1 UG NX 5.0概述

內(nèi)容提要

Unigraphics Solutions公司（簡稱UGS）是全球著名的CAD供應商，通過其虛擬產(chǎn)品開發(fā)（VPD）的理念為汽車與交通、航空、航天、日用消費品、通用機械，以及電子工業(yè)等領(lǐng)域的企業(yè)，提供多級化的、集成的、企業(yè)級的包括軟件產(chǎn)品與服務(wù)在內(nèi)的完整的CAD解決方案。UGS公司主要的CAD產(chǎn)品是UG。UG是集CAD/CAE/CAM于一體的三維參數(shù)化軟件，是當今世界最先進的計算機輔助設(shè)計、分析和制造軟件，廣泛應用于航空、航天、汽車、造船、通用機械和電子等工業(yè)領(lǐng)域。

1.1 UG NX的發(fā)展歷史

UG NX經(jīng)過幾十年的發(fā)展，現(xiàn)已成為功能強大、應用領(lǐng)域廣泛的機械CAD/CAE/CAM軟件，其發(fā)展歷程如下。

· 1960年McDonnell Douglas Automation公司成立。

· 1976年收購Unigraphics CAD/CAM/CAE系統(tǒng)的開發(fā)商——United Computer公司，UG雛形產(chǎn)品問世。

· 1983年UG II進入市場。

· 1986年Unigraphics吸取了業(yè)界領(lǐng)先的、為實踐所證實的實體建模內(nèi)核——Parasolid的部分功能。

· 1989年Unigraphics宣布支持UNIX平臺及開放系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并將一個新的與STEP標準兼容的三維實體建模內(nèi)核Parasolid引入UG。

· 1990年Unigraphics作為McDonnell Douglas（現(xiàn)在的波音公司）的機械CAD/CAM/ CAE的標準。

· 1991年Unigraphics開始了從CAD/CAM大型機版本到工作站版本的移植。

· 1993年Unigraphics引入復合建模的概念，可將實體建模、曲面建模、線框建模、半?yún)?shù)化及參數(shù)化建模融為一體。

· 1995年Unigraphics首次發(fā)布Windows NT版本。

· 1996年Unigraphics發(fā)布了能夠自動進行干涉檢查的高級裝配功能模塊、最先進的CAM模塊以及具有A類曲面造型能力的工業(yè)造型模塊。它在全球迅猛發(fā)展，占領(lǐng)了巨大的市場份額，已成為高端、中端及商業(yè)CAD/CAM/CAE應用開發(fā)的常用軟件。

· 1997年Unigraphics新增了包括WAVE在內(nèi)的一系列工業(yè)領(lǐng)先的新功能。WAVE這一功能可以定義、控制和評估產(chǎn)品模板，被認為是在未來幾年中業(yè)界最有影響的新技術(shù)。

· 2000年發(fā)布新版本UG 17。新版本的發(fā)布，使UGS成為工業(yè)界第一個可裝載包含深層嵌入“基于工程知識（KBE）”語言的世界級MCAD軟件產(chǎn)品的主要供應商。

· 2001年發(fā)布新版本UG 18。新版本對舊版本中的對話框做了大量的調(diào)整，使用戶能在更少的對話框中完成更多的工作，從而使設(shè)計更加便捷。

· 2002年發(fā)布新版本UG NX 1.0。新版本繼承了UG 18的優(yōu)點，改進和增強了許多功能，使其更強大、完美和出色。

· 2003年發(fā)布新版本UG NX 2.0。新版本基于最新的行業(yè)標準，是一個全新的支持PLM的體系結(jié)構(gòu)。EDS公司同其主要客戶一起，設(shè)計了這樣一個先進的體系結(jié)構(gòu)，用于支持完整的產(chǎn)品工程。

· 2004年發(fā)布新版本UG NX 3.0。它為用戶的產(chǎn)品設(shè)計及加工過程提供了數(shù)字化造型和驗證的手段。它針對用戶的虛擬產(chǎn)品設(shè)計和工藝設(shè)計的需要，提供了經(jīng)過實踐驗證的解決方案。

· 2005年發(fā)布新版本UG NX 4.0。它是嶄新的NX體系架構(gòu)，使開發(fā)應用更簡單快捷。

· 2007年發(fā)布最新版本UG NX 5.0。

1.2 UG的特點

Unigraphics CAD/CAM/CAE系統(tǒng)提供了一個基于過程的產(chǎn)品設(shè)計環(huán)境，使產(chǎn)品開發(fā)從設(shè)計到加工真正實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的無縫集成，從而優(yōu)化了企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計與制造。UG面向過程驅(qū)動的技術(shù)是虛擬產(chǎn)品開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)。在面向過程驅(qū)動技術(shù)的環(huán)境中，用戶的全部產(chǎn)品及精確的數(shù)據(jù)模型能夠在產(chǎn)品開發(fā)全過程的各個環(huán)節(jié)保持相關(guān)，從而有效地實現(xiàn)了并行工程。UG不僅具有強大的實體造型、曲面造型、虛擬裝配和產(chǎn)生工程圖等設(shè)計功能，而且在設(shè)計過程中可進行有限元分析、機構(gòu)運動分析、動力學分析和仿真模擬，提高了設(shè)計的可靠性。同時，可用建立的三維模型直接生成數(shù)控代碼，用于產(chǎn)品的加工，其后處理程序支持多種類型數(shù)控機床。另外，它所提供的二次開發(fā)語言UG/OPEN GRIP、UG/OPEN API簡單易學，實現(xiàn)功能多，便于用戶開發(fā)專用CAD系統(tǒng)。具體來說，該軟件具有以下特點。

