《UG工業(yè)設(shè)計簡明教程(NX-5.0版)》001

1、歡迎同學(xué)們學(xué)習(xí)“UG”課程非學(xué)無以廣才，非志無以成學(xué)1. UG 5.0概述 3. UG文件操作 4.課堂練習(xí)1 2. UG工作界面 第1章 從這里起步 5. UG視圖調(diào)整 6. 課堂練習(xí)27. 圖層和坐標(biāo)系 8. UG對象操作 9.課堂練習(xí)3 第1章 從這里起步 UG 5.0概述1.UG 5.0概述 1.UG的功能和特點(diǎn)UG的功能模塊 UG中的特征關(guān)系 UG的產(chǎn)品設(shè)計過程 UG 5.0概述 Unigraphics（簡稱UG，目前最流行的版本是NX 5.0）軟件由美國麥道（MD）公司開發(fā)，被廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車、造船、通用機(jī)械和電子工業(yè)等領(lǐng)域。 家用電器 航空航天 汽車制造 機(jī)械零件 UG的

2、功能和特點(diǎn) UG的功能非常強(qiáng)大，它集成了二維草圖設(shè)計、實(shí)體建模、自由曲面建模、裝配建模和工程圖等功能。總體而言UG具有如下幾個特點(diǎn)。功能模塊多：UG包含了眾多適應(yīng)不同需求的功能模塊，如建模模塊、鈑金模塊和制圖模塊等。 曲面功能強(qiáng)大：UG可用多種方法生成復(fù)雜曲面，特別適合汽車外形和汽輪機(jī)葉片等復(fù)雜曲面的造型設(shè)計。 出圖功能強(qiáng)：利用UG可以十分方便地從三維實(shí)體模型直接生成二維工程圖。 基于特征的建模方法：用戶可以通過按順序定義若干特征來創(chuàng)建零件模型，形象直觀并能用參數(shù)驅(qū)動。 參數(shù)化設(shè)計：UG是一個基于特征的參數(shù)化設(shè)計軟件，所建模型的形狀由特征尺寸來驅(qū)動，用戶可隨時通過更改特征尺寸值來快速地修改模型

3、。 具有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫：從建模、裝配、仿真設(shè)計到加工的整個產(chǎn)品開發(fā)周期中，所有相關(guān)的數(shù)據(jù)都由統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫管理。 UG的功能模塊 UG將其功能劃分成了不同的功能模塊，如下圖所示。 UG的功能模塊下面簡單了解一下UG常用的功能模塊。基本環(huán)境模塊：該模塊為其他所有應(yīng)用模塊提供支持。在該模塊中可以進(jìn)行新建、打開和保存文件，以及環(huán)境設(shè)置和動畫渲染等操作。 建模模塊：在該模塊中可以基于特征創(chuàng)建并修改零件模型。外觀造型設(shè)計模塊：在該模塊中可以創(chuàng)建精美的藝術(shù)曲線和曲面。裝配模塊：在該模塊中用戶可以模擬實(shí)際的機(jī)械裝配過程，利用約束將各個零件裝配成一個完整的模型制圖模塊：在該模塊中可以創(chuàng)建三維模型的工程圖。鈑金模塊

4、：在該模塊中可以設(shè)計并修改鈑金件。注塑模向?qū)K：在該模塊中可以進(jìn)行模具設(shè)計。加工模塊：在該模塊中可以進(jìn)行交互式編程，并根據(jù)編寫的程序進(jìn)行銑、鉆、車和線切割加工。運(yùn)動仿真應(yīng)用模塊：利用該模塊可以仿真和評估機(jī)械系統(tǒng)的大位移復(fù)雜運(yùn)動。UG中的特征關(guān)系 UG中所創(chuàng)建的模型是由若干特征組成的，在創(chuàng)建模型時除了要考慮創(chuàng)建特征的順序外，還應(yīng)注意特征之間的父子關(guān)系?！皥A柱”特征被稱為“凸臺”和“孔”特征的父特征，而“凸臺”和“孔”特征被稱為“圓柱”特征的子特征“圓柱”特征“孔”特征“凸臺”特征UG中的特征關(guān)系父特征和子特征的關(guān)系如下。父特征與子特征是多對多的關(guān)系，即父特征可以有多個子特征，子特征也可以有多個

