第1章 中文版UG NX 8.0基础知识
UG NX软件是Siemens PLM Software新一代数字化产品开发系统,它包含了企业中应用最广泛的集成应用套件,用于产品设计、工程和制造全范围的开发过程,是集CAD/CAE/CAM于一体的软件,并且可以通过过程变更来驱动产品更新。UG NX软件在航空、汽车、机械、电子电器等工业领域已经得到了广泛应用。
与之前版本的UG软件相比,UG NX 8.0的功能有了进一步提升,如草图尺寸标注可以输入负的数值,这样更利于草图约束;当用户想再次使用已使用过的命令时,在“重复命令”工具条中选择需要重复执行的命令图标,使用过的命令就会再次执行;GC工具箱中增加了弹簧、齿轮等建模工具。
本章主要介绍关于UG软件的基本概念、主要功能模块、软件界面、文件管理、基本操作、常用工具、信息查询等有关内容。
1.1 UG NX 8.0界面
1.1.1 UG NX 8.0软件的启动与退出
1.启动UG NX 8.0软件
启动UG NX 8.0软件的方法有三种。
(1)单击“开始”按钮,选择菜单【程序】|【Siemens NX 8.0】|【NX 8.0】,可以启动UG NX 8.0软件,如图1-1所示。系统加载UG NX 8.0启动程序,屏幕上出现启动画面,如图1-2所示。软件启动后初始界面如图1-3所示。此时还不能进行实际操作,通过新建部件文件或打开已建立的文件,进入相应模块后才能操作。
图1-1 用开始菜单启动UG NX 8.0软件
图1-2 UG NX 8.0启动画面
图1-3 UG NX 8.0启动后的初始界面
(2)双击桌面上的快捷图标可以启动UG NX 8.0软件,如图1-4所示,后面的过程与上一种方法相同。
图1-4 用桌面图标启动UG NX 8.0软件
(3)双击已有的UG文件(如*.prt格式),可以启动UG NX 8.0软件,同时打开该文件。
2.退出UG NX 8.0软件
当完成操作工作后可退出UG NX 8.0软件,退出方法有两种。
(1)选择菜单【文件】|【退出】,可以退出UG NX 8.0软件,如图1-5所示。
图1-5 用菜单退出UG软件
(2)单击软件主窗口右上角的“关闭”按钮。
如果在关闭UG NX软件前,对现有对象进行了修改或做了新的操作而未保存,则系统将弹出如图1-6所示的“退出”对话框,提示是否真的退出,退出时是否保存已做的修改。单击“是-保存并退出”按钮,退出软件系统,并保存已做的修改;单击“否-退出”按钮,退出软件系统,不保存已做的修改;单击“取消”按钮,则不退出软件系统。
图1-6“退出”提示对话框
如果在关闭UG NX 8.0软件前做了保存,则不会弹出上述对话框。
1.1.2 UG NX 8.0软件的主要功能模块介绍
UG软件的各种功能都是通过相应的应用模块来实现的,每一个应用模块都是软件的一部分,它们既相对独立,又相互关联。如果需要从一个应用模块切换到另一个应用模块,可单击标准工具条上的“开始”按钮,在下拉菜单中选择相应的模块,如图1-7所示。
图1-7 切换应用模块
现对UG软件的几个主要应用模块及其功能做简要介绍。
1.基本环境模块
基本环境是所有应用模块的公共运行平台,在该模块下可以新建部件文件,打开已经存在的部件文件,改变部件显示状态,分析部件,输出图纸,执行外部程序,使用在线帮助等。
2.建模模块
建模模块是UG软件三维造型模块,也是应用最多的模块。设计者可以利用该模块自由地表达自己的设计思想,展示自己的设计才能。在该模块中,曲线功能和曲面功能得到充分的体现,灵活而又形象的工具既可以缩短熟悉软件的时间,又可以提高操作的速度。
3.装配模块
利用装配模块可以进行产品的虚拟装配。该模块支持“自底向上”和“自顶向下”两种装配模式;可以跨越装配层直接访问装配体中的任何部件、组件或子装配体;支持装配过程中的“上下文设计”方法,可在装配模块中改变部件的设计模型。
4.制图模块
制图模块用于制作平面工程图。它具有制作平面工程图的所有功能,既可以根据已建立的产品三维模型自动生成平面工作图,又可以利用其曲线功能直接绘制平面图。当然,UG软件的功能优势并不在于平面图形的绘制。
除上述模块外,UG软件还包含了加工模块、运动仿真模块、外观造型设计模块、钣金模块等20多个模块。
1.1.3 UG NX 8.0软件的界面
启动UG软件后,进入不同的模块将显示不同的界面。现以建模模块为例介绍UG软件界面的组成,如图1-8所示。进入建模模块后,UG工作界面包括标题栏、菜单栏、工具条、工作区、提示栏、状态栏、资源条等。
