UG NX软件概述及功能简介

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1、UG软件介绍1.1 UG概述UG是Unigraphics Solutions公司主要的CAD产品。它主要是为机械制造 企业提供包括从设计、分析到制造应用的软件，基于Windows的设计与制图产 品Solid Edge，集团级产品数据管理系统MAN，产品可视为技术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。自从UG软件出现以后，在航空航天、汽车、通用机械、工业设备、医疗器 械以及其他高科技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。在美国的航空业中，大量的应用UG软件；在俄罗斯航空业，UG软件有90% 以上的市场。

2、同时UG软件还在汽车、医疗器械、电子、高科技以及日用消费品 等行业得到普遍应用。自从1990年UG软件进入中国市场以来以其先进的理论、强大的工程背景、 完善的功能模块，在中国的应用迅速推广，使中国成为其远东地区业务增长最快 的国家。该软件不仅具有强大的实体造型、曲面造型、虚拟装配和生成工程图等设计 功能，而且在设计过程中可进行有限元分析、动力学分析和仿行模拟，提高设计 的可靠性。同时可用建立的三维模型直接生成数控代码，用于产品加工，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UG/Open API，UG/Open GRIP简单易学，实现功能多，便于用户开发专用CAD系统。具体来

3、说，该软件 具有以下特点：（1）具有统一的数据库，真正实现了 CAD、CAM、CAE等各种模块之间的无 数据交换的自由切换，可实施并行工程；（2）采用复合建模技术，可将实体建模、曲面建模、线框建模、显示几何 建模与参数化建模为一体；（3）用造型来设计零部件，实现了设计思想的直观描述；（4）充分的设计柔性，使概念设计成为可能；（5）提供了辅助设计与辅助分析的完整解决方案；（6）图形和数据的绝对一致及工程数据的自动更新。使用UG对公司而言，主要优点：通过优化设计,节约了材料和加工时间,降低了成本。通过直观的模型装配，可以更确切的判断夹具结构与干涉部位。通过WAVE几 何连接器并及时更新，可以保证修

4、改后的装配图与零件图的一致。而且，相关的 尺寸会自动做相应的修改。选择UG三维设计是未来的发展趋势。只有捷足先登才能具有市场优势，这也 是企业实力的表现。1.2 UG功能模块简介1.2.1 UG功能模块简介1、UG/GATEWAY（入口）本模块是UG各模块的入口，打开UG软件是系统自动进入本模块。本模 块支持一些关键性操作，如打开存在的UG文件、创建新的文件、保存文件、绘 制工程图、导入导出不同格式的文件等。应用Application菜单可以进入其他模 块，也可通过菜单退回到入口模块。2、CAD模块本模块包括了 UG/SOLIDMODLING（实体建模）、UG/FEATURES M0DELIN

5、G（特 征建模）、UG/FREEFROM MODELING（自由形状建模）、UG/ASSEMBLY MODELING（装配 建模）等基本模块，这些模块一起构成了 UG软件的强大的计算机辅助设计功能。3、UG/Solid Modeling （实体建模） 本模块将基于约束的特征建模和显示几何建模方法结合起来,并提供了强大的“复合建模工具”,用户可以建立传统的圆柱、立方体等实体，也可以面、 曲线等二维对象，同时可以进行拉伸、旋转及布尔操作,通过各对象搭建成结果 实体。4、UG/Features （特征建模） 本模块提供了基于约束的特征建模方式，利用工程特征定义设计信息，提供了多种设计特征，如孔、槽、

6、型腔、凸台等。所建立的实体特征可以参数化 定义，其尺寸大小和位置可以编辑，大大的方便用户操作，特别是对实体修改的 时候。5、UG/Freeform Modeling （自由形状建模） 本模块用于建立复杂的曲面模型，提供了沿曲线扫描、蒙皮、将两个曲面光滑的连接、利用点和网格构造曲面等功能，利用这些可以建立如机翼、直 气道、叶等复杂的工业产品。6、UG/Assembly Modeling （装配建模）本模块模拟实际的机械装配过程，利用约束将各个零件图装配一个完整 的机械结构。并提供了并行的、自上而下的、自下而上的装配方法。在装配过程 中还可以对零部件进行设计和编辑。同时装配以后各个零件还保持相关性

