，这是现代图学发展的必然趋势，也是数字化机械产品设计和制造对工程制图教学提出的要求。

（三）虚拟现实技术应用于制图教学

虚拟现实技术也称灵境技术或人工环境，是一种以沉浸性、交互性和想象性为基本特征的，可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统[3]。

由于学生缺乏空间想象力，在校接触零部件的机会不多，无专业工作经验，当他们在书本或课件中见到一些机构和零件的二维视图时，无法勾勒出物体的正确轮廓，感到学习枯燥没吸引力。因此，在工程制图教学中，首先要解决的是学生的感性认知问题。对此，可以在工程制图教学中引入虚拟现实技术[4]。利用虚拟现实技术对一些典型机构进行模型的创建，并采用虚拟仿真和动态演示的方式，学生戴上特殊的眼镜、头盔、数据手套等传感设备，或利用键盘、鼠标等输入设备，便可以进入虚拟空间，清楚认识机械零件的结构、机构运动规律及其工作原理，更容易理解机械零件的二维设计图，显著提高学生的接受水平，激发学生学习的热情和主动性，为后续课程的学习打下基础。

二、充分利用互联网技术进行制图教学

（一）基于翻转课堂的教学改革

翻转课堂要求教师将课程相关教学视频或多媒体课件等文献资料放置在网络上，在上课之前，学生要自觉主动观看并学习教师提供的教学资料，整理反馈学习中遇到的问题。在课堂中，教师依据学生课前反馈的问题做出归纳总结，通过各种教学形式，例如小组讨论、作业、个性化辅导等，完成知识的进一步消化吸收。

在工程制图的教学中，翻转课堂以学生为中心来组织教学活动，激发学生的参与意识与学习兴趣的方式和工程制图课程实践性强的特点不谋而合，因此将翻转课堂应用于工程制图教学中是一项重要的教学改革举措[5]。信息技术和互联网技术的发展为教师制作教学视频、多媒体课件等提供技术支持，同时为学生课前学习教学资料提供有利条件，学生课前学习是实现翻转课堂的前提条件，课堂中学生的积极讨论和教师的引导是实现翻转课堂的核心环节。针对制图课的具体内容，教师合理安排章节实施翻转课堂必定会提高学生实际阅读和绘制工程图的能力。对于制图教学中的习题课和讨论课更应采用翻转课堂进行教学，充分发挥学生学习的积极性、主动性，使教学事半功倍。

（二）线上线下混合式教学改革

网络时代下学生接受新事物新知识的固化思维已发展到多元化、丰富化的认知水平，传统课程教学方式难以满足学生日益增长的对物质文化追求的需要，在线课程可以解决传统课堂教学方式导致学生对课程学习的主动探索求知欲和创新主观能动性不强的问题。同时，在线课程可以解决传统课堂课时受限，学生难以“身临其境”，阻碍学生建立课程整体知识体系的教学难点问题。首先，工程制图是从三维空间向二维工程图转变的过程，需要学生具有一定的空间逻辑思维能力，利用在线课程，将大量的二维工程图和所对应的三维模型关联起来，展示给学生，利于学生空间想象力的培养。其次，工程制图有很强的工程实践性，零部件的加工制造场景的构建与传统的课堂教学方式之间的矛盾特别明显，很多在课堂上无法展示的教学内容，例如各种加工方法和加工典型零件的实例，都可以充分利用在线课堂平台深入展开。

为此，可以构建线上和线下混合式制图教学，以线下（课堂）教学为主，线上教学为辅。课堂上仍要讲授制图规范、绘图要领等知识点，并且增加讨论和互动环节。线上教学浓缩知识点，进行习题详解，以及播放一些零件加工工艺、零件工艺结构、装配体拆装等视频，针对学习难点，辅助学生学习工程制图。具体改革思路如图1所示。