图1-8 UG界面的组成
1.标题栏
标题栏主要显示软件的版本、所在模块、当前正在操作的部件文件名称等信息,以及窗口操作按钮(最小化、最大化、关闭)。对于已经做了修改、但尚未保存的部件文件,标题栏还会显示“(修改的)”提示。
2.菜单栏
菜单栏包含软件的主要功能命令,系统所有的命令和设置选项都归置其中。根据各个命令的功能进行分类,划分为若干个主菜单。单击任一主菜单,都会展开下拉式子菜单,其中包含所有与该功能相关的命令选项。
3.工具条
工具条中每一个按钮都对应着一个不同的操作命令,并且工具条中的每一个命令都以图标形式形象地表示命令的功能。使用工具条中的按钮可以免除用户在菜单中查找命令的烦琐,更方便用户使用。因此,使用工具条中的按钮发出操作命令是使用最多的一种方式。
4.工作区
工作区是UG软件操作的主要区域,也称为图形窗口。模型的创建、编辑、修改、装配、分析、演示等操作都在该区域完成。
5.提示栏
提示栏用于提示用户如何进行下一步操作。执行命令的每一步时,软件都会自动在提示栏内显示怎样进行下一步操作。
6.状态栏
状态栏用于显示当前操作的结果、鼠标所在位置、图形对象的类型或名称等属性,以帮助用户了解当前所处的状态。状态栏与提示栏处于同一行,位于右端。
使用UG软件时,要时刻注意提示栏和状态栏内显示的信息,根据这些信息了解下一步要做的操作及相关操作的结果,以便及时做出调整,这对于初学者尤为重要。
提示栏通常放置在工作区的左上方,状态栏通常放置在工作区的右上方。也可以选择菜单【工具】|【定制】,在弹出的“定制”对话框的“布局”标签中进行设置,将提示栏和状态栏放置在工作区的下方,如图1-9所示。
图1-9 提示栏与状态栏位置的设置
7.资源条
资源条分为装配导航器、部件导航器、历史记录、加工向导等选项。装配导航器用于显示装配结构,并可以对装配关系进行操作;部件导航器用于显示用户建模过程中的操作记录,可清晰地了解建模的次序和形体对象之间的关系,便于用户查找。也可以直接在导航器中对各种特征对象(UG中将绘制的各种图形对象称为特征)进行编辑和修改参数。
1.1.4 工具条的定制
工具条在窗口中的放置方式有两种:一种是在绘图区域的四周靠边放置(称为入坞),以尽量减少对绘图区域的挤占;另一种是游离于绘图区域内的任何位置(称为出坞),从外观上看类似于对话框,如图1-10所示。
图1-10 游离的工具条
入坞放置时,鼠标指向工具条左端(水平放置)或上端(竖直放置)的齐缝线,按住鼠标左键拖动,可将工具条移动到窗口的其他边缘位置或出坞;出坞放置时,鼠标指向工具条上的标题行,按住鼠标左键拖动,可将工具条移动到绘图区域内的其他位置或入坞。
首次启动UG软件时,系统显示的工具条及工具条上的图标按钮都是默认的,用户可以根据自己的需要重新定制个性化工具条,具体操作有以下几种。
1.工具条的显示与隐藏
UG软件各模块的工具条很多,为了使用户能拥有较大的图形操作窗口,通常只将常用的工具条放置在窗口上,而将不用或暂时不用的工具条隐藏起来。显示与隐藏工具条的方法有两种。
(1)鼠标指向任意一个已经显示的工具条,单击鼠标右键,在弹出的快捷菜单中,名称前面带选中标记的是已经显示的工具条,名称前面不带选中标记的是未显示的工具条。鼠标单击快捷菜单中工具条的名称,相应的工具条在显示与隐藏两种状态之间切换。
(2)选择菜单【工具】|【定制】,或鼠标指向任意一个已经打开的工具条,单击鼠标右键,在弹出的快捷菜单的最下方选择“定制”选项,系统弹出“定制”对话框,如图1-11所示。
图1-11“定制”对话框
在“定制”对话框的“工具条”标签中进行设置。在“工具条”列表中选中某工具条名称前面的复选框,则该工具条立刻显示在窗口中;若去除某工具条名称前面的复选框,则该工具条立刻被隐藏。
当工具条处于游离状态时,可直接单击工具条右上角的关闭按钮将其隐藏。
2.工具条上按钮图标的显示与隐藏
在已显示的工具条右端(水平放置)或下端(竖直放置)单击“工具条选项”图标,在显示的快捷菜单中单击相应的图标,则该图标即加入到工具条上,快捷菜单中该命令图标前面会出现选中标记,如图1-12所示。若要隐藏工具条上某一图标按钮,则用同样的方法在快捷菜单中单击已显示的带选中标记的图标,该图标即从工具条上被去除,快捷菜单中该命令图标前面的选中标记消失。
图1-12 图标按钮的显示与隐藏
1.1.5 菜单及工具条中命令图标的导入