（1）具有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫，真正實現(xiàn)了CAD/CAE/CAM等各模塊之間的無數(shù)據(jù)交換的自由切換，可實施并行工程。

（2）采用復合建模技術(shù)，可將實體建模、曲面建模、線框建模、顯示幾何建模與參數(shù)化建模融為一體。

（3）用基于特征（如孔、凸臺、型腔、槽溝和倒角等）的建模和編輯方法作為實體造型基礎(chǔ)，形象直觀，類似于工程師傳統(tǒng)的設(shè)計方法，并能用參數(shù)驅(qū)動。

（4）曲面設(shè)計采用非均勻有理B樣條作為基礎(chǔ)，可用多種方法生成復雜的曲面，特別適合汽車外形設(shè)計、汽輪機葉片設(shè)計等復雜曲面造型。

（5）出圖功能強，可十分方便地從三維實體模型直接生成二維工程圖。能按ISO標準和國際標準標注尺寸、形位公差和漢字說明等，并能直接對實體做旋轉(zhuǎn)剖、階梯剖和軸測圖挖切生成各種剖視圖，增強了繪制工程圖的實用性。

（6）以Parasolid為實體建模內(nèi)核，實體造型功能處于領(lǐng)先地位。目前著名的CAD/CAE/CAM軟件均以此作為實體造型基礎(chǔ)。

（7）提供了界面良好的二次開發(fā)工具GRIP（GRAPHICAL INTERACTIVE PROGRAMING）和UFUNC（USER FUNCTION），并能通過高級語言接口，使UG的圖形功能與高級語言的計算功能緊密結(jié)合起來。

（8）具有良好的用戶界面，絕大多數(shù)功能都可通過圖標實現(xiàn)。進行對象操作時，具有自動推理功能，同時，在每個操作步驟中，都有相應的提示信息，便于用戶做出正確的選擇。

1.3 UG NX 5.0軟件的安裝

Unigraphics的運行一般是基于網(wǎng)絡(luò)的，因此安裝時必須裝有網(wǎng)卡。該軟件一般有網(wǎng)絡(luò)版和微機版兩種。運行在UNIX或者Windows 2000/NT/XP操作系統(tǒng)下。

1.3.1 UG NX 5.0安裝的系統(tǒng)要求

下面以微機版為例，說明安裝Unigraphics的軟件和硬件要求。硬件最低要求：

· CPU Intel Pentium 4以上

· 內(nèi)存 256MB以上（推薦512MB以上）

· 硬盤 60GB以上

· 顯示卡 支持Direct 3D顯卡

· 顯示器 支持1024×768以上的分辨率

· 光驅(qū) 32倍速以上的光驅(qū)

· 其他 根據(jù)需要配置的圖形輸出設(shè)備

軟件要求：

· 操作系統(tǒng) Windows 2000/XP

· 硬盤格式 NTFS分區(qū)格式。

· 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 TCP/IP協(xié)議

· 顯示卡驅(qū)動程序 分辨率為1024×768以上的真彩色

1.3.2 UG NX 5.0的安裝

經(jīng)過多次的改版，UG NX 5.0的安裝也變得更加簡單。本書不詳細講解UG NX 5.0的具體安裝過程，只對安裝過程中的難點和需要讀者注意的地方進行重點介紹。

1.安裝前的準備工作

將顯示器的分辨率調(diào)整為1024×768，否則系統(tǒng)拒絕安裝。方法：在桌面上右擊，選擇“屬性”命令，彈出“顯示—屬性”對話框，在該對話框中設(shè)置屏幕分辨率為1024×768即可。

2.安裝許可服務(wù)（Install license Server）

（1）將UG NX 5.0安裝光盤放入光驅(qū)后會自動運行，出現(xiàn)如圖1-1所示的安裝界面。請按照安裝向?qū)нM行安裝。安裝需要大約1.5GB的磁盤空間。安裝程序自帶多種語言，包括簡體中文。安裝過程中，強烈建議不要修改安裝路徑，請按默認路徑進行安裝。

