UGNX軟件概述教學(xué)內(nèi)容

1、第 3 章 UGNX 軟 件 概述精品資料第3章UG NX軟件概述UG NX是通用的、功能強(qiáng)大的三維機(jī)械 CAD/CAM/CAE集成軟件。本章主要介紹了 UG NX軟件的發(fā)展歷史、技術(shù)特點(diǎn)、常用工作模塊以及運(yùn)用UG NX進(jìn)行產(chǎn)品建模的一般流程等。%本章學(xué)習(xí)目標(biāo)丄了解UG NX軟件的發(fā)展歷史； 丄了解UG NX軟件的技術(shù)特點(diǎn)；丄了解UG NX軟件的常用功能模塊; 丄了解UG NX的設(shè)計(jì)流程。3.1 UG NX軟件簡(jiǎn)介UG是Uni graphics的簡(jiǎn)稱，起源于美國(guó)麥道航空公司，UG NX是在UG軟件基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。UG NX目前屬于德國(guó)西門子公司，網(wǎng)站（英文）、（中文）。UG NX軟件集CAD

2、/CAM/CAE/PDM/PLM 于一體，CAD功能使工程設(shè)計(jì)及制圖完全自動(dòng)化；CAM功能內(nèi)含大量數(shù)控編程庫(kù)（機(jī)床庫(kù)、刀具庫(kù)等），數(shù)控加 工仿真、編程和后處理比較方便；CAE功能提供了產(chǎn)品、裝配和部件性能模擬 能力；PDM/PLM幫助管理產(chǎn)品數(shù)據(jù)和整個(gè)生命周期中的設(shè)計(jì)重用。UG NX軟件廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車、機(jī)械及模具、消費(fèi)品、高科技電 子等領(lǐng)域的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、分析及制造，被認(rèn)為是業(yè)界最具有代表性的數(shù)控軟件和 模具設(shè)計(jì)軟件。UG NX軟件的主要客戶包括 BE Aerospace波音、英國(guó)航空公司、豐田、 福特、通用、尼桑、三菱、夏普、日立、諾基亞、東芝、西門子、富士通、索 尼、三洋、飛利浦、克

3、萊斯勒、寶馬、奔馳等世界著名企業(yè)。3.2 UG NX軟件的發(fā)展歷史UG的問(wèn)世到現(xiàn)在經(jīng)歷了幾十年，在這短短幾十年里，UG NX軟件發(fā)生了翻天覆地的變化。主要?dú)v程如下：I960年，McDonnell Douglas Automation （現(xiàn)在的波音公司）公司成立。1976 年，收購(gòu)了 Uni graphics CAD/CAE/CAM 系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)商 Uni ted Computer公司，UG的雛形問(wèn)世。1983年，UG上市。1989年，Uni graphics宣布支持UNIX平臺(tái)及開(kāi)放系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，并將一個(gè)新 的與STEP標(biāo)準(zhǔn)兼容的三維實(shí)體建模核心 Parasolid引入U(xiǎn)G。1993年，Unigr

4、aphics引入復(fù)合建模的概念，可以實(shí)體建模、曲線建模、框 線建模、半?yún)?shù)化及參數(shù)化建模融為一體。1996年，Unigraphics發(fā)布了能自動(dòng)進(jìn)行干涉檢查的高級(jí)裝配功能模塊、最 先進(jìn)的CAM模塊以及具有A類曲線造型能力的工業(yè)造型模塊：它在全球迅猛 發(fā)展，占領(lǐng)了巨大的市場(chǎng)份額，已經(jīng)成為高端及商業(yè)CAD/CAE/CAM應(yīng)用開(kāi)發(fā)的常用軟件。1997年，Unigraphics新增了包括 WEAV （幾何連接器）在內(nèi)的一系列工業(yè) 領(lǐng)先的新增功能。WEAV這一功能可以定義、控制、評(píng)估產(chǎn)品模板，被認(rèn)為是 在未來(lái)幾年中業(yè)界最有影響的新技術(shù)。2000年，Uni graphics發(fā)布了新版本的UG17,使UGS

