UG的应用现状及发展前景

UG应用现状及发展前景I目录摘要.............................................................................................-1-关键词.........................................................................................-1-一、UG的简介............................................................................-1-二、UG的功能特点....................................................................-2-三、UG的二次开发技术..........................................................-4-3.1UG/Open..........................................................................-4-3.2UG/OPENUIStyler............................................................-4-3.3UG/OPENMenuScript......................................................-5-3.4UG/OPENAPI...................................................................-5-四、UG的应用现状....................................................................-6-五、UG的发展前景....................................................................-6-参考文献.....................................................................................-7--1-摘要：介绍了UG的功能特点及其二次开发技术，并对目前在UG方面的一些典型应用作了介绍，指出对单一数据库、参数化，基于特征、全相关等于一体的三维CAD/CAE/CAM软件，UG的应用必将越来越广泛越深入。UG是一个通用软件，用户必须在此基础上进行二次开发，才能满足专门模具设计的需要，提高设计效率。UG在它所触及的各行各业中的应用程度和深度虽然各不相同，但效果是显著的。关键词：二次开发技术；应用；参数化特征造型；三维造型一、UG的简介UG是起源于美国麦道(MD)公司的产品，1991年11月并入美国通用汽车公司EDS分部。如今EDS是全世界最大的信息技术(IT)服务公司，UG由其独立子公司Unigraphicssolutions开剔11J。Unigraphicssolutions己在纽约股票交易所上市。UG2005年的收入达11．5亿美元，CIMdata对PLM市场收入进行的协同产品定义管理(CPDM)调查中，UGS已连续五年居榜首。UGNX(简称UG)是UGS五大产品之一(Tc锄center、NX、solidEdge、E．factory、PLMcomponents)，是集CAD、CAE和CAM于一体的机械工程设计辅助系统，该软件能适应多种复杂的曲面造型和参数化实体造型，可以直观、准确地反映零、组件之间的装配关系，使产品开发完全实现设计、分析、制造的无图纸生产，并可使产品设计、工装设计和制造等工作并行开展，适用于各种产品的设计与开发，因此而广泛应用于汽车、航空、船舶、通用机械、电器和玩具等行业，以及模具等的设计、分析及制造工程。UG采用基于特征的实体造型，具有尺寸驱动编辑功能和统一的数据库，实现了CAD、CAE、CAM之间无数据交换的自由切换，它具有很强的数控加工能力，可以进行2轴．5轴联动的复杂曲面加工和镗铣。UGS拥有46，00家客户，全球装机量近40万台套。在全球排名前30强的汽车原始设备制造商中，有多达27个制造商使用UGS软件。在美国航空航天工业己安装有1000多套UG。UGS在喷气发动机行业位居领先地位。UGS目前也遍及到机械、医疗设备、电子、高技术和消费品工业，用户包括松下、3M、PhilipsElectronic、GilletteCompany等。UG是一个完整的产品解决方案，它为用户的产品设计及加工过程提供了数字化造型和验证手段。UG针对用户的虚拟产品设计和工艺设计的需求，提供了经过实践验证的解决方案。UG能够有效地捕捉、利用和共享数字化工程完整过程中的知识，事实证明为企业带来了战略性的收益UG系统运行环境：(1)硬件(机型)：HP9000、Sun、DEC、SGI、IBMRS/6000PC(如Founder)。(2)软件(操作系统)：WindowSNT、VMS、UNIX。(3)用户界面：菜单选择、窗口功能、键盘、鼠标器输入。(4)网络：TCP／IP网络协议。(5)数据库：IMAN可提供独立运行的、面向对象的集成管理数据库系统。以下是UG软件的发展历史：1960年McDonnellDouglasAutomation公司成立。1976年收购UnigraphicsCAD/CAM/CAE系统的开发商——UnitedComputer公-2-司，Unigraphics雏形产品问世。1983年UnigraphicsII进入市场。1986年Unigraphics吸取了业界领先的、为实践所证实的实体建模核心——Parasolid的部分功能1989年Unigraphics宣布支持UNIX平台及开放系统结构，并将一个新的与STEP标准兼容的三维实体建模核心Parasolid引入Unigraphics。