（2）單擊安裝界面中的 按鈕，按照安裝向?qū)б阅J設(shè)置逐步進行安裝，直到進入“許可證文件”界面，如圖1-2所示。

（3）單擊 按鈕，選擇License文件，然后按照安裝向?qū)Ю^續(xù)安裝，直到NX 5 FLEXlm程序安裝完畢。

3.安裝NX產(chǎn)品（Install NX）

安裝完License Server后重新啟動計算機（此為必要步驟，否則會出錯），并再次啟動安裝程序進行安裝。單擊 按鈕，按照安裝向?qū)б阅J設(shè)置逐步進行安裝，安裝到“NX語言選擇”界面時，選中“中文（簡體）”單選按鈕，如圖1-3所示。繼續(xù)按照安裝向?qū)У奶崾具M行安裝，直到安裝完成。

4.啟動服務(wù)程序

在運行UG NX 5.0前，一定要保證lmtools.exe程序已經(jīng)運行，啟動服務(wù)程序。可以從程序欄運行它，也可以進入安裝目錄下的“\License Servers\UGNXFLEXlm”文件夾，雙擊文件lmtools.exe運行。啟動服務(wù)程序后，在Servers/License File選項卡中選擇“Unigraphics License Servers（uglmd）”選項，如圖1-4所示。然后在“Start/stop/Reread”選項卡中單擊“Start Server”按鈕即可。

1.4 UG NX 5.0軟件模塊簡介

UG的各種功能是靠不同功能模塊實現(xiàn)的，不同的功能模塊實現(xiàn)不同的用途，從而支持其強大的UG NX三維軟件。下面簡要介紹各常用模塊。

1.4.1 CAD模塊

1.基本環(huán)境模塊

UG/Gateway是UG NX最重要的模塊，其他模塊都是建立在該模塊基礎(chǔ)之上的。它支持關(guān)鍵操作，包括打開已存的UG NX部件文件，建立新的部件文件，繪制工程圖和屏幕布局，以及導入和導出CGM文件等，也提供層控制、視圖定義和屏幕布局、對象信息和分析、顯示控制、隱藏/再現(xiàn)對象、實體和曲面模型的著色顯示。UG/Gateway是對所有其他UG應用的必要基礎(chǔ)。

2.建模模塊

該模塊提供業(yè)界最強的復合建模功能。UG NX實體建模模塊無縫地集成基于約束的特征建模和顯式幾何建模方法。用戶能夠方便地建立二維和三維線框模型，然后通過掃描和旋轉(zhuǎn)形成實體，進行布爾運算及參數(shù)化編輯，該模塊統(tǒng)一使用基于工具欄圖標的繪圖環(huán)境，是特征建模和自由形狀建模的基礎(chǔ)。

3.特征建模

該模塊使用工程特征定義設(shè)計信息，可以建立和編輯標準設(shè)計特征，包括孔、鍵槽、型腔、凸墊、凸臺、倒圓以及倒角等。用戶可以對這些特征進行參數(shù)化定義，特征可以相對于其他特征或?qū)ο蠖ㄎ唬部梢砸藐嚵袕椭啤?/p>

4.自由形狀建模

該模塊可以進行復雜自由形狀的設(shè)計，如工業(yè)產(chǎn)品外觀設(shè)計和機翼復雜曲面設(shè)計等。UG NX自由形狀建模合并實體和曲面建模技術(shù)，支持通過一個曲線/點網(wǎng)格定義曲面或曲線形狀，或通過點云去擬合建立模型，也修改編輯曲線，改變參數(shù)值。

5.制圖模塊

UG NX制圖模塊基于復合建模技術(shù)，建立的工程圖與幾何模型尺寸相關(guān)聯(lián)，即三維幾何模型改變時，工程圖也被及時更新。該模塊提供快速的視圖布局，包括正交視圖、剖視圖、輔助視圖和細節(jié)視圖等，UG NX制圖模塊支持常見制圖標準，如ANSI、ISO、DIN和JIS等。

6.裝配模塊

該模塊提供一個并行的自頂向下的產(chǎn)品開發(fā)方法，UG NX的主模型可以在總裝配的上下文中設(shè)計和編輯，新添組件可靈活地配對或定位。裝配體中的各個零部件制件保持關(guān)聯(lián)性，為實現(xiàn)設(shè)計小組的數(shù)據(jù)共享和產(chǎn)品協(xié)作開發(fā)打下良好基礎(chǔ)。

1.4.2 CAM模塊

1.平面銑

用于平面輪廓或平面區(qū)域的粗精加工，刀具平行于工件底面進行多層切削。該操作可創(chuàng)建去除平面層中的材料的刀具刀軌，為精加工做準備。

2.型腔銑

型腔銑模塊常用于加工模具，可進行單個或多個型腔的粗加工，能夠在復雜的零件外形上生成軌跡。當型腔銑檢測到異常情況時，它可以糾正它們或在用戶規(guī)定的公差內(nèi)進行加工。

3.固定軸銑

該模塊為提供多種方法實現(xiàn)零件的加工，包括各種驅(qū)動方法和切削圖樣，可將空間的驅(qū)動幾何投射到零件表面，驅(qū)動刀具實現(xiàn)零件曲面的加工。固定軸銑用于零件的半精加工和精加工。