并不是UG软件中的所有命令都可以直接从工具条或菜单中调用,有些不常用的命令通常只能从“定制”对话框中调用。为便于调用这些命令,可以将其图标导入到菜单或工具条中,方法如下:在图1-11所示的“定制”对话框中选择“命令”标签,在类别列表中选择命令所在位置(如“菜单条”|“插入”|“设计特征”),在命令列表中显示该类别的全部命令名称及图标按钮,用鼠标选择需要导入的命令的图标按钮(如长方体)并拖曳到菜单的相应位置上,则在菜单中显示该命令菜单;同理,若拖曳到相应工具条上,则在工具条上显示该命令的图标按钮,如图1-13所示。
图1-13 菜单及工具条中命令图标的导入
1.2 UG NX文件管理
1.2.1 新建部件文件
新建部件文件的方法有两种:一种是选择菜单【文件】|【新建】,弹出“新建”对话框,如图1-14所示;另一种方法是单击标准工具条上的“新建”按钮,弹出“新建”对话框。下面对“新建”对话框中各选项的输入或设置加以说明。
1.选择文件类型
文件类型包括模型、图纸、仿真、加工等,如图1-14①所示。建模时应选择“模型”,对应的部件文件格式为*.prt。
2.选择建模时使用的尺寸单位
尺寸单位包括公制单位毫米和英制单位英寸两种,如图1-14②所示。
3.命名文件名
在“名称”输入框内输入部件文件的名称,如图1-14③所示。
4.选择部件文件放置的目录
在“文件夹”输入框内输入部件文件放置的目录名称,或单击输入框右侧的“浏览”按钮,通过文件目录浏览器选择部件文件存放的目录,如图1-14④所示。
图1-14“新建”对话框
“新建”对话框中其他选项按默认设置,所有选项均输入或设置后,单击“确定”按钮完成新部件文件的建立,并进入建模工作界面。
新建部件文件时,一旦指定了尺寸单位,文件建立后就不能再更改。
中文版UG NX 8.0软件在默认的情况下,只能识别由英文字母或数字组成的文件名和路径名,不能识别含有中文字符的文件名和路径名,在进行文件管理时特别要加以注意。若要使用含有中文字符的文件名或路径名,应对操作系统的环境变量进行设置。方法是(以Windows 7为例):在桌面上鼠标右键单击“计算机”选择“属性”|左边栏的“高级系统设置”|“环境变量”|“新建”系统变量,在“变量名”文本框输入:UGII_UTF8_MODE,“变量值”文本框输入:1,最后单击“确定”按钮。
1.2.2 打开与保存部件文件
1.打开部件文件
打开部件文件的方法有两种,分别是:
(1)选择菜单【文件】|【打开】,系统弹出“打开”对话框,如图1-15所示。
(2)单击标准工具条上“打开”按钮,系统弹出“打开”对话框。
下面就“打开”对话框中各选项的输入或设置加以说明。
(1)在“查找范围”下拉列表框中选择要打开的部件文件存放的目录,如图1-15①所示。
图1-15 打开对话框
(2)在“文件类型”下拉列表框中选择要打开的部件文件的类型,如图1-15②所示。
(3)在文件列表框中选择要打开的部件文件,则该文件名自动输入“文件名”下拉列表框中,如图1-15③所示,其他选项按默认设置。
(4)单击“OK”按钮,如图1-15④所示,打开部件文件。
如果要打开的文件是近期访问过的,可直接单击标准工具条上“打开最近访问的部件”按钮,或选择菜单【文件】|【最近打开的部件】,在下拉列表中选择要打开的部件文件,如图1-16所示。
图1-16 打开最近访问过的部件
2.保存部件文件
保存部件文件的方式有以下几种。
(1)选择菜单【文件】|【保存】,可保存正在操作的工作部件文件和所有已打开并修改过的其他部件文件。
(2)选择菜单【文件】|【仅保存工作部件】,可保存正在操作的工作部件文件。
(3)选择菜单【文件】|【全部保存】,可保存所有已打开并修改过的部件文件及所有顶级装配部件。
(4)选择菜单【文件】|【另存为】,可将正在操作的工作部件以另一文件名保存或保存在另一文件目录下。
(5)单击标准工具条上“保存”按钮,可保存正在操作的工作部件文件和所有已打开并修改过的其他部件文件。
1.2.3 关闭部件文件
1.按钮操作
单击绘图窗口右上角“关闭部件文件”按钮,如图1-17所示。系统弹出“关闭文件”提示对话框,提示是否真的关闭,关闭时是否保存已做的修改,如图1-18所示。
图1-17“关闭部件文件”按钮
图1-18“关闭文件”提示对话框
单击“是-保存并关闭”按钮,则关闭所有部件,并保存已做修改的工作部件文件;单击“否-关闭”按钮,则关闭工作部件文件,不保存已做的修改;单击“取消”按钮,则不关闭部件文件。
如果关闭部件文件前做了保存,则不会弹出上述对话框。
2.菜单操作
选择菜单【文件】|【关闭】,可在下一级子菜单中选择关闭方式,如图1-19所示。
图1-19 关闭部件文件
