ug4.0中文教程

西南 UG 网--------bbs.swuge.com 第 1章 UG入门 1.1 本 章 概 述 本章是为初学 UG 的读者所准备的，介绍的都是最基础的知识和最常用的 UG 命令。 通过本章的学习，将可以了解所要学习和应用的软件工具的特点，以及 UG NX 的常用操 作。包括： ‰ UG NX 的特点 ‰ UG NX 的启动和退出 ‰ UG NX 的操作界面 ‰ UG NX 中鼠标的应用 ‰ UG NX 的对话框参数设置方法 ‰ UG NX 中物体选择的应用 ‰ UG NX 中点、平面、矢量和坐标系的构造 ‰ UG NX 制造模块的基本应用 1.2 UG NX简介 UG NX 是美国 Unigraphics Solutions（简称 UGS）公司的 PLM 产品的核心组成部分。 UGS 公司是美国一家全球著名的 MCAD 供应商。PLM Solutions 可以提供具有强大生命力 的产品全生命周期管理（PLM）解决，包括产品开发、制造规划、产品数据管理、电 子商务等产品解决方案，而且还提供一整套面向产品的完善服务。UG 软件为汽车与交通、 航空航天、日用消费品、通用机械以及电子工业等领域通过其虚拟产品开发（VPD）的理 念提供多级化的、集成的、企业级包括软件产品与服务在内的完整解决方案。 1.2.1 UG NX的版本 UG 由 19 版开始改为 NX1.0，此后又相继发布了 NX2、NX3，当前最新的版本为 NX4。 西南 UG 网 ---------http://swuge.com UG NX 数控加工实例教程 2 NX4 于 2005 所 10 月正式发布。UG NX 发布的版本均为多国语言版本，在安装时可以选择 所使用的语言。UG NX 的每个新版本均是对前一版本的更新，在功能上有所增加（有关制 造模块的主要新增功能可以参看本书的附录）。而各个版本在操作上没有大的改变，因而 本书可以适用于 UG NX 各个版本的学习。 1.2.2 UG NX的特点 CAD/CAM/CAE 三大系统紧密集成。用户在使用 UG 强大的实体造型、曲面造型、虚 拟装配及创建工程图等功能时，可以使用 CAE 模块进行有限元分析、运动学分析和仿真模 拟，以提高的可靠性；根据建立起的三维模型，还可由 CAM 模块直接生成数控代码， 用于产品加工。 ‰ 灵活性的建模方式。采用复合建模技术，将实体建模、曲面建模、线框建模、显 示几何建模及参数化建模融为一体。 ‰ 参数驱动，形象直观，修改方便。 ‰ 曲面设计以非均匀有理 B 样条曲线为基础，可用多种方法生成复杂曲面，功能 强大。 ‰ 良好的二次开发环境，用户可用多种方式进行二次开发。 ‰ 知识驱动自动化（KDA），便于获取和重新使用知识。 1.2.3 UG NX的功能模块 UG NX 功能非常之强大，涉及到工业设计与制造的各个层面，是业界最好的工业设计 软件包之一。UG NX 整个系统由大量的模块所构成，可以分为以下 4 大模块。 1．Gateway模块 Gateway 模块即基础模块，它仅提供一些最基本的操作，如新建文件、打开文件，输 入/输出不同格式的文件、层的控制和视图定义等，是其他模块的基础。 2．CAD模块 UG 的 CAD 模块拥有很强的 3D 建模能力，这早已被许多知名汽车厂家及航天工业界 各高科技企业所肯定。CAD 模块又由许多独立功能的子模块构成，常用的有： （1）Modeling（建模）模块。该模块提供了 Sketch（草图）、Curve（曲线）、FormFeature （实体）、FreeFormFeature（自由曲面）等工具。草图工具适合于全参数化设计；曲线工 具虽然参数化功能不如草图工具，但用来构建线框图更为方便；实体工具完全整合基于约 束的特征建模和显示几何建模的特性，因此可以自由使用各种特征实体、线框架构等功能； 自由曲面工具是架构在融合了实体建模及曲面建模技术基础之上的超强设计工具，能设计 出如工业造型设计产品的复杂曲面外形。 （2）Drafting（制图）模块。该模块使设计人员方便地获得与三维实体模型完全相关 第 1 章 UG 入门 3 的二维工程图。3D 模型的任何改变会同步更新工程图，从而使二维工程图与 3D 模型完全 一致，同时也减少了因 3D 模型改变而更新二维工程图的时间。 （3）Assemblies（装配）模块。该模块提供了并行的自上而下或自下而上的产品开发 方法，在装配过程中可以进行零部件的设计、编辑、配对和定位，同时还可对硬干涉进行 检查。 （4）Wave（产品系列工程）模块。UG Wave 产品设计技术把参数化建模技术应用到 系统级的设计中，使参数化技术不仅仅局限于单个部件内，而且能在部件间和产品间建立 联系，从而便于整个产品的设计控制。 （5）MoldWizards（模具设计）。提供一个与 UG 的 3D 建模环境完全整合的模具设计 工具，逐步引导使用者进行模具设计工作。3D 模型的每一改变均会自动地关联到型腔和 型芯。 （6）ShapeStudio（工业设计）模块。协助工业设计师快速而准确地评估不同设计方案， 提高创造能力。 3．CAM加工模块 根据建立起的 3D 模型生成数控代码，用于产品的加工，其后处理程序支持多种类型 的数控机床。CAM 模块提供了众多的加工模块，如车削、固定轴铣削、可变轴铣削、切削 仿真、线切割等。 4．CAE模块 工程分析模块，包含以下 3 个常用子模块： （1）Structures（结构分析）模块。