- UG NX 7中文版完全自學一本通
- 云杰漫步科技CAX設計室編著
- 957字
- 2019-03-01 16:02:51
第1篇 基礎入門篇
第1章 UG NX 7入門
本章導讀
Unigraphics(UG)軟件為UGS公司推出的五大主要產(chǎn)品之一,UG NX 是下一代數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)系統(tǒng),融入了行業(yè)內(nèi)廣泛采納的集成應用程序,涵蓋了產(chǎn)品設計、工程和制造中的全套開發(fā)流程。它使得客戶能夠在一個完全數(shù)字化的環(huán)境中構思、設計、生產(chǎn)和驗證其離散制造產(chǎn)品,并獲取它們的產(chǎn)品定義。UG NX 先后推出多個版本,并且不斷升級,最新版本的UG NX 7進行了多項以用戶為核心的改進,提供了特別針對產(chǎn)品式樣、設計、模擬和制造而開發(fā)的新功能,為客戶提供了創(chuàng)建創(chuàng)新產(chǎn)品的新方法,并在數(shù)字化模擬、知識捕捉、可用性和系統(tǒng)工程4個關鍵領域幫助客戶進行創(chuàng)新。它帶有數(shù)據(jù)遷移工具,對希望過渡到UG NX 7的UG用戶能夠提供很大的幫助。本章將對UG NX 7的功能、界面及其安裝方法進行系統(tǒng)的介紹。
建議讀者在學習本章內(nèi)容時配合多媒體教學光盤,這樣可以提高學習效率。
學習要求