5、父特征。 父特征和子特征都是相對而言的，即一個特征既可以是某一個特征的子特征也可以是另一個特征的父特征。刪除父特征時，其子特征也將被刪除；修改父特征時，其相關(guān)的子特征會自動同步更新。 UG的產(chǎn)品設(shè)計過程第一步：設(shè)計前的準(zhǔn)備。閱讀設(shè)計項(xiàng)目文件，了解設(shè)計目的，收集設(shè)計中所需的數(shù)據(jù)，而后編寫相應(yīng)的說明并制定設(shè)計層次等。 第二步：深入地理解要設(shè)計的模型。了解主要的設(shè)計參數(shù)、結(jié)構(gòu)、層次以及約束等設(shè)計中需要注意的方面。 第三步：考慮特征的創(chuàng)建順序以及特征之間的父子關(guān)系，并按主次順序創(chuàng)建特征，從而完成模型的主體設(shè)計。 第四步：在設(shè)計完成模型的主體后，對模型的細(xì)節(jié)進(jìn)行修改，最終完成產(chǎn)品的設(shè)計。 UG工作界面2

6、.UG工作界面2.菜單欄工具條資源條和導(dǎo)航器繪圖區(qū)UG工作界面 啟動UG NX 5.0后，系統(tǒng)將顯示UG NX 5.0的歡迎界面，如下圖所示。 UG工作界面利用UG NX 5.0歡迎界面中的“文件”“新建”菜單，可以新建一個文件，并進(jìn)入 UG的工作界面。菜單欄UG NX 5.0的菜單欄包括“文件”、“編輯”、“視圖”、“插入”和“格式”等12個菜單，每個菜單都列出了一組分類安排的命令。選擇菜單中的選項(xiàng)可以調(diào)用相應(yīng)的命令。工具條除了使用菜單外，UG還將常用的操作命令分類安排在不同的工具條中，方便快速調(diào)用。系統(tǒng)默認(rèn)打開的工具條有“標(biāo)準(zhǔn)”、“視圖”、“實(shí)用工具”、“分析”和“選擇桿”工具條。資源條和

7、導(dǎo)航器UG的資源條將所有的導(dǎo)航器窗口、歷史記錄窗口、集成Web瀏覽器組合在一個很小的公用區(qū)中，如下圖所示，單擊資源條中對應(yīng)的按鈕可以轉(zhuǎn)到相應(yīng)的窗口。資源條和導(dǎo)航器部件導(dǎo)航器是建模過程中最常用的導(dǎo)航器，主要有“模型視圖”、“Cameras”、“用戶表達(dá)式”和“模型歷史記錄”4組操作選項(xiàng)，如下圖所示。該選項(xiàng)展開可以見到對象視圖列表 該選項(xiàng)用來設(shè)置攝像機(jī)視圖 該選項(xiàng)用來顯示當(dāng)前視圖中使用的表達(dá)式 默認(rèn)展開的操作欄，顯示坐標(biāo)系和所有進(jìn)行的特征操作 繪圖區(qū) “繪圖區(qū)”又稱為“操作區(qū)”，是UG中用于創(chuàng)建、裝配和分析模型的區(qū)域，如下圖所示。在繪圖區(qū)中空白區(qū)域處右擊，可從彈出的快捷菜單中選擇相應(yīng)命令，進(jìn)行一些

8、快捷操作UG文件操作3.UG文件操作3.新建文件 打開和保存文件 導(dǎo)入和導(dǎo)出文件文件的切換新建文件 啟動UG NX 5.0后，在其起始頁選擇“文件”“新建”菜單，打開“文件新建”對話框，在該對話框的列表框中選擇一種文件類型，然后設(shè)置文件的名稱和保存路徑，最后單擊“確定”按鈕即可完成文件的創(chuàng)建。 新建文件下面簡單介紹一下UG NX 5.0的文件類型。 模型、模型樣式1和模型藍(lán)圖樣式：用來建立模型文件，如下圖所示。 帶有基準(zhǔn)坐標(biāo)的建模文件 帶有基準(zhǔn)坐標(biāo)和X-Y平面柵格的建模文件 帶有基準(zhǔn)坐標(biāo)和X-Y平面柵格且模型以藍(lán)色線框表示的建模文件模型模型樣式1模型藍(lán)圖樣式新建文件裝配：用來建立裝配文件。 外