三、基于项目任务的课程教学

对比外国工程制图的教材，国内教材各章节内容虽详尽，但国内教材理论性、概念性的内容偏多[6-7]，又多采用“教师讲，学生听”的“填鸭式”教学方式，学生学习被动，对基础知识的掌握很难深入。学生即使听“会”了，但面临实际问题时，仍会出现束手无策的情况，而且与机械相关的课程安排在工程制图课程之后进行，使得工程制图授课对象缺乏相应的实践环节，学生在学习过程中缺乏相应的知识储备，继而在后续的课程设计、毕业设计实践时对所学的工程制图内容大多已遗忘，导致设计实践效果不理想。针对这些问题，基于工程制图的实用性，教学过程应适当增加将制图知识与实际生产相结合的环节，以项目任务的形式进行。

基于项目任务的工程制图教学，围绕具体的项目任务进行学习，以学生为主体，教师为主导，师生共同参与完成[8]。学生按需学习，亲身实践，从被动学习变成主动学习，这种学习方式能有效提高学生的自学能力，充分发挥学生的创造潜能，使得学生能更深入地掌握工科行业的“工程语言”，可以说基于项目任务的学习是一种“仿工作”模式的学习形式。对于一个具体项目的方方面面，教师不可能每一点都跟学生讲解清楚，这就需要学生自主地学习，根据问题查阅相关资料，这一学习过程有利于提高学生今后解决问题的能力。学生进行项目任务过程中遇到无法解决的问题时，教师进行引导性指导，引导学生用科学的思维和方法去分析问题和解决问题。

四、结合制图技能竞赛引领制图教学

组织学生参加各级竞赛和全国CAD技能等级考试等，为学生搭建创新学习、交流和展示个人才能的平台，以提升学生高技能创新水平。目前主要的工程制图相关竞赛有：世界技能大赛CAD机械设计项目、“高教杯”全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛和各省市及学校组织的竞赛[9]。通过这些课外相关竞赛活动，从思想上解决学生“为什么学习”工程制图的问题，使学生重视学习并认真掌握制图基础知识和技能，提高工程意识和创新意识。

参加制图相关的各种技能竞赛，将工程实践知识与工程制图有效衔接，提升分析问题和解决工程问题的理性思考能力及技能，可以促进理论学习向实践能力的转化，以便学生更顺利地学习和理解工程制图内容，激发学生参与教学和师生互动的热情及求知欲，培养学生的专业兴趣，强化培养学生的工程实践能力、创新能力和可持续发展能力。

五、结语

工程制图是工科专业的基础与核心课程，其教学效果的好坏关系到后续课程的学习，为此，各个高校的制图教师一直都在努力探索适合学生特点、课程特点和时代特点的教学方法，从将计算机技术、互联网技术引入制图教学，到基于项目驱动教学、结合制图竞赛来引领教学。这些教学方法与改革都将提升学生阅读和绘制工程制图的能力，提高教学质量，达到良好的教学效果，有助于学生将课堂学习有效地运用到实际工程问题中。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 李勇，范修文，张宏. 工程制图课程改革研究進展[J]. 新疆农机化，2014（6）：37-41+48.

[2] 教育部. 普通高等学校本科教学工作水平评估方案[R]. 2018.

[3] 李欣. 虚拟现实及其教育应用[M]. 北京：科学出版社，2008.

[4] 朱文博，陈龙，崔怡，等.基于虚拟现实技术的机械制图教学[J].教育教学论坛，2014（9）：57-58.

[5] 朱文博，崔怡，瞿元赏.基于翻转课堂的工程制图教学研究[J].科教文汇，2016（9）：55-57.

[6] 舒宏，胡清泥，高菲. 中日机械制图教材的比较及对教学改革的启示[J]. 工程图学学报，2010（4）：166-171.

[7] 张彦娥，Chulho Yang，李丽. 中美工程制图及CAD系列课程及教育比较：以中国农业大学和OSU为例[J]. 图学学报，2013，34（2）：125-129.

[8] 冯冬菊，王丹虹，徐占国. 基于项目驱动的机械制图教学改革[J]. 实验室科学，2012，15（3）：25-27.

[9] 许国玉，张梦，兰朝凤. 依托“技能竞赛和考试”提升机械制图创新教育[J]. 图学学报，2015，36（2）：631-637.

