UG软件概述

1.UG软件概述3.上机实践4.UG文件操作2.UGNX5.0工作界面第1章开始UGNX5.0设5.UG视图调整计之旅6.UG图层和坐标系7.UG对象操作和管理8.上机实践9.上机实践第1章开始UGNX5.0设计之旅UG软件概述1.UG软件概述1.UG软件特点UGNX5.0功能模块UG产品设计过程UG的三维建模方法UG特征的关系UG软件特点UG是当今最先进的计算机辅助设计、分析和制造软件，被广泛地应用于航空航天、汽车、造船、通用机械和电子等工业领域，下图为使用UG设计的产品模型。UG软件特点UG软件主要有以下特点。UG软件包含了众多适应不同需求的功能模块。采用基于特征的建模方法作为实体造型的基础，形象直观，类似于工程师传统的设计方法，并能采用参数控制。采用复合建模技术，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等建模技术融于一体。具有统一的数据库，实现了CAD/CAM/CAE等模块之间的无缝数据交换。UG软件特点可用多种方法生成复杂曲面，特别适合于设计汽车外形和汽轮机叶片等复杂曲面的造型。二维图功能强大，可以方便地从三维实体模型直接生成二维工程图，可以按照ISO标准生成各种剖视图，以及标注尺寸、形位公差和汉字说明等。提供了界面良好的应用开发工具，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，便于用户开发专用CAD系统。具有良好的用户界面，绝大多数功能都可以通过图形化的界面实现；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，便于用户做出正确的选择。UGNX5.0功能模块基本环境模块这是UG最基本的模块，其他所有模块都建立在该模块的基础上，它支持包括打开、创建、存储等文件操作，以及环境设置、动画渲染等。当开始一个UG作业（如新建、打开UG文件）时，该模块第一个被启动。UGNX5.0功能模块CAD模块CAD（ComputerAidedDesign，计算机辅助设计）主要包括建模、制图、钣金、装配、注塑模等功能模块。下图所示为在CAD模块中绘制的轴承模型。UGNX5.0功能模块建模：提供了草图设计、各种曲线生成和编辑，以及特征建模、曲面设计等工具。制图：提供了多种工具使用户能从UG三维实体模型得到相关的二维工程图。钣金设计：它是基于参数和特征的钣金零件建模功能模块，可生成复杂的钣金零件，并可对其进行参数化编辑。装配：提供了自上而下和自下而上两种装配方法，模拟实际的机械装配过程，利用约束将各个零件图形装配成一个完整的机械结构。注塑模：为设计者提供了一个与UG三维建模完全整合的模具设计环境，可逐步引导用户进行模具设计工作。UGNX5.0功能模块CAM模块CAM（ComputerAidedManufacturing，计算机辅助制造）主要包括加工基础、后处理、型芯和型腔铣削、线切割等功能。下图所示为在CAM模块中设置的加工刀路。UGNX5.0功能模块加工基础：提供基于UG的所有加工模块的基础框架。后处理：使用户可以方便地建立自己的加工后置处理程序。型芯和型腔铣削：提供了粗加工单个或多个型腔的功能，并可以通过容差型腔铣削加工设计精度低、曲面间有间隙和重叠的形状。线切割：可以进行2轴和4轴线切割加工，并可以运用多种线切割方式。UGNX5.0功能模块CAE模块CAE（ComputerAidedEngineering，计算机辅助工程）主要包括机构运动及运动力学分析、结构分析、注塑流体仿真等功能。下图所示为在CAE模块中进行的运动仿真。UGNX5.0功能模块机构运动及运动力学分析：可以对任何机构进行运动学分析、动力学分析和设计仿真。结构分析：是一个集成化的建模分析工具，可以进行标准模态与稳态热传递分析和曲线分析等，并能对零件装配前后进行处理，用于工程仿真和性能评估。注塑流体仿真：对注塑模零件的塑料流动进行仿真，帮助模具设计人员确定注塑模设计是否合理，检查出不合适的部分。