1.1 了解UG NX 7
UG NX 7是一個高度集成的CAD/CAM/CAE軟件系統(tǒng),可應用于整個產(chǎn)品的開發(fā)過程,包括產(chǎn)品的概念設計、建模、分析和加工等。它不僅具有強大的實體造型、曲面造型、虛擬裝配和生成工程圖等設計功能,而且在設計過程中可以進行有限元分析、機構運動分析、動力學分析和仿真模擬,以提高設計的可靠性。同時,UG NX 7可以運用建立好的三維模型直接生成數(shù)控代碼,用于產(chǎn)品的加工,其后處理程序支持多種類型的數(shù)控機床。另外,它所提供的二次開發(fā)語言UG/Open GRIP、UG/Open API簡單易學,實現(xiàn)功能多,便于用戶開發(fā)專用CAD系統(tǒng)。
1.1.1 UG的發(fā)展歷程
UG的發(fā)展歷程如下:
1960年,McDonnell Douglas Automation 公司成立。
1976年,收購了Unigraphics CAD/CAE/CAM系統(tǒng)的開發(fā)商——United Computer 公司, UG的雛形問世。
1983年,UG上市。
1986年,Unigraphics吸取了業(yè)界領先的、為實踐所證實的實體建模核心——Parasolid的部分功能。
1989年,Unigraphics宣布支持UNIX平臺及開放系統(tǒng)的結(jié)構,并將一個新的與STEP標準兼容的三維實體建模核心Parasolid引入UG。
1990年,Unigraphics作為McDonnell Dougla(s 現(xiàn)在的波音飛機公司)的機械CAD/CAE/CAM的標準。
1991年,Unigraphics開始了從CAD/CAE/CAM大型機版本到工作站版本的轉(zhuǎn)移。
1993年,Unigraphics引入了復合建模的概念,可與實體建模、曲線建模、框線建模、半?yún)?shù)化及參數(shù)化建模融為一體。
1995年,Unigraphics首次發(fā)布了Windows NT版本。
1996年,Unigraphics發(fā)布了能自動進行干涉檢查的高級裝配功能模塊、最先進的CAM模塊,以及具有A類曲線造型能力的工業(yè)造型模塊。它在全球迅猛發(fā)展,占領了巨大的市場份額,已經(jīng)成為高端及商業(yè)CAD/CAE/CAM應用開發(fā)的常用軟件。
1997年,Unigraphics新增了包括WEAV(幾何連接器)在內(nèi)的一系列工業(yè)領先的新增功能。WEAV這一功能可以定義、控制、評估產(chǎn)品模板,被認為是在未來幾年中業(yè)界最有影響的新技術。
2000年,Unigraphics發(fā)布了新版本的UG17。新版本使UGS成為工業(yè)界第一個可以裝載包含深層嵌入“基于工程知識”(KBE)語言的世界級MCAD軟件產(chǎn)品的供應商。
2001年,Unigraphics發(fā)布了新版本UG18。新版本對舊版本的對話框進行了調(diào)整,使得在最少的對話框中能完成更多的工作,從而簡化了設計。
2002年,Unigraphics發(fā)布了UG NX 1.0。新版本繼承了UG18的優(yōu)點,改進和增加了許多功能,使其功能更強大、更完美。
2003年,Unigraphics發(fā)布了新版本UG NX 2.0。新版本基于最新的行業(yè)標準,它是一個全新支持 PLM的體系結(jié)構。EDS 公司同其主要客戶一起,設計了這樣一個先進的體系結(jié)構,用于支持完整的產(chǎn)品工程。
2004年,Unigraphics發(fā)布了新版本的UG NX 3.0。它為用戶的產(chǎn)品設計與加工過程提供了數(shù)字化造型和驗證手段。它針對用戶的虛擬產(chǎn)品的設計和工藝設計的需要,提供經(jīng)過實踐驗證的解決方案。
2005年,Unigraphics發(fā)布了新版本的UG NX 4.0。它是嶄新的NX體系結(jié)構,使得開發(fā)與應用更加簡單和快捷。
2007年4月,UGS公司發(fā)布了UG NX 5.0——NX的下一代數(shù)字產(chǎn)品開發(fā)軟件,幫助用戶以更快的速度開發(fā)創(chuàng)新產(chǎn)品,實現(xiàn)更高的成本效益。
2008年6月,Siemens PLM Software發(fā)布UG NX 6.0,建立在新的同步建模技術基礎之上的UG NX 6.0將在市場上產(chǎn)生重大影響。同步建模技術的發(fā)布標志著NX的一個重要里程碑,并且向MCAD市場展示Siemens的鄭重承諾。UG NX 6.0將為其重要客戶極大提高生產(chǎn)力。
2009 年 10 月,西門子工業(yè)自動化業(yè)務部旗下機構、全球領先的產(chǎn)品生命周期管理(PLM)軟件與服務提供商Siemens PLM Software 宣布推出其旗艦數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)解決方案NX 軟件的最新版本。UG NX 7引入了“HD3D”(三維精確描述)功能,即一個開放、直觀的可視化環(huán)境,有助于全球產(chǎn)品開發(fā)團隊充分發(fā)掘PLM信息的價值,并顯著提升其制定卓有成效的產(chǎn)品決策的能力。此外,UG NX 7還新增了同步建模技術的增強功能。
1.1.2 UG的功能模塊
UG NX 7包含幾十個功能模塊,采用不同的功能模塊,可以實現(xiàn)不同的用途,這使得UG成為業(yè)界最為尖端的數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)解決方案應用軟件。UG NX 7的模塊包括建模、裝配、外觀造型設計、制圖、鈑金、加工、機械布管、電氣線路等。按照它們應用的類型分為幾種:CAD模塊、CAM模塊、CAE模塊和其他專用模塊。
1.CAD模塊
下面首先來介紹CAD模塊。
1)UG NX 7基本環(huán)境模塊(UG NX 7入口模塊)
UG NX 7基本環(huán)境模塊是執(zhí)行其他交互應用模塊的先決條件,是當用戶打開UG NX 7軟件進入的第一個應用模塊。
UG NX 7基本環(huán)境模塊給用戶提供一個交互環(huán)境,它允許打開已有部件文件,建立新的部件文件,保存部件文件,選擇應用,導入和導出不同類型的文件,以及其他一般功能。該模塊還提供強化的視圖顯示操作、視圖布局和圖層功能、工作坐標系操控、對象信息和分析,以及訪問聯(lián)機幫助。
