書名: UG NX 12.0機械產品設計實例教程作者名: 劉軍華 張俠 徐波主編本章字數: 3254字更新時間: 2023-11-07 17:33:17
任務1.1 認識UG NX 12.0軟件
1.1.1 UG NX 12.0簡介
UG NX 12.0是一個用于完整產品工程的CAD/CAM解決方案(見圖1-2),它能很好地幫助制造商在集成的數字化環境中設計、模擬、驗證產品及其生產過程,并能有效捕捉、應用和共享整個數字化過程中的知識,讓制造商提高其戰略優勢。

圖1-2 UG NX 12.0數字化產品開發流程
1.UG NX 12.0的技術特性
UG NX 12.0包含一套完整的產品工程流程解決方案。UG NX 12.0的應用程序從產品概念設計一直到加工制造,利用一套統一的方案把產品開發流程中的所有學科和活動融合到一起。
(1)概念設計(Concept)用于獲取和管理客戶以及設計所需的信息,在概念模型中嵌入知識規則,并允許評價多種設計方案。
(2)風格及樣式設計(Styling)用于工業設計、風格及樣式設計。UG NX 12.0具備自由形狀建模、表面連續性及分析、形象化渲染功能以及先進的表現方式等。
(3)產品設計(Design)UG NX 12.0提供了一套先進的產品設計方案,主要包括以參數化或直接建模的方式實施混合建模、裝配設計和管理、用于鈑金和路線系統的流程設計工具、產品設計驗證、三維尺寸標注和工程圖構建和輸出等。
(4)性能仿真驗證(Simulation)包括功能廣泛的仿真工具組合,主要有供設計人員使用的運動和結構分析向導、供仿真專家使用的前/后處理器,以及用于多物理場仿真的企業級解決方案。
(5)工裝及模具設計(Tooling)包括普通用途的工裝和夾具設計、用于塑模開發的知識驅動型注塑模設計向導、用于沖壓級進模設計的模具工程向導等。
(6)加工制造(Machining)行業領先的數控編程解決方案,集成刀具路徑生成和機床運動仿真功能,能夠根據需要生成后處理程序、車間工藝文檔,并有效地管理制造資源等。
2.UG NX 12.0的工作流程
UG NX 12.0的數字化產品開發過程體現了并行工程的思想。其強大的參數化建模功能支持模型的實時修改,系統能夠自動更新模型,以滿足設計要求。應用UG NX 12.0進行數字化產品開發的一般流程如圖1-3所示。

圖1-3 UG NX 12.0數字化產品開發的一般流程
3.本書內容說明
?鼠標按鍵:MB1——左鍵,MB2——中鍵,MB3——右鍵。
?鍵盤按鍵:以“<>”表示,如<Ctrl><Alt><Enter>等。
?使用“【】”表示菜單選項和工具條。
?選擇菜單命令:以“/”間隔,如“【File】/【Open】”。
?操作過程:為了簡化描述,使用“→”表示下一步操作,“OK”表示“確定”按鈕。
小課堂:中國制造世界上最厲害的風機
“復興號”以350km/h的運營速度領跑全球。數字化技術在制造過程中扮演著至關重要的角色。轉向架是“復興號”的關鍵部件之一。一個轉向架有400多種零部件,從上線裝配到完成制造,會產生近萬項制造數據。通過轉向架數字化裝配線,借助物聯網、智能傳感等技術,對以數控機床、扭矩采集、輔助裝配為主的智能設備進行聯網聯控,實現了轉向架制造數據的自動采集、自動判定和自動歸集。“一個螺栓用了多大扭矩?裝配尺寸是多少?轉向架裝配中的每一個制造數據都會被精確采集和記錄。”近萬項的制造數據,包括人員信息、設備信息、物料信息、質量信息等,形成一個轉向架的電子化“制造履歷”,實現了制造過程的可追溯,可以更好地保障轉向架的裝配質量。基于裝配大數據,能夠對產品一次交檢合格率、工序能力指數、質量穩定性等數據進行分析,從而提高制造效率和產品質量。
1.1.2 UG NX 12.0中文版的啟動
以Windows 10系統為例,UG NX 12.0中文版完成安裝后,有以下幾種啟動方法。

1)選擇【開始】/【程序】/【Siemens NX 12.0】/【NX 12.0】,系統啟動UG NX 12.0進程。UG NX 12.0第一次啟動時不會自動創建任何部件,需要用戶新建或者打開文件。
2)選擇【開始】/【程序】/【Siemens NX 12.0】,右擊NX 12.0圖標,在彈出的快捷菜單中選擇“固定到開始屏幕”,以后可以直接在開始屏幕中直接單擊圖標啟動軟件。
3)選擇【開始】/【程序】/【Siemens NX 12.0】,將其中的NX 12.0圖標直接拖動至桌面上,即可在桌面上雙擊圖標啟動軟件。
4)右擊桌面上的NX 12.0圖標,在彈出的快捷菜單中選擇“固定到任務欄”,之后可以直接單擊任務欄中的NX 12.0圖標啟動軟件。
5)找到安裝目錄下的“ugraf.exe”文件,雙擊啟動軟件。
軟件初始啟動界面如圖1-4所示。用戶可以新建文件或者打開一個已有的文件,也可以單擊“歡迎頁面”中的內容了解相關的操作方法。
1.1.3 認識UG NX 12.0工作環境
單擊啟動界面上方的“新建”按鈕或者選擇【文件】/【新建】命令,彈出“新建”對話框,如圖1-5所示。在“名稱”文本框中輸入文件名,在“文件夾”文本框中選擇或新建一個新文件的保存路徑,然后單擊“確定”按鈕,軟件進入工作窗口,如圖1-6所示。

