52UG绘图设计

UG三维造型设计2本课程教材：（建议上课有书）UGNX4基础教程与上机指导康亚鹏等编清华大学出版社2007.5UGNX4CAD快速入门指导洪如瑾编清华大学出版社2007.7（英文版UG)本课程授课计划和考核方式：上课20学时上机10学时（有计算机的同学自己安排）考核方式：上机考试3§1.1CAD/CAM/CAE简介CAD（ComputerAidedDesign）计算机辅助设计是以计算机为主要手段来辅助设计者完成某项工作的建立、修改、分析和优化、输出信息全过程的综合性高新技术CAM（ComputerAidedManufacture）计算机辅助加工CAE（ComputerAidedEngineering）计算机辅助工程§1UGNX4基础知识4§1.2主流软件介绍主要软件公司及产品：美国UGS公司—UnigraghicsNX4.0SolidEdgeV18（中端软件）美国PTC公司—Pro/ENGINEERWildfire3.0法国达索公司—CATIAV5SolidWorks2007（中端软件）CAM软件MastCamCAE软件AnsysDeformMoldflowdynaform二维软件AutoCADCAXA（电子图版）§1UGNX4基础知识56§1.3UGNX4简介Unigraphics起源于美国麦道飞机公司，1991年并入美国EDS公司。2001年，EDS公司并购了UGS和SDRC，获得了世界两大领先CAD软件产品Unigraphics和I-deas，2003年5月推出融合两者特点的UnigraphicsNX2版。UGNX基于Windows平台，是集CAD/CAE/CAM一体化的三维参数化软件，是当今世界上最先进的计算机辅助设计、分析和制造软件之一，广泛应用于航空、汽车、造船、通用机械、模具和家电等领域。§1UGNX4基础知识7§1.4UGNX4功能模块简介基本环境（Gateway）建模模块（Modeling）装配模块（AssemblyModeling）制图模块（Drafting）数控加工（CAM）产品分析模块（CAE）注塑模设计（MoldWizard）级进模设计§1UGNX4基础知识8§1.5用户界面标题栏菜单栏工具栏提示行状态行图形窗口工作坐标资源条进程尺对话框§1UGNX4基础知识9§1.6鼠标的用法MB1－单击或双击选择和拖动对象，或执行某一功能MB2－操作中的“确定”；在图形区按下并拖动旋转视图；MB2＋MB3移动视图；滚动滚轮缩放试图MB3－点击不同的位置或对象，弹出相应的快捷菜单§1UGNX4基础知识10§1.7工具条定制工具条的显示和隐藏工具条的入坞与出坞工具条的定制§1UGNX4基础知识11§1.8基本环境设置（首选项）用户界面首选项对象首选项选择首选项可视化首选项工作平面首选项用户默认设置§1UGNX4基础知识12§1.9对象操作对象显示模式用工具条改变推断式菜单对象的选择快速拾取利用鼠标单选（按shift键同时单击已选对象，取消当前选取）类选择器对象的旋转和缩放对象的隐藏与显示“实用工具”工具条对象的删除与取消删除删除对象必须是独立的，如点、线、面、曲线、实体等§1UGNX4基础知识13§1.9对象操作对象的变换是对独立存在的曲线、草图、实体、片体等二维或三维几何对象，进行平移、旋转、复制、缩放等几何转换平移比例绕点旋转用直线镜像矩形阵列与环形阵列绕直线旋转用平面镜像重定位在两轴间旋转点拟合增量编辑§1UGNX4基础知识14§1.10视图布局视图类型新建布局打开保存布局§1UGNX4基础知识15§1.11层设置图层设置设置工作层图层状态设置图层分组图层操作移动至层复制至层§1UGNX4基础知识16§1.12表达式控制对象之间、装配部件之间的尺寸和位置关系，有数学表达式、条件表达式和几何表达式三种。