第二篇 軟件學習應用篇

1.1 UG NX 5.0基本功能介紹

UG NX 5.0是交互式計算機輔助設計、計算機輔助制造和計算機輔助工程（CAD/CAM/CAE）軟件系統，UG NX 5.0軟件的強大功能來自于它所提供的各種功能模塊，可分為CAD、CAM、CAE、注塑模、鈑金件、WEB、管路應用產品、質量工程應用、逆向工程等應用模塊，其中每個功能模塊都以Gateway環境為基礎，它們之間既相互聯系，又相對獨立。下面僅對本書所述的相關模塊作一個簡單的介紹。

1.1.1 Gateway模塊

UG/Gateway是用戶打開NX時進入的第一個應用模塊，Gateway是執行其他交互應用模塊的先決條件。該模塊為UG NX 5.0的其他模塊運行提供了底層統一的數據庫支持和圖形交互環境。在UG NX 5.0中，單擊“標準”工具欄中“起始”按鈕下的“基本環境”命令，便可在任何時候從其他應用模塊回到Gateway。

UG/Gateway模塊功能包括：打開、創建、保存等文件操作；著色、消隱、縮放等視圖操作；視圖布局；圖層管理；繪圖及繪圖機隊列管理；模型信息查詢、坐標查詢、距離測量；曲線曲率分析、曲面光順分析、實體物理特性自動計算；輸入或輸出CGM、UG/Parasolid等幾何數據；Macro宏命令自動記錄和回放功能等。

1.1.2 CAD模塊

1.UG實體建模（UG/Solid Modeling）

UG實體建模提供了草圖設計、各種曲線生成和編輯、布爾運算、掃掠實體、旋轉實體、沿引導線掃掠、尺寸驅動、定義和編輯變量及其表達式等功能。實體建模是“特征建?！焙汀白杂尚问浇！钡南葲Q條件。

2.UG特征建模（UG/Feature Modeling）

UG特征建模模塊提供了各種標準設計特征的生成和編輯、孔、鍵槽、腔體、圓臺、倒圓、倒角、抽殼、螺紋、拔模、實例特征、特征編輯等工具。

3.UG自由形式建模（UG/Freeform Modeling）

UG自由形式建模用于設計高級的自由形狀外形，支持復雜曲面和實體模型的創建。它包括直紋面、掃掠面、通過一組曲線的自由曲面、通過兩組正交曲線的自由曲面、曲線廣義掃掠、等半徑和變半徑倒圓、廣義二次曲線倒圓、兩張及多張曲面間的光順橋接、動態拉動調整曲面、等距或不等距偏置、曲面裁剪、編輯、點云生成、曲面編輯。

4.UG工程制圖（UG/Drafting）

UG工程制圖模塊可由三維實體模型生成完全雙向相關的二維工程圖，確保在模型改變時，工程圖將被更新，減少設計所需的時間。工程制圖模塊提供了自動視圖布置、正交視圖投影、剖視圖、輔助視圖、局部放大圖、局部剖視圖、自動和手工尺寸標注、形位公差、粗糙度符號標注、支持GB標準漢字輸入、視圖手工編輯、裝配圖剖視、爆炸圖、明細表自動生成等工具。

5.UG裝配建模（UG/Assembly Modeling）

UG裝配建模具有并行的自頂而下和自底而上的產品開發方法。裝配模型中零件數據是對零件本身的鏈接映像，保證裝配模型和零件設計完全雙向相關，并改進了軟件操作性能，減少了存儲空間的需求。零件設計修改后裝配模型中的零件會自動更新，同時可在裝配環境下直接修改零件設計。

1.1.3 Mold Wizard模塊

Mold Wizard是UGS公司提供的運行在Unigraphics NX軟件基礎上的一個智能化、參數化的注塑模具設計模塊。Mold Wizard為產品的分型、型腔、型芯、滑塊、嵌件、推桿、鑲塊，為復雜型芯或型腔輪廓創建電火花加工的電極以及模具的模架、澆注系統和冷卻系統等提供了方便、快捷的設計途徑，最終可以生成與產品參數相關的、可用于數控加工的三維模具模型。

1.1.4 CAM模塊

UG CAM模塊是UG NX的計算機輔助制造模塊。它可以為數控銑、數控車、數控電火花線切割編程。UG NX CAM提供了全面的、易于使用的功能，以解決數控刀軌的生成、加工仿真和加工驗證等問題。

1.UG/CAM基礎（UG/CAM Base）

UG/CAM基礎模塊是所有UG NX加工模塊的基礎。它為所有數控加工模塊提供了一個相同、面向用戶的圖形化窗口環境。用戶可以在圖形方式下觀察刀具沿軌跡運動的情況，并可進行圖形化修改，如對刀具軌跡進行延伸、縮短或修改等。

