UG NX 4.0实战教程

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1、 UG NX 4.0实战教程第1章 UG NX 4.0概述 UG NX 系统简介 UG NX 4.0常用模块 UG NX 4.0的主要技术特点 参数化设计概述 表 达 式 本章要点1.1 UG NX 系统简介 UG NX是一种交互式计算机辅助设计、计算机辅助 制造和计算机辅助工程（CAD/ CAM/CAE）系统， 由美国EDS公司提供。 UG NX基于Windows平台，功能覆盖了从概念设计 到产品设计的整个生产过程，广泛应用于航空、汽 车、造船、通用机械、模具和家电等领域。它提供 了强大的实体建模技术和高效的曲面构建能力，能 够完成最复杂的造型设计。自UG NX软件1990年被 引入中国以来

2、，在国内得到了越来越广泛的应用， 现已成为我国工业界使用最为广泛的大型 CAD/CAM/CAE软件之一。 1.2 UG NX 4.0常用模块 UG NX 4.0是通用的CAD/CAM/CAE一体化软件， 该软件主要包括以下一些常用的应用模块： （1）UG建模模块； （2）UG产品设计模块； （3）UG装配模块； （4）UG工程图模块； （5）UG模具设计模块； （6）UG数控模块； （7）UG注塑分析； （8）UG钣金设计模块。 1.2 UG NX 4.0常用模块 （1）UG建模模块；实体建模（UG/Solid Modeling）特征建模（UG/Features Modeling）自由曲面建模

3、（UG/Freeform Modeling）1.2 UG NX 4.0常用模块 （2）UG产品设计模块；该模块提供了三大功能可 用于产品的概念设计。其高级 图形工具Studio Visualize，通 过选择质量等级、光源、阴影 和工程材料等参数，可以制作 出精美的产品图像，从而加强 了CAD模型的视觉效果。其自 由形状功能（Studio Freeform ），可对曲面进行变形和变换 处理，使其能方便的创建复杂 的模型。其动态评估功能（ Studio Analyze），可对自由几 何形状进行分析和评估。 1.2 UG NX 4.0常用模块 （3）UG装配模块；该模块提供了并行的、自上而下和自下

4、而上的 产品开发方法。在装配过程中，可以进行零部件的 设计和编辑。零部件可灵活地配对和定位，并保持 其关联性。装配件的参数化建模还可以描述各部件 之间的配对关系。这种体系结构允许建立非常庞大 的产品结构，并在各设计组之间进行共享，使产品 开发组成员能够并行工作。 1.2 UG NX 4.0常用模块 （4）UG工程图模块；该模块使设计人员可以方便的获得与三维实体模型完全 相关的二维工程图。并保证了随实体模型的改变，同步更 新工程图中的尺寸、消隐线和相关视图，减少了因三维模 型改变更新二维工程图所需的时间。UG/Drafting支持工业 上颁布的主要制图标准，如ANSI/ASME、ISO、DIN、

5、 JSIS和我国的GB标准。 1.2 UG NX 4.0常用模块 （5）UG模具设计模块；该模块为模具设计人员提供了方便快捷的设计 方法，提供了标准化的标准件库，设计人员只需按 照步骤操作，即可方便快捷的完成模具设计。1.2 UG NX 4.0常用模块 （6）UG数控模块；该模块是连接UG所有加工模块的基础。用户可 以在图形方式下通过观察刀具运动，用图形来编辑 刀具的运动轨迹，其中有延伸、缩短和修改刀具轨 迹等编辑功能。针对钻孔、攻螺纹和镗孔等，它还 提供了点位加工程序。使用操作模板可进一步提高 用户化水平，如允许用户建立粗加工、半精加工等 专门的样板子程序。 1.2 UG NX 4.0常用模