在UG NX 7中,通過選擇【開始】|【基本環(huán)境】菜單命令,就可以在任何時候從其他應用模塊回到基本環(huán)境模塊。
2)零件建模應用模塊
零件建模應用模塊是其他應用模塊實現(xiàn)其功能的基礎,由它建立的幾何模型廣泛應用于其他模塊。【建模】模塊能夠提供一個實體建模的環(huán)境,從而使用戶快速實現(xiàn)概念設計。用戶可以交互式地創(chuàng)建和編輯組合模型、仿真模型和實體模型,也可以通過直接編輯實體的尺寸或者通過其他構造方法來編輯和更新實體特征。
【建模】模塊為用戶提供了多種創(chuàng)建模型的方法,如草圖工具、實體特征、特征操作和參數(shù)化編輯等。一個比較好的建模方法是從【草圖】工具開始。在【草圖】工具中,用戶可以將自己最初的一些想法,用概念性的模型輪廓勾勒出來,便于抓住創(chuàng)建模型的靈感。一般來說,用戶創(chuàng)建模型的方法取決于模型的復雜程度。用戶可以選擇不同的方法去創(chuàng)建模型。
● 實體建模:這一通用的建模應用子模塊,支持二維和三維線框模型的創(chuàng)建、體掃掠和旋轉(zhuǎn)、布爾操作及基本的相關的編輯。實體建模是“特征建模”和“自由形狀建模”的先決條件。
● 特征建模:這一基于特征的建模應用子模塊,支持諸如孔、槽和腔體、凸臺及凸墊等標準設計特征的創(chuàng)建和相關的編輯。該應用允許用戶抽空實體模型并創(chuàng)建薄壁對象。一個特征可以相對于任何其他特征或?qū)ο髞碓O置,并可以被引用來建立相關的特征集。“實體建模”是該應用子模塊的先決條件。
● 自由形式建模:這一復雜形狀的建模應用子模塊,支持復雜曲面和復雜實體模型的創(chuàng)建。常使用沿曲線的一般掃描;使用 1、2和3軌跡方式按比例地展開形狀;使用標準二次曲線方式的放樣形狀等技術。“實體建模”是其應用子模塊的先決條件。
此外,零件建模應用模塊還支持直接建模及用戶自定義特征建模。
3)外觀造型設計應用模塊
外觀造型設計應用模塊是為工業(yè)設計應用提供的專門的設計工具。此模塊為工業(yè)設計師提供了產(chǎn)品概念設計階段的設計環(huán)境,它主要用于概念設計和工業(yè)設計,如汽車開發(fā)設計早期的概念設計等。【外觀造型設計】模塊中包括所有用于概念階段的基本選項,如創(chuàng)建并且可視化最初的概念設計,也可以逼真地再現(xiàn)產(chǎn)品造型的最初曲面效果圖。【外觀造型設計】模塊中不僅包含所有建模模塊中的造型功能,而且包括一些較為專業(yè)的用于創(chuàng)建和分析曲面的工具。
4)制圖應用模塊
制圖應用模塊是讓用戶從在建模應用中創(chuàng)建的三維模型,或使用內(nèi)置的曲線/草圖工具創(chuàng)建的二維設計布局來生成工程圖紙。【制圖】模塊用于創(chuàng)建模型的各種制圖,該模型一般是在【建模】模塊中創(chuàng)建的。在【制圖】模塊中生成制圖的最大的優(yōu)點是,在【制圖】模塊中創(chuàng)建的圖紙都和【建模】模塊中創(chuàng)建的模型完全相關聯(lián)。當模型發(fā)生變化后,該模型的制圖也將隨之發(fā)生變化。這種關聯(lián)性使得用戶修改或者編輯模型變得更為方便,因為只需要修改模型,并不需要再次去修改模型的制圖,模型的制圖將自動更新。
5)裝配建模應用模塊
裝配建模應用模塊用于產(chǎn)品的虛擬裝配。【裝配】模塊為用戶提供了裝配部件的一些工具,能夠使用戶快速地將一些部件裝配在一起,組成一個組件或者部件集合。用戶可以增加部件到一個組件,系統(tǒng)將在部件和組件之間建立一種聯(lián)系,這種聯(lián)系能夠使系統(tǒng)保持對組件的追蹤。當部件更新后,系統(tǒng)將根據(jù)這種聯(lián)系自動更新組件。此外,用戶還可以生成組件的爆炸圖。它支持【自頂向下建模】、【從底向上建模】和【并行裝配】3 種裝配的建模方式。
2.CAM模塊
NX CAM應用模塊提供了應用廣泛的NC加工編程工具,使加工方法有了更多的選擇。UG將所有的NC編程系統(tǒng)中的元素集成到一起,包括刀具軌跡的創(chuàng)建和確認、后處理、機床仿真、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換工具、流程規(guī)劃、車間文檔等,以使制造過程中的所有相關任務能夠?qū)崿F(xiàn)自動化。
NX CAM應用模塊可以讓用戶獲取和重用制造知識,以給NC編程任務帶來全新層次的自動化;NX CAM應用模塊中的刀具軌跡和機床運動仿真及驗證有助于編程工程師改善NC程序質(zhì)量和提高機床效率。
1)加工基礎模塊
加工基礎模塊是 NX 加工應用模塊的基礎框架,它為所有加工應用模塊提供了相同的工作界面環(huán)境,所有的加工編程的操作都在此完成。
2)后處理器模塊
后處理器模塊由NX Post Execute和NX Post Builder共同組成,用于將NX CAM模塊建立的NC加工數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成NC機床或加工中心可執(zhí)行的加工數(shù)據(jù)代碼。該模塊幾乎支持當今世界上所有主流的NC機床和加工中心。
3)車削加工模塊
車削加工模塊用于建立回轉(zhuǎn)體零件車削加工程序,它可以使用二維輪廓或全實體模型。加工刀具的路徑可以相關聯(lián)地隨幾何模型的變更而更新。該模塊提供多種車削加工方式,如粗車、多次走刀精車、車退刀槽、車螺紋及中心孔加工等。
4)銑削加工模塊
● 固定軸銑削:NX CAM具有廣泛的銑削性能。固定軸銑削模塊提供了完整而全面的功能來產(chǎn)生3軸刀具路徑,諸如型腔銑削、清根銑削的自動操作,減少了切削零件所需要的步驟;而諸如平面銑削操作中的優(yōu)化技術,有助于減少切削具有大量凹口的零件的時間。
● 高速銑削加工:諸如限制逆銑、圓弧轉(zhuǎn)角、螺旋切削、圓弧進刀和退刀、轉(zhuǎn)角區(qū)進給率控制等功能,支持高速銑削加工。這些功能提供關于切削路徑、進給率和轉(zhuǎn)速,以及對整個機床運動的控制。使用NURBS(非均勻有理B樣條)形式的刀具軌跡,NXCAM可以提供注塑模和沖模加工中所需要的高質(zhì)量精加工刀具路徑。