该模块能将几何模型转换为有限元模型，可以进行 线性静力分析、模态与稳态热传递分析和线性屈曲分析，同时还支持对装配部件（包 括间隙单元）的分析，分析的结果可用于评估各种设计方案，优化产品设计，提高产品 质量。 （2）Motion（运动分析）模块。该模块可对任何二维或三维机构进行运动学分析、动 力学分析和设计仿真，可以完成大量的装配分析，如干涉检查、轨迹包络等。交互的运动 学模式允许用户同时控制 5 个运动副，可以分析反作用力，并用图表示各构件间位移、速 度、加速度的相互关系，同时反作用力可输出到有限元分析模块中。 （3）Mold Flow Adviser（注塑流动分析）模块。使用该模块可以帮助模具设计人员 确定注塑模的设计是否合理，可以检查出不合适的注塑模几何体并予以修正。 1.2.4 UG NX加工模块简介 UG NX 系统提供了多种加工各种复杂零件的粗精加工，用户可以根据零件结构、加工 表面形状和加工精度要求选择合适的加工类型。在每种加工类型中包含了多个加工模板， 应用各加工模板可快速建立加工操作。 在交互操作过程中，用户可在图形方式下交互编辑刀具路径，观察刀具的运动过程， UG NX 数控加工实例教程 4 生成刀具位置源文件。同时应用其可视化功能，可以在屏幕上显示刀具轨迹，模拟刀具的 真实切削过程，并通过过切检查和残留材料检查，检测相关参数设置的正确性。 UG NX 提供了强大的默认加工环境，也允许用户自定义加工环境。选择合适的加工环 境，用户在创建加工操作的过程中，可继承加工环境中已定义的参数，不必在每次创建新 的操作时重新定义，从而避免了重复劳动，提高操作效率。 UG NX 强大的加工功能是由多个加工模块所组成的。常用的模块有：CAM 基础、后置 处理、车加工、型芯和型腔铣削、固定轴铣削、清根切削、可变轴铣削、顺序铣切削、制造 资源管理系统、切削仿真、线切割、图形刀轨编辑器、机床仿真、Nurbs（B 样条）轨迹生 成器等子模块。其中，型芯和型腔铣削模块，提供了粗加工单个或多个型腔的功能，可沿任 意形状走刀，产生复杂的刀具路径。当检测到异常的切削区域时，它可修改刀具路径，或者 在规定的公差范围内加工出型腔或型芯。固定轴铣削与可变轴铣削模块用于对表面轮廓进行 精加工。它们提供了多种驱动方法和走刀方式，可根据零件表面轮廓选择切削路径和切削方 法。在可变轴铣削中，可对刀轴与投射矢量进行灵活控制，从而满足复杂零件表面轮廓的加 工要求，生成 3 轴至 5 轴数控机床的加工程序。此外，它们还可控制顺铣和逆铣切削方式， 按用户指定的方向进行铣削加工，对于零件中的陡峭区域和前道工序没有切除的区域，系统 能自动识别并清理这些区域。顺序铣切削模块可连续加工一系列相接表面，用于在切削过程 中需要精确控制每段刀具路径的场合，可以保证各相接表面光顺过渡。其循环功能可在一个 操作中连续完成零件底面与侧面的加工，可用于叶片等复杂零件的加工。 在加工基础模块中包含了以下加工类型： ‰ 点位加工：可产生点钻、扩、镗、铰和攻螺纹等操作的刀具路径。 ‰ 平面铣：用于平面轮廓或平面区域的粗精加工，刀具平行于工件底面进行多层 铣削。 ‰ 型腔铣：用于粗加工型轮廓或区域。它根据型腔的形状，将要切除的部位在深度 方向上分成多个切削层进行层切削，每个切削层可指定不同的切削深度。切削时 刀轴与切削层平面垂直。 ‰ 固定轴曲面轮廓铣削：它将空间的驱动几何投射到零件表面上，驱动刀具以固定 轴形式加工曲面轮廓。主要用于曲面的半精加工与精加工。 ‰ 可变轴曲面轮廓铣：与固定轴铣相似，只是在加工过程中可变轴铣的刀轴可以摆 动，可满足一些特殊部位的加工需要。 ‰ 顺序铣：用于连续加工一系列相接表面，并对面与面之间的交线进行清根加工。 ‰ 车削加工：车削加工模块提供了加工回转类零件所需的全部功能，包括粗车、精 车、切槽、车螺纹和打中心孔。 ‰ 线切割加工：线切割加工模块支持线框模型程序编制，提供了多种走刀方式，可 进行 2～4 轴线切割加工。 后置处理模块包括图形后置处理器和 UG 通用后置处理器，可格式化刀具路径文件， 生成指定机床可以识别的 NC 程序，支持 2～5 轴铣削加工、2～4 轴车削加工和 2～4 轴线 切割加工。基中 UG 后置处理器可以直接提取内部刀具路径进行后置处理，并支持用户定 义的后置处理命令。 第 1 章 UG 入门 5 UNIGRAPHICS 将智能模型（Master Model）的概念在 UG/CAM 的环境中发挥得淋漓 尽致，不仅包含了 3D CAD 模型与 NC 路径的完整关联性，且更易于缩减文件大小以及刀 具路径的管理，另外，以高速切削为发展基础的参数设定环境，更能确保刀具路径的稳定 可靠与良好的加工品质。 1.2.5 NX4的新特点 UG 最新发布的版本 NX4 在很多方面作了较大幅度的改进。UGS 有一个清晰而又始终 如一的战略：提供可以转换整个产品开发流程的数字化产品开发解决方案。NX4 就是服务 于此战略的要交付的最重要的发行版。这是第一次产品开发流程中的所有参与者可以在一 个可控制的协同环境中同步的将数字化产品模型应用到生产制造中，从最初的产品规划一 直到设计制造。 NX 的可管理的开发环境由 Teamcenter 驱动，它是一个开放式 PLM 基础，确保为每个 NX 应用程序提供最本质的、核心的数据管理能力。这使得用户可以获取并管理所有在产品 定义流程期间生成的信息和知识。可管理的开发环境提供一套规模可伸缩的解决方案，其 范围从简单的文档管理到工程工作流程管理、可重复的数字化验证、多站点集成管理、需 求管理和制造工艺规划。客户可以在各阶段中实现这些解决方案，每个解决方案均能提供 巨大的投资回报率。 