[责任编辑：钟 岚]

UG软件工程制图论文范文第3篇

摘要：近些年，计算机技术得到了非常广泛的运用。在测绘工程中应用计算机制图技术，可以有效提升测绘工作效率，提升制图的精准度。基于此，本文对计算机制图的优势进行了简要分析，并对计算机制图在测绘工程中的具体应用展开了探讨，仅供参考。

关键词：计算机制图;测绘工程;应用

我国在引入计算机辅助制图以前，一直使用传统的手工制图，手工制图不仅工艺繁琐复杂，而且成图周期长。此外手工制图精度低，不易修改。由此可见，传统的手工制图远远不能满足科学技术发展的需求，为此迫切需要提高地质制图技术的自动化。目前，只要给计算机提供相关数据，它就能绘制出人们所需的图像。利用计算机技术制图，可以收到准确度高、速度快的效果。因此，研究人员将计算机制图引入测绘工程，这大大提高了施工的质量，也节省了时间和成本。

1 测绘工程制图中利用计算机技术的主要优点

1.1 二次加工数据加强数字化的特性

计算机制图能够把我们在实际工作中所获取的信息和地图中的信息进行实际的结合，并且一一对应，能够分析地形和地形之間的显著性差异，能够按照自身用户的需求来时计算机制图保存相应的数据信息。并且在完成绘制中能够新型备份工作，这样能够避免产生一定的损失，出现对数据以及图标等内容的错误删除现象。

1.2 操作性比较强

如果采用原始制图的办法只会消耗较多的时间，并且可能由于外界因素的原因导致制图的不准确性，然而由于外界因素而影响计算机制图是基本不可能发生的。并且计算机制图能够提高制图的技能，以及在进行作业时能够提高自身的要求，在进行制图操作时，我们一定要严格的按照相应的指标进行作业使用不同的标记符号来进行记录，这样才能够得到对应的数字地图，并且能够全面的了解数字模型以及地形还有其他数据内容。

1.3 绘制出的图形精确度高

利用计算机来进行制图其最明显的优势就是具有比较明显的数字化特征。能够在非常短的时间里来进行信息的处理，如果能够更加科学合理地利用计算机则可以缩小制图的错误率。通过人机的完美结合，我们能够针对制图的加工修改等方面的内容来进行稳定的操作，这样就能够保证整体测绘工程制图的质量，并且能够提高工作人员的主要效率。完成测绘工作时，我们需要使用打印机绘图仪把图像进行输出打印，这样能够更加直观的增强测绘图纸的客观性。

1.4 储存量非常丰富

计算机具有很大的储存量，能够针对保存传输，修改更新地图中的数据等进行一系列的操作，随着我国科学技术的不断发展，面对共享资源信息已经逐渐的进行普及，并且这也会转变成一种常态化的现象，这样能够更好的为地图创造更加有利的条件，在进行计算机数据库的分享时能够获得丰富并且大量的信息满足用户多方面的需求。

2 计算机技术在测绘工程制图中的主要应用

计算机制图不仅仅是要求达到科学技术的水平，并且还需要测绘人员具有更高的能力和素养，能够保证计算机制图把自身的优势进行充分的发挥，这样才能够提高整体图纸的质量以及制图的效率。针对科学技术的不断发展。测绘工程也越来越重视自动化的建设，所以加大计算机在测绘工程中的应用，能够更加有效地提高测绘工程中的质量，面对计算机制图所体现出的优点，更加能够提高整体测绘的效果。

2.1 应用的要求

面对计算机在测绘工程中应用的要求来说，主要具备以下几点，第一点必须要有制图素养。制图素养是掌握整体计算机制图中的重要内容，也是基本内容。在进行具体操作中掌握几何图形，地形剖析图，投影等内容是必备的也是必不可少的。第二点是要具有专业绘图的素养。具备专业绘图的素养，我们可以理解为能够明白在建筑设计图中的形态内容，并且能够通过对实际环境的观察和了解来绘制施工图纸，并且处理好各层各级之间的关系，这样才能够在真正的工作中把计算机技术与测绘工程制图进行完美的结合。如果想要提高测绘技术，还有施工技术，测绘人员一定要具备高水平专业素养。第三点具有实际操作能力。对于计算机制图的大量应用，不仅仅需要相关的人员掌握知识和内容，还需要这些人员具备绘图的能力，这样才能够不断地进行知识面的扩充，要把他们的理论与实际进行结合，这样才能够提高整体的绘图效果，让测绘工程有一个更加明确的发展方向。