6、块 （7）UG注塑分析；UG/MF Part Adviser致力于在初始概念设计时 关键的制造事件，为识别问题提供实质意义的忠告 ，工程师收到关于设计怎样修改将影响一个特定塑 料零件可模制性能的几何体的，注射浇口位置，材 料和注塑机压力的快速反馈。 1.2 UG NX 4.0常用模块 （8）UG钣金设计模块。UG软件提供了专供钣金设的钣金设计模块UGSheet Metal Design，它能帮助钣金工程师利用设计与制造相关联 的观点来合理化设计过程，从板料的生成、各道工序的完成 来逐步创建钣金零件。它可以看作是一个加工钣金零件的虚 拟环境，工程师可以直接在计算机屏幕上进行零件设计和装 配，产品

7、的制作过程与真实的产品制造过程几乎没有差别， 计算机屏幕上的产品就是未来产品的三维图像。 1.3 UG NX 4.0的主要技术特点 （1）产品集成开发环境。UG NX 4.0是集成的 CAD/CAM/CAE一体化软件，面向产品全生命周期而进 行，涵盖产品的概念设计、详细设计、装配、生成工程 图、运动分析和数控加工等方面。 （2）参数化设计。针对产品级和系统级进行设计，通 过应用主模型的方法，使设计、装配、分析、加工等所 有的应用模块之间建立对应的关联。 （3）并行工程。利用Internet技术，在设计过程中，不 同的设计人员可以同时进行不同的设计工作，每个设计 人员在设计过程中，随时可以获得整

8、个产品的最新信息 ，以便调整个人设计，满足整个产品的开发，也可以通 过网络接口方便地将自己的设计传输到其他设计人员手 中。 1.4 参数化设计概述 参数化设计（Parametric Design）也叫尺寸驱动（ Dimension-Driven），它不仅可使CAD系统具有交互式绘 图功能，还具有自动绘图的功能。目前它是CAD技术应用 领域内的一个重要的且待进一步研究的课题。利用参数化 设计手段开发的实用产品设计系统，可使设计人员从大量 繁重而琐碎的绘图工作中解脱出来，可以大大提高设计速 度，并减少信息的存储量。应用参数化设计系统进行机械 产品设计，其系统操作与运行比较简单，并能将已有的某 种机

9、械产品设计的经验和知识继承下来。参数化设计的参 数化模型的尺寸用对应关系表示，而不需要确定具体数值 。改变一个参数值，将自动改变所有与它相关的尺寸，并 遵循约束条件，这就是参数化模型。采用该模型将通过调 整参数来修改和控制几何形状，自动实现产品的精确造型 。1.5 表 达 式 表达式是UG NX参数化建模的重要工具，表达式记录 了设计过程中所有的特征参数，并以变量的形式出现 ，给变量赋予数值，其结构形式为： 变量名=数值（一个数学语句或条件语句） 当模型的结构发生变化时，变量的数值也随之改变， 反过来，当变量的参数发生变化时，模型也随之改变 ，因此，可以通过参数来控制产品的结构特征。 1表达式

10、名 表达式名又称变量名，是由字母与数字组成的字符 串，但第一个字符必须为字母，表达式名可含下划 线“_”，表达式名的长度必须限制在132个字符内， 表达式中的字符不区分大小写，如“a”和“A”是同一个 表达式名。 1.5 表 达 式 2算术表达式及运算符 算术表达式的形式如下：P0=3，p1=p0-1，p2=p1*3，p3=p12 UG运算符分为算术运算符、关系运算符和逻辑运算 符三种，与其他计算机语言的概念相同。1.5 表 达 式第2章 操 作 基 础 UG NX 4.0工作界面 UG NX 4.0布 局 操 作 UG NX 4.0图 层 操 作 UG NX 4.0基 准 特 征 UG NX

11、 4.0产品设计 本章要点2.1 UG NX 4.0工作界面 2.1 UG NX 4.0工作界面 2.1.1 工具条 常用的工具条如视图、标准 、特征、特征操作、装配等 ，将在后续的章节中详细介 绍，如图2-4所示。2.1 UG NX 4.0工作界面 2.1.2 资源管理器 资源管理器在设计过程中起着十 分重要的辅助作用，能够详细地 记录设计的全过程。设计过程所 用的特征、特征操作、参数等都 有详细的记录，包括装配导航器 （Assembly Navigator）、部件 导航器（Modeling Navigator） 、浏览器（Internet Explorer） 、培训（Training）、帮

