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Unigraphics的应用现状及发展前景姓名：孙纪伟班级：机电二班学号：1201050048专业：机械设计制造及其自动化摘要UnigraphicsNX软件已成为当今世界机械CAD/CAE/CAM领域的新标准，它全方位的提供了从产品概念设计、精确设计、模具设计到模具型腔数控加工一整套功能，极大的缩短了产品开发的周期，提高了产品的竞争力。本论文主要介绍了UG的发展，现状及其前景。关键字：UG、发展、现状、前景UG产品介绍及发展历史UnigraphicsSolutions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。UGS公司是全球产品全生命周期管理(PLM)领域软件与服务的市场领导者，拥有46,000家客户，全球装机量近400万台套，公司总部设于美国得克萨斯州布莱诺市。UGS的愿景是建立一个理想的环境，使所有企业及其合作伙伴都可以通过全球创新网络来协同工作，以生产出世界级的产品并提供最完善的服务。同时，利用UGS开放的企业解决方案，帮助企业完成创新流程变革的伟大使命。UnigraphicsNX软件作为UGS公司提供的产品全生命周期解决方案中面向产品开发领域的旗舰产品，为用户提供了一套集成的、全面的产品开发解决方案，用于产品设计、分析、制造，帮助用户实现产品创新，缩短产品上市时间、降低成本、提高质量。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。UnigraphicsNX软件是构建于最新的体系结构——NX体系结构基础之上的，这是一个支持产品全生命周期管理的全新体系结构，是UGS公司同其主要客户一起设计开发出来的，以支持完整的产品工程。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SolidEdge、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，McDonnellDouglasAutomation公司成立。1976年，收购UnigraphicsCAD/CAM/CAE系统的开发商——UnitedComputer公司，Unigraphics雏形产品问世。1983年，UnigraphicsII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。1990年，Unigraphics作为McDonnellDouglas(现在的波音公司)的机械CAD/CAM/CAE的标准。1991年，Unigraphics开始了从CADCAM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。主要内容包括UGCAD基础入门、曲线的建立、曲线的操作与编辑、三维实体建模与编辑、草图的建立及约束管理、表达式、工程图的建立、工程图的编辑与注释、组件装配、组件爆炸视图、组件克隆及明细表、自由形状特征的建立与编辑等。1995年，Unigraphics首次发布WindowsNT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。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。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。2002年发布新版本－UGNX1，开始将I-deas与UG进行融合2003年发布新版本－UGNX2NX2也象征着世界两大领先的产品Unigraphics和I-deas的统一进程的第二步2004年发布新版本－UGNX3,NX3是将I-deas的重要功能移植入NX软件的第一个版本2005年发布新版本－UGNX4，最新版本的NX4以NX在数字化模拟和知识工程领域的领导地位为基础，并特别针对产品式样、设计、模拟和制造开发了新功能，它带有数据迁移工具，对希望过渡到NX的I-deas用户能够提供很大的帮助。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。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、NorthropGrumman、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ArcticCat等。UG进入中国以后，其在中国的业务有了很大的发展，中国已成为其远东区业务增长最快的国家。UG产品的功能与特点UnigraphicsNX是集CAD/CAM/CAE于一体的3D参数化软件，是当今世界最先进的计算机辅助设计、分析和制造软件之一，它涵盖了产品设计、工程和制造中的全套开发流程，为客户提供了全面的产品全生命周期解决方案，是当今最先进的产品全生命周期管理软件之一。UnigraphicsNX作为一款CAD/CAM/CAE集成系统，具有强大的功能，具体介绍如下。(1)产品设计利用零件建模模块、产品装配模块和工程图模块，可以建立各种复杂结构的三维参数化实体装配体模型和部件详细模型，并自动地生成工作图纸；设计人员之间可以进行协同设计；可应用于各种类型产品的设计，并支持产品的外观设计以及产品的虚拟装配和各种分析，省去了制造样机的过程。