4.可變軸銑

該模塊支持固定和多軸銑功能，具有3～5軸輪廓運動，可以保證曲面高的粗糙度要求。可使軸銑具有強大的刀軸方向控制、走刀方式選擇和刀具路徑生成功能，可以加工UG CAD模塊中生成的任何幾何體。

5.線切割

線切割模塊支持線框或?qū)嶓w的模型，提供多種類型的線切割操作，利用多種走刀方式，實現(xiàn)2～4軸的線切割加工。

6.車削加工

車削加工包括粗車、多刀路精車、車溝槽、車螺紋和中心鉆等子程序，各種切削參數(shù)如進給速度、主軸轉(zhuǎn)速等，在未改變參數(shù)時保持模態(tài)，可在圖形屏幕上模擬刀具切削過程，生成刀位源文件。

7.后處理

對主流的NC機床方便地構(gòu)造其后置處理器，包括2～5軸銑削、2～4軸車削，以及線切割加工。

1.4.3 CAE模塊

1.運動分析

運動分析模塊可對任何二維或三維機構(gòu)進行運動學分析、動力學分析和設(shè)計仿真，并且能夠完成大量的裝配分析，如干涉檢查、軌跡包絡(luò)等。該模塊交互的運動學模式允許用戶同時控制5個運動副，可以分析反作用力，并用圖表示各構(gòu)件間的位移、速度和加速度的相互關(guān)系，同時反作用力可輸出到有限元分析模塊中。

2.結(jié)構(gòu)分析

該模塊能將幾何模型轉(zhuǎn)換為有限元模型，可以進行線性靜力分析、標準模態(tài)與穩(wěn)態(tài)熱傳遞分析和線性屈曲分析，同時還支持對裝配部件（包括間隙單元）的分析，分析的結(jié)果可用于評估各種設(shè)計方案，優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

3.注塑流動分析

該模塊可以模擬塑件成形過程的溫度、流動等過程，檢驗注塑工藝和模具結(jié)構(gòu)的合理性。

1.4.4 其他模塊

除了以上介紹的常用模塊外，UG NX還有其他一些功能模塊，如用于鈑金設(shè)計的鈑金模塊，管路設(shè)計的管道與布線模塊，供用戶進行二次開發(fā)的UG/Open GRIP、UG/Open API和UG/Open++組成的UG開發(fā)模塊等。

1.鈑金模塊

鈑金模塊提供了基于參數(shù)、特征方式的鈑金零件建模功能，生成復雜形狀的鈑金零件。該模塊還能定義和仿真鈑金件的制造過程，對鈑金件進行展開，生成精確的2D圖樣。

2.管路布置和設(shè)計模塊

該模塊提供管路中心線定義、管路標準件、設(shè)計準則定義和檢查功能，用于在UG NX裝配環(huán)境中進行管路布置和設(shè)計，包括硬管路、軟管路和暗埋線槽等設(shè)計。

3.二次開發(fā)模塊

二次開發(fā)模塊為UG NX軟件的二次開發(fā)工具集，可對UG NX系統(tǒng)進行專業(yè)化開發(fā)，滿足不同用戶的需求，它主要包括4個模塊：

· UG/Open Menuscript該開發(fā)工具是對UG NX軟件操作界面進行用戶化開發(fā)，無需編程即可對UG NX 5.0的標準菜單進行重新添加、重組、裁剪，或在UG NX軟件中集成設(shè)計者自己開發(fā)的軟件功能。

· UG/Open UIStyle該開發(fā)工具是一個可視化編輯器，用于創(chuàng)建類似UG NX的交互界面，利用該工具，設(shè)計者可直接為UG/Open應用程序開發(fā)獨立于硬件平臺的交互界面。

· UG/Open API該開發(fā)工具提供UG NX軟件直接編程接口，支持C、C++、Fortran和Java等主要高級語言。

· UG/Open GRIP該開發(fā)工具是一個類似APT的UG NX內(nèi)部開發(fā)語言，利用該工具可生成UG NX自動化或自動建模等特殊的應用工具。

1.5 UG NX 5.0軟件基礎(chǔ)

1.5.1 UG NX 5.0界面介紹

UG NX 5.0系統(tǒng)界面如圖1-5所示。

· 下拉菜單操作區(qū)：顯示各種菜單功能，UG NX所有功能都可以在菜單上找到。

· 工具條：顯示UG NX的常用功能，以方便用戶快速操作。工具條中的圖標可以通過工具欄定制功能由用戶自行定義。

· 繪圖區(qū)：用于顯示模型及其相關(guān)對象。

· 命令提示區(qū)：用于顯示下一步操作步驟。在操作過程中，提示欄很重要。

· 導航器：查詢當前實體中所包含的特征信息，還有裝配中的所有組件和近期所修改的UG NX文件等資源信息。

· 狀態(tài)欄：顯示系統(tǒng)或圖形的當前狀態(tài)。

1.5.2 工具欄的定制

首次打開UG NX 5.0時，系統(tǒng)界面顯示的工具欄是系統(tǒng)默認的，用戶可以根據(jù)需要或個人習慣定制工具欄，操作方法如下。

（1）單擊“工具”→“定制”命令，或者在工具欄中單擊鼠標右鍵，單擊“自定義”命令進入工具欄定制窗口。系統(tǒng)彈出“定制”對話框，如圖1-6所示。對話框中包含“工具條”、“命令”、“選項”、“布局”和“角色”選項。