通过将注意力集中于交付与当今关键的某些业务流程活动相关联的一些业务，比如“精 益设计”和“六西格马设计（DFSS）”，NX4 可以帮助减少产品开发中的浪费。NX4 构 建在 UGS 的独特的知识驱动自动化框架上，以获取和管理各组织机构中的知识，并通过开 发出可重复的流程自动化工具，将产品开发从非重复的流程（该流程浪费了大量工作时间） 转换到自动设计流程（该流程最大程度地重复使用了部件和知识）。NX4 还在设计工作效 率方面提供了主要改进，这些改进会直接影响流程效率，并最终减少在产品生命周期中浪 费的工作量。 诸如 DFSS 之类的业务活动常常迫使组织更细致地观察他们的流程，以提高设计质量， 并提高生产验证的级别。NX4 将产品仿真、验证和优化完全集成为一个工具套件，用于对 系统跨产品开发流程的行为进行仿真。公司或组织可以在开发流程的早期自动验证每个步 骤，此时更改的代价尚不是很大。这就将产品开发从真实测试和原型的浪费转换到每个开 发步骤的闭环可重复验证。 NX 的基于系统的建模工具使得工程师能管理复杂的产品关系，辅助配置控制，更改管 理和完成系统平台工程。这使得公司或组织能将产品开发从组件和装配设计中分离出来， 而放入从上到下的概念设计中，同时应用系统工程方法。 NX4 提供了一套从概念到制造的统一的解决方案套件，应用程序无缝地集成在一起, 在一个可管理的产品开发环境中传播产品和设计制造流程信息的更改。 NX4 向用户提供了数以百计的用户需求型增强，以下对一些主要的改进作简要描述。 UG NX 数控加工实例教程 6 1．新的用户交互模型 NX4 通过基于工作流的设计和屏幕动态交互，进一步提高了用户的工作效率。NX4 具 有更为吸引人的外观，带有很多新的颜色和图标。如图 1-1、图 1-2 和图 1-3 所示，NX4 对 界面和操作影响最多的工具栏和菜单进行改进，使其更加美观的同时也能更好地适应用户 的需求。在借助客户反馈的基础上对 NX4 用户界面进行了增强，如图 1-4 所示，建立了按 照工程师逻辑进行组织的菜单和命令，这些都是现成可用的。 图 1-1 全新的高质量图标和可定制的菜单 图 1-2 集成在鼠标上的与内容相关的用户交互操作模式 图 1-3 动态拖拽方便用户集中注意力于设计内容 第 1 章 UG 入门 7 图 1-4 表达式/方程编辑器 2．NX DesignLogic NX DesignLogic 通过一个简化的用户交互模型，提供了对知识熔合规则引擎的“飞行” 访问。这允许用户利用由知识熔合提供的高级测量、函数功能/方程式建立和关系管理工具。 可以获取和重复使用产品和流程知识，以使传统的参数化设计包含更高级的决策信息。 3．仿真流程工作室 NX 流程工作室使许多专家能迅速地开发和测试自己的自动化工具和分析流程向导， 无须复杂且代价高昂的服务。它将公司的最佳实践和分析员的知识嵌入到工程师的日常流 程中，使重复性任务自动处理可消除瓶颈并提高开发速度。这样又能给有价值的专家提供 更多的机遇，以将更多的时间放在设计和仿真任务上，并执行更多的“如果……那么……” 分析来支持产品创新活动。 4．NX 4设计增强 NX 4 提供了产品开发和文档管理领域中数以百计的用户需求型增强，包括： ‰ 草图设计/部件制造信息（PMI）和文档管理。 ‰ 简化绘图布局。 ‰ 高级装配部件文档工具。 ‰ 新的钣金设计环境。 ‰ 常规建模工具——混合→曲线建模→曲面偏置→选择设计意图/映射→用户自定 义特征。 ‰ 二维布线示意图 P&ID。 ‰ 装配。 z 装配运动与回放。 z 装配和拆卸顺序与分析。 z 事件及限制——在可管理的开发环境中紧密地链接到 Teamcenter 的“选项和 变形件”管理模块。 UG NX 数控加工实例教程 8 5．NX 4风格及样式设计 NX 4 风格及样式设计引进了： ‰ 一套完整的曲面造型工具，包括许多独特的功能，用来满足从产品设计人员到产 品创意工程师的需要。 ‰ 一套丰富的逆向工程工具，可用于直接处理小平面片表示的曲面数据，并将这些 数据转化成可加工生产的曲面。 另外，NX4 还提供了更高级的实时渲染和快速的逼真实景图像创建功能，它利用了材 料供应商提供的真实材料，而且这些材料库越来越丰富。 如图 1-5 所示为新增强的 X-Form 功能。 6．人体建模 基于 UGS 在业界领先的 Jack 机器人模型技术，NX4 将人体建模功能嵌入到设计环境 中，使设计人员能将人体模型直接嵌入到他们的产品设计中。同时它还使得人机工程学设 计成为整个设计流程的一个组成部分，将人体模型带入装配流程，并使得设计是在要考虑 的产品用途的真实环境中进行。 图 1-5 新增强的 X-Form 功能 通过 NX4，UGS 为多功能机床支持提供了一套完整的解决方案，在这套解决方案中有 一个新的流程同步管理器，它使得用户能精确地控制每项机械加工操作的顺序。通常，这 意味着可以在同一台机器上进行铣削、孔加工和车削等功能，如图 1-6 所示。 7．I-deas向 NX移植 UG 在 NX3 及 NX4 版本中集成了 I-deas 的大量重要功能和迁移工具，并为 I-deas NX 系 列用户提供了一个升级到可管理开发环境的平台。一套完整的迁移工具套件，包括完整的审 计评估流程，可用于迁移所有的模型数据，包括它的结构、历史记录和二维、三维数据等。 NX4 的意义远远超出了交付一个集成化的 I-deas和 Unigraphics 平台。NX4 的整合证明, 将 Unigraphics 和 I-deas 的 CAD/CAM/CAE 技术完全集成到 Teamcenter 开放式 PDM、协同 和可视化环境中，开创了一个独特的、可管理的产品开发环境。 