Unigraphics(简称UG)是一套功能强大的CAD/CAE/CAM应用软件,广泛应用于产品工程领域。
本书以UG公司开发的三维计算机辅助设计软件UG NX 4为平台,通过大量操作实例,详细地介绍了该软件CAD部分主要的功能、使用方法和使用技巧。使读者在经过本书的学习后能迅速掌握该软件的使用方法,从而极大地提高工作效率,起到事半功倍的效果。
作为UG的入门教程,本书适用于初次接触该软件的人员,也可作为机械制造类本、专科的“计算机辅助设计”课程教材。
前 言
UGS公司是全球发展最快、最成功的软件和服务公司之一,它的首要目标就是为制造商优化产品开发过程。主要为通用机械、汽车、航空航天、电子等制造业领域里的用户提供多级化的、集成的、企业级的(括软件产品与服务在内)、完整的数字化产品工程解决方案。
Unigraphics(简称UG)软件起源于美国麦道飞机公司,是一种CAD/CAE/CAM一体化的机械工程计算机软件,能使工程设计人员在第一时间设计并制造出完美的产品,从而缩短开发时间、降低成本。
本书以各模块的基本功能和使用方法为主线,内容简洁、图片详实,在编排方式上通过对大量实例操作的详细讲解,从最基本的线条绘制开始,到完成实体轮廓,最终完成实体建构。本书力图使读者在循序渐进的操作过程中体会到各命令的功能及使用方法。通过阅读本书,初次使用者能在较短的时间内掌握它并能运用到实际工作中,使初学者产生极大的成就感。
全书由7章组成。第1章介绍了该软件的概况及基本操作,第2章~第7章是该软件各标准模块的功能及使用方法的介绍。由于曲线、草图和实体建模是UG系统产品设计的基础,因此在这3个章节里详细介绍了各常用操作命令的使用方法,其余4章重点介绍模块的功能。本书是UG的初级入门教程,适用于初次接触该软件的人员,也可作为机械制造类本、专科的“计算机辅助设计”课程教材。
本书是根据作者多年的实践经验编写而成。其中第1章和第2章由查道涛编写,第3章由张宇编写,第4章~第6章由孙林编写,第7章由曾慧前编写,全书由康亚鹏、查道涛统稿,参与编写和修改工作的还有王轶、周韦、杨佳、李燕萍、张学信、黄晓阳、李守训、石建中、马红亮、薛富利、赵劲等,在此一并表示感谢。
对为本书的出版做出努力工作的人员也深表感谢!
由于作者经验和水平所限,再加上编著本书的时间仓促,书中不足之处在所难免,恳请广大读者批评、指正。
编 者
目 录
第1章 UG NX 4基础知识1
1.1 UG NX 4简介1
1.2 启动UG NX 41
1.3 功能模块简介4
1.4 环境简介5
1.4.1 用户界面简介5
1.4.2 工具条的定制7
1.5 基本操作10
1.5.1 键盘和鼠标的使用10
1.5.2 UG基本环境的设置11
1.5.3 工作平面的设置12
1.5.4 首选项的设置14
1.6 对象的操作16
1.6.1 对象的显示16
1.6.2 对象的选择17
1.6.3 对象的旋转和缩放显示20
1.6.4 对象的隐藏与显示22
1.6.5 对象的删除与取消删除22
1.6.6 对象的变换23
1.7 视图布局26
1.7.1 建立新布局27
1.7.2 打开和保存布局28
1.8 层的设置29
1.8.1 层的设置29
1.8.2 图层操作31
1.9 表达式31
1.10 工作坐标系36
1.11 信息查询与分析39
1.11.1 对象信息查询39
1.11.2 对象分析40
1.12 帮助系统43
1.13 UG NX 4的文件管理44
1.14 平面和矢量构造器47
1.15 上机指导:定制工具条和菜单50
1.16 习题52
第2章 曲线绘图54
2.1 UG中的曲线工具54
2.2 基本曲线的创建55
2.2.1 点与点集55
2.2.2 基本曲线58
2.3 其他常用曲线的创建64
2.3.1 样条曲线64
2.3.2 矩形及多边形67
2.3.3 二次曲线68
2.3.4 螺旋线70
2.4 复杂曲线的常见操作71
2.4.1 偏置曲线72
2.4.2 桥接曲线74
2.4.3 投影76
2.4.4 组合投影77
2.4.5 镜像曲线78
2.4.6 抽取曲线79
2.4.7 相交曲线和剖面曲线80
2.4.8 缠绕与展开82
2.5 编辑曲线82
2.5.1 编辑圆角82
2.5.2 曲线倒角83
2.5.3 编辑曲线参数84
2.5.4 裁剪曲线85
2.5.5 裁剪角87
2.5.6 分割曲线88
2.5.7 拉伸曲线89
2.5.8 编辑弧长90
2.6 曲线绘图中的其他常用工具90
2.6.1 【直线】工具91
2.6.2 【圆弧/圆】工具91
2.6.3 【直线和圆弧】工具条92
2.6.4 艺术样条94
2.6.5 曲面上的曲线94
2.7 上机指导:绘制曲线和特殊
曲线应用96
2.7.1 曲线实例96
2.7.2 螺旋线的应用——弹簧
的创建100
2.8 习题102
第3章 草图绘制104
3.1 草图基本环境104
3.1.1 草图的工作环境104
3.1.2 拖动草图106
3.1.3 草图的定位107
3.1.4 草图的重新附着108
3.2 创建草图109
3.3 草图环境的设置111
3.4 绘制草图曲线112
3.4.1 配置文件112
3.4.2 直线115
3.4.3 弧115
3.4.4 圆116
3.4.5 派生直线116
3.4.6 快速修剪117
3.4.7 快速延伸118
3.4.8 圆角118
3.4.9 矩形119
3.4.10 二次曲线及样条曲线120
3.5 草图约束121
3.5.1 尺寸约束121