● 曲面輪廓銑削:NX CAM在4軸和5軸加工方面具有很強的能力和穩(wěn)定性,可以很好地處理復雜表面和輪廓銑削,而且NX CAM曲面輪廓銑削模塊還提供了大量的切削方法和切削樣式。該模塊可以用于固定軸和可變軸加工。可變軸銑削模塊,通過各種刀軸控制選項提供了多種驅(qū)動方法,比如刀軸垂直于加工面控制選項,或?qū)⑴c零部件相關的面作為驅(qū)動面的刀軸控制選項。
5)線切割加工模塊
NX線切割模塊支持對NX的線框模型或?qū)嶓w模型進行2軸或4軸線的切割加工。該模塊提供了多種線切割加工走線方式,如多級輪廓走線、反走線和區(qū)域移除。此外,還支持glue stops軌跡,以及各種鉬絲半徑尺寸和功率設置的使用。UG/Wire EDM 模塊也支持大量流行的EDM 軟件包,包括AGIE、Charmilles 和許多其他工具。
6)樣條軌跡生成器模塊
樣條軌跡生成器模塊支持在NX中直接生成基于NURBS(非均勻有理B樣條)形式的刀具軌跡,它具有高精度和超級光潔度,加工效率也因避免了機床控制器的等待時間而大幅提高,適用于具有樣條插值功能的高速銑床。
3.CAE模塊
CAE模塊是進行產(chǎn)品分析的主要模塊,包括設計仿真、高級仿真、運動仿真等。
1)強度向?qū)?/p>
強度向?qū)峁┝藰O為簡便易用的仿真向?qū)В褂盟梢钥焖僭O置新的仿真標準,適用于非仿真技術專業(yè)人員進行簡單的產(chǎn)品結(jié)構分析。
強度向?qū)б钥焖佟⒑唵蔚牟襟E,將一組新的仿真能力帶給使用 NX 產(chǎn)品設計工具的所有用戶。仿真過程的每一階段都為分析者提供了清晰簡潔的導航。由于它采用了結(jié)構分析的有限元方法,自動劃分網(wǎng)格,因此該功能也適用于對最復雜的幾何結(jié)構模型進行仿真。
2)設計仿真模塊
設計仿真是一種CAE應用模塊,適用于需要基本CAE工具來對其設計執(zhí)行初始驗證研究的設計工程師。NX 設計仿真允許用戶對實體組件或裝配執(zhí)行僅限于幾何體的基本分析。這種基本驗證可使設計工程師在設計過程的早期了解其模型中可能存在的結(jié)構營利或熱應力的區(qū)域。
NX設計仿真提供了一組有針對性的預處理和后處理工具,并與一個流線化版本的NX Nastran解算器完全集成。用戶可以使用NX設計仿真執(zhí)行線性靜態(tài)、振動(正常)模式、線性屈曲、熱分析;還可以使用NX設計仿真執(zhí)行適應性、耐久性、優(yōu)化的求解過程。
NX設計仿真中創(chuàng)建的數(shù)據(jù)可完全用于高級仿真。一旦設計工程師采用NX設計仿真執(zhí)行了其初始設計驗證,他們就可以將分析數(shù)據(jù)和文件提供給專業(yè)CAE分析師。分析師可以直接采用該數(shù)據(jù),并將其作為起點在NX高級仿真產(chǎn)品中進行更詳細的分析。
3)高級仿真模塊
高級仿真模塊是一種綜合性的有限元建模和結(jié)果可視化的產(chǎn)品,旨在滿足資深CAE分析師的需要。NX 高級仿真包括一整套預處理和后處理工具,并支持多種產(chǎn)品性能評估解法。NX 高級仿真提供對許多業(yè)界標準解算器的無縫、透明支持,這樣的解算器包括 NX Nastran、MSC Nastran、ANSYS 和ABAQUS。NX高級仿真提供NX設計仿真中可用的所有功能,還支持高級分析流程的很多其他功能。
4)運動仿真模塊
運動仿真模塊可以幫助設計工程師理解、評估和優(yōu)化設計中的復雜運動行為,使產(chǎn)品功能和性能與開發(fā)目標相符。用戶在【運動仿真】模塊中可以模擬和評價機械系統(tǒng)的一些特性,如較大的位移、復雜的運動范圍、加速度、力、鎖止位置、運轉(zhuǎn)能力和運動干涉等。一個機械系統(tǒng)中包括很多運動對象,如鉸鏈、彈簧、阻尼、運動驅(qū)動、力、彎矩等。這些運動對象在運動導航器中按等級有序地排列著,反映它們之間的從屬關系。
裝配設計是所有運動仿真的基礎,它在UG NX 7的主模型和運動仿真模型之間建立雙向關聯(lián)。它包括全面的分析建模能力、內(nèi)嵌式解算器和用于高級統(tǒng)計、動力學及運動學仿真的后處理顯示。
5)注塑流動分析模塊
注塑流動分析模塊用于對整個注塑過程進行模擬分析,包括填充、保壓、冷卻、翹曲、纖維取向、結(jié)構應力和收縮,以及氣體輔助成型分析等,使模具設計師在設計階段就找出未來產(chǎn)品可能出現(xiàn)的缺陷,提高一次試模的成功率,它還可以作為產(chǎn)品開發(fā)工程師優(yōu)化產(chǎn)品設計的參考。
4.其他專用模塊
除上面介紹到的常用CAD/CAM/CAE模塊以外,NX還提供了非常豐富的面向制造行業(yè)的專用模塊。下面簡單介紹一下。
1)鈑金模塊
鈑金設計模塊為專業(yè)設計人員提供了一整套工具,以便在材料特性研究和制造過程的基礎上智能化地設計和管理鈑金零部件。其中包括一套結(jié)合了材料和過程信息的特征和工具,這些信息反映了鈑金制造周期的各個階段,如彎曲、切口及其他可成型的特征。
2)管線布置模塊
管線布置模塊為已選的電氣和機械管線布置系統(tǒng)提供了可裁剪的設計環(huán)境。對于電氣管線布置,設計者可以使用布線、管路和導線指令,并充分利用電氣系統(tǒng)的標準零件庫。機械管線布置為管道系統(tǒng)、管路和鋼制結(jié)構增加了設計工具。所選管線系統(tǒng)的模型與 NX裝配模型完全相關,便于設計變更。
3)工裝設計向?qū)?/p>
工裝設計向?qū)е饕蠳X注塑模具設計向?qū)АX級進模具設計向?qū)АX沖壓模具工程向?qū)Ъ癗X電極設計向?qū)А?/p>
● 注塑模具設計向?qū)Э梢宰詣拥禺a(chǎn)生分型線、凸凹模、注塑模具裝配結(jié)構及其他注塑模設計所需的結(jié)構。此外還提供了大量基于模板、可用戶定制的標準件庫及標準模架庫,從而簡化模具設計過程并提高模具設計效率。
● 級進模具設計向?qū)О硕喙の患夁M模具設計知識,具有高性能的條料開發(fā)、工位定義及其他沖模設計任務能力。
● 沖壓模具工程向?qū)Э梢宰詣拥靥崛♀k金特征并映射到過程工位,以便支持沖壓模工程過程。
● 電極設計向?qū)Э梢宰詣拥亟㈦姌O設計裝配結(jié)構、自動標識加工面、自動生成電極圖紙,以及對電極進行干涉檢查,以便滿足放電加工任務需要,還可自動生成電極物料清單。
此外,NX 還有人機工程設計中的人體建模、印刷電路設計、船舶設計、車輛設計/制造自動化等模塊。
1.1.3 UG NX 7的新增功能
UG NX 7的新增功能介紹如下。
1.UG NX 7設計
