UG基础知识

第1章UG基础知识UG软件概述UG的工作界面UG的文件操作UG视图调整UG图层和坐标系UG的对象操作和管理1.1.1UG软件特点UG是当今最先进的计算机辅助设计、分析和制造软件，广泛应用于航空航天、汽车、造船、通用机械和电子等工业领域。UG提供了一个基于过程的产品设计环境，使产品开发从设计到加工真正实现了数据的无缝集成，从而优化了企业的产品设计与制造。1.1UG软件概述UGNX系列软件主要有以下特点：UG远远超出了传统的CAD设计方法，它采用独特技术提高了机械设计效率、减少了时间及资源上的浪费。UG软件包含了众多适应不同需求的功能模块。UG的设计十分精准，适用于任何尺寸和复杂产品的设计需求。具有统一的数据库，实现了CAD/CAM/CAE等模块之间的无缝数据交换。采用复合建模技术，可实现实体建模、曲线建模、曲面建模等。1.1.2UG功能模块1．CAD模块CAD（ComputerAidedDesign，计算机辅助设计）主要包括实体建模、自由曲面建模、工程制图、钣金设计、装配建模等模块。实体建模，它将基于约束的特征造型功能和基于显示的直接几何造型功能无缝地集成一体，提供了强大的复合建模功能。自由曲面建模，它把实体建模与曲面建模技术融合在一组强大的工具中，并提供全面的编辑功能。工程制图，它可以使任何设计师、工程师和绘图员能从UG三维实体模型得到相关的二维工程图。钣金设计，它是基于参数、特征方式的钣金零件建模功能模块，可生成复杂的钣金零件，并可对其进行参数化编辑。装配建模，它提供了自上而下和自下而上两种装配方法，模拟实际的机械装配过程，利用约束将各个零件图形装配成一个完整的机械结构。2．CAM模块CAM（ComputerAidedManufacturing，计算机辅助制造）主要包括加工基础、后处理、型芯和型腔铣削、线切割等模块。加工基础，提供基于UG的所有加工模块的基础框架。后处理，使用户可以方便地建立自己的加工后置处理程序。型芯和型腔铣削，提供了粗加工单个或多个型腔的功能，并可以通过容差型腔铣削加工设计精度低、曲面间有间隙和重叠的形状。线切割，可以进行2轴和4轴线切割加工，并可以运用多种线切割方式。3．CAE模块CAE（ComputerAidedEngineering，计算机辅助工程）主要包括机构运动及运动力学分析、结构分析、注塑流体仿真等模块。机构运动及运动力学分析，提供了机械运动系统的虚拟样机。结构分析，它是一个集成化的建模分析工具，能对零件装配前后进行处理，用于工程仿真和性能评估。注塑流体仿真，它是对注塑模零件的塑料流动进行仿真的工具。1.1.3UG产品设计过程使用UG软件进行产品设计时应遵循一定的设计过程，才能保证结果的合理性和正确性。其设计过程一般包括以下五步。第一步，设计前的准备。阅读设计项目，了解设计目的，收集设计中所需的数据，而后编写相应的说明、层次结构等。第二步，充分地理解设计的模型。比如应该了解主要的设计参数、结构以及约束等设计中需要注意的方面。第三步，关键结构的设计。主要是对产品的主体结构进行设计，比如确定产品轮廓、轴线和定位孔等。第四步，零件的相关设计。主体结构设计完成后，需要单独设计每个零件结构。第五步，细节的处理。模型设计完成后，还需要对细节进行修改，以达到产品的设计要求。1.1.4UG的三维建模方法UG建立三维模型文件主要是通过“特征”来实现的，所谓“特征”就是代表元件某一方面特性的操作。直接使用“长方体”、“圆柱”、“圆锥”和“球”或“拉伸”、“回转”、“扫略”和“管道”等特征操作生成实体，再就是将曲面进行“加厚”操作，同样可生成实体。在创建好实体后，对其进行“孔”、“刀槽”、“凸起”等特征操作，从而制作出复杂的三维模型。1.1.5UG特征的关系从上一节中，我们了解到UG主要是通过使用“特征”来创建三维图形的，这里需要注意的是：如果一个特征取决于另一个对象而存在，则它是此对象的子对象或相关对象。而此对象反过来就是其子特征的父特征。