UGNXCAD电子教案.doc

xxxxxxxxx学院 《辅助制造实用软件》教案第一讲 UG NX基础知识1.1 UG NX 简介UG是集CAD/CAM/CAE为一体的三维参数化设计软件，是当今世界上最先进的计算机辅助设计、分析和制造软件之一，广泛应用于航空航天、通用机械、汽车、电子等领域1.UG NX特点UG的如下特点使其在CAD/CAM/CAE软件中具有领先地位1）采用主模型结构，主模型是供UG各模块共同引用的部件模型实施主模型的好处是在开发过程中对主模型的任何修改，相关模块会自动更新数据2）CAD/CAM/CAE三大系统紧密集成用户在使用UG强大的实体造型、曲面造型、虚拟装配及创建工程图等功能时，可以使用CAE模块进行有限元分析、运动学分析和仿真模拟，以提高设计的可靠性；根据建立的三维模型由CAM模块还可以直接生成数控代码，用于产品加工3）复合的建模方式采用复合的建模技术，将曲线的构建、实体的构建、几何模型的显示及参数化输出融为一体4）参数的关联输出双击建模模型即可修改模型，形象直观，修改方便5）曲面设计以非均匀 B样条为基础可以多种方法生成复杂曲面，功能强大。

6）良好的二次开发环境用户可用多种方式进行二次开发7）知识驱动自动化便于获致和重新使用知识2.UG NX 功能模块UG的整个系统由许多模块构成，涵盖了CAD/CAM/CAE各种技术，其中常用的几个模块介绍如下1）基本环境模块（Gateway）该模块是进入UG的入口，它仅提供一些最基本的操作，如新建文件、输入/输出不同格式的文件、层的控制、视图定义等，是其他模块的基础2）建模模块（Modeling）该模块提供了曲线、形象化渲染等三维造型常用工具曲线工具用来构建线框图；特征工具完全整合基于约束的特征建模和显示几何建模的特性，因此可以自由使用各种特征实体、线框架构等功能；曲面工具是架构在融合了实体建模及曲面建模技术基础上的超强设计工具，能设计出如工业造型设计产品般的复杂曲面外形3）制图模块（Drafting）该模块可使设计人员方便地获得与三维实体模型完全相关的二维工程图3D模型的任何改变会同步更新工程图，从而使二维工程图与3D模型完全一致，同时也减少了因3D模型改变更新二维工程图的时间4）装配模块（Assembling）该模块提供了并行的自顶而下或自底而上的产品开发方法，在装配过程中可以进行部件的设计、编辑、配对和定位，同时还可以对硬干涉进行检查。

在使用其他模块时，可以同时选择该模块5）外观造型设计模块（Shape Studio）协助工业设计师快速而准确地评估不同的设计方案，提高创造能力6）结构分析模块（Structures）该模块能将几何模型转换为有限元模型，可以进行线性静力、标准模态与稳态热传递及线性屈曲分析，同时还支持对装配部件，包括间隙单位的分析分析的结果课用于评估各种设计方案，优化产品设计，提高产品质量7）运动仿真模块（Motion Simulation）该模块可对任何二维或三维机构进行运动学分析、动力分析和设计仿真，可以完成大量的装配分析，如干涉检查、轨迹包络等交互的运动学模式允许用户可以同时控制5个运动副，可以分析反作用力，并用图表示各构件位移、速度、加速度的相互关系，同时反作用力可输出到有限元分析模块8）注塑流动分析模块（MoldFlow Part Adviser）使用该模块可以帮助模具设计人员确定注塑模的设计是否合理，可以检查出不合适的注塑模几何体并予以修正1.2 UG NX以Windows XP系统下的UG NX 7.0版本为例，阐述UG的使用方法通过对下列问题解答的方式让学生了解使用UG操作的一般流程和基本方法。