(1)选定的部件 弹出“关闭部件”对话框,从对话框列表中选择要关闭的已打开的部件将其关闭。
(2)所有部件 关闭已打开的所有部件。
(3)保存并关闭 保存所有打开的、并且修改过的部件文件,然后全部关闭。
(4)另存为并关闭 弹出“另存为”对话框,将工作部件文件另存后关闭。
(5)全部保存并关闭 保存所有打开的(修改或未修改)的部件文件,并全部关闭。
(6)全部保存并退出 保存所有打开的(修改或未修改)的部件文件,并全部关闭后退出UG软件。
(7)关闭并重新打开选定的部件 在弹出的“重新打开部件”对话框中选择需要重新打开的部件文件。
(8)关闭并重新打开所有修改的部件 在弹出的“重新打开部件”对话框中确认该操作,若单击“是”按钮,则所有已经打开的部件文件全部关闭后再重新打开;若单击“否”按钮,则放弃该操作。
1.2.4 导入与导出部件文件
UG NX 8.0软件可以和众多知名的CAD/CAE/CAM软件及其他图形软件进行数据交换,实现资源共享,如AutoCAD、Pro/E、CATIA、SolidWorks等。
1.导入部件文件
导入部件文件是指把其他软件生成的文件导入UG系统中,UG NX 8.0提供了多种格式的导入形式。选择菜单【文件】|【导入】,出现下一级子菜单,如图1-20所示。选择不同的子菜单可导入不同类型的文件,如选择“Parasolid…”,可导入SolidWorks软件中生成的文件;选择“Pro/E…”,可导入Pro/E软件中生成的文件;选择“AutoCAD DXF/DWG…”,可导入AutoCAD软件中生成的文件。此外,还有CGM、VRML、IGES、STEP203、STEP214、CATIA V4、CATIA V5等格式。
图1-20 导入部件文件子菜单
2.导出部件文件
UG导出部件文件与导入部件文件类似,利用导出功能可将现有的UG文件导出为支持其他类型软件的文件。在UG NX 8.0中,提供了20余种导出文件格式。选择菜单【文件】|【导出】,出现下一级子菜单,如图1-21所示。选择不同的子菜单可将UG部件文件导出为不同类型的文件,如选择“DXF/DWG…”,可导出为AutoCAD文件;选择“JPEG…”,可导出为JPG格式的图片文件;选择“CATIA V4…”,可导出为CATIA V4格式的文件。
图1-21 导出部件文件子菜单
1.3 UG NX 8.0的基本操作
UG NX 8.0的基本操作包括鼠标与键盘操作、视图操作、首选项操作、图层操作、编辑对象显示、显示与隐藏对象等。
1.3.1 鼠标与键盘操作
在UG软件操作过程中,鼠标操作是使用频率最高、可实现的功能最多的操作,如选择、视图平移、旋转、缩放、快捷菜单等。
操作UG软件时最好使用三键滚轮鼠标,其功能如表1-1所示。
在UG软件操作过程中,键盘主要用于输入参数。键盘上部分特殊功能键可以使操作更加便捷。例如:
<Tab>键:在对话框的不同输入区或选择区进行从左至右、从上至下的依次切换;
<Shift+Tab>键:在对话框的不同输入区或选择区进行自下而上、自右而左的依次切换;
<F4>键:重复上一次操作命令;
<F5>键:刷新窗口;
<F6>键:打开或退出视图缩放;
<F7>键:打开或退出视图旋转。
表1-1 UG NX 8.0中鼠标功能
1.3.2 视图操作
在操作UG软件过程中,需要不断地改变观察图形对象的视角,调整视图显示的方式。视图操作的常用图标按钮位于“视图”工具条上,如图1-22所示。
图1-22“视图”工具条
按照视图操作功能的差别可将其分为三种类型:视图观察方式、视图显示方式、视图观察方向。
1.视图观察方式
视图工具条上提供的视图观察方式图标按钮的功能如表1-2所示。
表1-2 UG NX 8.0视图观察方式图标按钮功能
2.视图显示模式
单击图1-22所示“视图”工具条中“渲染样式”图标按钮右侧的三角图标,可展开一组下拉菜单,提供若干种图形显示的方式,如图1-23所示。
图1-23 渲染样式
(1)带边着色 用光顺着色和打光渲染面(鼠标指向的视图中),并显示面的边缘。
(2)着色 用光顺着色和打光渲染面(鼠标指向的视图中),不显示面的边缘。
(3)带有淡化边的线框 旋转视图时用边缘几何体渲染鼠标指向的视图中的面,使隐藏边淡化并动态更新面。
(4)带有隐藏边的线框 旋转视图时用边缘几何体、不可见隐藏边渲染鼠标指向的视图中的面,并动态更新面。
(5)静态线框 用边缘几何体渲染鼠标指向的视图中的面,旋转视图后必须用“更新视图”指令来校正隐藏边和轮廓线。
(6)艺术外观 按照软件制定的材料、纹理和光源,实际渲染鼠标指向的视图中的面。