UG NX7包括對同步建模技術的很多增強功能,這項在UG NX 7中推出的突破性技術實現(xiàn)了約束驅(qū)動的建模和不依賴歷史的建模的結(jié)合。新版本中的改善包括:支持的零件和幾何體范圍大幅度擴大,改善了多CAD環(huán)境的工作流程并簡化了幾何體重用方法。
1)導入的幾何體的工作流程得到簡化
NX提供了新的面優(yōu)化和倒圓替換功能,可簡化使用導入的或經(jīng)轉(zhuǎn)換的幾何體的工作。為了對曲面進行優(yōu)化,此軟件簡化了曲面類型,能對面進行合并,提高邊緣準確性,并能識別曲面倒圓。UG NX 7還可以將導入的B曲面轉(zhuǎn)換為規(guī)則曲面如滾球倒圓等,更容易通過更改尺寸參數(shù)進行編輯。對于原始模型或?qū)氲哪P停瑹o論特征歷史如何,設計師都可以向有倒角的面分配倒角屬性和調(diào)整其大小,從而添加偏置和角度。
2)特征創(chuàng)建選項簡化后續(xù)變更
通過UG NX 7,設計師可以在使用不依賴歷史的方法建模孔、邊緣倒圓和倒角時創(chuàng)建參數(shù)化特征。通過此選項,特征參數(shù)將得以保留,以便以后使用參數(shù)輸入更改幾何體。
3)改善不依賴歷史的裝配建模
在不依賴歷史模式中移動面的能力在NX中得到了增強,能夠同時操作裝配體中的多個部件面。設計師直接更改選擇范圍,以包括整個裝配體,就可以將此功能擴展到活動零件之外。
4)改善陣列建模
不依賴歷史模式中的面陣列操作,會在零件導航器中創(chuàng)建陣列特征,能更方便地進行編輯。當設計師移動或拉動任何陣列實例上的面或偏置區(qū)域時,所有實例都將更新。應用到陣列實例的倒圓、倒角和孔等其他特征也會在編輯陣列時自動更新。
5)改善薄壁零件的處理
很多面編輯命令都添加了一個選項,用于簡化彼此偏置的面的選擇。此功能可識別薄壁零件的厚度(如筋板),簡化塑料和鈑金零件的同步建模。
6)在同步模式中更好地進行定位,成功體現(xiàn)設計意圖
UG NX 7添加了尺寸鎖定和固定約束,從而防止大小或位置改變。增加了一個新命令,用于向所選面添加三維固定約束,從而建立所需的行為。在不依賴歷史的模式中,線性、角度和半徑尺寸均包括一個鎖定選項。這些工具能夠有效地向沒有歷史記錄和參數(shù)的模型添加設計規(guī)則。設計師可以使用新的顯示命令高亮顯示、審查固定約束和鎖定的尺寸。
7)簡化橫截面編輯
UG NX 7能在不依賴歷史的模式中簡化基于橫截面的三維模型更改。設計師可以通過更改橫截面曲線來切割模型和編輯模型或其特征。
8)改善形狀評估
UG NX 7在核心建模工具集中包括曲線形狀分析。設計師可以通過曲率梳顯示分析曲線和邊緣,能夠完全控制頂部輪廓線、梳針的數(shù)量和顏色、比例和比例因子。NX 還顯示曲率頂點和拐點。此外,設計師還可以評估曲線和參考對象之間的連續(xù)性,以檢查偏差,如位置、相切和加速度誤差。新工具在曲面建模方面尤為有用,能夠驗證用于創(chuàng)建曲面的曲線之間的連續(xù)性。
2.UG NX 7制圖
改善制圖的合規(guī)性。NX包含兩個新制圖選項,能自動配置符合中國(GB)和俄羅斯(ESKD)標準的標注和制圖視圖首選項。設計師可以在制圖和三維標注環(huán)境中選擇二者中任意一個選項來配置超過200個符合標準的設置。
3.UG NX 7數(shù)字化仿真
1)用于數(shù)字化仿真的同步建模技術
NX的同步建模技術工具增強功能可加速原始或?qū)氲膸缀误w的CAE模型準備流程,從而促進仿真工作。CAE分析人員可以使用同步建模技術進行幾何體清理和優(yōu)化,為獨立CAE預處理器有限的幾何體功能提供更為高效的替代項,消除依賴于歷史的CAD編輯的復雜性。通過UG NX 7,CAE專家可以極大地減少修復由于幾何體導入不完整而產(chǎn)生的不準確情況(如間隙和長條)所需的時間,通過消除與分析不相關的特性優(yōu)化模型。
2)更快的優(yōu)化和抽象幾何體
UG NX 7能進一步加快模型的準備工作,它提供了改善的中間面生成功能和更為準確的邊緣拆分操作,并能自動為已分解為多個主體的幾何體生成網(wǎng)格連接條件。
3)改善網(wǎng)格
UG NX 7引入了對Nastran金字塔體單元和Abaqus墊片單元的支持。四面體網(wǎng)格的內(nèi)存管理已經(jīng)得到了增強,能極大地改善網(wǎng)格性能。添加了用于僅包含四邊形的網(wǎng)格的分析選項,三角形單元在其中不合適或不能接受。NX 推出的一項新功能可以使用結(jié)點和底層實體網(wǎng)格的連接在三維實體單元上創(chuàng)建二維單元的曲面涂層。
4)面向CAE的增強材料功能
UG NX 7 Advanced Simulation包括對仿真中材料的多項增強功能。分析人員現(xiàn)在可以維護獨立的客制材料庫,并直接在 NX中創(chuàng)建、編輯和刪除庫中的材料。對各向同性和流體材料的增強允許輸入表達式(公式、函數(shù)、引用和常量)作為屬性值和指定單位。還支持對表格值進行圖示。另外還為Nastran、Abaqus和ANSYS解算器添加了超彈性材料模型。
5)改善運動仿真
NX Motion Simulation Joint Wizard已進行了增強,能夠自動將裝配約束(以及舊式配對條件)轉(zhuǎn)換為相應的連接和鏈接與聯(lián)合。在之前的版本中,僅僅支持配對條件。對于裝配約束,此向?qū)КF(xiàn)在會根據(jù)裝配約束中引用的部件的自由度創(chuàng)建相應的聯(lián)合類型。
6)有限元模型相關性分析
NX Finite Element(FE)Model Correlation有限元模型相關性分析軟件支持用戶對仿真和模態(tài)測試結(jié)果進行定量和定性比較,并能夠?qū)蓚€不同的仿真進行比較。提供了用于以幾何方式對模型進行對齊、對兩個解決方案中的模型進行配對、并排查看模型形狀,以及計算和顯示關聯(lián)指標的工具。NX FE Model Correlation 有限元模型相關性分析作為NX Advanced Simulation高級仿真和NX Advanced FEM高級有限元的插件提供,以便利用NX環(huán)境的強大功能和易用性。
7)通過自動化提高效率
在UG NX 7中,已經(jīng)對NX Open應用程序編程接口進行了增強,現(xiàn)在包括有限元建模、解算和后處理。通過使用NX Open,各個企業(yè)可以自動執(zhí)行重復性任務,并捕獲CAE流程知識。然后可以將自動仿真流程分發(fā)到其他工程和設計部門,讓它們能夠運行仿真并遵循CAE最佳實踐。這樣可以減少“瓶頸”,提高設計—分析周期的效率,并更為及時和準確地進行仿真。