（2）進入工具欄定制窗口后，首先選擇“選項”選項卡，在出現(xiàn)的子菜單中選擇“Small（16× 16）”，則圖標變小。

（3）選擇“工具條”選項卡，選擇常用的工具條。

（4）選擇“命令”選項卡，可以設(shè)置對應的下拉菜單中的內(nèi)容，如圖1-7所示。

1.6 視圖和布局

在建模過程中，經(jīng)常需要改變模型視圖的方位，以從不同的視角來觀察。沿著某個方向觀察模型，得到的一幅平行投影的平面圖像稱為視圖。

單擊“視圖”工具欄上的 圖標右側(cè)的小三角，可根據(jù)用戶需要將視圖切換到系統(tǒng)提供的幾種標準的方位，如圖1-8所示。

將多個繪圖窗口分解成多個視圖來觀察對象的管理方式就是視圖布局。視圖布局是將屏幕劃分為若干個視區(qū)，在每個視區(qū)中顯示指定的視圖。在繪圖過程中，從多角度同時觀察繪圖對象，有利于用戶對繪制的對象有更好的理解和把握。用戶可以在多個視圖間進行切換，并進行相應的操作。

用戶可以建立自己的布局。選擇“視圖”→“布局”→“新建”命令，如圖1-9 所示。系統(tǒng)彈出如圖1-10所示的“新建布局”對話框，在“名稱”文本框內(nèi)可以填寫所建布局的名稱，然后單擊“布置”下拉列表內(nèi)的選項，選擇布局格式。系統(tǒng)提供了6種供選擇的格式，分別為L1、L2（兩個視圖、橫向分布）、L3（兩個視圖、豎向分布）、L4、L6、L9，最多的一種L9可以布置9個視圖。根據(jù)需要選擇相應的布局，單擊 或 按鈕，完成新布局的創(chuàng)建。

創(chuàng)建新的布局后，用戶可以將其保存，待需要時重新調(diào)用，這就是布局的保存與打開操作。具體方法有兩種：一種是按照新建的名稱保存，另一種是采用其他名稱另存。前者可以直接在“視圖”→“布局”→“保存”命令中進行；后者可選擇“視圖”→“布局”→“另存為”命令，系統(tǒng)彈出如圖1-11所示對話框，用戶可以采用新的名稱保存。

打開布局的方法是選擇“視圖”→“布局”→“打開”命令，系統(tǒng)彈出如圖1-12所示對話框，其中包括系統(tǒng)提供的6 種布局和用戶新建的布局。選擇其中一種布局，單擊 或 按鈕即可。

1.7 層的設(shè)置

層的概念類似于AutoCAD中的層，在不同的圖層上構(gòu)建的對象可以是二維的，也可以是三維的。這些層可以同時顯現(xiàn)，也可以部分可見。一個UG NX部件中可以包含1～256個層，每層可以包含任意數(shù)量的對象。

按下Ctrl+L組合鍵調(diào)用層設(shè)置命令，可以設(shè)置圖層屬性，建立和編輯圖層類，查看圖層對象的數(shù)量以及設(shè)置工作圖層。

圖層屬性有4種。

· 可選的：設(shè)置為可選的，表明該圖層內(nèi)所有的對象都處于可選擇狀態(tài)。

· 作為工作層：設(shè)置所選擇的圖層作為當前工作層，工作層內(nèi)的對象是既可見又可選的。

· 不可見的：設(shè)置被選擇圖層的對象不被顯示。此操作可按圖層對相關(guān)對象進行顯示與隱藏。

· 只可見：設(shè)置某圖層上的對象只可見，但不能進行其他操作。

在一個部件的所有層中，只有一個層是工作層，即當前正在操作的層，當前建立的幾何體都位于工作層上。其他的層只能進行可見性、可選擇性的操作。當前工作層的層號顯示在“實用程序”工具欄的“工具層”文本框中，對圖層的操作可通過“格式”菜單下的各命令來完成。

在新建一個實體文件后，若需要將某圖層中的對象移動或者復制到別的層中，這個操作可用“移至層”和“復制至層”命令來完成。

· 移至層：將選定的對象移動到指定的圖層中。可以用“類選擇器”選擇要改變圖層的對象。

· 復制至層：將選定的對象復制到指定的圖層中。

只有用戶編輯的圖層類才能進行編輯，系統(tǒng)默認的圖層類“ALL”不能進行編輯。層的組名和描述只能輸入英文。表1-1是供讀者參考的圖層組的設(shè)置范例。

1.8 對象編輯

UG NX中包含幾何對象和非幾何對象，如點、線、面、片體、實體和特征等被稱為幾何對象，用于表示模型中的各種幾何元素，而尺寸和文字標記等幾何對象以外的元素統(tǒng)稱為非幾何對象。基于對象的基本操作有對象的選擇、對象的顯示和對象的縮放等。