(7)面分析 用曲面分析数据渲染鼠标指向的视图中的面,用边缘几何体渲染剩余的面。
(8)局部着色 用光顺着色和打光渲染鼠标指向的视图中的局部着色面,用边缘几何体渲染剩余的面。
3.视图观察方向
单击“视图”工具条中的“定向视图”图标按钮右侧的三角图标,可展开一组下拉图标,提供若干种图形观察方向,如图1-24所示,图中各图标按钮的功能如表1-3所示。
图1-24 图形观察方向
表1-3 UG NX 8.0视图观察方向图标按钮功能
4.背景色控制
单击“视图”工具条中“背景色”图标按钮右侧的三角图标,可展开一组下拉菜单,提供四种背景色:浅色背景、渐变浅灰色背景、渐变深灰色背景、深色背景。
视图操作只改变观察者相对于图形对象的位置和视角,并不改变图形对象本身的形状、大小、位置等属性。
1.3.3 首选项设置
在特征建模过程中,不同的用户会有不同的建模习惯。在UG NX 8.0中,用户可以通过修改设置首选项参数达到熟悉工作环境的目的。包括利用“首选项”来定义新对象、名称、布局和视图的显示参数,设置生成对象的图层、颜色、字体和宽度,控制对象、视图和边界的显示,更改选择球的大小,指定选择框方式,设置成链的公差和方法,以及设计和激活栅格。本节将主要介绍常用首选项参数的设置方法。
1.对象预设置
对象预设置是指对一些模块的默认控制参数进行设置。可以设置新生成的特征对象的属性和分析新对象时的显示颜色,包括线型、线宽、颜色等参数设置。该设置不影响已有的对象属性,也不影响通过复制已有对象而生成的新对象的属性。参数修改后绘制的对象,其属性将会是参数设置对话框中所设置的属性。
选择菜单【首选项】|【对象】,弹出“对象首选项”对话框,如图1-25所示。该对话框包括“常规”和“分析”两个选项卡。
图1-25“对象首选项”对话框
(1)“常规”选项卡用于设置图形对象放置的图层,图形对象的类型、颜色、线型、线宽、透明度等属性。
(2)“分析”选项卡用于设置图形对象几何分析元素的显示方式。
2.背景预设置
选择菜单【首选项】|【背景】,弹出“编辑背景”对话框,在对话框中可对背景的显示方式、背景颜色进行设置,如图1-26所示。
图1-26“编辑背景”对话框
3.可视化预设值
选择菜单【首选项】|【可视化】,弹出“可视化首选项”对话框,如图1-27所示。下面主要介绍常用的3个选项卡。
图1-27“可视化首选项”对话框
(1)“颜色/线型”选项卡主要用于设置UG操作中涉及的各种图像的颜色(如前景色、背景色、对象预选色、对象选中后的颜色等)、图形轮廓的线型等。
(2)“可视”选项卡主要用于设置UG操作中涉及的图像显示方式,如视图的投影方向、渲染方式、轮廓边界显示方式等。
(3)“名称/边界”选项卡主要用于设置对象名称的启用与关闭、视图名称的启用与关闭、视图边界的显示与隐藏等。
1.3.4 图层设置
图层是指放置模型对象的不同层次。在多数图形软件中,为了方便对模型对象的管理,设置了不同的层,每个层可以放置不同属性的对象。各个层不存在实质上的差异,原则上任何对象都可以根据不同需要放置到任何一个图层中。其主要作用就是在进行复杂特征建模时可以方便地进行模型对象的管理。
UG系统中总共有256个图层,每个层上可以放置任意数量的模型对象。在每个组件的所有图层中,只有一个图层为工作图层,所有的工作只能在工作图层上进行。其他图层可以对其可见性、可选择性等进行设置来辅助建模工作。
在UG NX 8.0中,图层的有关操作集中在“实用工具”工具条上,如图1-28所示。本节将对图层操作命令进行介绍。
图1-28 图层操作
1.工作图层
用于在建模过程中放置图形对象,可直接切换不同的图层作为工作层。单击“实用工具”工具条中“工作图层切换”图标按钮,在下拉列表中选择作为工作层的图层名称,则该图层即成为工作层。
2.图层设置
该选项是在创建模型前,根据实际需要、用户使用习惯和创建对象类型的不同对图层进行设置。
单击“实用工具”工具条中图标按钮“图层设置”,弹出“图层设置”对话框,如图1-29所示。利用该对话框,可以对部件中所有图层进行“设为可选”、“设为工作图层”、“设为仅可见”和“设为不可见”等设置,还可以进行图层信息查询,以及对层所属的种类进行编辑操作。
图1-29 图层设置
通常在创建比较复杂的模型时,为方便观察和操作,应根据需要隐藏某些图层,或者显示隐藏的图层。
3.移动至图层
该选项将选定的对象从一个图层移动到另一个图层,原图层中不再包含选定的对象。