父特征可以有多个子特征，而子特征也可以有多个父特征。作为子特征的特征同时也可以是其他特征的父特征。例如，如下图所示，中图的“抽壳”特征在第一个“回转”特征形成的实体上创建，所以“回转”特征即是“抽壳”特征的父特征。选中“子特征”（比如这里选中“抽壳特征”），在左侧的“部件导航器”中打开“相关性”标签（如下边右图所示），在其列表中可以见到作为父特征的“回转”特征。回转特征创建的实体给回转实体添加了抽壳特征特征之间的关系启动UG后，系统将显示下图所示的操作界面。单击此按钮可以新建UG文件单击此标签可以选择UG的基本功能单击打开以前操作的UG文件这里是一些基本的帮助信息1.2UG的工作界面选择“文件”“新建”菜单或单击工具栏中的“新建”按钮，均可打开下图所示“新建”对话框。选择默认的新建文件类型（“模型”），单击“确定”按钮打开绘图界面。关于这些文件类型的意义，在下边“文件的新建”操作中将详细讲述1.2.1菜单栏与大部分软件一样，UG中的菜单提供了一组分类安排的命令，其工具栏提供了一组常用操作命令。标题栏菜单栏工具栏区导航栏历史记录窗口绘图区下面首先简要介绍一下各主菜单项的功能：文件：该菜单项主要提供了一组与文件操作相关的命令，如新建、打开、保存和打印文件等。编辑：提供了一组与对象和特征编辑相关的命令，如复制、粘贴、选择、移动、显示、隐藏、设置曲线参数等。视图：提供了一组与视图调整相关的命令，如模型的着色、渲染，设置布局、光源和摄像机等。插入：利用其中的命令可在模型中插入各种特征，以及将数据从外部文件添加到当前模型中。格式：用于控制图层、坐标系、引用集，将对象转移到需要的图层，将对象和特征进行编组操作等。工具：主要作用是放置使用者所有应用模块的工具，通过此菜单可开启所需的工具条，比如可选择“工具”“定制”菜单，在打开的对话框中就可以对各种工具条进行定制，另外还可以打开电子表格、表达式编辑框等实用工具。装配：装配菜单在装配模式下，具有较多的选项，比如可用于生成爆炸视图、编辑装配结构、进行克隆等操作，在普通建模模式下只具有生成装配报告等功能。信息：其主要的功能是列出所指定的项目或零件的信息。分析：提供了一组测量和分析命令，使用这些命令可显示模型的有关信息并修改分析模型的参数，例如，比较两个零件间特征或几何的差异，测量模型的长度、角度、区域等几何属性，以及分析装配间隙等。首选项：提供了一些选项，可用于设置当前的操作环境。窗口：用于新建工作窗口，并设置窗口间的排列方式，以及在打开的窗口间切换等操作。帮助：用来访问软件帮助主页，获取即时帮助，以及了解软件版本信息和客户服务信息等。1.2.2工具条系统默认打开、并经常使用的工具条是“标准”、“视图”、“实用”和“分析”工具条（位于工具栏区的上边一排），下面对这些工具条进行一下介绍。标准工具条单击此按钮将弹出一“开始”菜单，选择菜单中的项可在UG的各个功能模块间切换这几个按钮分别用于“新建”、“打开”和“保存”文件的操作这几个按钮分别用于对对象进行“剪切”、“复制”、“粘贴”和“删除”操作这两个是“撤销”和“重新操作”按钮单击此按钮可生成所选择对象的分析报告，此报告是对象的详细说明文字通过单击该“下拉”按钮，在弹出的菜单中可以选择其他命令视图工具条单击此“适合窗口”按钮后，系统将自动调整工作视图，以显示视图中的所有对象单击此按钮后，在操作区画一个框，系统工作区将显示框中的部分单击此按钮后，系统会根据选择的对象自动调整视图，以完全显示此对象这三个按钮分别用于“放大/缩小”、“旋转”和“平移”视图这两个按钮可将对象“截断”，以利于绘制一些复杂的对象这是一组切换视角的操作按钮，单击右侧的下拉按钮，可以令当前工作区以“左”、“右”、“前”等方向显示此按钮用于改变视图的投影方式，在“平行投影”和“透视投影”中切换这是一组改变对象的渲染方式的操作按钮，比如可以让对象只以线框显示通过此下拉按钮可以设置工具条中的其他操作按钮，也可隐藏按钮实用工具条这两个按钮分别