圖1-4 UG NX 12.0初始啟動界面

圖1-5 “新建”對話框


圖1-6 工作窗口
下面按照從左至右、從上至下的順序依次介紹工作窗口的內容。
1.快速訪問工具欄
快速訪問工具欄位于窗口的左上部,主要包含文件系統的基本操作命令,如“新建”“打開”“保存”“窗口”等,如圖1-7所示。

圖1-7 快速訪問工具欄
2.標題欄
標題欄位于窗口頂部的中間位置,主要顯示軟件的版本、當前應用的模塊、文件名等當前工作狀態信息。
3.功能區
功能區分為“主頁”“裝配”“曲線”“曲面”“分析”“視圖”“渲染”“工具”“應用模塊”等選項卡。系統默認打開的是“主頁”選項卡。
(1)“主頁”選項卡
“主頁”選項卡提供了參數化實體特征建模的大部分工具和命令,如圖1-8所示,主要有“草圖”“直接草圖”“特征”“同步建模”等。

圖1-8 “主頁”選項卡
(2)“應用模塊”選項卡
該選項卡主要用于切換各個應用模塊,如圖1-9所示,主要有“設計”“加工”“仿真”等,包含了所有的軟件功能。

圖1-9 “應用模塊”選項卡
(3)其他選項卡
用戶可以在使用軟件的過程中根據需要進行選擇,快速找到模塊下的相應命令。
4.菜單欄
菜單欄包含了軟件的主要功能。單擊“菜單”按鈕時,軟件向下彈出各種功能菜單,主要有“文件”“編輯”等。移動光標并停留在相應的命令上時會顯示出其子菜單。部分菜單命令后標有快捷鍵,如圖1-10所示,在工作過程中直接按快捷鍵即可執行相應命令。

圖1-10 “菜單”按鈕
5.上邊框條
上邊框條提供了用于選擇對象、捕捉點、改變視圖和對象顯示狀態的各種工具,用戶可以根據需要進行選用,如圖1-11所示。

圖1-11 菜單功能圖
6.資源條
資源條中包括裝配導航器、約束導航器、部件導航器、Web瀏覽器、歷史記錄等,最常用的是前三個,如圖1-12所示。

圖1-12 裝配導航器、約束導航器和部件導航器
7.工作區和坐標系
工作區是設計繪圖的區域,主要用于創建、顯示和修改部件。工作區中的坐標系有三類:左下角的絕對坐標系、中間的基準坐標系和工作坐標系。
8.狀態欄
狀態欄默認位于工作區的下方,用于提示用戶如何操作。執行命令時,狀態欄會顯示操作的提示信息,這對初學用戶很有幫助。早期的UG版本中,狀態欄位于上邊框條和工作區中間位置,若有需要可以通過【菜單】/【首選項】/【用戶界面】進行修改:在彈出的“用戶界面首選項”對話框“布局”下選擇“頂部”即可,如圖1-13所示。

圖1-13 狀態欄位置調整
9.鼠標和鍵盤
(1)鼠標
鼠標左鍵MB1:“單擊”操作用于選擇對象;“按住并移動光標”用于拖拽對象;“雙擊”對象可執行默認操作。
<Shift>+鼠標左鍵MB1:在列表中選擇連續的多個選項。
<Ctrl>+鼠標左鍵MB1:選擇或取消選擇列表中的多個非連續選項。
<Alt>+鼠標左鍵MB1:臨時禁用捕捉功能,如“點捕捉”等。
鼠標中鍵MB2:“單擊”操作可執行對話框中的默認動作按鈕,如“確定”等;“按住并移動”用于視圖旋轉。
<Alt>+鼠標中鍵MB2:取消對話框。
鼠標右鍵MB3:“單擊”操作用于打開快捷菜單。
鼠標左鍵MB1+鼠標中鍵MB2:視圖的動態縮放,與鼠標滾輪具有類似的功能。
鼠標中鍵MB2+鼠標右鍵MB3:控制視圖的動態平移操作。
注意:在不同操作狀態下,圖形窗口中的光標會顯示不同的樣式,指示用戶正確操作模型。
(2)鍵盤
<Home>鍵:在正三軸測視圖中定向幾何體。
<End>鍵:在正等測圖中定向幾何體。
<Ctrl+F>組合鍵:使幾何體的顯示適合圖形窗口。
<Alt+Enter>組合鍵:在標準顯示和全屏顯示之間切換。
<F1>鍵:查看關聯的幫助。
<F4>鍵:查看信息窗口。
<F8>鍵:定向視圖到最近的正交視圖。
注意:上述鼠標操作的效果,在工作區空白處按住鼠標右鍵MB3并拖動,軟件彈出控制幾何體顯示的快捷命令組合,用戶移動光標到需要的命令后釋放鼠標右鍵,可以達到快速操作目的,如圖1-14所示。該方法在不同的對象上彈出的快捷命令組合不同,用戶可以多加體會,提高繪圖效率。

圖1-14 拖動鼠標右鍵彈出的快捷命令組合