2.2 计算机技术在测绘工程中的发展

在测绘工程制图中，利用计算机技术能够节省人力，财力以及物力，并且对于某些资源来说能够更加有效地进行利用。针对制图的效果来说，其最重要的原因是相关人员所完成的质量计算机技术能够为施工企业提供更加科学的制图办法，并且能够促进工作的正常开展。在目前阶段的软件中，更新速度是非常快的，这样更加有利于计算机技术在测绘工程中朝着更加新颖的方向发展，其主要表现在以下几点。第一点窗口界面的主导性。因为每年窗口界面的数量都在增加，并且目前窗口的技术还是不够完整的，人们需要结合实际的状况来进行改善，这样才能够让窗口更好地表现出关于计算机技术方面的优点。第二点实现共享资源。对于资源数据库中的数据统计分析，能够不断完善相应的功能和模块，实现用户之间的交流和沟通，这样能够在各自比较有特色的制图软件中来提高整体制图的质量。第三点加大管理信息数据的力度。对于加大信息管理数据的力度，能够更好的定位技术的发展方向，能够针对测绘仪的位置来进行调整，这样能够满足不同工程中的不同需求，更好的为今后的施工工程所服务。

3 结束语

综上所述，目前计算机技术在测绘工程制图中体现着非常重要的地位，并且随着我国科学技术的不断进步，创新测绘工程制图必须要利用计算机技术，这样才能够确保绘图的正确性和准确性，有利于是绘图工作的顺利完成。但是目前计算机制图技术还是有一定的进步空间，所以在未来我们一定要加大这一方面的研究，促进计算机技术在测绘工程制图中的发展。

参考文献

[1]魏翔. 计算机制图在测绘中的应用现状及问题解决路径[J]. 电脑知识与技术， 2020， 16（04）：258-259+275.

[2]窦华军， 马亮. 探讨计算机技术在测绘工程制图中的应用[J]. 数字技术与应用， 2019， 37（03）：49-50.

[3]卓丽云， 庄明凤. 计算机绘图在工程制图实践教学的应用探索[J]. 机电技术， 2018（2）： 107-109.

（辽宁旭日测绘有限公司 辽宁 沈阳 110000）

UG软件工程制图论文范文第4篇

摘要：在机械设计中，常见的三维机械设计软件品种繁多，各有侧重，如SoildWorks、ProE、Catia、UG等，设计人员应根据自身设计领域、设计要求合理选择适宜的设计软件。UG软件是三维设计软件中的优秀产品，在汽车制造、模具设计、机械设计等领域应用广泛，其造型灵活方便，曲面功能强大，集成了CAD、CAE、CAM等强大套件，可精确描述机械设计中各零件设计参数、运动仿真等参数。本文深入分析了UG软件各模块功能，并以压铸机取料手结构设计为例，详细分析零件建模、虚拟装配、运动仿真等过程，以期为机械设计研究提供有益参考。

关键词：机械设计;UG软件;CAD;CAE;CAM

UG软件（Unigraphics NX）是Siemens PLM Software公司出品的产品设计解决方案，可为用户产品设计和加工过程提供数字化造型和验证手段，可满足用户虚拟化产品设计、工艺设计需求及各种工业化需求。由于UG软件是一种交互式计算机辅助设计（CAD）/计算机辅助制造（CAM）系统，其功能强大，可实现各种复杂实体和造型建构，能够为CNC加工、模具设计、二次开发设计等提供有效的设计平台。如基于UG软件刀具库选择初加工、半精加工、精加工等参数标准化，实现刀具轨迹延伸、缩短、修改等设计，并实现机械加工制造中按需设计。本文在研究UG软件设计内容和特点的基础上，研究了机械设计中UG软件CAD模块、CAM模块和CAE模块功能，并结合齿轮减速器设计分析了UG软件设计流程和设计内容，以期为机械设计中UG软件应用提供有益参考。