4.UG NX 7加工
1)加工中的同步建模技術
NX中新的同步建模技術工具能夠從多個方面為制造商帶來好處。可以加速對轉(zhuǎn)換不完全或不一致的導入數(shù)據(jù)的清理,消除供應商和制造流程之間不穩(wěn)定的迭代。同步建模還非常適合用于刪除或簡化特征來幫助優(yōu)化 NC 編程(例如,刪除由于電極放電加工產(chǎn)生的特征),也適用于根據(jù)加工模型創(chuàng)建鑄坯的鑄造模型。對于夾具裝配體,同步建模能簡化和加速在修改零件時對夾具的變更。
2)加快刀具軌跡處理
UG NX 7通過并行生成NC刀具軌跡加速NC編程,允許使用交互式多進程計算同時進行NC編程和刀具軌跡處理。NX CAM支持用戶在繼續(xù)NC編程的同時在外部進程中生成刀具軌跡,盡量充分利用多處理器和多核心的優(yōu)勢。這樣可將刀具軌跡計算時間減少50%(具體取決于硬件)。
3)NX CAM 后處理實現(xiàn)機床更高效
NX CAM的最新版本通過內(nèi)置對Siemens SINUMERIK控制的機床的支持增強了NC編程及后處理能力。SINUMERIK 控制器具有很多獨特的高效率加工控制功能,包括循環(huán)擴展及用于發(fā)揮機床最大性能的專用命令。這項功能得到NX CAM的強力支持,而且集成的后置處理構建器包括專門針對此類控制器定制的模板。
4)HD3D可視化報告與驗證
UG NX 7推出了HD3D,這項新功能用于直接在三維環(huán)境中顯示產(chǎn)品和流程信息并與之進行交互。HD3D將NX與Teamcenter PLM解決方案的功能結(jié)合起來,以可視的方式展示需要的信息,讓您可以在分布于全球各地的產(chǎn)品開發(fā)團隊中進行協(xié)作和決策。HD3D 提供了一種直觀、易用的方法來收集、比較和展示信息。它使用三維產(chǎn)品模型以可視化的方式報告產(chǎn)品和流程數(shù)據(jù),以便快速理解、進行交互式導航和深入查看,以及直接回答關鍵性問題。
5)HD3D Visual Reporting可視化報告有助于進行決策
HD3D可視化報告是UG NX 7中提供的一個新模塊,支持用戶基于產(chǎn)品和流程標準以交互方式創(chuàng)建、編輯、執(zhí)行、保存和共享報告。用戶可以從任何 NX 零件屬性和特性或任何Teamcenter管理的屬性中選擇報告屬性。可以對報告進行定制,使其針對選擇的部件范圍。報告的結(jié)果在 NX 圖形窗口中顯示,并對部件模型使用了顏色編碼、標記、圖例、透明度和圖表。信息的可視化表示和分析極為出色,遠非典型PLM報告的導航、比較和處理列表及數(shù)據(jù)表格所能比擬。HD3D 報告能幫助用戶通過專門查詢高效地了解項目狀態(tài),確定最近的變化,識別和解決各種問題,確定所有關系、供應商、成本和其他信息。
6)HD3D驗證能加快檢查速度,提高質(zhì)量
UG NX 7引入了“HD3D”(三維精確描述)功能,即一個開放、直觀的可視化環(huán)境,有助于全球產(chǎn)品開發(fā)團隊充分發(fā)掘PLM信息的價值,并顯著提升其制定卓有成效的產(chǎn)品決策的能力。此外,UG NX 7還新增了同步建模技術的增強功能。同步建模技術是Siemens PLM Software 于 2008 年推出的用于提高計算機輔助設計、制造及仿真分析(CAD/CAM/CAE)效率的技術,面市后廣受贊譽。新的增強功能將進一步提高各類產(chǎn)品的開發(fā)速度,擴展NX無與倫比的與第三方CAD應用數(shù)據(jù)有效協(xié)同工作的能力。
HD3D還在NX Check-Mate中進行了實施,后者是基于標準的驗證檢查應用程序,能夠確保 CAD 數(shù)據(jù)的一致性和質(zhì)量,并能監(jiān)視對企業(yè)和行業(yè)標準的遵循情況。HD3D 對Check-Mate內(nèi)的驗證工具進行了增強,提供了新的可視化用戶界面,用于定義驗證和運行驗證檢查、審查結(jié)果并解決問題。可以在三維產(chǎn)品模型上顯示圖形標記,以指示驗證測試結(jié)果,方便快速確定測試狀態(tài)和問題。為了更快地解決問題,設計師可以直接從圖形標記中選擇和打開零件,從而編輯模型和糾正問題。
可視化分析的新范例在UG NX 7中引入HD3D是Siemens PLM Software發(fā)展規(guī)劃綜合方案的一部分,建立了可視化分析的一個新范例。HD3D 提供了視覺效果豐富的環(huán)境,可以與任何類型的PLM數(shù)據(jù)協(xié)同工作。這種環(huán)境通用于NX和Teamcenter 軟件(Siemens PLM Software 業(yè)界領先的數(shù)字化生命周期管理解決方案),其開放式架構還可以集成各種第三方應用軟件。在當今全球的各種不同且分散的產(chǎn)品開發(fā)環(huán)境中,HD3D增強了NX和Teamcenter 可視化能力,為企業(yè)提供了解、協(xié)同和制定決策所需的信息。HD3D 還提供了一種簡易和直觀地搜集、比較和展示產(chǎn)品信息的手段,可以立即運用到關鍵的決策當中。在UG NX 7中采用HD3D將有助于用戶根據(jù)在Teamcenter或NX中跟蹤的任何類型的數(shù)據(jù)對產(chǎn)品設計進行可視化咨詢和評估,如發(fā)布狀態(tài)、重量限額、材料類型、出貨狀況等。
5.UG NX 7產(chǎn)品模板工作室
提高自動化和重用。Product Template Studio(PTS)產(chǎn)品模板工作室是用于從現(xiàn)有模型構建可重用模板的工具,UG NX 7能極大地擴展此工具的功能。PTS現(xiàn)在能從有限元和運動分析上下文創(chuàng)建模板,還可以在執(zhí)行模板時創(chuàng)建圖紙。由于支持仿真對象和解決方案,企業(yè)還可以輕松地捕獲和重用運動和有限元分析中的最佳實踐。通過此版本中PTS添加的可視化規(guī)則,企業(yè)可以使用圖形技術來添加基于規(guī)則的模板控制和配置邏輯,無須使用編程代碼。可視化規(guī)則能極大地降低開發(fā)更為先進的產(chǎn)品模板的技術壁壘。
1.2 學習UG NX 7的安裝方法
下面講解UG NX 7軟件的安裝方法。
(1)放入光盤,光盤會自動開啟,如果光盤沒有自動運行,直接進入光盤,執(zhí)行光盤里的Launch.exe文件來載入UGS NX 7.0的安裝界面,如圖1-1所示。