UG产品设计过程UG软件的设计过程一般包括以下五步。第一步：设计前的准备。阅读设计项目，了解设计目的，收集设计中所需的数据，而后编写相应的说明、层次结构等。第二步：充分地理解设计的模型。比如应该了解主要的设计参数、结构以及约束等设计中需要注意的方面。第三步：关键结构的设计。主要是对产品的主体结构进行设计，比如确定产品轮廓、轴线和定位孔等。第四步：零件的相关设计。主体结构设计完成后，需要单独设计每个零件结构。第五步：细节的处理。模型设计完成后，还需要对细节进行修改，以达到产品的设计要求。UG的三维建模方法UG的三维建模主要是通过“特征”来实现的，一个实体模型通常由多个特征组成，比如“长方体”特征、“孔”特征、“刀槽”特征等。下图所示为利用特征所建的模型。将曲线拉伸生成实体创建“孔”特征创建“凸垫”特征UG特征的关系在UG中，“父”特征和“子”特征具有以下特点。“父”特征可以有多个“子”特征，同时“子”特征也可以有多个“父”特征，即“父”特征与“子”特征是多对多关系。“子”特征可以是其他特征的“父”特征。“父”特征与“子”特征相关联，不能单独删除带有“子”特征的“父”特征，但可以单独删除“子”特征。“父”特征修改后，其相关的“子”特征会进行更新，如果不满足“子”特征的要求，“子”特征便会出错，无法显示。UG特征的关系如下图所示，在圆柱体的表面创建凸台和孔，则圆柱体就是“父”特征，而凸台和孔就是圆柱体的“子”特征。“圆柱”特征“孔”特征“凸台”特征UGNX5.0工作界面2.UGNX5.0工作界面2.工具条导航栏操作区UGNX5.0工作界面启动UGNX5.0后，系统将显示如下图所示的界面，此界面是UGNX5.0的欢迎界面。UGNX5.0工作界面利用UGNX5.0欢迎界面中的“文件”“新建”菜单，可以新建一个文件，并进入UG的工作界面，如下图所示。工具条在UG中使用最多的就是工具条，UG按照工具用途不同将其归类到不同的工具条中。系统默认打开的工具条是“标准”、“视图”、“实用”和“分析”工具条。工具条工具条工具条在UG中，要打开或关闭工具条，可在工具条区域单击鼠标右键，然后从弹出的快捷菜单中进行选择，下图所示为打开“曲面”工具条的操作。工具条在UG中，要添加或移除工具条中的按钮，可单击工具条右上角的下三角按钮，然后单击“添加或移除按钮”按钮，再选择相应的菜单进行添加，如下图所示。导航栏UG导航栏主要用于管理各个导航器、材料以及访问网站等，正确使用导航器可以加快建模速度，如下图所示。导航栏单击导航栏左侧的按钮可以转到相应的导航器窗口，部件材料导航器是建模过程中最常用的导航器，主要有四组操作栏，分别为“模型视图”、“Cameras”、“用户表达式”和“模型历史记录”。模型历史记录：这是默认展开的操作栏，显示坐标系和所有进行的特征操作，右击某个特征，可以在弹出的菜单中选择相应的命令对其进行操作。模型视图：将“模型视图”展开可以见到对象视图列表，右键单击某个视图，选择“MakeWorkView”命令可以将其设置为当前工作视图。Cameras：用来设置摄像机视图。用户表达式：用来展示当前视图中使用的表达式。导航栏在“模型历史记录”中右键单击某个特征，在弹出的快捷菜单中选择“抑制”菜单，从而抑制该特征在“模型视图”右键单击某个视图，选择“MakeWorkView”命令可以将其设置为当前工作视图操作区操作区也叫绘图区，是UG的工作区域，用于显示或制作模型，如下图所示。上机实践3.上机实践3.工具条的定制上机实践－－工具条的定制第一次使用UG时，系统仅显示部分常用的工具条，UG软件允许用户自己定制工具条，本实践将以打开“曲线”、“曲面”以及关闭“选择杆”工具条为例，介绍工具条定制方法，具体操作步骤可参照本书提供的视频文件“1-3(工具条的定制).AVI”。UG文件操作4.UG文件操作4.