1 UG软件概述及特点

1.1 UG软件概述

UG软件是美国UGS公司研制的三维立体设计软件，是当前机械设计领域广泛应用的辅助设计、研究、制造软件。在机械设计领域中，UG软件可按需生成三三维模型，并可在机械设计中实现有限元分析，从而显著提高在机械设计的可靠性，为机械设计和数控机床加工、生产提供有力支持。同时，UG软件可面向多个领域提供多类型开发模块，支持多级用户开发。借助UG软件三维展示与设计，可实现产品造型设计、装配式仿真、运动仿真干预检查、运动轨迹干预检查等，可及时发现机械设计中的错误，确保机械产品设计精确。此外，借助有限元分析，可对机械零件设计是否满足设计要求进行判断，当设计满足设计要求时，可对产品设计进行二维设计和加工仿真验证，经验证合格后直接用以机械设备加工生产。当产品设计不满足设计要求时，可根据设计反馈信息修改设计方案调整后后进行有限元分析。通过UG软件应用，有效改善了传统的机械设计中仅能出具二维图纸或二维装配图且无法准确预测机械机构运行中各零件是否存在干涉、驱动力是否满足、运动部件行程是否达到要求等细节问题，防止机械设计中存在各种隐患和漏洞，提高机械设计的可靠性、准确性。

1.2 UG软件特点

UG软件具有显著的特点，主要体现在（1）设计界面交互，改善了其他设计方法的局限性，提高了机械设计效率;（2）软件操作界面可根据实际需求或个人偏好定制;（3）软件可需求自由定制工具条;（4）UG软件操作遵循动态交互原则，可通过简单操作设计对象实现机械设计;（5）实际设计中，设计人员点击操作次数显著减少，有利于提高设计速度和设计效率;（6）智能化操作效率高，可快速完成目标选择任务，节省大量设计时间。

2 UG软件在机械设计中的应用研究

在机械设计中，UG软件可根据其功能模块划分为CAD模块、CAM模块、CAE模块等。

2.1 CAD模块

CAD模块可实现设计文件的基本操作，包括文件的打开、查看、存储、着色、扩大、缩放、测量、分析、布局等操作。由于机械设计中零件设计具有一定的差异性，各零件设计方法、构造存在显著差异，但由于UG软件具有简单易学的阿特点，设计人员可根据实际需求选择工具栏内工具或命令完成不同零件的参数化操作。同时，由于参数化设计与对应命令之间存在一定的关联性，可快速、精准完成设计修改，并在设计修改后无需再调整关联设计即可自动调整，减少了关联调整步骤和操作，有效避免了因遗漏其他操作而造成机械零件设计错误，为设计人员集中精力进行零件设计提供了良好的条件，提高了机械零件设计的先进性和可靠性。

2.2 CAM模块

CAM模块主要面向机械设计提供多种功能加工模块，该模块可在一定条件下满足各级用户观察需求，观察内容包括刀具移动、图形编辑、图形修改等内容。同时，该模块包括多种加工和设计任务等程序，可实现的任务类型包括钻孔、攻丝等，功能菜单可根据用户实际需求修改或自定义菜单，可提高用户设计中零件粗、精加工操作，并为参数标准化提供支持。

2.3 CAE模块

CAE模块是一种高度集成化的实用工具模块，可在短时间内完成零件有限元处理，完成设计阶段零件设计有限元分析任务，并可通过设计优化得到高品质的设计产品，能够在保证产品设计质量的基础上进一步缩短机械零件设计时间。CAE模块可将零件设计模型转换为可用于有限元分析的工具，不仅可在设计模型上完成网格划分，还能够在特定条件下实现交互式划分，能够根据设计人员设计需求提供基本定义功能。在前后置处理完成后，CAE模块可将在有限元分析结果输出至以有限元为核心的解算器中并完成后续计算内容，在计算完成后以图形或动画形式输出设计结果，并可根据形式要求输出云图、等值线图等形式，可满足机械设计人员多元化需求。

