UGNX12.0基礎(chǔ)與應(yīng)用教程新編21世紀(jì)高等職業(yè)教育精品教材·裝備制造類PART01單元1UGNX12.0軟件的基礎(chǔ)知識(shí)PART02單元2二維圖形創(chuàng)建與應(yīng)用PART03單元3三維建模特征操作基礎(chǔ)PART05單元5曲面造型操作基礎(chǔ)PART06單元6參數(shù)化建模操作基礎(chǔ)PART07單元7裝配圖與爆炸圖操作基礎(chǔ)目錄CONTENTSPART04單元4基準(zhǔn)特征、關(guān)聯(lián)特征及其他特征PART08單元8工程圖操作基礎(chǔ)PART01單元一UGNX12.0軟件的基礎(chǔ)知識(shí)UGNX12.0環(huán)境認(rèn)識(shí)。UGNX12.0菜單、工具欄等調(diào)用和設(shè)置。UGNX12.0軟件的窗口切換、顯示功能以及角色（用戶）設(shè)置。1.2任務(wù)2UGNX12.0實(shí)體特征建模原理1.2

UGNX12.0實(shí)體特征建模原理本任務(wù)主要講到UG實(shí)體建模原理和產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程例如設(shè)計(jì)準(zhǔn)備、設(shè)計(jì)步驟、設(shè)計(jì)更改、設(shè)計(jì)定型等。重點(diǎn)以實(shí)體特征、曲面特征、基準(zhǔn)特征等進(jìn)行展開(kāi)講述UGNX12.0軟件是如何通過(guò)特征創(chuàng)建實(shí)體模型的，用戶在設(shè)計(jì)過(guò)程中創(chuàng)建模型的簡(jiǎn)單步驟是通過(guò)哪些步驟實(shí)施完成的?！救蝿?wù)描述】1.2

UGNX12.0實(shí)體特征建模原理1.了解UGNX12.0軟件實(shí)體建模的原理2.掌握UGNX12.0軟件主要的建模特征類型3.了解UGNX12.0軟件建模的基本功能【任務(wù)目標(biāo)】1.2

UGNX12.0實(shí)體特征建模原理一、實(shí)體建模原理點(diǎn)動(dòng)成線，線動(dòng)成面，面動(dòng)成體即可實(shí)現(xiàn)完美造型。CAD軟件中，模型的描述方式先后經(jīng)歷了從二維圖形到三維模型，從直線和圓弧等簡(jiǎn)單的幾何元素到曲線、曲面和實(shí)體等復(fù)雜的幾何元素的發(fā)展。因此實(shí)體建模的基本原理就是（點(diǎn)—線—面—體）進(jìn)入繪圖區(qū)中構(gòu)造二維的曲線圖形后得到曲面然后再得到實(shí)體模型。如圖1-19為實(shí)體建模的一般原理?！緦?shí)施過(guò)程】1.2

UGNX12.0實(shí)體特征建模原理二、產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程創(chuàng)建的模型包含了產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到制造的全部信息，是生產(chǎn)中重要的技術(shù)資料，在現(xiàn)代制造業(yè)中CAD普遍使用，可實(shí)現(xiàn)辦公自動(dòng)化。1.產(chǎn)品設(shè)計(jì)的準(zhǔn)備在產(chǎn)品設(shè)計(jì)準(zhǔn)備階段需要做好以下幾個(gè)方面的準(zhǔn)備。（1）明確設(shè)計(jì)任務(wù)，制定設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)以確定產(chǎn)品功能、性能指標(biāo)、成本及整機(jī)的外形尺寸等總體目標(biāo)。在進(jìn)行新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)，首先要對(duì)產(chǎn)品的性能、質(zhì)量和成本等進(jìn)行定位。（2）提供方案，進(jìn)行評(píng)價(jià)。（3）搜集可以被重復(fù)使用的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。（4）定義關(guān)鍵參數(shù)和結(jié)構(gòu)草圖。（5）了解產(chǎn)品裝配結(jié)構(gòu)的定義。（6）編寫(xiě)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)說(shuō)明書(shū)。（7）創(chuàng)建文件目錄，確定層次結(jié)構(gòu)。（8）將相關(guān)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)存人相應(yīng)的項(xiàng)目目錄中?！緦?shí)施過(guò)程】1.2