5、成為工業(yè)界第一個(gè)可 以裝載包含深層嵌入“基于工程知識(shí)” （KBE）語(yǔ)言的世界級(jí)MCAD軟件產(chǎn)品的 供應(yīng)商。2002年，Uni graphics發(fā)布了 UG NX1.0.新版本繼承了 UG18的優(yōu)點(diǎn)，改進(jìn) 和增加了許多功能，使其功能更強(qiáng)大，更完美。2003年，Unigraphics發(fā)布了新版本UG NX2.0。新版本基于最新的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，它是一個(gè)全新支持PLM的體系結(jié)構(gòu)。EDS公司同其主要客戶一起，設(shè)計(jì)了 這樣一個(gè)先進(jìn)的體系結(jié)構(gòu)，用于支持完整的產(chǎn)品工程。2008年06月，Siemens PLM Software發(fā)布NX6.0，建立在新的同步建模技 術(shù)基礎(chǔ)之上的NX 6將在市場(chǎng)上產(chǎn)生重大影響。同步建

6、模技術(shù)的發(fā)布標(biāo)志著NX的一個(gè)重要里程碑，并且向 MCAD市場(chǎng)展示Siemens的鄭重承諾。NX 6將為 我們的重要客戶提供極大的生產(chǎn)力提高。2009年10月，西門子工業(yè)自動(dòng)化業(yè)務(wù)部旗下機(jī)構(gòu)、全球領(lǐng)先的產(chǎn)品生命周 期管理（PLM）軟件與服務(wù)提供商Siemens PLM Software宣布推出其旗艦數(shù)字 化產(chǎn)品開(kāi)發(fā)解決方案NX?軟件的最新版。NX 7.0引入了 HD3D ” （三維精確描 述）功能，即一個(gè)開(kāi)放、直觀的可視化環(huán)境，有助于全球產(chǎn)品開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)充分發(fā) 掘PLM信息的價(jià)值，并顯著提升其制定卓有成效的產(chǎn)品決策的能力。此外， NX 7.0還新增了同步建模技術(shù)的增強(qiáng)功能。3.3 UG NX軟件的技

7、術(shù)特點(diǎn)UG NX不僅具有強(qiáng)大的實(shí)體造型、曲面造型、虛擬裝配和產(chǎn)生工程圖的設(shè) 計(jì)功能，而且在設(shè)計(jì)過(guò)程中可以進(jìn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析、動(dòng)力學(xué)分析和仿真模擬， 提高了設(shè)計(jì)的精確度和可靠性。同時(shí)、可用生成的三維模型直接生成數(shù)控代 碼，用于產(chǎn)品的加工，其處理程序支持多種類型的數(shù)控機(jī)床。另外、它所提供 的二次開(kāi)發(fā)語(yǔ)言UG/OPEN GRIP、UG/OPENAPI簡(jiǎn)單易學(xué)，實(shí)現(xiàn)功能多，便于 用戶開(kāi)發(fā)專用的CAD系統(tǒng)。具體來(lái)說(shuō)，該軟件具有以下特點(diǎn)：（1）具有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)，真正實(shí)現(xiàn)了 CAD/CAE/CAM各模塊之間數(shù)據(jù)交 換的無(wú)縫接合，可實(shí)施并行工程；（2）采用復(fù)合建模技術(shù)，可將實(shí)體建模、曲面建模、線框建模、顯示幾何