3 基于UG软件的压铸机取料手结构设计

以某压铸机取料手结构设计为例，其设计过程为UG零件建模、虚拟装配、运动仿真等

3.1 零件建模

由于UG软件具有良好的实体建模功能，设计人员可根据零件外形绘制草圖，添加零件尺寸约束，并通过拉伸、旋转、扫面、放样、切分、倒角、布尔运算、抽壳等命令完成各零件设计（如图1所示），并在零件装配中及时发现零件设计中尺寸参数存在的冲突问题并予以修改。在取料手结构设计中，机械零件装置包括旋转装置、水平移动装置、竖直移动装置等，涉及的装置运动方式是电机驱动、齿轮齿条转动、皮带轮传动、气缸驱动等，需建模零件涉及机架、电机、气缸、齿轮、齿条、卡爪、直线导轨等，经绘制完成后放入取料手结构设计文件夹内（如图2所示）。

3.2 零件虚拟装配

UG软件提供了3种虚拟装配方法，包括自底而上的装配、自顶而下的装配、混合装配。

采用自底而上的装配方式时，先创建部件几何模型，再依次组合完成各零件装配，最后生成装配部件，完成整体装配。该方法是机械设计中最为常见的设计方法;采用自上而下的装配方式时，可在装配层上建立零件模型，并在建立其他零件设计的同时完成装配，即再装配文件中创建零件模型;采用混合式装配方式时，可根据装配设计需求灵活选择自底而上装配或自顶而下的装配方式。在该零件设计中采用混合式装配方式，在装置装配完成后对每个零件进行着色。以齿轮为例。齿轮装配方式包括面结合、对齐、定向三种约束条件，当约束条件不具备时无法完成齿轮啮合，需要在啮合齿轮上建立参考平面。建立参考平面时，先选中齿轮渐开线分度圆上一点，通过该点建立参考平面使其垂直于齿轮，即齿轮轮廓法线方向。并按相同方法在另一齿轮上设计参考平面，在两个参考平面上建立相对关系，即可实现齿轮的啮合。在虚拟装配过程中，如发现零件设计存在干涉或配合关系不合理的情况，应返回三维零部件状态修改，修改完成后继续进行虚拟装配，通过不断设计、装配、修改和完善，直至整个装配过程完成。

3.3 装置运动仿真

零件装配为系统后，需对装置运动轨迹进行分析，检查各零件运动轨迹和运动干涉情况，并通过三维动态仿真模拟真实的机构运动。动态仿真前，可对每个零件进行编号处理，并将每个零件按序设置为运动最小单元和副定义单元间运动，零件间的运动副主要包括旋转副、移动副、圆柱副、齿轮副等，完成运动副定义后可点击UG软件动画按钮观察零件运动轨迹，并借助Interference功能检查装置运动干涉，并可借助Aninmation选项获得运动过程速度、加速度等参数。在该装置运动仿真中，创建相对运动部件集合共计7个连杆，包括固定机架部分、水平横移部分、竖直部分、机械手水平旋转部分、机械手竖直旋转部分和卡爪开团部分，并按需加载模型材料特性，包括材料力学特性、弹性模量、泊松比、密度等参数，并根据装置机构动作设置运动副，包括滑动副、旋转副、齿轮副、齿轮条副，设置每个运动副时间函数，设计每个周期内完成所有运动参数。

3.4 添加机构载荷

在机构运动仿真后，为确保装置设计与真是的工程状态相符，可通过向机构添加一定的外载荷使其运动状态与真实状态相吻合。在取料手结构设计中，可在机构两连杆、运动副或连杆与机架之间添加机构载荷，用于模拟两个零件之间的弹性连接、模拟弹簧和阻尼状态，并对机构传动力、原动力等多零件之间的相互作用进行检查。

