1.1 UG NX 8.0的常用模塊

UG NX是面向制造行業(yè)的CAD/CAM/CAE系統(tǒng)集成軟件，使用UG NX用戶可以進(jìn)行實體造型、曲面造型、裝配建模，也可以進(jìn)行工程圖的繪制及標(biāo)注。此外，UG NX的CAE功能模塊可以對產(chǎn)品進(jìn)行有限元分析、運動分析和仿真模擬，對于需要數(shù)控加工的部件產(chǎn)品，UG NX的CAM模塊可以直接生成數(shù)控代碼，用于產(chǎn)品的加工，這樣可以大幅地提高設(shè)計的效率，降低生產(chǎn)成本，給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

UG NX功能非常強大，廣泛用于機械、汽車、航空、航天、日用家電等領(lǐng)域，是業(yè)界最好的工業(yè)設(shè)計軟件之一。UG NX整個系統(tǒng)由大量的模塊構(gòu)成，簡要介紹如下。

1.1.1 CAD模塊

1．基本環(huán)境模塊

基本環(huán)境模塊即UG NX的入口模塊，它僅提供一些最基本的操作，如新建文件、打開文件、層的控制、視圖定義、對象操作，以及各種格式文件的導(dǎo)入/導(dǎo)出操作等。

一般選擇空文檔新建文件，或者直接打開非UG的文檔時會進(jìn)入基本環(huán)境模塊。

2．建模模塊

UG NX的建模模塊提供了強大的特征建模功能，與UG NX的建模模塊可以進(jìn)行復(fù)雜的產(chǎn)品特征建模，如圖1-1所示。自由曲面建模如圖1-2所示。建模模塊提供了草圖設(shè)計、曲線的創(chuàng)建與編輯、布爾操作、表達(dá)式驅(qū)動等實用的設(shè)計工具。除了具有常用的拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃掠等特征外，UG NX 8.0還提供了很多如孔、鍵槽、腔體、球體、立方體、錐體等常用的特征命令。

值得一提的是，UG NX的同步建模功能，可以說是UG建模的一大特色。通過使用同步建模工具，用戶將不用過多地考慮模型中各個特征的建模過程就可以直接對模型進(jìn)行修改，對于從其他CAD軟件導(dǎo)入的文件同樣可以進(jìn)行編輯，能夠明顯地提高建模效率。

注意

3．工程制圖模塊

UG NX的制圖應(yīng)用模塊可以直接利用3D模型或裝配部件生成并保存符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的工程圖紙。在制圖應(yīng)用模塊中創(chuàng)建的圖紙與模型完全關(guān)聯(lián)，如圖1-3所示。

對模型所做的任何更改都會在圖紙中自動反映出來。當(dāng)然制圖模塊還提供2D圖紙工具，可用于生成獨立的2D圖紙。

使用UG NX工程制圖模塊，可以方便地創(chuàng)建符合國家和國際制圖標(biāo)準(zhǔn)的工程圖紙，包括ANSI/ASME、ISO、DIN、JIS、GB和ESKD。

4．裝配建模模塊

UG NX的裝配建模模塊支持“自底向上”和“自頂向下”兩種裝配模式，裝配建模中使用的零件數(shù)據(jù)是零件的鏈接，這樣可以有效地減少存儲空間。

UG NX中的裝配模型和零件模型是相互關(guān)聯(lián)的，可以在裝配環(huán)境中修改零件參數(shù)，也可以單獨修改零件模型，無論在哪里修改都會實現(xiàn)相應(yīng)的更新。如圖1-4和圖1-5所示為使用UG構(gòu)建的裝配模型。

裝配是一個部件文件，可以通過各種裝配約束將零件或者子裝配組合在一起，實現(xiàn)十分復(fù)雜產(chǎn)品的建模。裝配命令也可在其他應(yīng)用模塊中使用，例如，基本環(huán)境、建模、制圖、加工、NX鈑金、外觀造型設(shè)計。