8、 建模與參數(shù)化建模融為一體；（3）基于特征（如：孔、凸臺(tái)、型腔、溝槽、倒角等）的建模和編輯方法 作為實(shí)體造型的基礎(chǔ)，形象直觀，類似于工程師傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，并能用參數(shù) 驅(qū)動(dòng)；（4）曲線設(shè)計(jì)采用非均勻有理B樣線條作為基礎(chǔ)，可用多樣方法生成復(fù)雜 的曲面，特別適合于汽車、飛機(jī)、船舶、汽輪機(jī)葉片等外形復(fù)雜的曲面設(shè)計(jì)；（5）出圖功能強(qiáng)，可以十分方便地從三維實(shí)體模型直接生成二維工程圖。 能按ISO標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)注名義尺寸、尺寸公差、形位公差漢字說(shuō)明等，并能直接對(duì)實(shí) 體進(jìn)行局部剖、旋轉(zhuǎn)剖、階梯剖和軸測(cè)圖挖切等，生成各種剖視圖，增強(qiáng)了繪 圖功能的實(shí)用性；（6）以Parasolid為實(shí)體建模核心，實(shí)體造型功能處于領(lǐng)先地位

9、。目前著名 的CAD/ CAE/ CAM軟件均以此作為實(shí)體造型的基礎(chǔ)；（7）內(nèi)嵌模具設(shè)計(jì)導(dǎo)引MoldWizard，提供注塑模向?qū)?、?jí)進(jìn)模向?qū)А㈦?極設(shè)計(jì)等，是模具業(yè)的首選；(8) 提供了界面良好的二次開(kāi)發(fā)工具 GRIP和UFUNC,是UGNX的圖形 功能與高級(jí)語(yǔ)言的計(jì)算機(jī)功能緊密結(jié)合起來(lái)；(9) 具有良好的用戶界面，絕大多數(shù)功能都可以通過(guò)圖標(biāo)實(shí)現(xiàn)，進(jìn)行對(duì)象 操作時(shí)，具有自動(dòng)推理功能，同時(shí)在每個(gè)步驟中，都有相應(yīng)的信息提示，便于 用戶做出正確的選擇。3.4 UG NX軟件的常用功能模塊UG NX系統(tǒng)由大量的功能模塊組成，這些模塊幾乎涵蓋了CAD/CAM/CAE各種技術(shù)。常用模塊如圖3-1所示。本書(shū)

10、主要介紹基本環(huán)境、建模、制圖以及裝配四個(gè)模塊，其重點(diǎn)是建模模塊基本環(huán)境模塊(Gateway)注塑流動(dòng)分 析模塊(MoldFlow PartAdviser)建模模塊(Modeling)裝配模塊(Assemblies)運(yùn)動(dòng)仿真模 塊(Motion Simulation)制圖模塊(Drafting)結(jié)構(gòu)分析模塊(Structures)圖3-11 .基本環(huán)境模塊(Gateway)啟動(dòng)UG NX后，首先進(jìn)入的就是 Gateway模塊。Gateway模塊是UG NX的基礎(chǔ)模塊，它僅提供一些最基本的功能，如新建文件、打開(kāi)文件，輸入輸出不同格式的文件、層的控制、視圖定義等，因此是其他模塊的基礎(chǔ)。僅供學(xué)習(xí)與交流

11、，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除 謝謝7精品資料2 .建模模塊(Modeling)該模塊提供了構(gòu)建三維模型的工具，包括：曲線工具、草圖工具、成形特 征、特征操作、曲面工具等。曲線工具、草圖工具通常用來(lái)構(gòu)建線框圖；特征 工具則完全整合基于約束的特征建模和顯示幾何建模的特性，因此可以自由使 用各種特征實(shí)體、線框架構(gòu)等功能；曲面工具是架構(gòu)在融合了實(shí)體建模及曲面 建模技術(shù)基礎(chǔ)之上的超強(qiáng)設(shè)計(jì)工具，從而能設(shè)計(jì)出如工業(yè)造型設(shè)計(jì)產(chǎn)品般的復(fù) 雜曲面外形。3. 制圖模塊(Drafting)該模塊使設(shè)計(jì)人員能方便地獲得與三維實(shí)體模型完全相關(guān)的二維工程圖。 三維模型的任何改變會(huì)同步更新工程圖，不僅減少了因三維模型改變更新二維