单击“实用工具”工具条中“移动至图层”图标按钮,弹出“类选择”对话框,选择需要移动的对象,单击“确定”按钮后弹出如图1-30所示的“图层移动”对话框。选择目标图层后单击“确定”按钮或“应用”按钮,完成操作。
图1-30“图层移动”对话框
4.复制至图层
该选项将选取的对象从一个图层复制一个备份到另一指定的图层。
单击“实用工具”工具条中“复制至图层”图标按钮,其后的操作方法与“移动至图层”类似,二者的不同点在于执行“复制至图层”操作后,选取的对象同时存在于原图层和指定的图层中。
UG软件“首选项”设置菜单分为“部件设置”菜单和“作业设置”菜单。“部件设置”菜单所做的设置会随部件文件一起保存,而“作业设置”菜单所做的设置不能随部件文件保存,只在当前操作中有效,软件重启后需重新设置。另外,有些设置仅对之后的操作结果有效,对已经完成的操作结果无效。因此,在进入UG的每一个模块时应先做设置,然后再做相应操作。
1.3.5 编辑对象显示
该选项用于编辑或修改特征对象的属性(包括所在图层、颜色、线型、透明度等)。选择菜单【编辑】|【对象显示】,弹出“类选择”对话框,利用该对话框在视图工作区选取所需对象,单击“确定”按钮,弹出“编辑对象显示”对话框,如图1-31所示。
图1-31“编辑对象显示”对话框
【编辑对象显示】操作方法及对话框的结构与预设置菜单【首选项】|【对象】基本相同,但【编辑对象显示】操作仅仅对选定的对象有效,而【首选项】|【对象】操作对设置后创建的所有对象有效。
1.3.6 显示与隐藏对象
在创建较复杂的模型时,通常此模型包括多个特征对象,容易造成大多数观察角度无法看到被遮挡的特征对象,此时就需要将不操作的对象暂时隐藏起来,先对其遮挡的对象进行操作。完成后,根据需要将隐藏的特征对象重新显示出来。下面将介绍常用的几种隐藏和显示操作方法。
1.主菜单操作
选择菜单【编辑】|【显示和隐藏】,出现下一级子菜单,如图1-32所示。各子菜单项说明如下。
图1-32“显示和隐藏”菜单列表
(1)显示和隐藏 弹出“显示和隐藏”对话框,单击“+”显示该对象,单击“−”隐藏该对象,如图1-33所示。
图1-33“显示和隐藏”对话框
(2)立即隐藏 选择要隐藏的对象,则所选对象立即被隐藏。
(3)隐藏 弹出“类选择”对话框,选择要隐藏的对象,单击“确定”按钮,则所选对象被隐藏。
(4)显示 弹出“类选择”对话框,选择要显示的对象,单击“确定”按钮,则所选对象被显示出来。
(5)显示所有此类型的 弹出“选择方法”对话框,选择要显示的对象类型,单击“确定”按钮,则所有该类型的对象被显示出来。
(6)全部显示 显示所有对象。
(7)反转显示和隐藏 将已隐藏的所有对象显示出来,隐藏所有显示的对象。
2.快捷菜单操作
在绘图窗口中用鼠标指向或选择要隐藏的对象,单击右键出现快捷菜单,选择【隐藏】。
3.导航器操作
在部件导航器中选择要隐藏的对象名称并单击右键,在出现的快捷菜单中选择【隐藏】。
1.4 UG NX 8.0常用工具
1.4.1 点构造器
操作UG软件时,经常需要确定某一点的位置,如根据长、宽、高创建长方体时需要指定其原点(顶点)的位置,这时可单击“长方体”对话框中的“点对话框”图标按钮,打开点构造器,如图1-34所示。利用点构造器创建点的方法有三类。
图1-34 点构造器
1.鼠标捕捉
单击点构造器中的“类型”下拉列表,选择相应的捕捉点的类型,如图1-35所示。
图1-35 鼠标捕捉点的类型
(1)自动判断的点 根据鼠标所指位置对象特点,由软件自动判断并选择点。这种方法操作简便,但容易产生误判。
(2)光标位置 捕捉鼠标单击时光标所在的位置作为所求的点位。
(3)现有点 捕捉窗口中已经存在的点作为所求的点。
(4)终点 捕捉图线的端点作为所求的点。
(5)控制点 捕捉图线的控制点作为所求的点。
(6)交点 捕捉两相交图线的交点作为所求的点。
(7)圆弧中心/椭圆中心/球心 捕捉圆(圆弧)、椭圆(椭圆弧)或球的中心点作为所求的点。
(8)圆弧/椭圆上的角度 在圆(圆弧)或椭圆(椭圆弧)上捕捉与横向中心轴具有指定中心角的点。
(9)象限点 在圆(圆弧)或椭圆(椭圆弧)上捕捉与中心轴相交的点。
(10)点在曲线/边上 捕捉图线、实体或曲面的边缘上与鼠标单击时光标所在的位置最近的点。
(11)点在面上 捕捉实体表面或曲面上与鼠标单击时光标所在的位置最近的点。
(12)两点之间 捕捉两点连线上按一定百分比分配的点。
(13)按表达式 根据表达式计算得到的点。
2.输入坐标
直接在点构造器中输入点的三维坐标值生成点。可选择“绝对”(绝对坐标系中的坐标)或“WCS”(工作坐标系中的坐标)。