5．鈑金設(shè)計模塊

UG NX的NX鈑金模塊提供了一個鈑金零件的設(shè)計環(huán)境。NX鈑金模塊提供了豐富的鈑金設(shè)計功能，可以方便地設(shè)計復(fù)雜的鈑金兩件，并可對零件的參數(shù)進(jìn)行參數(shù)化的編輯和操作，如圖1-6所示。除了可以創(chuàng)建墊片、折彎、拐角、沖孔等操作外，還可以進(jìn)行矯直、展平等成型操作。

此外，結(jié)合PDW級進(jìn)模設(shè)計模塊還可以根據(jù)鈑金件進(jìn)行相應(yīng)的級進(jìn)模的設(shè)計，仿真鈑金零件的制造過程。

1.1.2 CAM模塊

UG NX的CAM模塊一直是UG最為強大和應(yīng)用最為廣泛的模塊之一，UG NX可以根據(jù)產(chǎn)品模型進(jìn)行銑削、車削及線切割等加工的編程與仿真。

1． 銑削加工

銑削加工包括用來創(chuàng)建銑削工序的工序和參數(shù)。銑削加工中存在幾種類型的工序，例如平面銑、型腔銑和面銑工序。

在進(jìn)行銑削加工時，可根據(jù)實際加工情況選擇加工模板，設(shè)置加工的參數(shù)，如設(shè)置粗加工或者精加工，創(chuàng)建切削刀具，指定進(jìn)給率和速度，選擇固定或可變刀軸，如圖1-7所示。

2．車削加工

UG車削模塊提供粗車、多次走刀精車、車退刀槽、車螺紋和鉆中心孔、控制進(jìn)給量、主軸轉(zhuǎn)速和加工余量等參數(shù)、在屏幕模擬顯示刀具路徑，可檢測參數(shù)設(shè)置是否正確、生成刀位原文件（CLS）等功能，如圖1-8所示。

3． 線切割加工

UG線切割支持如下功能：UG線框模型或?qū)嶓w模型、進(jìn)行2軸和4軸線切割加工、多種線切割加工方式，如多次走刀輪廓加工、電極絲反轉(zhuǎn)和區(qū)域切割、支持定程切割，使用不同直徑的電極絲和功率大小的設(shè)置，如圖1-9所示。

4． 后處理

UG NX的加工后置處理模塊可以方便地建立加工后置處理程序，該模塊適用于目前世界上幾乎所有主流NC機床和加工中心，包括2～5軸或更多軸的銑削加工、2～4軸的車削加工和電火花線切割，如圖1-10所示。

1.1.3 CAE模塊

1． 運動仿真

UG NX運動機構(gòu)模塊提供機構(gòu)設(shè)計、分析、仿真和文檔生成功能，可在UG實體模型或裝配環(huán)境中定義機構(gòu)，包括鉸鏈、連桿、彈簧、阻尼、初始運動條件等機構(gòu)定義要素。

定義好的機構(gòu)可直接在UG中進(jìn)行分析，可進(jìn)行各種研究，包括最小距離、干涉檢查和軌跡包絡(luò)線等選項，同時可實際仿真機構(gòu)運動。用戶可以分析反作用力，圖解合成位移、速度、加速度曲線，如圖1-11所示。

2． 有限元分析

在UG NX系統(tǒng)的高級分析模塊中，首先將幾何模型轉(zhuǎn)換為有限元模型，然后進(jìn)行前置處理，包括賦予質(zhì)量屬性，施加約束和載荷等，接著提交解算器進(jìn)行分析求解，最后進(jìn)入后置處理，采用直接顯示資料或采用圖形顯示等方法來表達(dá)求解結(jié)果。

UG NX的前置處理功能強大，可以將模型直接轉(zhuǎn)化成有限元模型并可以對模型進(jìn)行簡化，并且支持多種分析求解器，如NXNASTRAN, NX熱流，NX空間系統(tǒng)熱，MSCNASTRAN, ANSYS和ABAQUS等，可以進(jìn)行包括結(jié)構(gòu)分析、穩(wěn)態(tài)分析、模態(tài)分析、熱分析及熱—結(jié)構(gòu)分析等多種類型的分析，如圖1-12所示。