12、 工程圖的時(shí)間，而且能確保二維工程圖與三維模型完全一致。4. 裝配模塊(Assemblies)該模塊提供了并行的自上而下和自下而上的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)方法。在裝配過(guò)程中 可以進(jìn)行零部件的設(shè)計(jì)、編輯、配對(duì)和定位，還可對(duì)硬干涉進(jìn)行檢查。5. 結(jié)構(gòu)分析模塊(Structures)該模塊能將幾何模型轉(zhuǎn)換為有限元模型，可進(jìn)行線性靜力、標(biāo)準(zhǔn)模態(tài)與穩(wěn) 態(tài)熱傳遞、線性屈曲分析，同時(shí)還支持對(duì)裝配部件，包括間隙單元的分析，分 析的結(jié)果可用于評(píng)估各種設(shè)計(jì)方案，優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)，提高產(chǎn)品質(zhì)量。6. 運(yùn)動(dòng)仿真模塊(Motion Simulation)該模塊可對(duì)二維或三維機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析、動(dòng)力學(xué)分析和設(shè)計(jì)仿真，可 以完成大量的裝配分

13、析，如干涉檢查、軌跡包絡(luò)等；還可以分析反作用力，并 用圖表示各構(gòu)件位移、速度加速度的相互關(guān)系等。7. 注塑流動(dòng)分析模塊(MoldFlow Part Adviser)使用該模型可以幫助模具設(shè)計(jì)人員確定注塑模的設(shè)計(jì)是否合理，檢查出不 合適的注塑模幾何體并予以修正。3.5 UG NX工作流程UG NX的工作流程如下：(1) 啟動(dòng) UG NX。以UG NX 6.0為例，選擇菜單【開(kāi)始】|【程序】|【UGS NX 6.0】| 【NX 6.0】或雙擊桌面上的UG NX 6.0圖標(biāo)即可啟動(dòng)UG NX。(2) 新建或打開(kāi)UG NX文件。(3) 選擇應(yīng)用模塊。UG NX系統(tǒng)是由十幾個(gè)模塊所構(gòu)成的。要調(diào)用具體的模

14、塊，只需在【應(yīng) 用】菜單或【標(biāo)準(zhǔn)】工具條的【開(kāi)始】下拉菜單中選擇相應(yīng)的模塊名稱即可。(4) 選擇具體的應(yīng)用工具，并進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計(jì)。不同的模塊具有不同的應(yīng)用工具。通?！窘！磕K的應(yīng)用工具通常分布 在【插入】和【編輯】菜單中。例如曲線、實(shí)體特征、曲面特征等應(yīng)用工具位 于【插入】菜單下，相應(yīng)曲線、實(shí)體特征、曲面特征的編輯工具位于【編輯】 菜單下。(5) 保存文件。(6) 退出UG NX系統(tǒng)。3.6基于UG NX的產(chǎn)品設(shè)計(jì)流程基于UG NX的產(chǎn)品設(shè)計(jì)流程，通常是先對(duì)產(chǎn)品的零部件進(jìn)行三維造型，在 此基礎(chǔ)上再進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析、運(yùn)動(dòng)分析等，然后再根據(jù)分析結(jié)果，對(duì)三維模型進(jìn) 行修正，最終將符合要求的產(chǎn)品模型定型。定型之后，可基于三維模型創(chuàng)建相 應(yīng)的工程圖樣，或進(jìn)行模具設(shè)計(jì)和數(shù)控編程等。因此，用UG NX進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)和核心是構(gòu)建產(chǎn)品的三維模型，而產(chǎn)品三維造型的構(gòu)建其實(shí)質(zhì)就是創(chuàng)建 產(chǎn)品零部件的實(shí)體特征或片體特征。實(shí)體特征通常由基本體素（如矩形、圓柱體等）、掃描特征等構(gòu)成，或在它們 的基礎(chǔ)上通過(guò)布爾運(yùn)算后獲得；對(duì)于掃描特征的創(chuàng)建，往往需要先用曲線工具 或草圖工具創(chuàng)建出相應(yīng)的引導(dǎo)線與截面線，再利用實(shí)體工具來(lái)構(gòu)建。