第 1 章 UG 入门 9 图 1-6 车铣加工中心 G 代码同步分析 UG NX 数控加工实例教程 10 1.3 启动 UG NX4 1.3.1 启动 UG NX4 1．应用开始菜单启动 NX4 用鼠标依次选择“开始”→“所有程序”→NX4.0→NX4.0 命令，可以打开 UG NX4。 启动 UG 软件后，在主界面上将显示一些操作技巧的提示，如图 1-7 所示。这时首先必须 确定一个新建文件的文件名，或者打开一个已经存在的 UG 文件。通过单击工具栏上的“新 建文件”按钮 或者“打开文件”按钮 新建或打开一个文件。也可以通过主菜单上的命 令来新建或者打开文件。 2．直接双击 PRT文件打开 NX4 在 Windows 的资源管理器中，通过双击后缀名为 PRT 的 UG 文件打开 UG NX，并且 将直接打开该文件。 警告：UG的文件名后缀与 Pro/E的文件名后缀同为 PRT，但 UG不能打开 Pro/E所 做的 PRT文件。 图 1-7 UG NX4 的启动界面 第 1 章 UG 入门 11 1.3.2 文件操作 在文件菜单中，常用的命令是文件管理指令（新建/打开/保存/另存为），即用于建立 新的零件文件、开启旧有的零件文件、保存或者重命名保存现行零件文件。零件文件的后 缀为.prt。 1．新建文件 新建文件时首先必须依次选择“文件”→“新建”命令，接着系统会弹出文件对话框， 这个文件对话框与一般的 Windows 软件新建文件的对话框相似，必须先指定文件位置所在 的路径，再输入新建文件的名称。 2．打开文件 打开文件的应用方式与开启新档的方式相同，均是必须先指定文件的位置，接着再输 入文件名或在文件列示栏中选择所需的文件，单击 OK 按钮完成开启。在文件列表框中列 出了所有的 PRT 文件，而在对话框的右侧可以对所选的文件预览，可以查看部件形状，如 图 1-8 所示。 图 1-8 打开文件 提示：打开后缀名不是 PRT 的文件或者打开不同的 UG 版本生成的 PRT 文件，预览将 不起作用。 提示：UG NX4 可以直接打开 IGES 等格式的文件，在文件类型中更改文件类型，可以 选择不同后缀名的文件直接在当前图形中打开。也可以使用导入方法将其他格 式的数据文件转换到当前部件或者一个新的部件文件。 UG NX 数控加工实例教程 12 提示：UG NX 可以同时打开多个文件（包括新建文件）。通过选择主菜单上的“窗口” →“部件文件名”命令切换各个文件，但是各个部件都只能在一个应用模块下。 技巧：启动 UG后，在屏幕右侧单击“历史导航”按钮，将显示最近使用过的 UG文 件，并以图片的形式按使用时间的先后显示部件文件，如图 1-9所示。也可以 通过单击“文件”主菜单，在子菜单中选择“最近打开的部件”命令，在下级 菜单中将列出最近使用过的 PRT文件，从中可以快速选择所需打开的文件，如 图 1-10所示。 图 1-9 历史 图 1-10 最近打开的部件 3．保存文件 在 UG 环境中，系统提供 6 种保存零件文件的方式，其使用方式大致相同。其中，另 存新文件即将现行零件文件保存为另一名称的部件文件；所有零件即保存所有开启的零件 文件；保存零件文件后关闭即当系统完成保存现行零件文件后，自动将该文件关闭。此外， 若零件文件为组件文件，则执行保存时，系统会将该零件文件所有相关的文件全部保存。 警告：UG软件不支持中文的文件名，在文件及文件所在文件夹路径中都不能含有中 文字符。 1.3.3 退出 UG NX4 退出 UG NX4 的方法有以下几种： 图 1-11 退出 UG 时的警告 ‰ 在主菜单上选择“文件”→“退出”命令。 ‰ 按 Alt+F4 键。 第 1 章 UG 入门 13 ‰ 单击标栏上的关闭按钮。 不管用哪一种方法，UG 在退出时将提示是否真的要退出，如图 1-11 所示。单击“是” 按钮退出 UG NX，并关闭窗口。 警告：UG在退出时不自动保存文件，也不提示是否要保存改变文件。因此在退出前， 应确认已经将文件作了保存。 1．标题栏 2．主菜单 3．工具栏 4．绘图区 5．提示/状态栏 6．操作导航器 7．导航按钮 8．对话框 图 1-12 UG NX 的操作界面 1.4 UG的工作界面 1.4.1 UG NX的基本界面 图 1-12 是 UG NX 的常见工作界面。UG 的工作界面会因为使用环境的不同而稍有差 别，同时 UG 的工作界面还可以进行用户定制，按个人喜好及操作习惯进行设定，如工具 栏的内容和位置，而弹出的对话框可以屏幕上任意移动。 1．标题栏 在 Unigraphics 工作界面中，窗口标题栏的用途与一般 Windows 应用软件的标题栏用途 大致相同。在此，标题栏的主要功能用于显示软件版本与使用者应用的模块名称，并显示 UG NX 数控加工实例教程 14 当前的正在操作的文件及状态。 2．主菜单 主菜单包含了 UG NX 软件所有主要的功能。系统将所有的指令或设定选项予以分类， 分别放置在不同的下拉式菜单中。 主菜单又可称为下拉式菜单，单击主菜单栏中任何一个功能时，系统会将菜单下拉， 并显示出该功能菜单包含的有关指令。在下拉式菜单中，每一个命令的前后可能有一些特 殊的标记，包括： ‰ 图标：当命令前面有图标时，它与工具栏上的图标相对应，如图 1-13 所示的“删 除”命令前有图标 。 图 1-13 主菜单 ‰ 括号加注文字：当命令后面的括号中标有某个字符时（如图 1-13 所示的“编辑” 菜单中“删除”命令 中的 D），则该字符即是系统记忆的字符。