2.車加工（UG/Lathe）

UG/Lathe為高質量生產車削零件提供所需的能力。模塊以在零件幾何體和刀軌間全相關為特征，可實現粗車、多刀路精車、車溝槽、螺旋切削和中心鉆等功能，并通過后置處理器產生機床可讀的輸出源文件。

3.銑加工（UG/Mill）

UG CAM銑加工模塊可實現各種類型的銑削加工，包括平面銑、型腔銑、固定軸曲面輪廓銑、可變軸曲面輪廓銑、順序銑、點位加工和螺紋銑等。

4.后置處理（UG/Postprocessing）

后置處理包括一個通用的后置處理器（GPM），使用戶能夠方便地建立用戶定制的后置處理。該模塊適用于目前世界上主流的各種鉆床、多軸銑床、車床、電火花線切割機床。

1.1.5 鈑金模塊

UG鈑金是用實體特征的方法來創建鈑金件。它可實現如下功能：復雜鈑金零件生成；參數化編輯；定義和仿真鈑金零件的制造過程；展開和折疊的模擬操作；生成精確的二維展開圖樣數據；展開功能可考慮可展和不可展曲面情況，并根據材料中性層特性進行補償。

1.1.6 運動仿真模塊

UG NX 5.0運動仿真模塊提供機構設計、分析、仿真和文檔生成功能，可在UG實體模型或裝配環境中定義機構，包括鉸鏈、連桿、彈簧、阻尼、初始運動條件等機構定義要素，定義好的機構可直接在UG中進行分析，可進行各種研究，包括最小距離、干涉檢查和軌跡包絡線等選項，同時可實際仿真機構運動。另外，用戶還可以分析反作用力，圖解合成位移、速度、加速度曲線。

1.2 UG NX 5.0的系統配置要求與啟動

1.2.1 UG NX 5.0系統配置要求

（1）UG軟件對CPU的要求。CPU作為整個系統最重要的數據運算處理中心，需對三維空間中的每一個點、線和面進行計算，它還要計算物體的光影和運動，承擔了相當繁重的運算工作。除了要求CPU擁有強勁的浮點和整數運算能力外，兩種運算能力是否均衡也顯得很重要。較低的發熱量是確保系統穩定工作的因素之一，也是選擇CPU時需要考慮的因素之一。由于UG對SSE指令集提供了優化，因此推薦用戶選用支持SSE指令集的Intel PentiumⅢ或以上系列CPU。

（2）UG軟件對主板的要求。目前市場上可用于PentiumⅢ處理器的主流芯片組包括Intel和VIA兩大系列。由于UGS官方推薦用戶選用采用Intel系列處理器的圖形工作站，因此推薦用戶選擇主流的Intel 815E或更優越的系列主板。

（3）UG軟件對顯卡的要求。顯卡是整個圖形工作站一個極為關鍵的配件，其好壞直接影響整個系統的性能。專業圖形卡需分擔很多原來由CPU完成的工作，因此，只有支持3D標準的顯示卡才能流暢顯示3D效果。這些標準包括DirectX、OpenGL等。其中，OpenGL是SGI公司制定的強大3D API，很多中高端3D軟件都只支持OpenGL。因此100%支持OpenGL的專業圖形加速卡才是正確選擇，并要求最低擁有16 MB顯存。

（4）UG軟件對內存的要求。如果計算機配置了512 MB的內存，則UG用戶可以進行100多個零件裝配和渲染需求。如果用戶需要對幾千個甚至上萬個零件裝配和渲染、進行材料有限元分析和塑料模具注塑流動性分析等更復雜的操作時，則可配置1 GB或以上內存。

1.2.2 UG NX 5.0的啟動

安裝好UG NX 5.0之后，在Windows桌面上雙擊UG NX 5.0快捷圖標，或者單擊Windows桌面左下角“開始”按鈕，在彈出菜單中選擇“所有程序”→“UGS NX5.0”→“NX5.0”命令，此時出現UG NX 5.0歡迎界面，如圖1-1所示。

在歡迎界面出現的同時UG NX 5.0軟件進行初始化，然后進入UG NX 5.0的初始界面。打開或新建部件文件后，便可進入Gateway應用界面。如前所述，UG NX 5.0包括許多功能模塊，如建模模塊、加工模塊和運動仿真模塊等。要想進入上述模塊，常用的方法有以下兩種。

● 單擊“標準”工具欄上的“開始”按鈕，彈出下拉菜單，如圖1-2所示。該下拉菜單列出了各種功能模塊的名稱，用戶可以根據需要選擇相應的功能模塊進行設計。例如要進入建模模塊，則新建或打開部件文件后選擇“建?！泵罴纯伞?/p>