3.5 运动驱动、关键运动与运动仿真

运动驱动是装置产生运动的原动力。根据运动驱动形式可分为恒定驱动、 简谐运动驱动、运动函数、关节运动驱動等。取料手机构为低速机构，设计齿轮转速速率为10r/min即可满足装置功能需求。在设置运动驱动、关节运动和运动仿真时，需要设定的运动时间和解算步数越多，其分析结果越准确，但其花费的时间也越多。

3.6 仿真结果输出

运动仿真分析时，仿真结果输出生成一组数据表，可记录整个仿真过程中各零件位移、速度、加速度、受力等参数信息，仿真结果可以表格或图形形式输出，设计人员咋可根据输出结果分析装置设计成果。

4 结论

在机械设计中，虚拟设计是一种全新的设计理念，是当前技术革新的重要标志，UG软件高度集成了CAD、CAM、CAE等模块，具有强大的建模分析能力，可利用其装配功能可实现实现模拟装配、干涉检查、机构仿真等功能，能够及时发现机械设计中存在的错误，减少因设计错误造成的各种问题，缩短机械产品研发周期，并通过有限元分析、运动分析、运动仿真等功能对机械产品设计进行可靠性研究，对机械产品在质量和性能具有积极的促进作用。

参考文献：

[1]陈华.UG软件在工业产品设计中的应用[J].科技风，2019（27）：5-6.

[2]方芳.三维软件在机械加工中的应用[J].黑龙江科学，2017，8（08）：170-171.

[3]孙燕燕.UG软件在农业机械装置设计中的应用[J].农业科技与装备，2017（02）：26-28.

[4]朱小川.UG软件在建立机械电子产品三维设计平台中的运用[J].科技风，2015（05）：104.

[5]邓婕.浅谈UG软件在机械设计中的应用与研究[J].露天采矿技术，2012（02）：61-63.

[6]王灿.基于UG软件的机械零件设计研究[J].装备制造技术，2009（07）：35-37.

[7]郝喜海，林益平.UG软件及其在包装机械设计中的应用[J].包装与食品机械，2001（03）：26-28.

作者简介：涂祖蕾 性别：女 年月： 1978年9月 民族：汉族 籍贯：云南昭通 学历： 硕士研究生，职称：讲师   研究方向：机械制造及自动化

UG软件工程制图论文范文第5篇

经过两周的工程制图上机实习，让我深切感受到计算机绘图强大的功能特点：制图精度高、出图速度快。特别是输出高精度集成电路板图和以人力难以绘制的曲线曲面图尤为突出。

AUTOCAD是美国公司开发的一个很有代表的

二、三维交互图形软件，它的特点很鲜明 (1)、提供多种用户接口，具有友好的用户界面。(2)、提供机本绘图功能，二维绘图功能十分强大。 (3)、提供很强的图形编辑功能。 (4)、具有三维造型功能。 (5)具有开放的体系结构，提供二次开发接口。

两周实习期间，在老师精心的指导下，我们懂得了很多制图方法和技能：怎么运用偏转角、倒角、镜像、阵列、旋转、延伸、比例、拉伸等命令，通过这些基本的知识点我们学会画简单的装备图。对工程制图这门课有了更深的了解。

UG软件工程制图论文范文第6篇

在众多的计算机辅助绘图软件中，由Autodesk公司推出的AutoCAD系列软件使用最为广泛，它几乎涉及各个工程领域，功能强大、使用面广、开放性好等特点，同时也是一款二次开发的软件平台。

对于网络工程的学生来说，在运用AutoCAD绘制网络的综合布线图上拥有重要的作用。通过AutoCAD能对网络布线有高屋建瓴的作用，运用AutoCAD能使布线图更加清晰明确，为网络的施工布线带来极大的方便。对于如今的弱电设计，不仅仅只有电话和广播设计，随着时代的发展，还增加了消防报警与联动控制、共用天线、保安监视、空调DDC控制等。弱电设计的内容不断的扩充，技术越来越新，工作量越来越大，由此可见应用AutoCAD进行弱电设计是必然的，通过AutoCAD绘制出的弱电系统综合布线图，能够帮助设计人员、施工人员更加明确所要用到的材料、工具，以及材料的数量、工具的种类，为客户节省工程消耗、施工人员的工作时间以及系统搭建后对于用户的使用都带来了不可忽视的作用。