UGNX12.0實(shí)體特征建模原理2.產(chǎn)品設(shè)計(jì)的步驟（1）按照選定的方案進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，即使用UG自上而下的設(shè)計(jì)方法構(gòu)建產(chǎn)品裝配結(jié)構(gòu)。如果有可以沿用的設(shè)計(jì)，可以使用結(jié)構(gòu)編輯器將其納入產(chǎn)品裝配樹(shù)中。對(duì)于其他的一些標(biāo)準(zhǔn)零件，可以在設(shè)計(jì)階段后期加入到裝配中，這是因?yàn)榇蟛糠至慵谥鹘Y(jié)構(gòu)完成后才能定位或確定尺寸。（2）利用建模模塊生成各個(gè)零件的模型，一般應(yīng)遵循以下步驟。①特征分解：分析零件的形狀特點(diǎn)，并將其分割成幾個(gè)主要的特征區(qū)域，接著對(duì)各個(gè)區(qū)域進(jìn)行粗線條分解。②基礎(chǔ)特征設(shè)計(jì)：繪制出零件的毛坯形狀。③詳細(xì)特征設(shè)計(jì)：先粗后細(xì)，即先設(shè)計(jì)出粗略的形狀，再逐步細(xì)化；先大后小，即先設(shè)計(jì)大尺寸形狀，再完成局部細(xì)化；先外后里，即先設(shè)計(jì)外表面形狀，再細(xì)化內(nèi)部形狀。④細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)：利用細(xì)節(jié)特征繪制倒圓角、拔模角、孔和溝槽等。（3）利用裝配模塊將零件生成裝配圖。（4）利用分析模塊進(jìn)行部件運(yùn)動(dòng)學(xué)分析、動(dòng)力學(xué)分析等。（5）利用數(shù)控加工模塊進(jìn)行虛擬加工，查找出不符合工藝要求的部分。（6）將分析查找到的設(shè)計(jì)不足之處反饋給設(shè)計(jì)人員。【實(shí)施過(guò)程】1.2

UGNX12.0實(shí)體特征建模原理3.產(chǎn)品設(shè)計(jì)的更改（1）根據(jù)分析結(jié)果對(duì)部件進(jìn)行修改，并完善設(shè)計(jì)方案（2）對(duì)修改后的部件重新裝配、分析和虛擬加工。（3）最終確定部件和產(chǎn)品裝配結(jié)果。4.產(chǎn)品設(shè)計(jì)的定型（1）利用管道布線模塊進(jìn)行產(chǎn)品的布線，若發(fā)現(xiàn)不足，應(yīng)返回并改進(jìn)設(shè)計(jì)。（2）利用制圖模塊生成產(chǎn)品的工程圖。（3）利用形象化渲染模塊生成產(chǎn)品三維彩色CAD模型。（4）利用Web快車將產(chǎn)品發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)。（5）整理設(shè)計(jì)文件，編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)和使用說(shuō)明書(shū)等?！緦?shí)施過(guò)程】1.2

UGNX12.0實(shí)體特征建模原理三、特征分類UG軟件應(yīng)用中特征分為實(shí)體特征、曲面特征和基準(zhǔn)特征三類，各有特點(diǎn)。實(shí)體特征的特點(diǎn)如圖1-20所示主要可以歸納為三點(diǎn)：一是具有厚度和質(zhì)量等物理屬性；二是分為增加材料和減材料兩種類型（即布爾運(yùn)算的求和、求差），前者在已有模型上添加新材料，后者在已有模型上切去材料；三是按照在模型中的地位不同，分為基礎(chǔ)特征和工程特征，前者用于創(chuàng)建基礎(chǔ)模型，比如拉伸特征和掃描特征等，后者用于在已有模型上創(chuàng)建各種具有一定形狀的典型結(jié)構(gòu)，如圓角特征和孔特征等?！緦?shí)施過(guò)程】1.2

