1.1 概述

UG NX軟件作為SIEMENS公司的產品全生命周期解決方案中面向產品開發領域的旗艦產品，為用戶提供了一套集成、全面的產品開發解決方案，用于產品設計、分析、制造，幫助用戶實現產品創新，縮短產品上市時間、降低成本、提高質量。

UG NX軟件的CAD/CAE/CAM系統提供了一個基于過程的產品設計環境，使產品開發從設計到加工真正實現了數據的無縫集成。UG NX面向過程驅動的技術是虛擬產品開發的關鍵技術，產品的數據模型能夠在設計制造全過程的各個環節保持相關，有效地實現了并行工程。UG NX不僅具有強大的實體造型、曲面造型、虛擬裝配和生成工程圖等設計功能，而且，通過有限元分析、機構運動分析、動力學分析和仿真模擬，提高了設計的可靠性。同時，還可以用建立的三維模型直接生成數控代碼，用于產品的加工，其后處理程序支持多種類型的數控機床。

1.1.1 UG NX軟件的界面

啟動UG NX后，打開現存的一個部件，軟件界面如圖1-1所示。軟件界面包括標題欄、主頁菜單欄、命令組工具欄、繪圖區和資源導航器等。

1.標題欄

UG NX標題欄只顯示軟件的子模塊，自UG NX 1847以后不再有版本號。

2.快速訪問工具條

快速訪問工具條包含常用的命令，如保存、后退、剪切、復制等。可通過工具條選項按鈕，顯示或關閉快速訪問工具條的內容。

3.主頁菜單欄

主頁菜單欄包括了UG NX軟件的主要功能，直接顯示在圖形窗口頂部標題欄下。每一個菜單對應一個UG NX的功能類別。默認的是“主頁”菜單、“裝配”菜單、“曲線”菜單、“分析”菜單、“視圖”菜單、“工具”菜單、“應用模塊”菜單，“多邊形建模”“增材制造設計”“逆向工程”等菜單可通過右鍵快捷菜單選擇“增加”。每個菜單中會顯示所有與該功能有關的命令。有些命令在工具欄中并不顯現，可通過右鍵快捷菜單打開或關閉。

4.命令組工具欄

命令組工具欄是一組命令按鈕，每個按鈕代表一個命令。工具欄內容與菜單中的命令相對應，使用工具欄操作更方便。UG NX各功能模塊提供了對應的工具欄，可在命令組工具欄選擇打開或關閉（右下角按鈕）。

5.資源導航器

資源導航器記錄草圖、特征的創建過程，用戶可以查看和編輯該歷史過程。資源導航器可以位于窗口的左側，也可以設置在右側。通過單擊資源導航器上的按鈕可以調用裝配導航器、部件導航器、重用庫、Web瀏覽器、角色和歷史記錄等。

6.上邊框條

上邊框條包括過濾器、圖形快速捕捉器和視圖顯示組，顯示的內容也可通過右端按鈕，控制各子選項的打開或關閉。

7.左邊框條

左邊框條是UG NX 1847新增的功能。除此之外，還有右邊框條。左邊框條除了通過下方的按鈕來“預設命令組”選項外，還記錄了最近使用的命令。

8.提示行與狀態行

提示行顯示關于當前操作過程中要輸入內容的提示信息，提示下一步應進行的操作。狀態行默認在提示行的右側，用于顯示系統狀態及功能執行情況。在執行某項功能時，其執行結果會顯示在狀態行中。

9.繪圖區

繪圖區即工作區，是創建、顯示和編輯圖形的區域，也是進行結果分析和模擬仿真的窗口。

1.1.2 用戶界面的設置

UG NX軟件默認的工作界面是一種通用的設計界面，可滿足大多數用戶的需要。但對不同的應用情況和個人喜好，該界面可能并不是最適合的。因此，UG NX提供了方便的界面定制方法，可以按照個人需要對主菜單以及工具欄進行個性化定制。

1.工作界面

啟動UG NX軟件后，進入建模模塊。因個人偏好或工作性質的需要，可對工作界面進行個性化定制，包括快速訪問工具條、主頁菜單欄、命令組工具欄和上邊框條等。定制方法比較相似，即利用右鍵快捷菜單實現顯示和隱藏。

（1）快速訪問工具條

快速訪問工具條是為快速訪問常用的操作而設計的特殊對話框。工具條是一行按鈕，每個按鈕代表一個功能，默認狀態下只顯示一些常用工具，所有命令都在下拉菜單中顯示。快速訪問工具條位于工作界面的最上方，如圖1-2所示。

在快速訪問工具條最右側處單擊按鈕，彈出圖1-3所示的菜單。通過選擇菜單中的選項，快速訪問工具條可顯示或隱藏對應的子菜單。

在快速訪問工具條最右側處右擊按鈕，彈出圖1-4所示的菜單。通過選擇菜單中的選項，使“主頁”菜單顯示或隱藏對應的選項。

（2）主頁菜單欄

利用上述快速訪問工具條右側鍵或者在主頁菜單欄右側空白區域右擊，可設置主頁菜單欄顯示或者隱藏的菜單選項。

（3）命令組工具欄

單擊命令組工具欄最右側按鈕，可以隱藏不常用的工具條，如齒輪工具、彈簧工具等，反之可以將這些工具條顯示出來。

2.首選項設置

首選項設置是指對一些模塊的默認控制參數進行設置，如定義新對象、用戶界面、資源板、選擇、可視化，調色板和場景等。在不同的應用模塊下，“首選項”菜單會相應地發生改變。“首選項”菜單中的大部分選項參數與默認設置相同，但在首選項下所做的設置只對當前文件有效，保存當前文件即會將當前的環境設置保存到文件中。在退出UG NX后再打開其他文件時，將恢復到系統或默認設置的狀態。