9、觀造型設(shè)計：用來創(chuàng)建精美的曲線、曲面造型。NX鈑金和航空鈑金：用于創(chuàng)建鈑金文件。邏輯布線、機(jī)械布管和電氣布線：用于在裝配中繪制不同類型的管道線。 毛坯：用于創(chuàng)建不帶基準(zhǔn)坐標(biāo)的簡化模型文件。打開和保存文件 選擇“文件”“打開”菜單，打開“打開部件文件”對話框，在該對話框中選擇要打開的文件，然后單擊“OK”按鈕，即可加載文件。選擇要打開的文件 勾選“預(yù)覽”復(fù)選框后，在其上方的預(yù)覽窗口中將顯示所選文件中的模型 打開和保存文件選擇“文件”“保存”菜單，在打開的“命名部件”對話框中設(shè)置文件的保存名稱和路徑，單擊“確定”按鈕即可完成文件的保存。導(dǎo)入導(dǎo)出文件 UG的文件導(dǎo)入、導(dǎo)出功能為其提供了與其他工業(yè)設(shè)計

10、軟件進(jìn)行交互的途徑，用戶可以把其他格式的文件導(dǎo)入到UG中，也可以將UG文件導(dǎo)出為其他格式的文件，以供其他工業(yè)設(shè)計軟件導(dǎo)入使用。 選擇“文件”“導(dǎo)入”菜單，在彈出的下一級子菜單中選擇要導(dǎo)入的文件類型，再通過彈出的相應(yīng)對話框查找并選取要導(dǎo)入的文件，最后單擊“確定”按鈕，即可將文件導(dǎo)入到UG中。導(dǎo)入導(dǎo)出文件單擊該按鈕可查找要導(dǎo)入的文件 選擇要導(dǎo)入的文件類型 導(dǎo)入導(dǎo)出文件選擇“文件”“導(dǎo)出”菜單，在彈出的下一級子菜單中選擇需要導(dǎo)出的文件類型，然后在打開的對話框中設(shè)置導(dǎo)出后文件存放的位置以及其他信息，最后單擊“確定”按鈕即可將文件導(dǎo)出。 選擇要導(dǎo)出的文件類型 設(shè)置導(dǎo)出文件的存放位置文件的切換 在有多個模

11、型文件同時打開時，打開“窗口”菜單，單擊要切換的文件名即可將其切換為當(dāng)前文件。 選擇要切換為當(dāng)前文件的文件課堂練習(xí)14.課堂練習(xí)14.新建文件并定制工作界面課堂練習(xí)1新建文件并定制工作界面 本課堂練習(xí)將利用前面學(xué)過的知識新建一個模型文件并定制工作界面。 首先選擇“文件”“新建”菜單，新建一個模型文件，然后選擇“工具”“定制”菜單后利用打開的“定制”對話框顯示和隱藏工具條，如下圖所示。勾選該工具條可將其顯示到工作界面課堂練習(xí)1新建文件并定制工作界面利用工具條右上角的三角按鈕顯示和隱藏工具條中的工具。 將“曲線”工具條中的“螺旋線”按鈕顯示到該工具條中課堂練習(xí)1新建文件并定制工作界面選擇“首選項(xiàng)”

12、“可視化”菜單，利用打開的“可視化首選項(xiàng)”對話框更改繪圖區(qū)的背景顏色。 UG視圖調(diào)整5.UG視圖調(diào)整5.使用鼠標(biāo)/鍵盤調(diào)整視圖 使用視圖工具條調(diào)整視圖 使用菜單調(diào)整視圖 設(shè)置視圖布局 使用鼠標(biāo)/鍵盤調(diào)整視圖按住鼠標(biāo)滾輪和鼠標(biāo)右鍵，然后進(jìn)行拖動 ，或同時按下【Shift】鍵和鼠標(biāo)滾輪，然后進(jìn)行拖動 ，可平移視圖使用鼠標(biāo)/鍵盤調(diào)整視圖在繪圖區(qū)中按住鼠標(biāo)滾輪，然后進(jìn)行拖動 ，可旋轉(zhuǎn)視圖使用鼠標(biāo)/鍵盤調(diào)整視圖直接滾動鼠標(biāo)滾輪，可縮放視圖使用視圖工具條調(diào)整視圖 使用“視圖”工具條中的相應(yīng)按鈕，可以對視圖進(jìn)行更多的調(diào)整。下面介紹一下“視圖”工具條中一些常用按鈕的作用。 “適合窗口”按鈕 ：單擊此按鈕系統(tǒng)將