圖1-1 UGS NX 7.0的安裝界面
(2)單擊初始安裝界面上的【Install NX】按鈕,打開如圖1-2所示的【選擇安裝程序的語言】對話框,默認安裝語言為【中文(簡體)】,直接單擊【確定】按鈕。

圖1-2 【選擇安裝程序的語言】對話框
(3)打開準備安裝界面,如圖1-3所示,然后彈出歡迎使用UGS NX 7.0 InstallShield Wizard頁面,如圖1-4所示。單擊【下一步】按鈕。

圖1-3 準備安裝界面

圖1-4 歡迎使用頁面
(4)打開選擇【安裝類型】的對話框,選擇默認的【典型】類型,如圖1-5所示,單擊【下一步】按鈕。

圖1-5 選擇【典型】類型
(5)打開選擇【目的地文件夾】的對話框,如圖1-6所示。這里如果你不想安裝在 C盤,可以單擊【更改】按鈕,選擇其他的位置,務必記住安裝的位置。選擇安裝位置之后單擊【下一步】按鈕。

圖1-6 選擇安裝位置
(6)顯示的是許可證頁面,如圖1-7所示。注意,其中@后面的是筆者測試的計算機名,要注意,在@后面的一定是計算機名,且計算機名中不可以有中文等復雜字符,最好是英文字母或者數(shù)字等,單擊【下一步】按鈕。

圖1-7 許可證頁面
(7)在如圖1-8所示的對話框中選中【簡體中文】單選按鈕,單擊【下一步】按鈕。

圖1-8 選擇語言頁面
(8)彈出如圖1-9所示的對話框,提示已做好安裝程序的準備,查看相關信息,看是否正確,無誤后單擊【安裝】按鈕。

圖1-9 彈出的對話框
(9)軟件安裝完畢,彈出如圖1-10所示的完成安裝對話框,單擊【完成】按鈕。

圖1-10 完成安裝對話框
(10)找到光盤里的Program File文件夾,復制其中所有的文件夾,將其粘貼到UG NX 7安裝目錄中。
(11)在光盤中找到nx7.lic文件,復制到UG NX 7安裝目錄中,用記事本打開該文件,將“this_host”改寫成計算機名,注意保留空格格式,保存文件。
(12)運行UG NX 7安裝目錄下UGFLEXLM文件夾中的Imtools.exe程序,打開如圖1-11所示的對話框。

圖1-11 打開的對話框
(13)單擊Config Services標簽,切換到Config Services選項卡。Serivice Name可按照默認設置,根據(jù)UG NX 7安裝路徑選擇Imgrd.exe和License文件的位置,最后一項可設置任意的名稱,啟用下面的兩個復選框,如圖1-12所示。

圖1-12 設置Config Services選項卡
(14)切換到Start /Stop /Reread選項卡,如圖1-13所示,依次單擊【ReRead License File】按鈕、【Stop Server】按鈕、【Start Server】按鈕,然后關閉對話框。

圖1-13 Start /Stop /Reread選項卡
(15)重新啟動計算機。
1.3 學習界面
本節(jié)主要介紹UG NX 7的工作界面及其各個構成元素的基本功能和作用,以及UG NX 7基本的操作。
1.3.1 動手前的準備——啟動UG NX 7
(1)在桌面上雙擊UG NX 7圖標或者選擇【開始】|【程序】|【UGS NX 7.0】|【NX 7.0】命令,可以打開UG NX 7啟動窗口,然后會進入UG NX 7入口模塊,如圖1-14所示。

圖1-14 UG NX 7啟動窗口
(2)選擇【文件】|【打開】菜單命令或者單擊【標準】工具欄中的【打開】按鈕,打開如圖1-15所示的【打開】對話框,選擇名稱為zhichengbi.prt的文件,打開部件并進入UG NX 7的零件建模模塊,如圖1-16所示。

圖1-15 【打開】對話框

圖1-16 進入UG NX 7的零件建模模塊
1.3.2 動手操練——熟悉菜單欄
1.觀察標題欄
(1)觀察基本操作界面最上方的標題欄,標題欄用來顯示UG的版本、進入的功能模塊名稱和用戶當前正在使用的文件名,如圖1-17所示。

圖1-17 標題欄
(2)查看UG版本。標題欄中顯示的UG版本為【NX 7】。
(3)查看進入的功能模塊。功能模塊為【建模】,即零件建模模塊。
(4)查看文件名。用戶當前使用的文件名為【zhichengbi.prt】。
(5)標題欄除了可以顯示這些信息外,它右側(cè)的3個圖標還可以實現(xiàn)UG窗口的【最小化】、【最大化】
和【關閉】
等操作。這和標準的Windows窗口相同,對于習慣使用Windows界面的用戶來說非常方便。
2.菜單欄
(1)查看菜單欄中的主菜單。菜單欄中顯示用戶經(jīng)常使用的一些菜單命令,它們包括【文件】、【編輯】、【視圖】、【格式】、【裝配】、【信息】、【分析】、【首選項】、【窗口】和【幫助】等菜單命令。
提示
菜單欄的命令不是一成不變的,隨著用戶進入的功能模塊不同,菜單欄中顯示的菜單命令也各不相同。
(2)展開【文件】菜單。每個主菜單選項都包括有下拉菜單,單擊【文件】菜單命令,可以在打開的如圖1-18所示的下拉菜單中實現(xiàn)文件管理操作。