12、助（ Help）、历史（History）、系统 材料（System Material）等，如 图2-10所示。单击资源管理器的 某个图标将弹出该资源窗口。 2.2 UG NX 4.0布 局 操 作 UG的视图布局功能主要用于控制视图布局的状态 和各视图的显示角度。用户可将绘图工作区设置为多个 视图，并且可以任意切换视图的显示，以方便自己进行 实体对象细节的编辑和观测。 2.2 UG NX 4.0布 局 操 作 2.2.1 打开布局 选择菜单【视图】|【布局】|【打开】，弹出如图2-12 所示的【打开布局】对话框，对话框中L1-single view 、L2-side by side、L3-up

13、per and lower、L4-four views、L6-six views为系统预定义布局，对应图2-13的 5种布局状态。 2.2 UG NX 4.0布 局 操 作 2.2.2 自定义布局用户可以根据需要建立自定义布局，操作步骤如下：（1）选择菜单【视图】|【布局】|【新建】命令，弹出【新建布局】对 话框。（2）在【名称】文本框里输入新建布局的名称，在【布置】下拉列表框 中选择布置格式，系统提供了6种布置格式，每种布置格式都是由一组默 认视图组成，在下部的9个按钮可选或不可选，根据布置格式而定。（3）用户可以根据需要，改变各个视图的布置格式，单击对话框下部的 某个可选按钮，则该按钮变为

14、选中状态，然后在列表框中选择按钮所在 位置的视图的形式即可。（4）保存布局。选择菜单【视图】|【布局】|【保存】命令，即可将创 建的布局保存。（5）单击【确定】或【应用】按钮，完成布局创建工作，关闭对话框。 2.3 UG NX 4.0图 层 操 作 UG软件提供了256个图层供用户使用，图层的应用 对用户的绘图工作会有很大的帮助。用户可以设置图层 的名称、分类、属性和状态等，还可以进行有关图层的 一些编辑操作。 2.3 UG NX 4.0图 层 操 作 2.3.1 自定义图层操作自定义图层的操作步骤如下：（1）选择菜单【格式】|【层的设置】，弹 出【图层设置】对话框。 （2）单击【编辑类别】按

15、钮，弹出【图层 类别】对话框。（3）在【类别】文本框中输入“solid”，单击 【创建/编辑】按钮，弹出如图2-18（b）右 图所示的对话框。（4）在【图层】下面的选项中，按住Shift 键选中120层，然后单击【添加】按钮， 则会显示120层为Included状态，2次单击 【确定】按钮，回到【图层设置】对话框。（5）按照类似的操作，设置草图、曲线、 参考对象、片体和工程制图对象等层。（6）设置完后，单击【图层设置】对话框 的【信息】按钮，查看层的设置情况。 2.3 UG NX 4.0图 层 操 作 2.3.2 工作图层 在一个部件的所有图层中，只有一个图层是当前工作层 ，所有的操作只能在工

16、作层上进行。而其他层则可通过 对它们的可见性、可选择性等的设置来操作。如图2-20 所示的按钮可用来更改列表框中图层的显示状态。 2.3 UG NX 4.0图 层 操 作 2.3.3 图层操作 图层的操作步骤如下： （1）选择菜单【格式】|【移动至图层 】命令或单击【实用工具】工具条中的 【移动至图层】按钮。 （2）选择需要移动的对象，单击【确 定】按钮，弹出【图层移动】对话框， 如图2-21所示。 （3）在【目标图层或类别】文本框中 输入对象想要移动的图层，也可在【图 层】列表框中选择要移动到的图层名称 ，单击【确定】按钮，即可将对象移动 到相应图层。2.4 UG NX 4.0基 准 特 征 基准特征是为了生成一些复杂特征而创建的一些辅助 特征，UG NX中，系统提供了4类基准