基于UG的液壓閥實(shí)體造型及拆裝動畫設(shè)計(jì)

劉永洪

摘 要：液壓閥是液壓系統(tǒng)中的控制元件，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，學(xué)生在理解和掌握時比較困難，該文以手動換向閥為例，介紹了利用UG軟件對液壓閥進(jìn)行三維造型設(shè)計(jì)的方法，應(yīng)用UG軟件建模模塊依次完成各個零部件的實(shí)體造型設(shè)計(jì)，在裝配環(huán)境中，完成手動換向閥的裝配，在裝配序列環(huán)境中，完成拆裝過程的設(shè)計(jì)，通過錄制命令最終實(shí)現(xiàn)了拆裝過程的動畫設(shè)計(jì)，將此設(shè)計(jì)成果應(yīng)用在與實(shí)踐教學(xué)中，可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高課堂教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：UG軟件 手動換向閥 三維實(shí)體造型 動畫設(shè)計(jì)

中圖分類號：TH137.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）11（c）-0148-01

液壓與氣壓傳動是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的專業(yè)課，在教學(xué)計(jì)劃中，需要講解各種液壓元件的結(jié)構(gòu)及工作原理等，教材上提供的都是平面的結(jié)構(gòu)圖或圖形符號，單純依靠教材學(xué)生在理解和掌握時存在一定難度。UG是一種可以實(shí)現(xiàn)三維實(shí)體造型和拆裝的軟件，利用該軟件可以實(shí)現(xiàn)液壓元件結(jié)構(gòu)的動畫展示。

1 基于UG的手動換向閥實(shí)體造型設(shè)計(jì)

液壓閥在液壓系統(tǒng)中應(yīng)用非常廣泛，學(xué)生學(xué)習(xí)過程中存在一定困難，為方便學(xué)生了解其結(jié)構(gòu)，利用UG軟件進(jìn)行了一系列液壓閥的實(shí)體造型及拆裝動畫設(shè)計(jì)。下面就以三位四通手動換向閥為例，對液壓閥的實(shí)體造型和動畫設(shè)計(jì)過程進(jìn)行分析。

三位四通手動換向閥的結(jié)構(gòu)主要包括閥體、閥蓋、閥芯、彈簧、控制手柄及相關(guān)定位密封等零件。首先以實(shí)驗(yàn)室中實(shí)物為參考，確定各零件的結(jié)構(gòu)形式及參數(shù)，然后利用UG軟件對各零件進(jìn)行了實(shí)體造型設(shè)計(jì)。

1.1 閥體的實(shí)體造型

三位四通閥的閥體上有五個結(jié)構(gòu)相同的沉割槽，因結(jié)構(gòu)完全對稱，在設(shè)計(jì)時只需繪制一半即可，另一半采用鏡像即可實(shí)現(xiàn)。在建模界面下，點(diǎn)擊創(chuàng)建長方體命令完成閥體外殼的造型，然后采用鉆孔、陣列、倒圓角、鏡像等命令完成閥體的實(shí)體造型設(shè)計(jì)。

1.2 閥芯的實(shí)體造型

與閥體相對應(yīng)的，閥芯上有三個臺肩，在建模界面下，通過應(yīng)用創(chuàng)建圓柱體、臺肩、鉆孔、倒圓角等命令實(shí)現(xiàn)閥芯的實(shí)體造型設(shè)計(jì)。

1.3 手柄的實(shí)體造型

在建模界面下，通過應(yīng)用創(chuàng)建圓柱體、繪制草圖、拉伸、創(chuàng)建球體、鉆孔等命令，完成手柄的實(shí)體造型。

1.4 裝配圖

在UG軟件建模模塊中，應(yīng)用各種命令，依次完成前后閥蓋、拉桿、銷子、彈簧、螺釘、螺塞、彈性擋圈等零件的實(shí)體造型。

合理設(shè)計(jì)各零件的安裝順序和位置關(guān)系，進(jìn)入UG軟件中的裝配功能界面，首先導(dǎo)入閥體，然后通過定位方式的選擇依次導(dǎo)入閥芯、右閥蓋、控制手柄、定位銷、拉桿、壓縮彈簧、套筒、彈性擋圈、左閥蓋、螺釘?shù)攘慵瓿墒謩訐Q向閥的裝配。

2 手動換向閥拆裝動畫設(shè)計(jì)

完成手動換向閥的裝配后，點(diǎn)擊裝配序列命令，進(jìn)入裝配序列界面，點(diǎn)擊新建序列命令，選用插入運(yùn)動命令，依次選擇各零件作為運(yùn)動對象，設(shè)定其運(yùn)動方向及位移，完成拆卸順序的設(shè)定，拆卸后效果（如圖1所示）。返回第一幀，點(diǎn)擊錄制命令錄制拆卸過程，導(dǎo)出并保存為“拆卸動畫演示”文件。打開“拆卸動畫演示”文件，即可演示手動換向閥的拆卸過程。

3 結(jié)論

液壓元件三維實(shí)體造型設(shè)計(jì)與Flash MX動畫制作軟件相結(jié)合，還可以實(shí)現(xiàn)液壓系統(tǒng)工作過程的動畫模擬演示。應(yīng)用在多媒體教學(xué)中，可以讓學(xué)生形象直觀地了解液壓系統(tǒng)的工作過程，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高課堂教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1] 王守城，容一鳴.液壓與氣壓傳動[M].北京：北京大學(xué)出版社，2008.

[2] 姜永武.UG典型案例造型設(shè)計(jì)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2009.endprint