1.2.1定制UG工作环境1.UG工作界面简介启动UG并进入到建模模块后，其界面如图1.1所示，这就是UG NX 7.0 所提供的绘图环境标题栏菜单栏工具栏提示栏状态栏绘图区部件导航器选择要回放的宏构建文件选择对话框图1.1 UGNX 6.0的工作界面（1）标题栏标题栏的主要作用是显示应用软件的图标、名称、版本、当前工作模块以及文件名称等2）菜单栏UG NX 7.0 的菜单栏有13个下拉菜单组成，提供了UG所以的功能命令它与所有的Windows软件一样采用下拉式菜单，单击任意一项主菜单，便可打开它的一系列子菜单提示：UG NX 7.0版本的软件中菜单栏的最左边的图形显示了软件当前所在的模块，这一图形会随着用户调用不同的模块二发生改变，图1.1显示为基本环境模块的图形标志3）工具栏将菜单中常用操作命令一图标的形式放在一个工具条上，工具栏由若干个工具条组成，集成了UG中常用的命令提示：系统还提供了工具栏定制功能，以方便用户定义出符合自己需要的工具栏可以通过添加、删除按钮来自定义或创建自己的工具栏，还可以显示、移动和隐藏工具栏可以将工具条放置在任何位置上，具体操作可以参见后面工具栏定制4）部件导航器。

部件导航器也称造型树在绘图区域的左侧有一个树状的节点图形，这就是造型树，每增加一个特征，就会在造型树中增加一个节点造型树真实的再现了建模的过程，并反映了各个特征间的关系在造型树的节点上右击，可以对该节点进行编辑，如显示尺寸、参数编辑、删除、抑制和隐蔽体等5）绘图区创建、显示和修改CAD模型的区域绘图区的背景颜色也是可以定制的UG NX 7.0的绘图区左下角增加了方位坐标系这一坐标显示了文件的初始坐标系状态他不会随着工作坐标的更改二发生改变6）对话框UG的工具是与对话框紧密结合的，它的每一步操作都由对话框来提供属性的选择与参数的设置一般的对话框各部分结构如图1.2所示一个对话框可以分为几个栏，这些栏有些包含命令图标，有些包含下拉菜单，还有一些包含输入框对话框中还有一些部分由按钮组成命令名命令栏命令图标下拉菜单输入框按钮图1.2 UGNX 6.0对话框工作界面提示：UG NX 7.0中，对话框可以悬挂在命令轨道上，也可以脱离轨道到任意位置，可以通过单击对话框左上角的图标来切换它的位置对话框中常用按钮和它们的含义说明如下确定】：完成操作并关闭对话框或显示下一个对话框应用】：完成操作但不关闭对话框，可以继续使用该对话框。

后退】：回到上一个对话框或取消上一个选取的对象取消】：取消操作并关闭对话框7）提示栏和状态栏提示栏用于提示当前命令的操作步骤二状态栏则显示系统或图形的状态提示：提示栏中的信息非常重要，因为UG的绝大多数命令都需要很多步操作才能完成，学会看提示栏中提示，就不会死记硬背各个操作步骤了，这对初学者来说尤其重要2.工作环境的定制图1.3 “编辑系统变量”对话框的’工作界面UG系统默认的参数只能满足一般的需要，在使用过程中往往需要更改一些系统默认的控制参数，如切换语言环境、工具条定制、视图的显示方式和设置快捷键等1）如何进行中英文界面切换UG NX 7.0提供了多种语言界面，各种界面之间可以互相切换，切换方法如下：①单击【开始】︱【控制面板】︱【性能与维护】︱【高级】︱【环境变量】︱命令，弹出“环境变量”对话框②在“系统变量”列表框中找到“UGII_LANG”选项，单击【编辑】按钮，弹出如图1.3所示的“编辑系统变量”对话框③将“变量值”改成simpl_chinese或English④单击【确定】按钮，重新打开UG软件后即可进入中文界面2）工具栏的定制名称前的复选框内显示“√”符号的工具显示在工具条上，反之是隐藏的“文本在图标下面”复选框前显示“√”符号，则工具条会显示命令图标和名称，反之只显示命令图标图1.4 “定制”对话框工作界面如果显示所有工具条，UG的绘图空间将变得很小，为此需要对工具栏进行定制，使系统只显示常用的几个工具条，并且每个工具条上只显示常用的命令图标。