1.8.1 對象的選擇

1.快速拾取

選擇對象是UG NX建模過程最常用的操作。將光標移動至某對象上并單擊鼠標左鍵，即可選擇一個指定的對象。按下Shift鍵的同時單擊已經(jīng)選中的對象，可取消當前的選擇。若需要選擇的對象位于多個對象中，可在選擇的對象上保持光標不動，直至出現(xiàn)光標，彈出如圖1-13所示的“快速拾取”對話框，移動光標在列表中的某一對象上并單擊MB1鍵即可。

2.類選擇器

在復雜的建模中，用鼠標直接選取對象是很麻煩的，因此在UG NX中通常是通過類選擇器來完成的。類選擇器是UG NX中的一個通用工具，可選擇各種類型的對象，可單選也可一次選擇多個對象。它提供了多種選擇方法及類型過濾工具，使用起來非常靈活方便。

在繪圖區(qū)域內(nèi)，按下Ctrl+B組合鍵，彈出“類選擇”對話框，如圖1-14所示。

可以在“名稱”文本框中輸入對象的名字或者在圖形區(qū)中直接單擊來選擇對象。若圖形元素被定義過名稱屬性或命名組，則可直接輸入名稱來選擇對象。如果在圖形區(qū)中選錯了對象，則在按住Shift鍵的同時再次單擊那個對象即可排除它。在建模過程中，對象名稱一般由系統(tǒng)自定義，所以較少使用名稱來選擇對象。

使用類型過濾器選擇對象時，過濾與選擇類型不相關(guān)的對象可提高選擇效率。

· 類型過濾器：通過對象的類型來限制選擇的范圍，單擊“類選擇”對話框中的 按鈕，會彈出如圖1-15所示的“根據(jù)類型選擇”對話框。類型的選擇可以單選，也可以多選。

· 圖層過濾器：通過指定層來限制選擇的對象。單擊“類選擇”對話框中的 按鈕會彈出如圖1-16所示的“根據(jù)圖層選擇”對話框，在對話框中可以選擇要修改的層，然后單擊 按鈕，則只有指定層上的對象才能被選擇。

· 顏色過濾器：通過顏色設(shè)定來限制對象的選取。設(shè)定以后選擇的時候，顏色相同的對象被選定。單擊“類選擇”對話框中的 按鈕，會出現(xiàn)調(diào)色板，選定一種顏色，或者單擊 按鈕，彈出更多顏色的調(diào)色板，在這里可供選擇的顏色更豐富。

· 屬性過濾器：單擊“類選擇”對話框中的 按鈕以后，會出現(xiàn)如圖1-17 所示的“按屬性選擇”對話框，在對話框中可以設(shè)定其他類型對象的屬性。單擊對話框中的 按鈕，可以打開“屬性過濾器”對話框，如圖1-18所示，用戶可自行設(shè)定。

單擊 按鈕，可解除先前所設(shè)置的過濾方式。解除后用戶即可選取任意的圖素，但先前以過濾方式選擇的圖素，仍維持選取的狀態(tài)。

1.8.2 對象的顯示

對象的顯示模式控制模型以邊緣、輪廓線或面顯示，各種顯示模式的切換可通過單擊“視圖”工具欄中的 陰影和邊緣圖標實現(xiàn)，如圖1-19所示，用戶可選擇其中的一種。下面介紹常用的顯示方法。

· 帶邊著色：控制模型的邊緣線和輪廓線可見或隱藏，顯示和刷新速度慢。

· 著色：顯示三維模型表面的情況，可以設(shè)置不同的顯示顏色，輪廓線不可見。

· 靜態(tài)線框：線框模式，顯示所有的邊緣線和輪廓線。

· 帶有變暗邊的線框：線框模式，對于不可見的邊緣線，用灰色的細實線來顯示。其他可見的邊緣線用實線顯示。

· 帶有隱藏邊的線框：線框模式，僅顯示可見的邊緣線。

· 局部著色：對部分表面用著色方式顯示，其他表面用線框方式顯示。一般用于突出表現(xiàn)對象的某一部分，特別是內(nèi)部的形狀。適用于復雜零件或裝配圖上的顯示。

1.8.3 對象的旋轉(zhuǎn)和縮放顯示

1.對象的旋轉(zhuǎn)操作

旋轉(zhuǎn)方法很多，可以繞點旋轉(zhuǎn)，繞屏幕中心法線、水平線及垂直線旋轉(zhuǎn)。或者調(diào)出旋轉(zhuǎn)菜單，通過精確旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)視圖或模型的定位、布局等。

按下3D鼠標中鍵或者單擊“視圖”工具欄中的 旋轉(zhuǎn)圖標（快捷鍵為F7），可以在圖形區(qū)中拖動旋轉(zhuǎn)視圖，調(diào)整好位置后，單擊鼠標中鍵結(jié)束旋轉(zhuǎn)。