7、，这种 体系结构和装配方法允许构件非常庞的产品结构。7、CAM模块本模块包含 UG/CAM Base（CAM 基础模块）、UG/Post processing（后处 理模块）、UG/Lathe （车加工模块）、UG/Core & Cavity Milling （芯和型腔模 块）、UG/FixesAxis Milling （固定轴铳模块）、UG/FlowCut （顺铳模块）、 UG/Wire EDM （线切割模块）等基本模块，这些模块构成了本软件的CAM功能。8、CAE功能本模块包括了 UG/Mechanism （机构学）、UG/Scenario forStructure（有限元分析）等基本模块

8、，这些模块构成了 UG软件的计算机辅助 工程功能。9、UG的其他模块除了上面介绍的常用模块外，UG还有其他的一些模块。如钣金模块由 于钣金设计（UG/Sheet Metal Design）、用于管路设计的管道与布线模块 （UG/Routing、UG/Harness）、供用户二次开发的UG/OpenGRIP、UG/ Open API 和UG/0pen+组成的UG/Open开发模块等等，以上的模块构成UG的强大的功能。在建模过程我们通常采用特征建模和草图功能相结合的方法。1.2.2草图功能设计中应用最多的是二维草图绘制。草图是与实体建模相关联的，一般作为 三维实体模型生成的基础。该功能可以在三维空

9、间的任何一个平面内建立草图平 面，并在该平面内绘制草图。草图中提出的约束的概念，可以通过几何约束与尺 寸约束控制草图中的图形，可以实现与特征建模同样的尺寸驱动，并可以方便的 实现参数化建模。应用草图工具，我们可以绘制近似的曲线轮廓，在添加精确的 约束定义后，就可以完整表达设计的意图。建立的草图还可用实体造型的工具进 行拉伸、旋转等操作，生成与草图相关联的实体模型。修改草图时，关联的实体 模型也会自动更新。采用草图可以很方便的修改设计，因为草图特征就像三维特 征一样，是参数化可以修改的。在以下情况之下我们就可以使用草图设计二维轮 廓：（1）面线形状复杂，需要参数化;（2）曲线和引导线具有潜在的修

10、改性;（3）曲线的定位需要参数化，曲线相对与零件可能需要重新定位;（4）体素特征和成形特征不能满足设计要求;零件草图设计过程图:(1) 用什么方法设计：使用体素特征还是扫描特征，成形特征？(2) 如果是扫描方法，使用哪种特征？拉伸还是旋转？如一个圆柱体可用 一个圆拉伸，也可用一个矩形旋转得到。(3) 零件的外形有什么特点：是否经常修改？采用曲线还是草图？对于形 状复杂，经常修改的零件建议用草图。工作层的设置，一般遵守通常的规则：如草图放在21-40层，必要时企业可 制定标准。检查草图预设置：表达式形式、约束精度等。产生草图平面。1. 设计新的草图轮廓曲线；或者如果轮廓曲线已存在，将它们加入到草

11、图 中变成草图曲线。2. 施加约束：对草图曲线施加几何、尺寸约束；修改尺寸约束、几何约， 使草图符合设计意图。3. 草图是否需要定位：如果草图平面在物体的某个面上，需要将草图用尺 寸定4. 位在面上。5. 生成三维实体模型6. 检查零件是否符合设计要求。如果需要修改草图，选择Insert-Sketch7激活要修改的草图：选择草图名或者在导航器中找到该草图名，双击即 可。设置是设定草图设计中的一些操作约定，如捕捉角、小数点位数、字符高度、 尺寸变量显示形式等等。产生草图平面实际上定义一个平面和一个坐标系。产生 草图的步骤：8. 对草图进行约束、定位修改。9. 刷新三维模型。1.2.3 UG/CA