点击“工具”－“表达式”来创建或编辑表达式，也可以在部件导航器中修改数值。§1UGNX4基础知识17§1.13坐标系绝对坐标（ACS）工作坐标（WCS）动态坐标旋转坐标其它改变坐标方式定义坐标系§1UGNX4基础知识1819§1.14信息查询与分析对象信息查询对象查询点查询样条曲线查询对象分析单位设置查询距离角度查询弧长查询最小半径查询几何属性查询1-1§1UGNX4基础知识20§1.15文件管理新建一个部件文件（部件文件路径中不能有中文）文件命名规则打开一个部件文件关闭文件导入导出文件§1UGNX4基础知识21§1.16点、平面和矢量构造器平面用于做为工作平面、草图平面、基准平面、参考平面、裁切平面、定位平面等。矢量构造器用于方向的确定点构造器2-1§1UGNX4基础知识22§2.1草图的作用草图是在指定平面上绘制的由点、线、圆弧等图元组成的集合。用来作创建其它特征的基础，如拉伸、旋转、扫描的截面；扫描的引导线；曲面片体的截面等。§2.2创建草图的步骤设置工作层点击绘制草图按钮指定草图名称设定工作平面绘制草图退出草绘环境§2草图23§2.3设定草图工作平面草图的工作平面可以是坐标面、实体表面、基准面、曲线的垂直面等.草图类型有：平面上草图：草图平面为已存表面或基准面，或建立新的坐标系来绘制草图沿路径草图：以曲线或边缘为路径，并以于该路径有特定约束的基准面为草图平面修改草图参考方向：双击X或Y轴改变方向；或者点击选择X或Y轴，选择一个线型边缘（或轴）作为参考方向§2草图24§2草图§2.4草图环境设置首选项－草图25§2草图§2.5绘制草图轮廓线：（点击左键为起始点，点击中间锁定自动约束如水平、垂直、相切等；拖动左键转换直线和圆弧）直线圆弧圆派生直线：单个直线的派生、平行线派生、相交线派生快速修剪左键点击要修剪部分拖动左键滑过要修剪的部分Ctrl＋MB1选择修剪边界，MB1选择要修剪曲线26§2草图§2.5绘制草图快速延伸左键点击要延伸部分拖动左键滑过要延伸的部分Ctrl＋MB1选择延伸边界，MB1选择要延伸曲线圆角选中两图素，在圆角大致交点处单击拖动左键滑过要倒圆角的图素，在圆角附近单击删除第三条线：对三条线倒圆角时是否删除第三条线备选解：生成圆角的补弧矩形样条、点（关联和非关联）、二次曲线27§2草图§2.6草图操作拖动几何对象和尺寸对象镜像偏移曲线编辑曲线编辑定义线串:增加或减少扫描特征中的曲线加入已有曲线相交：截交穿越草图平面的曲线或边缘生成相关的本地基本轴投影28§2草图§2.7草图的尺寸约束欠约束、充分约束、过约束尺寸约束按钮尺寸约束类型（周长不标出，但列在草图尺寸对话框里）修改草图尺寸在草图环境中点击任意一个尺寸约束，打开草图尺寸对话框在草图环境中双击尺寸退出草图环境后，在工具－表达式中修改退出草图环境后，右键点击草图－编辑参数29§2草图§2.8草图的几何约束草图几何约束的类型和操作显示和移除几何约束草图的约束状态（在草图首选项中设置颜色）动画尺寸自动约束加草图外的对象（从别的CAD系统转化过来）到草图时，自动添加可能的约束。自动判断约束：在构造曲线时，可以通过对话框的一个或多个选项，控制NX自动判断哪些约束设置。创建自动判断约束：如果关闭这个选项，系统利用自动判断的约束，但是不会在文件中存储实际的约束，否则存储自动判断的约束。备选解30§2草图§2.9激活草图双击草图曲线右键点击草图－“编辑”进入草图环境，在草图名称下拉框中选择要编辑的草图编辑－草图1-231§2草图§2.10草图管理完成草图草图名称在草图生成器上直接修改名称，回车即可单击主菜单草图－草图属性，在属性对话框中修改名称右键单击图形区或导航器中的草图特征，在“属性”中修改定向视图到草图定向视图到模型：返回到进入草图前模型的视图方向32§2草图§2.10草图管理重新附着定位尺寸延迟评估评估草图更新模型33§3.1UG建模思想UG基于特征的建模过程仿真零件的加工过程(由大特征到小特征，由基本特征到细节特征）1.