换句 话说，在该菜单中此字符即代表此命令。在进入菜单后，按下此字符则系统会自 动选择该命令。 ‰ 三角形箭号（ ）：菜单中某个命令不只含有单一的功能时，系统会在命令字段 右方显示三角形箭号（ ），即选择此命令之后，系统会自动出现此菜单。如 图 1-13 所示为“编辑”主菜单中“选择”的次菜单。 ‰ 点号（…）：菜单中某个命令将以对话框的方式进行设置时，系统会在命令字段 后面加上点号（…），即选择此命令之后，系统会自动弹出对话框，如图 1-13 所 示，在“编辑”主菜单中选择“变换”命令，系统将弹出“变换”对话框。 ‰ 右方的文字：菜单中命令字段右方的文字（如 Ctrl + T），表示该命令的快捷键。 在工作进行中，可直接按下快捷键，然后系统会自动执行对应的功能。如图 1-13 所示，在“编辑”主菜单中的“删除”命令后有 Ctrl+D，表示该功能对应的快捷 键为 Ctrl+D。 技巧：UG NX定义了很多快捷键来方便操作，使用快捷键可以快速调用命令。常用的 快捷键是用 Shift+Ctrl+Alt+字母或数字键组成。有关快捷键列表可以参看本书 附录 B部分。 第 1 章 UG 入门 15 3．工具栏 工具栏位于菜单栏下面，它以简单直观的图标来表示每个工具的作用。单击图标按钮 就可以启动相对应的 UG 软件功能，相当于从菜单区逐级选择到的最后命令。如单击 按 钮，系统将弹出编辑刀具路径的对话框，相当于选择了菜单栏中的“工具”→“操作导航” →“刀轨”→“编辑”命令。 技巧：将鼠标指针停留在工具栏按钮上，将会出现该工具对应的功能提示。 提示：主菜单命令或工具栏按钮呈灰色时，表示该菜单功能或命令在当前工作环境下 无法使用。 4．绘图区 绘图区是以窗口的形式呈现的，占据了屏幕的大部分空间。绘图区即 UG 的工作区， 其可用于显示绘图后的图素、分析结果、刀具路径结果等。 5．提示栏和状态栏 提示栏位于绘图区的上方，其主要用途在于提示使用者操作的步骤。在执行每个指令 步骤时，系统均会在提示栏中显示使用者必须执行的动作，或提示使用者下一个动作。提 示栏右侧为状态栏，表示系统当前正在执行的操作。 提示：在 UG NX3 以前的版本中，提示栏固定于屏幕的最下方。 个人观点：在操作时，初学者最好能够先了解提示栏的信息，再继续下个步骤，这样 就可以避免对操作步骤的死记硬背。 状态栏固定于提示栏的右方，其主要用途用于显示系统及图素的状态，例如在选择点 时，系统会提示当前鼠标位置的点是某一特殊点，如中点、圆心等。系统执行某个指令之 后，状态栏会显示该指令结束的信息。 6．操作导航器 操作导航器是让用户管理当前零件的操作及操作参数的一个树形界面。当鼠标离开操 作导航器的界面时，操作导航器会自动隐藏。 提示：在 UG18 及以前的版本中，进入加工模块后，操作导航器是始终开着的，除非 人为地关闭，否则不会自动隐藏。 7．导航按钮 导航按钮位于屏幕的右侧，提供常用的导航器的按钮，如操作导航器、实体导航器等。 在进行绘图区的操作时，各种导航器处于隐藏状态，当单击导航按钮时，导航器会显示出 来。另外在导航按钮栏中，还可以连接到 Internet，以及打开在线帮助等。 UG NX 数控加工实例教程 16 8．对话框 UG 为窗口形式的 CAD/CAM 整合软件，其所有的接口均是以窗口及图标的形式呈现 的。其接口的第一对话框应用区，一般用于显示使用者正在进行的工具箱或第一层级的对 话框。对话框的作用是实现人机交流。对话框可以依需要任意移动，有助于工作效率的 提高。 第 1 章 UG 入门 17 1.4.2 工作界面的定制 默认的工作界面是一种大众化的设计，可满足大多数使用者的需要。但对不同的应用 情况和个人喜好，可能并不是最适合的。UG NX 提供了方便的界面定制方式，可以按照个 人需要进行界面的定制。 1．工具栏定制 如果显示所有工具条，UG 的绘图空间将变得很小，为此需要对工具栏进行定制，使系 统只显示常用的几个工具条，并且工具条上也只显示常用的按钮。具体的定制方法如下： （1）拖动工具条。工具条可停靠在任何位置。要想拖动工具条，只需用鼠标选择工具 条头部的“：：”部分，如图 1-14（a）所示，按下鼠标左键不放并移动鼠标即可拖动工具 条，工具条可以放置在绘图区的四个周边。当工具条脱离工具栏后，将变成对话框条的形 式，如图 1-14（b）所示。此时可以单击对话框右上角的关闭按钮关闭工具条。 （a） （b） 图 1-14 拖动工具条 （2）调用定制工具栏对话框。在工具栏上单击鼠标右键，选择“自定义”命令，弹出 “自定义”对话框。 （3）定制工具栏。选择“工具条”选项卡，工具条列表框中列出了 UG 中所有可调用 的工具条名称，在工具条名称前的复选框中打上“√”即可显示该工具条，反之则可隐藏 该工具条，如图 1-15 所示。 试试：定制工具条也可以通过以下方法：在工具栏上单击鼠标右键，将弹出工具条列 表，可以直接在该列表中进行显示或者隐藏工具条的设置。 （4）定制工具条上的图标按钮。选择“命令”选项卡，如图 1-16 所示。在“类别” 列表框中选择命令类别名称，右边的“命令”列表框中将列出该类别中所有的功能图标按 钮，选择需要的图标并拖动到当前工作界面中的工具条上即可添加一个工具按钮。 图 1-15 自定义工具条 图 1-16 定制工具条 UG NX 数控加工实例教程 18 试试：工具图标可以在同一工具条上拖动以放置在不同位置，也可以在不同的工具条 间拖动。在工具条中将不需要的功能图标选择后拖动到工具条以外的位置，则 该工具按钮将被删除。 （5）定制工具栏图标大小及布局。选择“选项”选项卡，工具栏图标大小框内列出了 系统提供的 4 种图标尺寸单选按钮，为使绘图区域尽可能大，并兼顾选择工具栏上图标的 方便性，一般选择 16 或 24。 选择“布局”选项卡，可以设置提示/状态栏的位置：“顶部”或“底部”，默认是位 于底部，并可将当前工作界面的布局进行保存。 若想保存定制结果，选择“预设置”→“用户界面”命令，在弹出的对话框中选中“退 出时保存布局”复选框。 2．工作界面背景定制 默认的绘图区域呈深蓝色，且从上到下，由深至浅。若想改变这种视觉效果，可以选 择“预设置”→“可视化”→“调色板”命令，弹出如图 1-17 所示的对话框。 单击“调色板”选项卡中的“编辑背景”按钮，弹出如图 1-18 所示的对话框。对话框 中前两部分分别用来设置两种不同显示模式下的背景，各选项说明如下： ‰ 着色视图：着色显示实体和曲面。此模式下绘图区域的背景选项如下： z 平的：背景色是单一的颜色，由“普通颜色”选项来指定背景颜色。 z 渐变的：需要分别指定绘图区域顶部与底部的颜色。 ‰ 线框视图：以线框形式显示实体和曲面，选项同着色视图。 z 普通颜色：指定单一色调时的颜色，即选择的选项为“平的”时使用的颜色。 z “默认渐变颜色”按钮：用于恢复默认的顶部与底部的颜色选项。 图 1-17 “可视化预设置”对话框 图 1-18 编辑背景 第 1 章 UG 入门 19 1.5 UG NX基本操作 1.5.1 鼠标按键操作 使用 UG 时，最好选用含有 3 键功能的鼠标。在 UG 的工作环境中，鼠标的左键 MB1、 中键 MB2 和右键 MB3 均含有其特殊的功能。此外，3 个按键还可以配合键盘的 Ctrl、Alt 和 Shift 键执行其他的功能。若能够妥善运用鼠标按键与键盘按键，对于所执行的工作将有 很大的帮助。 提示：使用 3 键鼠标时，鼠标中键的功能必须设置为“中间按钮”，否则将不能操作。 1．左键（MB1） 鼠标左键用于选择菜单、选择几何体、拖动几何体、选择对话框中的各个设定选项等， 是用得最多的按键。 提示：在本书中，凡是“单击”或者“双击”均表示是用左键进行点击一次或者连续 点击两次。 2．中键（MB2） 在对话框中，单击中键相当于单击对话框中的默认按钮（通常为“确定”按钮），可 以提高操作速度。 在绘图区中按住鼠标中键并拖动可以旋转视角；同时按住鼠标中键和左键并拖动，可 以缩放视图；同时按住鼠标中键和右键并拖动，可以平移视图。 技巧：当使用带有滚轮的鼠标时，滚动滚轮可以将图像显示范围进行放大或者缩小。 3．右键 单击鼠标右键（MB3），会弹出快捷菜单，菜单内容依鼠标单击位置的不同而不同。 （1）若在绘图区域的空白处，则弹出的快捷菜单如图 1-19 所示，用于定义显示窗口、 视角等最常用的操作。这是在 UG NX 操作中最常用的功能。 （2）若在绘图区的图素上单击鼠标右键，则会弹出属性按钮，如图 1-20（a）所示； 而在进行各个命令操作时，则会弹出与命令相对应的内容，如图 1-20（b）所示为绘制直线 捕捉点的快捷菜单。 UG NX 数控加工实例教程 20 图 1-19 视图快捷菜单 （a） （b） 图 1-20 对象快捷菜单 （3）在工具栏上单击鼠标右键，则弹出工具条定义的快捷菜单，如图 1-21 所示。可 以选择显示或隐藏工具条。 （4）在操作导航器中，则弹出程序操作菜单，如图 1-22 所示。 图 1-21 工具条快捷菜单 图 1-22 操作快捷菜单 1.5.2 视角操作 在 UG NX 中，对于视角的操作可以通过右键快捷菜单、工具条按钮、主菜单、快捷 键等 4 种方式进行视图显示的调整和变换。具体的常用操作如表 1-1 所示。 表 1-1 视图操作选项 视图快捷 菜 单 作 用 对应快捷键 对应工具按钮 对应菜单命令 刷新 通过消除由隐藏或删除对象后留在图形 显示中的任何孔，清理整个图形幕，并显 示某些修改功能的结果 F5 视图→刷新 第 1 章 UG 入门 21 续表 视图快捷 菜 单 作 用 对应快捷键 对应工具按钮 对应菜单命令 适合窗口 将当前视图范围中的所有模型满屏幕进行显示 Ctrl+F 视图→操作→ 适合窗口 缩放 通过定位缩放光标按下 MBl 时拖动一个矩形，则显示该矩形范围到适合屏幕大小 F6 MB1+MB2 视图→操作→ 缩放 旋转 图形窗口中的图形将随着鼠标驱动的进行旋转显示 F7 MB2 视图→操作→ 旋转 移动 按住 MB1 移动鼠标，将在屏幕上动态移动图形显示范围 MB2+MB3 视图→操作→ 移动 更新显示 执行显示清理，这个清理包括更新 WCS 显示；通过直线段逼近曲线边缘显示（如 果比例已增加，显示逼近不再光顺），当 软件线型是有效时，曲线和边缘是在非实 线线型草图和相关的定位尺寸、自由度指 示器、基准平面和平面，重画整个银幕 视图→布局→ 更新显示 恢复 恢复原视图（部件的初始显示） 视图→操作→恢复 着色并显示边界：对所有实体进行着色显 示，同时显示曲面边缘线 着色：对所有实体进行着色显示，不显示 曲面边缘线 工作室 面分析 局部着色：对选择的部分实体进行着色 显示 灰色细实线：显示所有消隐边缘为灰色细 实线 不可见：使消隐边缘不可见 显示方式 正常显示：使所有消隐边缘表现为实线 视图方向 让使用者改变视图的对准方位到一个标准视图 替换视图 让使用者用一个标准视图代替目前指针驻留在其中的视图 视图→布局→ 替换视图 设置旋 转点 指定一个点作为动态旋转的基准点 撤销 取消最后执行的操作 Ctrl+Z 编辑→撤销 列表 UG NX 数控加工实例教程 22 1.6 对话框应用方式 在 UG 环境中，大多数的参数或选项设定均需通过对话框来完成人机交互，所以对话 框的运用是十分重要的。