3.采用偏置
根据现有已捕捉到的点或由输入的坐标值确定的点,通过偏置生成新的点。偏置的方式有五种,如图1-36所示。
图1-36 偏置方式
(1)直角坐标系 该方式利用直角坐标系进行偏移,所创建的偏移点的位置相对于参考点的偏移值由直角坐标值确定。确定参考点后在XC增量、YC增量、ZC增量后的文本框中输入偏移量。
(2)圆柱坐标系 该方式利用圆柱坐标系进行偏移,所创建的偏移点的位置相对于参考点的偏移值由柱面坐标值确定。确定参考点后在半径、角度、ZC增量后的文本框中输入增量值。
(3)球坐标系 该方式利用球坐标系进行偏移,所创建的偏移点的位置相对于参考点的偏移值由球坐标值确定。确定参考点后在半径、角度1、角度2后的文本框中输入增量值。
(4)沿矢量 该方式利用矢量进行偏移,所创建的偏移点的位置相对于参考点的偏移值由向量方向和偏移距离确定。在偏移时,首先选择直线作为偏移方向,再输入偏移距离。
(5)沿曲线 该方式是沿曲线进行偏移,所创建的偏移点的位置相对于参考点的偏移值由偏移弧长或曲线总长的百分比确定。
1.4.2 矢量构造器
创建几何图形时,经常需要确定方向,如根据直径和高度创建圆柱体时需要指定其轴线的方位,这时可单击“圆柱”对话框中的“矢量对话框”图标按钮,打开矢量构造器,如图1-37所示。单击对话框中的“类型”下拉列表,选择相应的矢量构造方式,如图1-38所示。
图1-37 矢量构造器
图1-38 矢量构造方式
(1)自动判断的矢量 根据鼠标所指位置对象特点,由软件自动判断并选择矢量。这种方法操作简便,但容易产生误判。
(2)两点 指定两个点,以从第一个点指向第二个点的矢量作为所求矢量。
(3)与XC成一角度 以XC轴为基准,按给定角度形成的矢量。
(4)曲线/轴矢量 选择曲线、实体边缘或基准轴,根据所选对象特点判断矢量的方向。
(5)曲线上矢量 以曲线上指定点的切线、法线或副法线作为所求矢量。
(6)面/平面法向 以曲面或平面上指定点的法向矢量作为所求矢量。
(7)XC轴(−XC轴)以XC轴的正方向(负方向)作为所求矢量方向。
(8)YC轴(−YC轴)以YC轴的正方向(负方向)作为所求矢量方向。
(9)ZC轴(−ZC轴) 以ZC轴的正方向(负方向)作为所求矢量方向。
(10)视图方向 使用视图方向来定义矢量。
(11)按系数 根据矢量的方向余弦定义矢量。在对话框中输入矢量的三个方向余弦值,可以采用直角坐标,也可以采用球坐标。
(12)按表达式 根据表达式计算得到矢量的方向。
当软件按照选择的矢量生成方式确定的矢量有多解,且与所要求的矢量指向不相符时,可单击矢量构造器中的反向图标或备选解图标,在可能的解中进行切换。
1.4.3 平面构造器
创建几何图形时,有时需要指定某一平面位置,如镜像特征对象时需要指定对称面,如果对称面所在位置上没有现成的平面或实体表面,这时可单击“镜像特征”对话框中的“平面对话框”图标按钮,打开平面构造器,如图1-39所示。单击对话框中的“类型”下拉列表,选择相应的平面构造方式,如图1-40所示。
图1-39 平面构造器
图1-40 平面构造方式
(1)自动判断 根据鼠标所指位置对象特点,由软件自动判断并选择平面。这种方法操作简便,但容易产生误判。
(2)按某一距离 选定某一平面或实体上平的表面,并向该平面法线方向按给定距离指定一平面。
(3)成一角度 选定某一平面或实体上平的表面,并选定某一线性对象,过该线性对象并与选定平面按给定角度形成的平面。
(4)二等分 选择两个平面或实体上平的表面,在这两个面之间指定一平面。若所选择的两个面相互平行,则在这两个面之间指定与这两个面平行的等距面;若所选择的两个面相交,则在这两个面之间指定与这两个面成相等角度的平面。
(5)曲线和点 在曲线或实体边缘上选择点,根据所选点的位置和数量指定平面。
① 曲线和点 过选择的点并与曲线在该点的切线垂直指定平面。
② 一点 过选择的点并根据该点所属对象的特性指定平面。
③ 两点 过选择的两点中的一点,并垂直于两点连线指定平面。
④ 三点 过选择的三点指定平面。
⑤ 点和曲线/轴 选择一个点和一条曲线(或实体边缘或轴线)对象,过该点和曲线对象(或垂直于其切线)指定平面。
⑥ 点和平面/面 选择一个点和一个平面(或实体上平的表面)对象,过该点并平行于平面对象指定平面。
(6)两直线 选择两条直线(或实体上的直线边缘)对象,若两条直线对象共面,则过这两条直线对象指定平面;若两条直线对象异面,则过其中一条直线并与另一直线平行指定平面。