用于“显示/隐藏”坐标系和重定位当前的坐标系这三个按钮用于设置对象的显示和隐藏单击此下拉按钮可添加或删除实用工具按钮此按钮用于调整对象的显示状态，比如调整对象的“图层”、“线形”、“透明度”和“颜色”等分析工具条分析工具就是用来分析对象创建的是否正确的工具，比如可测量对象的“长”、“宽”，并测量角度等单击此下拉按钮可添加或删除分析工具按钮在此下拉列表中可设置当前限制选择的对象区域，比如可设置只能选择“边”、“面”、“实体”或“特征”等此按钮可以对选择对象的细节进行过滤，比如可设置只能选择“黄”颜色的对象等重置“选择杆”为初始状态这三个按钮功能分别为“隐藏选择线框”、“取消所有对象的选择”和“在部件导航器中查找”选择杆工具条此按钮“清除捕捉点”点击“启动捕捉点”捕捉点工具条除了上面介绍的工具条外，UG还针对不同的工作模块提供了大量的实用操作工具条。要打开或关闭这些工具条，可在工具条区域单击鼠标右键，然后从弹出的快捷菜单中进行选择，或者点“定制”，再从弹出菜单中勾选。通常实用工具条中只显示了部分按钮。添加或移除按钮的方法为：单击工具条右上角的下三角按钮，然后单击“添加或移除按钮”按钮，选择相应的菜单进行设置。通过勾选来添加按钮显示了部分按钮1.2.3导航栏装配导航器用于对组件进行装配，在装配章节中将对此导航器进行详细讲述这两个导航器分别用于即时访问网站，以及查看历史操作记录ProcessStudio导航栏用于仿真控制，比如添加“电子冷却系统”等角色导航器用于设置当前工作界面中使用的系统功能，Systemvisualizationscene导航器用于设置“艺术外观”模式下的背景部件导航器用于切换模型视图、切换摄像机视图、编辑表达式和对模型的历史记录进行操作等当需要对模型进行渲染或分析时，使用该窗口中的选项可以快速地定义模型的材料ManufacturingWizards导航器为加工向导，窗口中提供的是进入CAM中各个功能模块的向导1.2.4操作区“操作区”也叫“绘图区”，是UG的工作区域，用于显示或制作模型。操作区操作区的快捷操作菜单模型绝对坐标系运行UG，新建或打开一个文件，可在工具条区域单击鼠标右键，然后从弹出的快捷菜单中点“定制”按钮11.3上机实践——工具条的定制在打开的“定制”对话框中取消“选择杆”前的“勾”，然后勾选“曲线”及“曲面”项，完成后单击“关闭”按钮，完成工具条的定制2添加的“曲线”和“曲面”工具条1.4.1新建文件启动UG后，单击“新建”按钮或选择“文件”“新建”菜单11.4UG的文件操作在打开的“文件新建”对话框中选择模型标签页中的“模型”项，设置其单位、名称及保存位置，然后单击“确定”按钮完成文件的新建2文件类型1.4.2打开和导入文件选择“文件”“打开”菜单或在工具栏中单击“打开”按钮，可打开“打开部件文件”对话框，在该对话框中选择已存在的模型文件，而后单击“OK”按钮完成文件的装载。UG也可导入其他工程软件（如iges）制作的模型文件。选择“文件”“导入”“iges”命令，然后在打开的对话框中选择要导入的iges文件即可文件的保存十分简单，选择“文件”“保存”菜单或单击工具栏中的“保存”按钮，即可完成文件的保存1.4.3保存文件如果需要将当前图形另存为一个文件，可选择“文件”“另存为”菜单，打开“部件另存为”对话框，重新设置文件名、保存位置和文件类型，然后单击“OK”按钮将文件保存1.4.4文件间的切换在有多个模型同时打开时，如果需要从一个文件切换到另一个文件进行操作，可打开“窗口”菜单，该菜单中包含了所打开的文件列表，单击要切换的文件名便可以在不同的文件之间切换1.5.1使用鼠标和键盘快速调整视图1.5UG视图调整在UG中，鼠标滚轮（同时又是鼠标中键）非常重要，使用它能够快速缩放、平移和旋转视图。此外这3个键在不同的位置与键盘的一些按键组合使用可以实现不同的功能，具体作用如下表所示。按键位置执行操作鼠标中键绘图区滚动鼠标滚轮，可实现缩放绘图区按住鼠