將鼠標放置在屏幕上方中心位置，鼠標指針變成 時，對象可以繞屏幕中心法線進行旋轉(zhuǎn)；放置在屏幕側(cè)面中心位置，指針變成 時，對象可繞水平線進行旋轉(zhuǎn)；放置在屏幕下方中心位置，指針變成 時，對象可繞垂直線進行旋轉(zhuǎn)。

按住鼠標中鍵不放，直至圖形區(qū)中出現(xiàn)，則對象可以進行繞點旋轉(zhuǎn)。也可以使用視圖快捷菜單上的 選項，在圖形區(qū)的模型上捕獲一個點設(shè)置為旋轉(zhuǎn)點，在旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下鼠標指針變成。旋轉(zhuǎn)完畢后，再次單擊鼠標右鍵，調(diào)出快捷菜單，選擇 選項即可。

2.對象的平移、擬合和縮放

單擊“視圖”工具欄上的 平移圖標，可以隨意移動對象至合適的位置，再次單擊 平移圖標或者按鼠標中鍵結(jié)束平移。利用Shift+MB2組合鍵或者MB2+MB3組合鍵也可平移視圖。

單擊“視圖”工具欄上的 擬合圖標，可調(diào)整對象在圖形區(qū)以適當?shù)谋壤@示。選擇“預設(shè)置”→“可視化”命令，選擇“屏幕”選項，拖動滑塊來調(diào)整顯示百分比。

單擊“視圖”工具欄上的 將視圖擬合到選中的區(qū)域圖標，用于局部擬合。僅在視圖中有對象被選中時自動激活。

對象的縮放是使用Ctrl+MB2組合鍵（或者MB1+MB2組合鍵）來放大/縮小視圖，使用3D鼠標的滾輪也可以放大/縮小視圖。

對象的縮放有窗口縮放和整體縮放。

· 窗口縮放：處于縮放狀態(tài)時，在圖形區(qū)中拖拉出矩形來指明縮放范圍。

· 整體縮放：處于縮放狀態(tài)時，按住鼠標左鍵從圖形區(qū)中心向外或向內(nèi)拖動，對象將被放大或縮小。

1.8.4 對象的隱藏

對象的隱藏是一個可逆過程，對于那些暫時不用或者與當前操作無關(guān)的對象，可根據(jù)需要將其暫時隱藏起來。與控制圖層的可見性（控制該圖層上所有對象是否可見）不同，用隱藏工具控制對象的可見性，可以不受對象所在圖層的限制。

選擇“編輯”→“顯示與隱藏”→“隱藏”命令，或者單擊“實用程序”工具欄上的 隱藏圖標，即可調(diào)出隱藏的浮動工具條。

· 隱藏：直接在圖形區(qū)中選擇需要隱藏的對象（或者用 “類選擇器”選擇隱藏的對象），單擊 按鈕即可。

· 互換顯示與隱藏：選擇這個命令后，原來隱藏的對象被顯示出來，而圖形區(qū)中的對象將被隱藏。

取消隱藏有4種方式：“不隱藏所選的”、“不隱藏所有某類型的”、“顯示部件中所有的”和“不隱藏某名稱的對象”。

1.9 信息查詢與分析

信息查詢主要查詢幾何對象和零件的信息，查詢的內(nèi)容主要是對象的屬性（包括名稱、圖層、顏色、線型和組名單位等）。對象可以是點、實體、曲線和曲面，也可以是基準面和坐標系，還可以是部件、裝配和表達式等，如圖1-20所示。

選擇“信息”→“對象”命令，彈出“類選擇器”對話框，選擇要查詢的對象，單擊 按鈕，系統(tǒng)將顯示信息窗口。也可直接在圖形區(qū)中選擇查詢對象，單擊 按鈕。系統(tǒng)顯示“信息”窗口，如圖1-21所示。

1.10 UG NX 5.0應用實例

下面通過一個簡單的零件模型為例，演示UG NX 5.0從建模、裝配到工程圖的全過程，使用戶對UG NX 5.0有一個從感性到理性的全面認識。

（1）啟動UG NX 5.0。選擇“開始”→“所有程序”→“UG NX 5.0”，進入如圖1-22所示的界面。在這里，可以瀏覽UG NX 5.0的新增功能介紹，可以新建UG NX 5.0文件和打開已有的UG NX 5.0文件。

（2）新建UG NX 5.0文件。選擇“文件”→“新建”菜單或 標準工具條圖標，打開“文件新建”對話框。確認單位為“毫米”，確定文件的存放路徑，在“名稱”欄中輸入默認文件名為model1.prt，如圖1-23所示。

文件的命名規(guī)則應能體現(xiàn)文件的意義，如部件文件Part1_mm，裝配文件Part_asm，制圖文件Part1_dwg等。

單擊 按鈕，系統(tǒng)創(chuàng)建文件，并進入UG的基礎(chǔ)環(huán)境界面Gateway。Gateway允許用戶回顧已有文件并得到這些文件的有關(guān)信息。要創(chuàng)建或編輯文件的圖形，必須進入某一種應用模塊，可以從 菜單進入相應的應用模塊，如圖1-24所示。