12、D实体建模功能UG复合建模模块无缝地集成基于约束的特征建模和传统的几何(实体、曲 面和线框)建模到单一的建模环境内，在设计过程中提供更多的灵活性，用户可 以选择最自然地支持设计意图的方法。CAD建模模块有许多明显优点：在设计过程中有更多的灵活性；允许参数按 需添加，不必强制模型全部约束，在设计过程中有完全的自由度，设计改变可以 很方便地进行；允许传统的产品设计过程按需有效地与基于特征的建模组合。用UG复合建模模块建立的模型是完全与构造的几何体相关，能够有效地使 用保存的产品模型数据，用户可以保护它在传统数据中的投资，在新的产品开发 中，允许重访早期的设计决定，提升已存设计知识的价值，而无需再返

13、工下游的 信息。1、实体建模(Solid Modeling)UG/Solid Modeling是所有其它几何建模产品的基础。2、实体操作(1) 利用实体体素：块，圆柱，圆锥，球；(2) 布尔操作：求和，求差，求交；(3) 显示的面编辑命令：移动，旋转，删除，偏置，代替几何体；(4) 从拉伸和旋转草图外形生成实体；(5) 为高级的相关定位的基准平面和基准轴3、片体和实体集成(1) 缝合片体到实体；(2) 分割和修剪实体允许转换片体形状到实体；(3) 从实体表面抽取片体。4、特征编辑(1) 编辑和删除特征：参数化编辑和重定位；(2) 特征抑制，特征重排序，特征插入。5、特征建模 (Feature

14、Modeling)特征建模设计可以以工程特征术语定义，而不是低水平的CAD几何体。特征 被参数化定义为基于尺寸和位置的尺寸驱动编辑，主要特征：(1) 面向工程的成形特征-键槽、孔、凸垫、凸台、腔-捕捉设计意图和增加 生产率;(2) 特征引用阵列-矩形和圆形阵列-在阵列中，个别的和所有特征是与主特征 关。6、倒圆和倒角(1)固定和可变的半径倒圆；(2)能够倒角任一边缘，(3) 设计的徒峭边缘倒圆不适合完全的倒圆半径但仍然需要倒圆。7、高级建模操作(1)轮廓可以被扫描，拉伸或旋转形成实体。(2)高级的挖空体命令在几秒钟内使实体变成薄壁设计。如果需要，内壁拓 扑将不同于外壁；(3) 对共同的设计元素

15、的用户定义特征User- Defined Features。8、自由形状建模 (Free Form Modeling)UG/Freeform Modeling用于设计高级的自由形状外形，或直接在实体上， 或作为一独立的片体， 除了它们不必闭合空间体积外，类似于实体。片体建模完全与实体建模集成并允许自由形状独立建立之后作用到实体设 计。许多自由形状建模操作可以直接产生或修改实体。自由形状片体和实体与它 们定义的几何体相关，允许重访早期设计决策及自动更新下游工作。(1) 自由形状构造功能强大的构造方法组：直纹，扫描，过曲线，网格曲面，点，偏置曲面； 自由形状可以定义以光顺通过多于外形；定义外形尖形拐角并可以包含不同数量 的曲线, 外形可以由线框, 实体边缘, 或也可以是草图, 结果是参数化的自由 形状；二次锥曲面与圆角；固定与可变半径圆角曲面。(2) 操纵自由形状可以编辑定义的参数；数学参数(如rho或公差)及构造几何体可以重定义； 通过下列任一方式直接操纵自由形状：控制多边形、改变曲面阶数、曲面上点、 边缘。1.2.4 UG软件的装配功能UG装配过程是指在装配过程中建立部件之间链接关系，它是通过关联条件 在部件之间建立约束关系来确定部件在产品中的位置。在装配中，部件的集合体 是被装配引用，而不是复制到装配中，不管如何编制