13、自動調(diào)整視圖，以顯示視圖中的所有對象。 “根據(jù)選擇調(diào)整視圖”按鈕 ：在繪圖區(qū)選取某一對象，然后單擊此按鈕，系統(tǒng)將自動調(diào)整工作視圖以適合當(dāng)前選定的對象。 使用視圖工具條調(diào)整視圖“縮放”按鈕 ：單擊此按鈕，然后在繪圖區(qū)按住鼠標(biāo)左鍵并拖動畫一個矩形框，矩形框內(nèi)的部分將被放大顯示，如下圖所示。 使用視圖工具條調(diào)整視圖“放大/縮小”按鈕 ：單擊此按鈕，然后在繪圖區(qū)按住鼠標(biāo)左鍵并上下拖動可縮放視圖。 “旋轉(zhuǎn)”按鈕 ：單擊此按鈕，然后在繪圖區(qū)按住鼠標(biāo)左鍵并拖動可旋轉(zhuǎn)視圖。 “平移”按鈕 ：單擊此按鈕，然后在繪圖區(qū)按住鼠標(biāo)左鍵并拖動可平移視圖。 “設(shè)置為WCS”按鈕 ：單擊此按鈕，可將視圖定向到工作坐標(biāo)系的X

14、-Y平面。 “恢復(fù)”按鈕 ：單擊此按鈕可將視圖恢復(fù)到上次視圖操作之前。使用視圖工具條調(diào)整視圖“截面”按鈕 ：創(chuàng)建橫截面視圖，以更好地觀察模型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如下圖所示。 使用視圖工具條調(diào)整視圖“顯示模式”按鈕 ：用于在繪圖區(qū)中會顯示不同的視圖樣式。 使用視圖工具條調(diào)整視圖“保存工作視圖”按鈕 ：單擊該按鈕可利用彈出的“保存工作視圖”對話框保存當(dāng)前視圖。在此處可設(shè)置新視圖的名稱使用菜單調(diào)整視圖 選擇“視圖”“操作”菜單，在彈出的子菜單中選擇相應(yīng)的視圖命令，也可對視圖進(jìn)行調(diào)整。 設(shè)置視圖布局 通過設(shè)置視圖布局可以在繪圖區(qū)中顯示多幅視圖。 選擇“視圖”“布局”“打開”菜單，打開“打開布局”對話框，在該對

15、話框的列表框中選擇一種布局方式，然后單擊“確定”按鈕即可完成視圖的布局。課堂練習(xí)26.課堂練習(xí)26.調(diào)整飛機(jī)模型視圖 課堂練習(xí)2調(diào)整飛機(jī)模型視圖本課堂練習(xí)將利用前面學(xué)過的知識來對下圖所示的飛機(jī)模型視圖進(jìn)行調(diào)整。例如平移、旋轉(zhuǎn)和縮放視圖，創(chuàng)建剖切視圖和進(jìn)行視圖布局。 圖層和坐標(biāo)系7.圖層和坐標(biāo)系7.圖層 坐標(biāo)系 圖層 在UG中，圖層好比一張透明的圖紙，在建模的過程中可以將不同的圖素放在不同的圖層中，從而方便繪制、修改和管理對象。 UG中共有256個圖層供用戶選擇使用。用戶只能選擇一個圖層作為工作圖層，在每個圖層中可以創(chuàng)建任意數(shù)量的對象。用戶可以隱藏和顯示圖層但不可以刪除圖層。圖層選擇“格式”“圖

16、層設(shè)置”菜單，打開“圖層設(shè)置”對話框，在該對話框的“圖層/狀態(tài)”列表框中選擇要設(shè)置的圖層，然后單擊下方的按鈕可設(shè)置圖層的狀態(tài)。 單擊此處的按鈕設(shè)置圖層的狀態(tài)在此列表框中選擇要設(shè)置的圖層設(shè)置可對哪些圖層的狀態(tài)進(jìn)行設(shè)置圖層在創(chuàng)建模型時，為便于管理，可以將某圖層上的對象移動或復(fù)制到其他圖層中。 選擇“格式”“移動至圖層”菜單， 利用打開的“類選擇”對話框選擇要移動的對象，再在打開的“圖層移動”對話框中輸入要移至的圖層號，即可將所選的對象移動至設(shè)定的圖層中 。圖層選取要操作的對象在此處可輸入要移動到的圖層號坐標(biāo)系坐標(biāo)系用于確定對象在三維空間中的位置和方向等。在UG中常用的坐標(biāo)系有絕對坐標(biāo)系A(chǔ)CS、工作