圖1-18 【文件】菜單的下拉菜單
(3)下拉菜單中的命令選項有可能還包含有更深層級的下拉菜單(子菜單),選擇【實用工具】命令,打開【實用工具】的子菜單,如圖1-19所示。用戶可在其中進行選擇。

圖1-19 【實用工具】的子菜單
1.3.3 動手操練——熟悉工具條
工具條中的按鈕是各種常用操作的快捷方式,用戶只要在工具條中單擊相應的按鈕即可方便地進行相應的操作。
(1)為了方便管理和使用各種工具條,UG允許用戶根據(jù)自己的需要,添加當前需要的工具條,隱藏那些不用的工具條。在工具欄的空白區(qū)域單擊鼠標右鍵,彈出如圖1-20所示的快捷菜單,選擇前面沒有圖標的【曲面】命令,即可添加如圖1-21所示的【曲面】工具條到用戶界面。再次選擇該命令,可取消添加工具條的操作。

圖1-20 彈出的快捷菜單

圖1-21 添加的【曲面】工具條
(2)可用鼠標左鍵拖動【曲面】工具條至窗口的任何位置。
1.3.4 動手操練——熟悉提示欄和狀態(tài)欄
(1)單擊【新建】按鈕,打開【新建】對話框,觀察提示欄及狀態(tài)欄,如圖1-22所示,提示欄提示“選擇模板,并在必要時選擇要引用的部件”,提示欄用來提示用戶當前可以進行的操作或者告訴用戶下一步怎么做。狀態(tài)欄用來顯示用戶當前的一些狀況或者某些操作。

圖1-22 提示欄及狀態(tài)欄
(2)關閉【新建】對話框。
1.3.5 動手操練——熟悉繪圖區(qū)
觀察窗口中間的繪圖區(qū),如圖1-23所示,繪圖區(qū)以圖形的形式顯示模型的相關信息,它是用戶進行建模、編輯、裝配、分析和渲染等操作的區(qū)域。繪圖區(qū)不僅顯示模型的形狀,還顯示模型的位置。模型的位置是通過各種坐標系來確定的。坐標系可以是絕對坐標系,也可以是相對坐標系。這些信息也顯示在繪圖區(qū)。

圖1-23 繪圖區(qū)
1.3.6 動手操練——資源條
(1)將鼠標指針放在資源條的各個標簽附近,系統(tǒng)會顯示它們的名稱。這樣我們可以知道,資源條可以顯示裝配、部件、HD3D 工具、創(chuàng)建模型的歷史、培訓、幫助和系統(tǒng)默認選項等信息。通過資源條,用戶可以很方便地獲取相關信息,如用戶想知道自己在創(chuàng)建過程中用了哪些操作、哪些部件被隱藏了、一些命令的操作過程等信息,都可以在資源條獲得。
(2)單擊【部件導航器】按鈕,打開【部件導航器】資源條,如圖1-24所示。

圖1-24 打開【部件導航器】資源條
(3)找到最后一個【簡單孔】特征,取消啟用前面的復選框,可以看到,孔特征前面的符號消失,如圖1-25所示。

圖1-25 孔特征前面的符號消失
(4)用戶可以在資源條方便、快捷地隱藏、刪除、編輯對象,這些操作都可以通過快捷菜單來實現(xiàn),選擇【基準坐標系】,單擊鼠標右鍵,在彈出的快捷菜單中選擇【隱藏】命令,如圖1-26所示。用同樣的方法隱藏【草圖(1)】,這兩項變?yōu)榛疑鐖D1-25所示。可以看到繪圖區(qū)不再顯示孔特征,并隱藏基準坐標系及選擇的草圖對象。效果如圖1-27所示。

圖1-26 在快捷菜單中選擇【隱藏】命令

圖1-27 隱藏特征后的效果
1.4 本章小結(jié)
本章主要介紹了UG NX 7的特點、模塊、新增功能以及安裝方法。隨后本章對UG的界面進行了詳細地講解,使讀者能夠?qū)G的工作界面及其各個構成元素的基本功能和作用有更深刻的了解。理解UG的一些基本概念,會為用戶學習其他的操作打下堅實的基礎。
1.5 練習題
1. 填空題
(1)選擇___________命令,可以打開UG NX 7啟動窗口。
(2)標題欄用來顯示UG的版本、______________________和用戶當前正在使用的文件名。
(3)如用戶想知道自己在創(chuàng)建過程中用了哪些操作、哪些部件被隱藏了、一些命令的操作過程等信息,都可以在___________獲得。
2. 問答題
(1)提示欄和狀態(tài)欄的作用。
(2)繪圖區(qū)的顯示的內(nèi)容。
(3)對零件建模應用模塊做簡要的介紹。
答案及提示:
1.填空題:(1)【開始】|【程序】|【UGS NX 7.0】|【NX 7.0】(2)進入的功能模塊名稱(3)資源條
2.問答題:
(1)提示欄用來提示用戶當前可以進行的操作或者告訴用戶下一步怎么做。狀態(tài)欄用來顯示用戶當前的一些狀況或者某些操作。
(2)繪圖區(qū)以圖形的形式顯示模型的相關信息,它是用戶進行建模、編輯、裝配、分析和渲染等操作的區(qū)域。繪圖區(qū)不僅顯示模型的形狀,還顯示模型的位置。模型的位置是通過各種坐標系來確定的。坐標系可以是絕對坐標系,也可以是相對坐標系。這些信息也顯示在繪圖區(qū)。
(3)參見1.1.2小節(jié)。
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