UGNXCAD电子教案

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。

（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

标题栏 菜单栏 工具栏

提示栏 状态栏 绘图区 部件导航选择要回放的宏 构建文件选择对话框 图1.1 UGNX 6.0的工作界面