对话框的设定包含图标式设定、下拉式设定、输入式设定、立即 执行按钮、开关式设定、调整式设定、表列式设定等形式，下面结合如图 1-23 所示的示例 进行详细说明。 1．输入式设定 输入式设定通常用于输入数值或者名称。一般输入式设定含有两种形式，其一为单行 输入栏的设定，可输入所需数据，若字符过多可用键盘方向键控制；其二为多行输入栏的 设定，可用 Tab 键进行切换。在 UG 环境中，输入式设定除了用于输入数值资料外，还可 以输入表达式。 提示：凡是输入式参数，均可在输入数值时直接输入数学表达式，由系统直接将计算 后的结果变成该参数的值。可以输入的数学运算符号有加“+”、减“－”、乘 “*”、除“/”、乘方“**”、括号“（）”等，如 100+（10/2）－20*2； 也可以输入数学函数 SIN（）、COS（）、TAN（）、ASIN（）、ACOS（）、 ATAN（）、COSH（）、TANH（）；还可以输入函数 DEGREE（）、RADIAN（）、 SQRT（）、INCH（）和常数 π等。 警告：UG NX3及以前版本的各种名称的首字符必须是英文字母，不能使用数字或其 他字符。而 NX4允许使用数字作为名称的第一个字符。 图 1-23 对话框应用方式说明示例 第 1 章 UG 入门 23 2．图标式设定 类似于工具栏的工具按钮。以图形化的方式显示选项，通常在几个图形并列中选择一 个。当使用者将光标停放在某工具图标上方时，则系统将会显示该工具的功能提示。如 和 两个图标分别表示“插入范围”和“编辑当前范围”，两者只能选择其中一个。 提示：背景显示不同颜色的图标表示当前选择的功能图标。 3．立即执行按钮 在 UG 环境中，立即执行按钮一般为立即执行的功能选项，即当单击该按钮之后，系 统便会自动执行该设定功能。如在对话框中单击 按钮，即打开信息窗口。此外，系统提 供 3 个立即执行按钮用于确定或是取消对话框的设定，即“确定”、“应用”和“取消”。 其中“应用”按钮是执行结果，但对话框不关闭；而“确定”按钮则是执行后关闭对话框。 4．下拉式设定 即在某个选项内含有次功能选项时，系统会以下拉式设定呈现。UG 环境中的下拉式设 定会在选项的右方加上一个倒三角形（下拉式开关）。单击选项内容或者单击小三角形开 关，都将弹出下拉式列表，在其中可以选择一个选项。 5．开关式设定 开关式设定仅有开启与关闭两种设定形式，通常此形式用于简单的设定。开关式设定 的开关以方框□内打“√”来表示，空白的□表示当前未激活。 6．调整式设定 一般用于设定含有限制范围的设定，其滑动可由最小值移动调整至最大值，可以进行 动态调 整。如比例缩放的设定、灯光强度的设定等，均无须明确地限制设定值的大小，此 时系统会在对话框中以调整式设定供使用者应用。 7．表列式设定 当系统提供使用者数种方式执行某个功能时，或者系统提供资料供使用者选取时，均 是以表列式的设定方式呈现。当选单资料过多时，则有滚动条来辅助资料的选取，其好处 除了方便使用之外，还可以节省空间。 提示：在对话框中灰色的选项表示当前不能使用。 1.7 物体的选择 在利用 UG 系统绘图或者程序编制前，最好能够先了解对象的抓取模式的使用。此外， 在本节中还会介绍 UG 环境所提供的特殊选取工具，即选择球的特殊选取功能，其可广泛 UG NX 数控加工实例教程 24 应用于各个指令功能，对于使用者帮助甚大。 在 UG 应用中，需要进行物体的选择时，会弹出如图 1-24 所示的“工件几何体”对话 框，在“过滤方式”下拉列表框中选择“更多”时，会弹出如图 1-25 所示的“选择方式” 对话框。 图 1-24 “工件几何体”对话框 图 1-25 “选择方式”对话框 1.7.1 实体专有名词介绍 在 UG 环境中进行选择时，对实体的不同位置有不同的称呼。实体各部位的名称包含 有实体、表面、轮廓线、平滑边缘、边线、顶点、曲线等，其中曲线代表曲线工具箱及草 图工具箱所建构的像素。如图 1-26 所示为实体各部位名称的图形说明。 图 1-26 实体各部位名称 警告：轮廓线为物体在视图中的边界线，并非像素，故使用者无法选取。 第 1 章 UG 入门 25 1.7.2 选择方式设置 在进行物体选择时，可设定系统过滤方法，仅选取单一形式的对象，例如相同颜色、 相同图层的对象等。下面将就各项功能分别说明。 1．过滤方式 在“选择方式”对话框中，过滤方法含有 5 个选项，分别是“类型”、“颜色”、“图 层”、“其他”（属性）以及“重置”。过滤方法用于限制选取对象，即选择选项中特定 的对象数据进行选取过滤的工作。换句话说，当选择“类型”→“草图”的方式进行选取 时，则接下来的动作系统仅允许选取草图像素。若接着按下“全选”选项，则系统会自动 选取所有的草图像素，以下将就各选项分别说明。 （1）类型：单击此按钮后，可选择对象类型进行选取过滤。换句话说，即限制系统仅 能够允许选取该类型的对象。此外，在不同的情况下，系统所显示的类型选项将有所差异。 如图 1-27 所示为根据类型进行过滤选择的对话框图示。 （2）图层：选择图层进行选取过滤。可限制系统仅允许选取某些图层的对象。在图层 状态列表中，使用者可将任何状态的图层更换为可选择的状态。如图 1-28 所示为根据图层 进行过滤选择的对话框图示。 （3）其他：选择图形属性进行选取过滤。可限制系统仅允许选取某些线型、线宽的对 象。使用者可以切换不同属性图素的可选与否。