毛坯基本特征：长方体、柱、锥、球扫描特征：拉伸、旋转、沿路径扫描2.粗加工向毛坯加材料：凸台（圆柱、锥台）、凸垫（矩形、通用）向毛坯减材料：孔、腔、键槽、沟槽用户定义特征：可添加或减去材料§3实体建模34§3.1UG建模思想3.精加工相关复制：WAVE几何链接器、抽取、引用阵列、提升体组合体：求和、求差、求交修剪：修剪体、修剪片体、修剪和延伸、分割体、分割面、连接面偏置和比例：偏置曲面、偏置表面、比例、增厚片体、壳细节特征：倒圆、倒角、拔模等直接建模：约束表面、替换表面、局部比例、移动表面区等§3实体建模35§3.1UG建模思想4.UG建模方法实体建模（“拆体法”）1—长方体（基体）2—直纹体特征3—腔体4—拉伸特征5—孔特征6—燕尾槽7—矩形腔体§3实体建模36§3.1UG建模思想4.UG建模方法曲面建模（“拆面法”）§3实体建模37§3.2基本特征1.长方体根据顶点和边长根据底面两对角顶点和Z向高度根据长方体两个对角顶点(底面平行于XY面）2.圆柱体直径和高度高度和圆弧矢量构造的方法：点构造的方法：§3实体建模383.圆锥体直径和高度直径和半角底部直径、高度和半角顶部直径、高度和半角两个共轴的圆弧4.球圆心和半径圆弧§3实体建模39§3.3扫描特征扫描特征包括拉伸、旋转、沿路径扫描，是将截面线串沿一定方向扫描得到实体，快捷键S－草图，X－拉伸，R－旋转。扫描可用的线串：§3实体建模40一拉伸沿指定方向扫描曲线、边、面、草图或曲线特征的2D或3D部分一段直线距离，来创建实体。封闭曲线拉伸一般为实体，不封闭曲线拉伸时，若不指定偏置，则形成片体§3实体建模41一拉伸1.拉伸步骤单击拉伸图标选择拉伸对象－草图特征、特征曲线、实体片体边缘、曲面，若选择实体平面或基准面，自动进入第二步绘制草图界面选择拉伸方向－默认为剖面法向，用户可以定义拉伸方向，点击对话框中的反向按钮，改变拉伸方向选择布尔操作方式和布尔操作目标体输入拉伸参数－起始值、结束值、偏置值、拔模参数等选择拉伸体的类型－实体或片体确定完成拉伸特征（演示一个特征曲线，分别拉伸不同部分，得到多个实体）§3实体建模42一拉伸2.动态拉伸手柄3.拉伸限制值设置值：输入拉伸起始和终止值对称值：对称于剖面拉伸，输入拉伸长度值直至下一个：拉伸到选择的实体或片体直至选择对象：延伸至一个选定的表面、基准面、实体等直到被延伸：当截面延伸超过所选择面上的边时，将拉伸特征（如果是体）修剪到该面。贯通全部对象：完全穿过所有的体§3实体建模43一拉伸4.偏置设置5.拔模角设置从起始限值：以起始面开始拔模（即起始面截面形状不变）从剖面：从剖面开始拔模，一般用于双侧拔模（即拉伸草图截面的形状不变）从剖面－对称角度：剖面两侧拔模角度相同（适用于双侧拔模）从剖面匹配的端部：系统自动设置剖面两侧起始面和终止面的全等（适用于双侧拔模，并且始终更改终止端拔模角以保证和起始面相等）6.右键点击预览实体上的拖动手柄，使用快捷菜单选项§3实体建模44二回转体旋转是将线串绕给定轴旋转扫描一定角度，建立实体。1.旋转步骤单击旋转图标选择旋转对象－草图特征、特征曲线、实体片体边缘、曲面，若选择实体平面或基准面，自动进入第二步绘制草图界面选择旋转轴－旋转轴和旋转方向成右手法则选择布尔操作方式和布尔操作目标体输入旋转参数－起始值、结束值、偏置值等选择生成体的类型－实体或片体确定完成旋转特征§3实体建模45二回转体2.动态旋转手柄3.旋转限制值设置值：输入旋转起始和终止值直至选定对象：至一个选定的表面、基准面、实体等4.偏置设置5.右键点击预览实体的拖动手柄，快捷菜单的应用§3实体建模46三沿导引线扫描将线串沿引导线扫描，生成实体，也是拉伸和旋转的一般形式。注意事