同时可以根据需要显示命令的名称或者将它们隐藏起来1）如何定制工具条的位置工具条显示在软件中的模式分为两种：一种是嵌入于工具栏中，另一种是悬浮在视图区域中嵌入式工具条可以放置在软件的4个周边，而浮动是工具条可以放置在视图区域的任意位置将工具条从工具栏中脱离的具体操作方法如下：①将鼠标指针放置在工具条的最前端竖条虚线处，等鼠标指针变为四向箭头②按下鼠标左键不放，拖动鼠标到合适的位置③释放鼠标左键名称前显示“√”符号的命令显示在工具条中图1.5 “编辑曲线”级联菜单工作界面方法1：在工具栏上右击，选择弹出菜单中需要的工具条，工具条名称前显示“√”符号的说明该工具条已经显示在工具栏中，反之则可隐藏该工具条方法2：将光标放在绘图区上方的任意位置，然后单击右键，在弹出的快捷菜单中单击【定制】命令，或者单击【工具】︱【定制】命令，弹出如图1.4所示的“定制”对话框通过选择或取消选择“工具条”选项卡中工具条名称前的复选框来显示或者隐藏相应的工具条3）如何显示/隐藏命令名称当单击“定制”对话框“工具条”选项卡中某一个工具条是，该工具条呈高亮显示模式定制”对话框的右侧“文本在图标下面”复选框显示了该工具条的显示模式，“文本在图标下面”复选框前的方框内显示“√”符号的，则该工具条同时显示了命令图标及相应图标的命令名称，反之仅显示命令图标。

也可以直接在某一工具条的级联菜单中选择“文本在图标下面”选项，如图1.5所示4）如何显示隐藏工具条上的命令在工具条上增减命令式增加工作效率和合理安排视图空间的有效方式以定制【编辑曲线】工具条上的命令为例，具体方法如下：①单击工具条右下端的三角符号，单击【添加或删除按钮】︱【编辑曲线】命令②在弹出的菜单中单击图标名称即可，如图1.5所示5）如何定制命令图标大小在图1.4所示的“定制”对话框中，单击“选项”选项卡，出现如图1.6所示的界面定制工具条图标大小和菜单图标大小图1.6 “定制”对话框的“选项卡”界面该对话框的下半部分可用来设置工具条图标的大小以及菜单图标的大小用户可根据需要选择一般推荐使用“特别小”图标扩大绘图区域的工作空间3）如何定制绘图区域默认的绘图区域是呈渐变色的，从上到下，由浅蓝色至浅灰色用户可以自己定制背景颜色将背景设为白色为例，具体方法如下；①单击菜单【首选项】︱【可视化】命令②在弹出的“可视化首选项”对话框中单击【编辑背景】按钮，弹出“编辑背景”对话框，如图1.7所示③选择“着色视图”和“线框视图”栏中的“普通指引线”单选按钮④单击“普通颜色”栏的带色彩的方框，进入“颜色”对话框，如图1.8所示。

⑤在“基本颜色”栏中选择白色，单击【确定】按钮⑥单击“编辑背景”对话框中的【确定】按钮⑦单击“可视化首选项”对话框中的【确定】按钮4）如何定制快捷键图1.7 “定制键盘”对话框工作界面熟练使用快捷键能极大地提高草图绘制、三维造型等软件操作的速度用户可以根据需要定义快捷键，具体方法如下:①在图1.4所示的“定制”对话框中，单击对话框右下角的【键盘】按钮，打开如图1.9所示的“定制键盘”对话框②在“定制键盘”对话框的“类别”栏中，选择命令所在的菜单条，使之呈现高亮的显示状态例如，单击“文件”菜单条③此时，“命令”栏显示的是相应菜单条所包含的所有命令单击“命令”栏中的某一个命令，使之呈现高亮的显示模式④在“当前键”栏中显示了所选择命令的快捷键例如，图中显示了【打开】命令的快捷键为Ctrl+O。