1990年Unigraphics作为McDonnellDouglas(现在的波音公司)的机械CAD/CAM/CAE的标准。1991年Unigraphics开始了从CADCAM大型机版本到工作站版本的移植1993年Unigraphics引入复合建模的概念，可将实体建模、曲面建模、线框建模、半参数化及参数化建模融为一体。1995年Unigraphics首次发布WindowsNT版本。1996年Unigraphics发布了能够自动进行干涉检查的高级装配功能模块、最先进的CAM模块以及具有A类曲面造型能力的工业造型模块；占领了巨大的市场份额，已成为高端、中端及商业CAD/CAM/CAE应用开发的常用软件。1997年Unigraphics新增了包括WAVE在内的一系列工业领先的新功能，WAVE这一功能可以定义、控制和评估产品模板；被认为是在未来五年中业界最有影响的新技术。2000年发布新版本－UGV17。新版本的发布，使UGS成为工业界第一个可装载包含深层嵌入“基于工程知识”（KBE）语言的世界级MCAD软件产品的主要供应商。2001年发布新版本－UGV18，新版本中对旧版本中对话框做了大量的调整，使在更少的对话框中完成更多的工作从而使设计更加便捷。2002年发布新版本－UGNX1，开始将I-deas与UG进行融合2003年发布新版本－UGNX2NX2也象征着世界两大领先的产品Unigraphics和I-deas的统一进程的第二步2004年发布新版本－UGNX3,NX3是将I-deas的重要功能移植入NX软件的第一个版本2005年发布新版本－UGNX4，最新版本的NX4以NX在数字化模拟和知识工程领域的领导地位为基础，并特别针对产品式样、设计、模拟和制造开发了新功能，它带有数据迁移工具，对希望过渡到NX的I-deas用户能够提供很大的帮助。二、UG的功能特点UG软件不仅具有强大的实体造型、曲面造型、虚拟装配和产生工程图等设计功能；而且，在设计过程中可进行有限元分析、机构运动分析、动力学分析和仿真模拟，提高设计的可靠性；同时，可用建立的三维模型直接生成数控代码，用于产品的加工，其后处理程序支持多种类型数控机床。另外它所提供的二次开发语言UG/OPenGRIP，UG/openAPI简单易学，实现功能多，便于用户开发专用CAD系统。具体来说，该软件具有以下特点：(1）具有统一的数据库，真正实现了CAD/CAE/CAM等各模块之间的无数据-3-交换的自由切换，可实施并行工程。(2）采用复合建模技术，可将实体建模、曲面建模、线框建模、显示几何建模与参数化建模融为一体。(3）用基于特征（如孔、凸台、型胶、槽沟、倒角等）的建模和编辑方法作为实体造型基础，形象直观，类似于工程师传统的设计办法，并能用参数驱动。(4）曲面设计采用非均匀有理B样条作基础，可用多种方法生成复杂的曲面，特别适合于汽车外形设计、汽轮机叶片设计等复杂曲面造型。(5）出图功能强，可十分方便地从三维实体模型直接生成二维工程图。能按ISO标准和国标标注尺寸、形位公差和汉字说明等。并能直接对实体做旋转剖、阶梯剖和轴测图挖切生成各种剖视图，增强了绘制工程图的实用性。(6）以Parasolid为实体建模核心，实体造型功能处于领先地位。目前著名CAD/CAE/CAM软件均以此作为实体造型基础。(7）提供了界面良好的二次开发工具GRIP（GRAPHICALINTERACTIVEPROGRAMING）和UFUNC（USERFUNCTION），并能通过高级语言接口，使UG的图形功能与高级语言的计算功能紧密结合起来。(8）具有良好的用户介面，绝大多数功能都可通过图标实现；进行对象操作时，具有自动推理功能；同时，在每个操作步骤中，都有相应的提示信息，便于用户做出正确的选择。另外，由于UG对数据格式和图像格式的识别能力，UG中可以很容易的读取AutoCAD的二维在图形作为拉伸、旋转、扫描、混成的草图；同时AutoCAD在我国普及率很高，许多人对它都十分熟悉，而且很多企业早期的图档都在AutoCAD中作的，因此可以使用已有的AutoCAD二维图形作为UG三维造型时的草图，进行三维转换，也可以使用AutoCAD来为UG绘制草图，从而避免重复劳动和有效地利用已有资源。参数化特征造型被公认为目前几何造型的发展趋势，UG实体模型由一些工程特征组合而成，UG模块提供了拉伸、旋转、扫描、过度、孔、槽、圆角、倒角、抽壳、拔模斜度、自由变形、变截面扫描等众多的特征和特征的构造方法，为用户提供了设计非常复杂形状或实体模型的有力工具。此外，UG基于特征的参数化造型时将参数化造型的思想和特征造型的思想有机的结合在一起，用尺寸驱动或变量设计的方法定义特征并进行类似的操作，这样就形成了参数化特征造型。由于特征全部用参数化定义，因此对形状、尺寸、公差、表面粗糙度等均可随时修改和更行，最终达到修改设计的目的。参数化方法使设计者在构造几何模型时可以集中于概念设计和整体设计，充分发挥创造性，提高设计效率。基于特征的技术为设计者提供了符合人们思维习惯的设计环境，二者有机地结合起来进行实体造型将极大的提高设计效率。在UG的环境中，构造实物实体的方法很多。选择一种有效的方法，使建立的特征少，且能有效生成实体；形成的特征有利于后续特征的建立和修改是非常重要的。所以在设计之初，对零件的外型设计要一个整体规划，要清楚自己所做的零件的复杂程度，首先要确定整个零件的基准参考中心和参考面，使后面建立的特征（Feature）都是基于该基准建立的，这样有利于后面特征修改（Modify）和再生成（Regenerate）；其次要确定模型（Model）的所有特征间构建的大致先后顺序，把一些小而非重要特征先做，对开始不太明确的，并且需要经常改动变化的特征放到后面建立。这样就可以在需要修改时改动局部就可以了，既节省了时间又省去了许多麻烦。-4-三、UG的