本学期学习的是工程制图与AutoCAD应用教程，虽然时间不是很长，但从中却学到了许许多多有用的知识。如：

1. 对于国家工程制图的介绍，让我们知道对于一幅有价值的图来说，他的大小、图例、字体都有严格的规定，本书开始就引入了国家制图标准，让我们学习中能严格按照标准去要求自己，为以后的绘图不至于违反国家的标准有很大的贡献，为绘图打下了坚实的基础。

2. 对于图形的绘制也有很多的技巧，在以前中学时段学过很多基本的图形，如：点、圆、矩形、曲线，以及图形的位置关系，如：相切、相交、内切、外切，但在这学期初次绘图时深表惭愧，对于这些在中学常用的图形、位置关系竟然全然忘记，无奈用了一个礼拜的时间去充实自己的头脑。在此之后对于图形的绘制以及图形位置的确定，都能得心应手。

3. 绘图的过程中发现，每张图都有自己固定尺寸，儿这些尺寸由全部固定在坐标的约束之下，因此，便有了相对坐标、绝对坐标、绝对极坐标、相对极坐标的区分，这些坐标的使用，贯彻了整个绘图的始终。每次绘制自己的图之前，都要去观察找出每幅图的聚焦点在哪里，然后从聚焦点出发，依次找到图中各个部分的关键点。只有当这些关键点找到，你的图才真正的看懂了，最后就要利用坐标的使用，来确定整幅图的基本位置，接着利用各部分图形间的位置关系来完成图的绘制。

4. 在学习的过程中老师教会了我们图层的使用，以及每种线的区别和使用场合。通过这些线能够让我们的图更加的标准美观，特别的有中心线，它使用在绘制图形的初期，用来确定圆、矩形、线的位置关系，通常两条中心线的交点用来表示圆的中心、多边形的中心以及某个图形的基本位置。此外还有轮廓线(图形中真实存在的线)、辅助线、切线、虚线等等。线型的变化能使图形更加美观、标准、容易别人看懂，而图层的使用使整幅图看起来更加有层次感、立体感。我常用的图层有中心线层、辅助线层、轮廓线层、标注层以及虚线层。对于这些线型和图层的结合使用，让自己在绘图的路上有了一个更加大的进步。

5. 二维下图形的绘制只是一种对于AutoCAD软件的基础应用，对于二维下的图形绘制为三维下实体的绘制打下了扎实的基础。在实体的绘制中，不仅仅是对基本图形、图形位置的处理，更多的是对于实体在三维环境下如何形成、每个大实体与小实体的空间位置关系、二维图形如何变换成为三维实体以及对于UCS坐标的灵活应用。实体的绘制经历了从简单体(如：球、矩形、圆柱)的绘制到组合实体的过程。在组合实体的绘制过程中，常常会因为两个基本体位置的错误而导致这个图形的变形，如：在三维下实体间的交、并、补关系的梳理。三维图形是对于二维图形的提升，更为以后的复杂图形的绘制铺好了前进的道路。

对于网络工程专业来说，将来可能会从事综合布线这部分的工作，那么对于工程制图必然有自己的行业内的规定，而对于越来越复杂、越来越深入的各个大楼的弱电系统的布线图，使用传统的纸、笔、尺去手绘制图则显得捉襟见肘。计算机的发展，带动了用计算机辅助工程师们去制图，让原本复杂繁琐的综合布线图能够很简单、清晰得展现在人们面前。CAD的出现给制图带来了极大的方便，通过在CAD中对图形进行编辑，使制图者能解放更多的时间去创新，提升了工作的效率，也缩短了每份工作的工期，为节约了人力物力。尤其可见，工程制图与CAD有密不可分的结合，CAD在工程制图中发挥着举足轻重的作用。