3.5.2 几何约束125
3.5.3 显示所有约束129
3.5.4 显示/删除约束129
3.5.5 动画模拟尺寸131
3.5.6 转换至/自参考对象131
3.5.7 自动判断约束设置132
3.5.8 备选解133
3.6 草图操作134
3.6.1 镜像134
3.6.2 偏置曲线134
3.6.3 添加现有的曲线135
3.6.4 投影136
3.7 上机指导:简单二维图形绘制138
3.8 习题141
第4章 实体建模143
4.1 成形特征143
4.1.1 长方体143
4.1.2 圆柱145
4.1.3 圆锥146
4.1.4 球147
4.1.5 拉伸体148
4.1.6 回转体151
4.1.7 沿导引线扫掠153
4.1.8 管道153
4.1.9 孔154
4.1.10 圆台156
4.1.11 腔体157
4.1.12 凸垫162
4.1.13 键槽164
4.1.14 沟槽167
4.1.15 三角形加强筋169
4.1.16 抽取几何体170
4.1.17 曲线成面172
4.1.18 有界平面173
4.1.19 片体加厚173
4.1.20 综合实例174
4.2 基准特征177
4.2.1 基准平面177
4.2.2 基准轴179
4.2.3 基准坐标系181
4.3 特征操作183
4.3.1 布尔操作183
4.3.2 拔模角184
4.3.3 边圆角187
4.3.4 面圆角188
4.3.5 软圆角190
4.3.6 边倒角191
4.3.7 抽壳192
4.3.8 螺纹193
4.3.9 实例特征195
4.3.10 缝合196
4.3.11 补片体197
4.3.12 偏置面198
4.3.13 比例体199
4.3.14 裁剪体200
4.3.15 分割体201
4.3.16 凸起片体201
4.3.17 综合实例202
4.4 特征的编辑206
4.4.1 编辑特征参数206
4.4.2 编辑定位尺寸208
4.4.3 移动特征208
4.4.4 特征重排序209
4.4.5 抑制特征(Suppress)209
4.4.6 取消抑制特征209
4.4.7 移除参数210
4.4.8 特征回放210
4.5 上机指导:支撑和支架设计210
4.5.1 掌撑设计210
4.5.2 支架设计215
4.6 习题219
第5章 自由曲面造型221
5.1 自由曲面造型环境221
5.2 自由曲面造型222
5.2.1 通过点222
5.2.2 从极点226
5.2.3 从点云228
5.2.4 直纹面230
5.2.5 通过曲线组232
5.2.6 通过曲线网格236
5.2.7 已扫掠239
5.2.8 桥接243
5.2.9 修剪的片体246
5.2.10 延伸248
5.2.11 偏置曲面251
5.2.12 大致偏置252
5.3 复杂曲面254
5.3.1 截型体254
5.3.2 N边曲面264
5.3.3 规律延伸267
5.3.4 条带构建器268
5.3.5 艺术曲面270
5.3.6 修剪和延伸271
5.3.7 倒圆曲面272
5.4 曲面的编辑和修改276
5.4.1 移动定义点276
5.4.2 移动极点278
5.4.3 等参数修剪和分割281
5.4.4 片体边界283
5.4.5 更改阶次284
5.4.6 更改边285
5.4.7 法向反向287
5.4.8 扩大曲面288
5.5 上机指导:花瓶造型设计289
5.6 习题292
第6章 装配设计300
6.1 装配设计的基本概念300
6.1.1 装配设计的概念与形式300
6.1.2 装配关系302
6.2 装配环境简介306
6.2.1 装配建模环境306
6.2.2 装配导航器307
6.3 装配常用工具308
6.3.1 添加现有的组件308
6.3.2 创建新的组件309
6.3.3 替换组件310
6.3.4 抑制组件与解除组件
的抑制311
6.3.5 WAVE几何链接器312
6.3.6 组件重定位312
6.4 装配的上下文设计313
6.4.1 自底而上的装配313
6.4.2 自顶而下的装配315
6.5 爆炸视图317
6.5.1 创建爆炸317
6.5.2 自动爆炸组件318
6.5.3 编辑爆炸视图318
6.5.4 不爆炸组件319
6.5.5 删除爆炸图319
6.6 上机指导:风扇组件装配设计319
6.7 习题325
第7章 工程图绘制327
7.1 图纸布局327
7.1.1 新建图纸327
7.1.2 打开图纸328
7.1.3 编辑、删除图纸329
7.1.4 添加基本视图和投影视图329
7.1.5 创建剖视图330
7.1.6 编辑视图331
7.1.7 更新视图332
7.1.8 移动/复制视图333
7.1.9 对齐视图334
7.2 图面注释335
7.2.1 标注尺寸335
7.2.2 标注文字与形位公差338
7.2.3 注释编辑器339
7.2.4 ID符号340
7.2.5 实用符号341
7.2.6 标注表面粗糙度343
7.3 工程图的预设置344
7.3.1 视图显示预设置344
7.3.2 注释预设置345
7.3.3 原点预设置348
7.3.4 剖面线显示预设置349
7.3.5 视图标签预设置350
7.3.6 创建工程图模板351
7.4 上机指导:零件和装配
工程图绘制352
7.4.1 绘制零件工程图352
7.4.2 绘制装配工程图357
7.5 习题361
附录Ⅰ UG NX 4快捷键表363
附录Ⅱ 参考答案364