(2)产品分析利用有限元方法，对产品模型进行受力、受热和模态分析，从云图颜色上直观地表示受力或者变形等情况。利用结构分析，可以分析产品的实际运动情况和干涉状态，并可以分析产品运动的速度。(3)产品加工利用加工模块，可以根据产品模型或者装配体模型模拟产生刀具路径，自动产生数控机床能接受的数控加工指令代码。(4)产品宣传利用NX的可视化渲染可以产生逼真的艺术照片、动画等，可以直接在Internet上发布产品模型，以便于企业宣传。UnigraphicsNX的特点实现了知识驱动型自动化和利用知识库进行建模，同时能自上而下进行设计，以确定子系统和接口，实现完整的系统库建模。知识驱动型自动化就是终端用户能够利用系统向导进行操作，由于有制作向导的工具，因此用户可以添加设计方法。系统库建模使用的是先前版本中的被称为“WAVE”的设计技术。同时UGNX还是Unigraphics与I-deas进行整合版本，实现了它们的互操作性。在一个系统中进行设计，而另一个系统中可以对该设计进行分析和加工。用户可以充分利用两套软件的优势来优化产品的研发流程，以获取更高德尔价值。两套系统之间保证双向变更的相关通知及更新，实现对历程树等智能跟踪。按照不同的设计阶段，两套系统将逐步实现对几何参数，模型文件，产品数据的交互操作功能。比如，在绘制产品的二维图形时，可以将I-deas数据自动读入UGNX中，在草图设计追加约束条件。UnigraphicsNX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和制造。UnigraphicsNX的面向过程驱动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。可以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。不仅具有强大的实体造型、曲面造型、虚拟装配以及产生工程图等设计功能，而且在设计过程中还可以进行有限元分析、机构运动分析、动力学分析和仿真模拟，大大提高了设计的可靠性。同时，可以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OPENGRIP、OPENAPI均简单易学，实现功能多，便于用户开发专用的CAD系统。具体来说，该软件具有如下特点：(1)具有统一的主模型数据库，真正实现了CAD/CAM/CAE等各模块之间的无数据交换的自由切换，从而实现并行工程。(2)采用复合建模技术，可以将实体建模、曲面建模、线框建模、显示几何模与参数化建模融为一体。(3)用基于特征(如孔、凸台、型腔、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方法，并能用参数驱动。(4)曲面设计采用非均匀有理B样条作为基础，可以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，可以方便地从三维实体模型直接生成二维工程图。能够按ISO标准和国标标准标注尺寸、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等生成各种剖视图，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。目前著名的CAD/CAM/CAE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（GRAPHICALINTERACTIVEPROGRAMING）和UFUNC（USERFUNCTION），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。具有友好的用户界面，绝大多数功能都可以通过图标实现。进行对象操作时，具有自动推理功能，在每个操作步骤中，都有相应的提示信息，以便于用户做出正确的选择。UG的应用领域UG在各行各业中的应用越来越广泛、越来越深入，虽然和AutoCAD等二维绘图软件相比UG的使用相对要难得多，但这并没有阻止人们对它的学习、使用及开发。这也充分说明了UG具有人们所渴望的优良的性能和灵活的开发方法。目前，随着信息技术的发展,市场上已出现了许多不同的CAD/CAPP/CAM软件,如CAD、UG、PRO/E、CAXA、Solidworks等等,其中,犹以PRO/E和UG为典型代表。PRO/E是基于参数化设计的典型软件,UG是基于模块化设计的典型软件。UGNX主要应用于数字化产品设计、数字化仿真和数字化产品制造等3大领域。1.数字化产品设计数字化产品设计又称全面设计技术。作为通向整个产品工程的一个主要的部分，Unigraphics产品设计技术涉及了绝大部分设计方法，使概念设计与详细的产品设计无缝组合。装配设计被提升为基于系统的建模，它提高了工程师对整个产品和生产过程进行评估的能力。评估过程中，工程师可以无限制地修改设计尺寸、零件或者整个部件。UGNX附加的开发设计工具还可以提高产品的质量，并且促进产品开发协作。2.数字化仿真UGNX软件具有强大的根据产品特性进行虚拟仿真的功能。传统的虚拟仿真往往意味着需要专门训练的工程师和昂贵的物理原型，尽管随着高级仿真工具的出现省掉了一些物理原型，但对产品而言，这些工具往往显得笨拙而不易操作，而且还要求操作人员经过高级的专门培训。而UGNX软件提供了专业的产品仿真应用模块，能够进行产品的运动仿真、结构强度分析和产品模态分析。随着更多现代化的仿真工具的嵌如，UGNX