17、坐標(biāo)系WCS、基準(zhǔn)坐標(biāo)系CSYS等，它們都屬于笛卡兒坐標(biāo)系，可以使用右手定則來判斷其X軸、Y軸和Z軸的方向。 坐標(biāo)系絕對坐標(biāo)系A(chǔ)CS：是系統(tǒng)默認(rèn)的坐標(biāo)系，是唯一的，其原點(diǎn)和方向永遠(yuǎn)不變 。工作坐標(biāo)系WCS：是用戶自己定義的坐標(biāo)系，其原點(diǎn)和方向可根據(jù)需要定義 。基準(zhǔn)坐標(biāo)系CSYS：是創(chuàng)建特征時做基準(zhǔn)參考用的坐標(biāo)系，例如在三維空間中作為創(chuàng)建某個平面的參考。坐標(biāo)系工作坐標(biāo)系是UG中最常用的坐標(biāo)系，我們可通過“格式”“WCS”菜單中的子菜單，或“實(shí)用工具”工具條中的按鈕，設(shè)置其顯示狀態(tài)，以及位置和方向等。 這些按鈕用于調(diào)整工作坐標(biāo)系坐標(biāo)系下面簡單介紹一下“實(shí)用工具”工具條中用于調(diào)整工作坐標(biāo)系的各按鈕的

18、作用。 顯示 ：使用該命令可以在工作坐標(biāo)系的顯示和隱藏狀態(tài)間切換，如下圖所示。 坐標(biāo)系動態(tài) ：選擇該命令后，工作坐標(biāo)系變?yōu)樽髨D所示的形狀，我們可通過拖動控制箭頭、控制球和坐標(biāo)原點(diǎn)來平移、旋轉(zhuǎn)和自由移動坐標(biāo)系。 旋轉(zhuǎn) ：選擇該命令可利用打開的“旋轉(zhuǎn)WCS繞”對話框（如右圖所示）旋轉(zhuǎn)工作坐標(biāo)系。 利用此按鈕可繞+ZC軸旋轉(zhuǎn)工作坐標(biāo)系坐標(biāo)系原點(diǎn) ：可通過指定工作坐標(biāo)系的新原點(diǎn)來移動工作坐標(biāo)系。 定向 ：選擇該命令后，可通過打開的CSYS對話框來重新定義工作坐標(biāo)系的位置和方向。更改XC方向 ：選擇該命令后，可重新定義工作坐標(biāo)系的XC軸方向。更改YC方向 ：選擇該命令后，可重新定義工作坐標(biāo)系的YC軸方向

19、。 UG對象操作8.UG對象操作8.選擇和取消選擇對象 隱藏和顯示對象 刪除和恢復(fù)對象 變換對象 選擇和取消選擇對象 UG提供了多種選擇對象的方法，現(xiàn)介紹如下。在繪圖區(qū)單擊要選擇的對象直接選取，如左圖所示，或按住鼠標(biāo)左鍵在對象周圍拖出一個方框，方框內(nèi)的對象將全部被選中。 在部件導(dǎo)航器的“模型歷史記錄”列表中單擊模型的某組成圖素來選取該圖素。直接單擊選取對象單擊模型的組成元素可將其選中選擇和取消選擇對象進(jìn)行某些操作時，如果事先沒選中對象，系統(tǒng)會打開“類選擇”對話框 ，可在該對話框中設(shè)置相應(yīng)的過濾條件來選擇對象，如下圖所示利用“類選擇”對話框選取模型中的草圖曲線。 選擇和取消選擇對象利用“選擇桿”

20、工具條來設(shè)置可以選擇的圖素類型，如下圖所示。 設(shè)置過濾類型為“邊”則在繪圖區(qū)通過單擊或拖動方式只能選擇模型的邊 選擇和取消選擇對象利用“編輯”“選擇”子菜單中的選項(xiàng)來設(shè)置選擇的優(yōu)先級，如下圖所示。 若選擇“最高選擇優(yōu)先級-邊”菜單項(xiàng)，那么在選擇對象時，將優(yōu)先選取邊選擇和取消選擇對象取消對象選中狀態(tài)的方法。按住【Shift】鍵單擊要取消選擇的對象。 按【Esc】鍵取消所有對象的選中狀態(tài)。 選擇“編輯”“選擇”“全不選”菜單，可取消所有對象的選中狀態(tài)。隱藏和顯示對象 當(dāng)模型中的部分圖素阻礙了其他圖素的繪制和編輯時，為便于操作，可將這些圖素暫時隱藏，其方法如下。 選中要隱藏的對象后，單擊“實(shí)用工具”工具條中的“隱藏”按鈕，或選擇“編輯”“顯示或隱藏”“隱藏”菜單，即可將對象隱藏，如下圖所示。 隱藏和顯示對象在部件導(dǎo)航器中右擊要隱藏的對象，從彈出的快捷菜單中選擇“隱藏體”或“隱藏”菜單項(xiàng)，即可將該對象隱藏，如下圖所示。 隱藏和顯示對象選擇“編