（3）進入建模應用模塊。選擇“開始”→“所有應用模塊”→“建模”，進入建模應用模塊。

（4）創(chuàng)建100×100×50的長方體。選擇“插入”→“設(shè)計特征”→“長方體”菜單或 成形特征工具條圖標，打開“長方體”對話框，如圖1-25 所示。在“長度”、“寬度”、“高度”字段中輸入“100”、“100”、“50”，單擊 按鈕，在坐標系原點（0, 0, 0）創(chuàng)建長方體，如圖1-26所示。

（5）創(chuàng)建拉伸體。選擇“插入”→“設(shè)計特征”→“拉伸”菜單或單擊 成形特征工具條圖標，彈出“拉伸”對話框，如圖1-27所示。選擇長方體后邊為拉伸的邊，在“終點”字段中輸入“25”，作為拉伸距離，如圖1-28所示。

在“拉伸”對話框中，打開“偏置”下拉對話框，如圖1-29 所示。選擇“偏置”方法為“兩側(cè)”，在“開始”字段中輸入“0”，在“終點”字段中輸入“30”，按Enter鍵，向箭頭反方向偏置，如圖1-30所示。在“拉伸”對話框中，選擇 布爾求和圖標。單擊 按鈕，結(jié)束拉伸操作。

（6）創(chuàng)建3×8倒角特征。選擇“插入”→“細節(jié)特征”→“倒斜角”菜單或 特征操作工具條圖標，打開“倒斜角”對話框，選擇 非對稱圖標，如圖1-31所示。設(shè)置距離1為50，距離2為10。選擇拉伸體左邊為倒角邊，如圖1-32所示。單擊 按鈕，完成倒角特征。

（7）創(chuàng)建基準平面，作為步驟8的定位基準和步驟9的鏡像平面。選擇“插入”→“基準/點”→“基準平面”菜單或 成形特征工具條圖標，彈出“基準平面”對話框，如圖1-33所示。選擇 類型圖標，如圖1-34所示。選擇左平面作為第一基準參考面。

旋轉(zhuǎn)該實體（按下鼠標中建并移動鼠標）至合適位置，選擇右平面，如圖1-35所示。單擊按鈕，完成中間基準面特征的創(chuàng)建，如圖1-36所示。

（8）創(chuàng)建通孔特征。選擇“插入”→“設(shè)計特征”→“孔”菜單或 成形特征工具條圖標，打開“孔”對話框，使用默認類型為“簡單孔”，設(shè)置孔直徑為15，如圖1-37所示。選擇長方體上表面為孔的放置平面，如圖1-38所示。

單擊“孔”對話框中的 按鈕，打開“定位”對話框，如圖1-39所示。使用默認“垂直的”定位方式，選擇基準面為定位基準，如圖1-40所示。在“定位”對話框的“當前表達式”字段中輸入距離值25，確定第一個定位尺寸，單擊“應用”按鈕，如圖1-41所示。

（9）繼續(xù)使用“垂直的”定位方式，選擇前邊為定位基準，如圖1-42所示。在“定位”對話框的“當前表達式”字段中輸入距離值35，確定第二個定位尺寸，單擊“應用”按鈕，結(jié)果如圖1-43所示。

（10）創(chuàng)建鏡像孔特征。選擇“插入”→“關(guān)聯(lián)復制”→“鏡像特征”菜單或 特征操作工具條圖標，打開“鏡像特征”對話框，如圖1-44所示。選擇孔特征作為要鏡像的特征。選擇“鏡像特征”對話框中的 鏡像平面圖標，選擇基準面為鏡像平面。單擊“鏡像特征”對話框中的 按鈕，完成鏡像特征操作，如圖1-45所示。

（11）保存文件。選擇“文件”→“保存”菜單或 圖標，保存文件。用戶應該經(jīng)常保存所做的工作，以免發(fā)生異常時丟失文件數(shù)據(jù)。

1.11 UG NX 5.0的主模型概念

主模型是所有下游應用（裝配、制圖、結(jié)構(gòu)分析、運動分析和數(shù)控加工等）的基礎(chǔ)模型。在下游應用中裝載引用主模型開展自己的工作，它們不包含主模型的任何數(shù)據(jù)信息，只包含指向主模型的指針。這樣做有如下好處：

· 保證所有應用數(shù)據(jù)的一致性，所有應用使用的是統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫。

· 避免和防止下游應用對主模型的修改。

· 大大減小了下游應用文件的大小。

主模型的概念可用圖1-46表示。

1.12 本章小結(jié)

UG NX是一種功能強大、應用領(lǐng)域廣泛的機械CAD/CAE/CAM軟件。本章介紹了UG NX的歷史、特點及安裝過程，并結(jié)合實例講述了UG NX 5.0的基本建模方法，敘述了主模型和非主模型的概念，這是今后裝配和工程圖中重要的概念。

1.13 練習

參考本章的應用實例，獨立完成實體模型，如圖1-47所示。