如图 1-29 所示为根据属性进行过滤选择的 对话框图示。 图 1-27 根据类型选择 图 1-28 根据层选择 图 1-29 根据属性选择 2．矩形方式 用于设定矩形框选的方式。系统提供 5 种选取的模式，分别是“内部”、“外部”、 “交叉”、“内部/交叉”和“外部/交叉”。下面结合图 1-30 进行说明，在绘图区中以点 P1 和 P2 组成的窗口选择物体。 UG NX 数控加工实例教程 26 图 1-30 窗口选择范围示意 （1）内部：被选择的对象为窗口内的所有对象，对于图 1-30 用矩形进行窗选时，所 选的对象为圆弧 A1。 （2）外部：被选择的对象为窗口外的所有对象，对于图 1-30 用矩形进行窗选时，所 选的对象为圆 C1。 （3）交叉：被选择的对象为与选择窗口相交的所有对象，对于图 1-30 用矩形进行窗 选时，所选的对象为直线 L1。 （4）内部/交叉：被选择的对象为窗口内的所有对象及与选择窗口相交的所有对象， 对于图 1-30 用矩形进行窗选时，所选的对象为圆弧 A1 及直线 L1。 （5）外部/交叉：被选择的对象为窗口外的所有对象及与选择窗口相交的所有对象， 对于图 1-30 中用矩形进行窗选时，所选的对象为圆 C1 及直线 L1。 1.7.3 物体选择 在 UG 环境中，选取像素的方式包含许多种，例如单一点选及重复点选、链接选取、 矩形或多边形框选、种类选择对话框等。 1．单一点选及重复点选 UG 的第一种选取对象的方式为单一点选及重复点选。当系统显示某工具的应用对话 框，并要求使用者输入对象的名称时，系统会在提示栏中显示选取对象的提示，使用者便 可以利用光标的选择球进行选取工作。可通过选择球选取点、线、弧、实体、实体边缘、 表面等对象。当对象被选取之后，系统会以设定的颜色显示。 在进行物体选择时，当鼠标位于某物体对象之上时，该可选对象将显示另外一种颜色 （该颜色由系统设定），如图 1-31 所示。如果光标所处位置有多个对象可供选择时，在光 标的选择球位置下将显示“…”，单击鼠标左键，将弹出可选对象的序号列表，如图 1-32 所示。在记号列表选择框中选择某一序号时，对应的图形将变成系统设定的备选颜色，可 以直接单击序号进行对象的选择。 第 1 章 UG 入门 27 图 1-31 备选对象 图 1-32 按序号选择对象 2．链接选取 链接选取一般用于选取相互连接的曲线像素。利用链接选取方式，即先选取一曲线（或 依序选取曲线），接着在绘图区空白处按下 MB2 确定，系统会自动将所有连接的曲线链接 并完成选取。此种方式常用于选取不规则曲线，不论曲线是否封闭，系统均可以将连接的 数段曲线链接起来。此外，当使用者已选取某一曲线，接着却又选取不与之前接合的另一 曲线，则系统将不接受第二条曲线的选取，并且自动执行链接动作。图 1-33 所示为图形说 明，图中浅色线表示已选对象。 （a） （b） 图 1-33 链接选取示例 3．矩形框选 在 UG 环境中，系统提供以光标框选的方式选取对象，含有矩形与多边形两种模式。 此种选取方式一般用于选取群组的对象。就矩形模式而言，其选取的步骤如下：首先在适 当位置按住鼠标左键不放，接着依照所需方向拖拉，使其形成矩形并包围欲选取的对象， 之后系统会自动完成选取；就多边形的模式而言，则是利用鼠标左键依序定义多边形的顶 点，使多边形包围对象完成选取。此外，其选取的方式可分为 5 种，分别是“内部”、“外 部”、“交叉”、“内部/交叉”和“外部/交叉”。图 1-34 为矩形框选模式的示例说明。 图 1-34 窗口选择示例 UG NX 数控加工实例教程 28 提示：框选时所指定的窗口与作图平面无关，凡屏幕上显示的图素，不管其位于哪一 个平面或不在一个平面内均可以被选择。 4．选择所有的 可用于选取所有的对象，即针对图面的所有对象进行选取，假设已设定过滤方法，则 系统选取对象时便会受到过滤方法的限制，仅选取限制后的对象。 警告：选择所有对象对屏幕区域以外的对象以及隐藏的对象不起作用，而只是选择在 屏幕显示范围以内的所有对象。 5．移除 局部取消已选取的部分，其主要功能在于局部取消已选取的部分。该选项用来取消对 已选择对象的选择，用取消选择的方法来将已选择的对象变成未选择的对象。 技巧：当某一图形区域中，大部分的对象需要选择，而只有几个对象不需选择时，可 以先用窗选方式或者用选择所有的方式将所有对象选择上，再用取消选择的方 法将几个不需要选择的对象排除掉，这样要比直接点选快得多。 技巧：在进行物体选择时，按住 Shift键的同时用鼠标左键（MB1）选取需反选的几何 体可以取消选择几何体。 1.8 常用构造器 1.8.1 点构造器 在编程过程中，必不可少的过程是确定模型的尺寸与位置，而确定三维空间中的位置 也是确定模型尺寸与位置的基本功能，点构造器就是用来确定三维空间位置的一个最一般 和最通用的工具。在以下环境中需要指定点：如由点来定义边 界曲线、点位加工中点的指定、控制点、非切削运动中起始点 与回零点的设定等情况下都会弹出点构造器。“点构造器”对 话框如图 1-35 所示。在进行点构造时，最常用的方法是拾取 某一特征点，系统以自动判断的点来指定各种特征点。 （1）推测点 ：根据鼠标在模型上的位置，自动推测出 以下定点方法：光标位置、已存点、端点、控制点或中心点 图 1-35 “点构造器”对话框 第 1 章 UG 入门 29 位置。 推测点是最常用的点构造方法，特别适用于单选对象时定点。若光标选择球不包含任 何对象，则采用光标位置定点方法来定点；若光标选择球包含任一对象，则根据