新建文件打开和导入文件保存和导出文件文件间的切换新建文件启动UGNX5.0后，在其起始页选择“文件”“新建”菜单，打开“文件新建”对话框，在该对话框的列表框中选择一种文件类型，然后设置文件的名称和保存路径，最后单击“确定”按钮即可完成文件的创建。选择“文件”“新建”菜单新建文件新建一个模型文件新建文件为了方便后面的学习，下面简单介绍一下其中一些UG文件的特点。模型、模型样式1和模型蓝图样式：用来建立模型文件，如下图所示。带有基准坐标和X-Y平面栅格且模型以蓝色线框表示的建模文件模型模型样式1模型蓝图样式带有基准坐标的建模文件带有基准坐标和X-Y平面栅格的建模文件新建文件装配：用来建立装配文件。外观造型设计：用来创建精美的曲线、曲面造型。该模式下包含许多专业的设计工具，如艺术曲线、艺术曲面、艺术编辑、艺术实体等，同时还可以添加背景、阴影、光线等如下图所示。NX钣金和航空钣金：用于创建钣金文件。逻辑布线、机械布管和电气布线：用于在装配中绘制不同类型的管道线。毛坯：用于创建不带基准坐标的简化模型文件。打开和导入文件选择“文件”“打开”菜单或在工具条中单击“打开”按钮，在打开的“打开部件文件”对话框中选择已存在的模型文件，然后单击“OK”按钮即可完成文件的装载，如下图所示。选择要打开的文件勾选“预览”复选框后，在其上方的预览窗口中将显示所选文件中的模型打开和导入文件UG也可导入其他工程软件制作的模型文件，例如，选择“文件”“导入”“Pro/E”菜单，如下图所示，然后在打开的对话框中选择要导入的Pro/E文件，可将Pro/E文件导入UG中。保存和导出文件文件的保存十分简单，选择“文件”“保存”菜单或单击工具条中的“保存”按钮，即可完成文件的保存。如果需要将当前图形另存为一个文件，可选择“文件”“另存为”菜单，打开“部件另存为”对话框，重新设置文件名和保存位置，然后单击“OK”按钮将文件保存。也可以将UG中绘制的图形导出以供其他软件使用，只需选择“文件”“导出”菜单，然后选择要导出的文件类型即可。文件的切换在有多个模型文件同时打开时，如果需要从一个文件切换到另一个文件，可打开“窗口”菜单，该菜单中包含了所打开的文件列表，单击要切换的文件名即可在不同的文件之间切换，如下图所示。选择要切换为当前文件的文件UG视图调整5.UG视图调整5.使用鼠标和键盘快速调整视图使用视图工具条调整视图视图布局设置使用鼠标和键盘快速调整视图在UG中，鼠标滚轮（同时又是鼠标中键）非常重要，使用它能够快速缩放、平移和旋转视图，此外，鼠标的3个键与键盘的一些按键组合使用可以实现不同的功能，具体作用如下表所示。使用鼠标和键盘快速调整视图在绘图区中按住鼠标滚轮并移动可旋转视图在绘图区中按住鼠标滚轮并移动可旋转视图使用视图工具条调整视图除了可以利用鼠标和键盘按键快速调整视图外，通过单击“视图”工具栏中的工具按钮还可对视图进行更多的调整。“视图”工具条使用视图工具条调整视图视图工具条中部分按钮的作用在1.2.1节中已经介绍，下面重讲述“剖切”、“显示模式”和“保存工作视图”按钮。“剖切”按钮：允许创建横截面视图，以更好地观察模型的内部结构，如下图所示。使用视图工具条调整视图“显示模式”按钮：单击该按钮将弹出一个下拉菜单，选中菜单不同的选项，在绘图区中会显示不同的视图样式，如下图所示。选择“静态线框”模式，对象将只以线框的形式表示出来使用视图工具条调整视图“保存工作视图”按钮：单击该按钮，可利用弹出的“保存工作视图”对话框保存当前视图。保存视图后，右击操作区，选择“定向视图”“定制视图”命令，可利用打开的”定制视图“对话框打开原先保存的视图。选择要打开的视图设置保存的视图的名称选择要保存的视图视图布局设置通过布局设置可以使绘图区中显示多幅视图。选择“视图”“布局”“打开”菜单，打开“打开布局”对话框，在该对话框的列表框中选择一种布局方式，然后单击“确定”按钮即可完成视图的布局。选择布局方式UG图层和坐标系6.UG图层和坐标系6.图层操作坐标系操作图层操作图层相当于传统设计者使用的透明图纸，在每个图层中设计一部分内容，然后将图层叠加起来就构成模型的整体，从而方便绘制和管理对象。在UG