● 單擊“應用模塊”工具欄其中一個功能模塊按鈕，可直接進入相應的功能模塊，如圖1-3所示。

1.3 UG NX 5.0的用戶界面組成

在初始界面中，單擊“標準”工具欄上的“新建”按鈕，或選擇下拉菜單“文件”→“新建”命令，此時系統彈出“文件新建”對話框，如圖1-4所示。

UG NX 5.0新增加的“文件新建”對話框提供了3個選項卡：“模型”、“圖紙”和“仿真”。用戶可根據需要選擇對應的模板。首先選擇“模型”選項卡中的“模型”模板，然后在“新文件名”組框中的“名稱”文本框中輸入新文件名（UG NX 5.0要求存盤目錄和文件名必須是英文字符），在“文件夾”中選擇文件保存的目錄，最后單擊“確定”按鈕，彈出NX 5.0 Gateway基本界面，如圖1-5所示。

UG NX 5.0基本界面主要由標題欄、菜單欄、工具欄、繪圖區、坐標系圖標、命令提示窗口、狀態欄和資源導航器等部分組成。

1.標題欄

標題欄位于UG NX 5.0用戶界面的最上方，它顯示軟件的名稱和當前部件文件的名稱。如果對部件文件進行了修改，但沒有保存，在后面還會顯示“（修改的）”提示信息。

2.菜單欄

菜單欄位于標題欄的下方，包括了該軟件的主要功能的菜單。系統所有的命令和設置選項都歸屬于不同的菜單下，它們分別為“文件”、“編輯”、“視圖”、“格式”、“工具”、“裝配”、“信息”、“分析”、“首選項”、“窗口”和“幫助”的菜單。

3.工具欄

工具欄是一組圖標型工具的集合，它為用戶提供了另一種調用命令和實現各種操作的快捷執行方式。UG NX 5.0環境中普遍使用各種工具欄，在默認情況下，將顯示“標準”、“視圖”、“實用工具”、“捕捉點”和“選擇”工具欄。把光標移動到某個圖標上稍停片刻，即在該圖標的一側顯示相應的工具提示信息。

4.提示欄

提示欄主要用于提示用戶如何操作，是用戶與計算機信息交互的主要窗口之一。在執行每個命令時，系統都會在提示欄中顯示用戶必須執行的動作，或者提示用戶的下一個動作。

5.狀態欄

狀態欄位于提示欄的右方，顯示當前選項的有關消息或最近完成的功能信息。這些信息不需要回應。

6.對話框軌道及其軌道夾

在UG NX 5.0中，幾乎所有對話框都打開在對話框軌道的預定義位置上。用戶可拖動對話框軌道，將軌道夾放置于所需的目標位置處，也可單擊“軌道夾”臨時隱藏一個打開的對話框。另外，如果愿意，可以單擊“軌道夾”中的“松開”按鈕松開對話框，讓它們浮在屏幕上。反之單擊“夾住”按鈕，使對話框鎖緊在軌道夾位置處。

7.繪圖區

繪圖區是UG創建、顯示和編輯圖形的區域，也是進行結果分析和模擬仿真的窗口，相當于工程人員平時使用的繪圖板。當光標進入繪圖區后，指針就會顯示選擇球。

8.坐標系圖標

在UG NX 5.0的窗口左下角新增了絕對坐標系圖標。在繪圖區中央有一個坐標系圖標，該坐標系稱為工作坐標系WCS，它反映了當前所使用的坐標系形式和坐標方向。

9.資源導航器

資源導航器用于瀏覽編輯創建的草圖、基準平面、特征和歷史記錄等。在默認的情況下，資源導航器位于窗口的左側。通過選擇資源導航器上的圖標可以調用裝配導航器、部件導航器、操作導航器、Internet、幫助和歷史記錄等。

1.4 UG NX 5.0的幫助系統

UG NX 5.0提供了超文本格式的全面而快捷的幫助系統。在使用過程中遇到問題按下快捷鍵F1，系統會自動查找UG的用戶手冊，并定位在當前功能的說明部分，如圖1-6所示。

1.5 本章小結

本章簡要介紹了UG NX 5.0軟件的主要功能模塊、用戶界面和幫助系統等內容。通過本章學習，讀者對該軟件有一個初步的了解，為下一階段的學習打下堅實的基礎。

1.6 思考練習題

1.填空題

（1）UG NX 5.0是交互式_________、_________和_________軟件系統，功能涵蓋概念設計、功能工程、工程分析、加工制造到產品發布等產品生產的整個過程。

（2）UG NX 5.0軟件的常用功能模塊可分為_________、_________、_________、_________、_________等應用模塊。

（3）UG NX 5.0的CAD模塊主要由_________、_________、_________、_________、_________組成。

2.問答題

（1）簡述UG NX 5.0 CAD模塊組成和功能。

（2）簡述進入UG NX 5.0各個功能模塊的方法。

（3）試述怎樣進入UG NX 5.0幫助系統，并如何運用幫助系統？