UGNX12.0實(shí)體特征建模原理曲面特征的特點(diǎn)主要可以歸納為四點(diǎn)：一是沒(méi)有厚度和質(zhì)量，但是形狀比較復(fù)雜。二是主要用于圍成模型的外形或者通過(guò)如圖1-21所示實(shí)體區(qū)域表面得到，將符合設(shè)計(jì)要求的曲面實(shí)體化后可以得到實(shí)體特征。三是曲面可以被裁剪去掉多余部分，或者延伸至選定的部分，也可以合并，將兩個(gè)曲面合并為一個(gè)曲面。四是曲面可以根據(jù)需要被隱藏，這時(shí)在模型上將不可見(jiàn)。軟件中的“片體”就是常說(shuō)的曲面。【實(shí)施過(guò)程】1.2

UGNX12.0實(shí)體特征建模原理基準(zhǔn)特征的特點(diǎn)主要可以歸納為三點(diǎn)：一是主要用于設(shè)計(jì)中的各種參照使用；二是基準(zhǔn)曲線，具有規(guī)則形狀的曲線；三是基準(zhǔn)平面、基準(zhǔn)軸線、基準(zhǔn)點(diǎn)、基準(zhǔn)坐標(biāo)系。如圖1-22所示為常用的基準(zhǔn)特征?！緦?shí)施過(guò)程】1.2

UGNX12.0實(shí)體特征建模原理四、造型的基本模型UG軟件造型的基本模型常用的有二維模型、三維線框模型、曲面模型、實(shí)體模型。1.二維模型二維模型是指使用平面圖形來(lái)表達(dá)的模型，模型的信息簡(jiǎn)單、單一，對(duì)模型的描述不全面，經(jīng)常用于工程圖的表達(dá)。用二維圖形表達(dá)不但制作不便，識(shí)讀也比較困難，如圖1-23所示為某零部件的二維表達(dá)圖形。【實(shí)施過(guò)程】1.2

UGNX12.0實(shí)體特征建模原理2.三維線框模型三維線框模型使用空間曲線組成的線框來(lái)描述模型，主要描述物體的外形，表達(dá)基本的幾何信息。如圖1-24所示為S形管道的三維線框模型?！緦?shí)施過(guò)程】1.2

UGNX12.0實(shí)體特征建模原理3.曲面模型曲面模型用來(lái)設(shè)計(jì)比較復(fù)雜的零件，根據(jù)系統(tǒng)提供的強(qiáng)大自由曲面建模及相應(yīng)的編輯和操作功能來(lái)完成，用來(lái)表達(dá)物體模型。曲面模型對(duì)物體表面的描述更完整、精確，為CAM技術(shù)的開(kāi)發(fā)奠定了基礎(chǔ)。正由于難以準(zhǔn)確表達(dá)零件的質(zhì)量、重心等物理特性，不便于CAE技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，所以用戶運(yùn)用軟件功能可以對(duì)曲面進(jìn)行實(shí)體化操作，可以獲得實(shí)體模型。如圖1-25所示為遙控器外殼?！緦?shí)施過(guò)程】1.2

UGNX12.0實(shí)體特征建模原理4.實(shí)體模型采用與真實(shí)事物一致的模型結(jié)構(gòu)——實(shí)體模型來(lái)表達(dá)物體。實(shí)體模型直觀簡(jiǎn)潔，能夠表達(dá)物體各種幾何和物理屬性，是實(shí)現(xiàn)CAD/CAM/CAE技術(shù)一體化不可缺少的模型形式，如圖1-26所示為閥桿實(shí)體造型?！緦?shí)施過(guò)程】1.2

UGNX12.0實(shí)體特征建模原理UGNX12.0軟件部分選項(xiàng)設(shè)置1．對(duì)象首選項(xiàng)在建模環(huán)境下選擇下拉主菜單

按鈕，如圖1-27所示，在彈出的下拉菜單中選擇“首選項(xiàng)”菜單里面的“對(duì)象”工具，系統(tǒng)會(huì)彈出如圖1-28所示的“對(duì)象首選項(xiàng)”對(duì)話框。對(duì)象首選項(xiàng)分為“常規(guī)”“分析”“線寬”三個(gè)選項(xiàng)內(nèi)容，用戶常用的就是“常規(guī)”選項(xiàng)卡里面對(duì)象的設(shè)置，在“常規(guī)”選項(xiàng)卡的設(shè)置中包含了最基本圖層設(shè)置中的“工作圖層”“類型”“顏色”“線型”“寬度”，還有“實(shí)體”和“片體”的“局部著色”“面分析”，以及實(shí)體的透明度的調(diào)整?！净A(chǔ)延伸】1.2