（1）用戶界面設置

選擇“文件”→“首選項”→“用戶界面”選項，彈出“用戶界面首選項”對話框，如圖1-6所示。“用戶界面首選項”對話框中共有7個選項卡：布局、主題、資源條、觸控、角色、選項和工具，其中，“資源條”選項卡可對資源條的放置位置（左側或右側）等進行設置，其他可選用默認值。

（2）選擇設置

首選項中的“選擇”，主要是用來設置鼠標在選擇對象時的一些參數規則，例如，鼠標指針的形狀“矩形”“圓”，光標顯示的大小等。

選擇“文件”→“首選項”→“選擇”選項，彈出“選擇首選項”對話框，如圖1-7所示。對于初學者，建議盡量不要去修改這些設置軟件參數，否則軟件會出現用戶不想要的結果。如果要進行參數設置，要牢記軟件原先是怎么設置的，在修改設置后，發現軟件有不對勁的地方可以立刻重新設置回來。

（3）對象設置

對象設置主要用于設置對象（幾何元素、特征）的屬性，如線型、線寬、顏色等。

選擇“文件”→“首選項”→“對象”選項，彈出“對象首選項”對話框，如圖1-8所示。“對象首選項”對話框中包含3個選項卡：“常規”“分析”和“線寬”。其中，“常規”選項卡主要用于工作層的默認顯示設置；模型的類型、顏色、線型和寬度的設置；實體和片體的著色、透明度顯示設置。

（4）場景設置

場景設置用于設定屏幕的背景特性，如顏色和漸變效果。背景一般為普通（僅有一種底色）和漸變（由一種或兩種顏色呈逐漸淡化趨勢而形成）兩種情況。系統默認為“漸變”背景，若用戶喜歡單色背景，可將“著色視圖”類型改為“純色”，然后單擊“顏色”按鈕，在隨后彈出的“顏色”對話框中任選一種顏色作為背景顏色。具體操作方法將在后續的案例中講解。

1.1.3 UG NX軟件的功能

UG NX軟件由多個模塊組成，主要包括CAD、CAE、CAM模塊、注射模塊、鈑金模塊、逆向工程模塊等，其中每個功能都以建模環境為基礎，各模塊各自完成產品設計制造過程中不同的任務，從而實現高效、科學的設計制造過程。

（1）CAD模塊

該模塊包括了實體建模、特征建模、自由形狀建模、裝配建模等基本模塊，這些模塊一起構成了UG NX軟件強大的計算機輔助設計功能。

1）實體建模。該模塊將基于約束的特征建模和顯示幾何建模方法結合起來，并提供了強大的復合建模工具。用戶可以建立傳統的圓柱、立方體等實體，也可以建立面、曲線等二維對象，同時可以進行拉伸、旋轉及布爾操作，通過各對象搭建成所需的實體。

2）特征建模。該模塊提供了基于約束的特征建模方式，利用工程特征定義設計信息，提供了多種設計特征，如孔、槽、型腔、凸臺等。所建立的實體特征可以參數化定義，其尺寸大小和位置可以編輯，大大地方便了用戶操作，特別是在修改實體的時候。

3）自由形狀建模。該模塊可用于建立復雜的曲面模型，提供了沿曲線掃描、蒙皮、將兩個曲面光滑地連接、利用點和網格構造曲面等功能，利用這些功能可以建立機翼、直氣道、葉片等模型。

4）裝配建模。該模塊可模擬實際的機械裝配過程，利用約束將各個零件裝配成一個完整的機械結構。在裝配過程中還可以對零部件進行設計和編輯，并且各個零件裝配以后還保持相關性。

（2）CAE模塊

該模塊包括T UG/Mechanism（機構學）、UG/Scenario for Structure（結構分析）等基本模塊，這些模塊構成了UG NX軟件的計算機輔助工程功能。

（3）CAM模塊

UG NX強大的加工功能是由多個加工模塊所組成的。常用的模塊有車加工、型腔銑、固定軸銑、清根切削、可變軸銑、順序銑、制造資源管理系統、切削仿真、線切割、后置處理、機床仿真等。其中，型腔銑模塊可沿任意形狀走刀，產生復雜的刀具路徑。當檢測到異常的切削區域時，它可修改刀具路徑，或者在規定的公差范圍內加工出型腔或型芯。

（4）其他模塊

除了上面介紹的常用模塊外，UG NX還有一些其他的模塊。例如，鈑金模塊用于鈑金設計，管道與布線模塊用于管路設計，由UG/Open GRIP、UG/OpenAPI和UG/Open++組成的UG/Open開發模塊用于供用戶二次開發等，以上模塊使UG NX具備了強大的功能。