UGNX12.0實(shí)體特征建模原理2．用戶界面首選項(xiàng)在建模環(huán)境下選擇下拉主菜單

按鈕，如圖1-29所示，在彈出的下拉菜單中選擇“首選項(xiàng)”菜單里面的“用戶界面”工具，系統(tǒng)會(huì)彈出如圖1-30所示的“用戶界面首選項(xiàng)”對(duì)話框。用戶界面首選項(xiàng)中包含了“布局”“主題”“資源條”“接觸”“角色”“選項(xiàng)”“工具”七個(gè)選項(xiàng)內(nèi)容。用戶可以在“布局”中根據(jù)使用情況可以設(shè)置“用戶界面環(huán)境”“功能區(qū)選項(xiàng)”“提示行/狀態(tài)行位置”“設(shè)置”等。還可以切換到，“主題”選項(xiàng)卡中進(jìn)行設(shè)置“NX主題”“透明度”等，特別是用戶可以通過(guò)選定NX主題的“類型”之后，選擇“經(jīng)典”則用戶界面環(huán)境就可以切換到經(jīng)典界面的顯示?！净A(chǔ)延伸】1.2

UGNX12.0實(shí)體特征建模原理2．用戶界面首選項(xiàng)在建模環(huán)境下選擇下拉主菜單

按鈕，如圖1-29所示，在彈出的下拉菜單中選擇“首選項(xiàng)”菜單里面的“用戶界面”工具，系統(tǒng)會(huì)彈出如圖1-30所示的“用戶界面首選項(xiàng)”對(duì)話框。用戶界面首選項(xiàng)中包含了“布局”“主題”“資源條”“接觸”“角色”“選項(xiàng)”“工具”七個(gè)選項(xiàng)內(nèi)容。用戶可以在“布局”中根據(jù)使用情況可以設(shè)置“用戶界面環(huán)境”“功能區(qū)選項(xiàng)”“提示行/狀態(tài)行位置”“設(shè)置”等。還可以切換到，“主題”選項(xiàng)卡中進(jìn)行設(shè)置“NX主題”“透明度”等，特別是用戶可以通過(guò)選定NX主題的“類型”之后，選擇“經(jīng)典”則用戶界面環(huán)境就可以切換到經(jīng)典界面的顯示?！净A(chǔ)延伸】1.2

UGNX12.0實(shí)體特征建模原理3.選擇首選項(xiàng)

在建模環(huán)境下選擇下拉主菜單按鈕，如圖1-31所示，在彈出的下拉菜單中選擇“首選項(xiàng)”菜單里面的“選擇”工具，系統(tǒng)會(huì)彈出如圖1-32所示的“選擇首選項(xiàng)”對(duì)話框。用戶可以在“選擇首選項(xiàng)”中根據(jù)使用情況可以在“多選”“高亮顯示”“快速拾取”“光標(biāo)”等，操作過(guò)程中進(jìn)行相關(guān)設(shè)置?！净A(chǔ)延伸】1.2

UGNX12.0實(shí)體特征建模原理4．編輯背景在建模環(huán)境下選擇下拉主菜單按鈕，如圖1-33所示，在彈出的下拉菜單中選擇“首選項(xiàng)”菜單里面的“背景”工具，系統(tǒng)會(huì)彈出如圖1-34所示的“編輯背景”對(duì)話框。用戶可以在此對(duì)話框中進(jìn)行背景顏色設(shè)置。【基礎(chǔ)延伸】1.2

UGNX12.0實(shí)體特征建模原理每個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)在不同的設(shè)計(jì)方式和設(shè)計(jì)階段，具體要求也有所不同，UG進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)在模型質(zhì)量要上應(yīng)遵循的以下原則和方法：

（1）正確性：模型應(yīng)準(zhǔn)確反映設(shè)計(jì)意圖，對(duì)其內(nèi)容的技術(shù)要求理解不能有任何歧義。要確立“面向制造”的新設(shè)計(jì)理念，充分考慮模具設(shè)計(jì)、工藝制造等下游用戶的應(yīng)用要求，做到與實(shí)際的加工過(guò)程基本匹配。（2）相關(guān)性和一致性：要應(yīng)用主模型原理