(7)相切 选择曲面(或实体表面)和参考几何体,指定与所选曲面相切并与参考几何体的特征相对应的平面。
(8)通过对象 选择一几何对象,根据其几何特征指定平面。
(9)点和方向 过选择的点并垂直于选定的矢量指定平面。
(10)曲线上 选择曲线上某一位置的点,过该点按选定的方位指定平面。
(11)YC-ZC平面 指定与YC-ZC坐标平面平行且相距给定距离的平面。
(12)XC-ZC平面 指定与XC-ZC坐标平面平行且相距给定距离的平面。
(13)XC-YC平面 指定与XC-YC坐标平面平行且相距给定距离的平面。
(14)视图平面 过工作坐标系原点,垂直于窗口中当前视图的投影方向指定平面。
(15)按系数 在选定的坐标系下,给定平面方程ax+by+cz=d中的四个系数a、b、c、d,指定平面的位置。
1.4.4 类选择器
在建模过程中,经常需要选择对象,特别是在复杂的建模中,用鼠标直接操作难度较大。因此,有必要在系统中设置筛选功能。在UG NX 8.0中提供了类选择器,可以从众多选项中筛选所需的特征。如执行隐藏操作时,选择菜单【编辑】|【显示和隐藏】|【隐藏】,首先弹出“类选择”对话框,如图1-41所示。选择要操作的对象时可按以下方法进行筛选。
图1-41 类选择器
1.对象操作
(1)选择对象 用鼠标直接在窗口中选择对象。
(2)全选 窗口中的对象全部选中。
(3)反向选择 窗口中所有已选中的对象改为不选,所有未选中的对象改为选中。
2.其他选择方法
如通过输入对象名称选择对象,通过选择链选择对象,通过对象特征的父子关系选择对象等。
3.过滤器操作
(1)类型过滤器 只选择限定类型的对象,滤除其他类型的对象,缩小选择范围。
(2)图层过滤器 只选择限定图层的对象,滤除其他图层的对象,缩小选择范围。
(3)颜色过滤器 只选择限定颜色的对象,滤除其他颜色的对象,缩小选择范围。
(4)属性过滤器 只选择限定属性的对象,滤除其他属性的对象,缩小选择范围。
1.4.5 坐标系
UG NX 8.0系统提供了两种常用的坐标系,分别为绝对坐标系ACS(Absolute Coordinate System)和工作坐标系WCS(Work Coordinate System)。二者都遵守右手定则,其中绝对坐标系是系统默认的坐标系,其原点位置固定不变,即无法进行变化;而工作坐标系是系统提供给用户的坐标系。在UG建模过程中,有时为了方便模型各部位的创建,需要改变坐标系原点位置和旋转坐标轴的方向,即对工作坐标系进行变换。还可以对坐标系本身进行保存、显示或隐藏等操作。
1.创建坐标系
创建坐标系是指根据需要在视图区创建一个新的坐标系,同创建点或矢量类似。选择菜单【格式】|【WCS】|【定向】,或在“实用工具”工具条上单击图标按钮,弹出“CSYS”对话框,如图1-42所示。在“类型”下拉列表中选择创建坐标系的方式,如图1-43所示。根据不同的创建方式,在对话框中进行设置或输入相应参数或选择相应对象,创建坐标系。
图1-42“CSYS”对话框
图1-43 创建坐标系的方式
2.变换坐标系
选择菜单【格式】|【WCS】,出现坐标系变换的下一级子菜单,如图1-44所示。选择不同子菜单项可对坐标系做相应变换。
图1-44 坐标系变换菜单
(1)动态 可利用手柄动态移动或重定向工作坐标系WCS。
(2)原点 平行移动工作坐标系WCS的原点。
(3)旋转 绕现有坐标系的某一轴旋转工作坐标系WCS。
(4)定向 重新定向工作坐标系WCS到新的坐标系(可参见1.4.5节“1.创建坐标系”)。
(5)WCS设置为绝对 将工作坐标系WCS移动到绝对坐标系的位置上,并使二者坐标轴重合。
(6)更改XC方向 重定向工作坐标系WCS的XC轴。
(7)更改YC方向 重定向工作坐标系WCS的YC轴。
(8)显示 选择该菜单项(也可以在“实用工具”工具条上单击图标按钮),工作坐标系WCS在显示和隐藏两种状态之间切换。
(9)保存 在当前工作坐标系WCS原点和方位创建坐标系对象并保存,便于在后续建模过程中根据用户需要随时调用。
1.4.6 命令查找器
UG软件中操作命令非常多,并且按其功能分布在不同的菜单或工具条上。但有些命令不常用或其功能类型难以界定,调用时就很难找到相应的菜单或按钮。UG软件提供了便捷的命令查找功能。
在“标准”工具条上单击图标按钮,或选择菜单【帮助】|【命令查找器】,弹出命令查找器,如图1-45所示。
图1-45 命令查找器
在“搜索”区域输入要查找的命令,单击右侧图标按钮,搜索结果区域显示搜索到的与之相匹配的命令及其所在位置。当对应的菜单或按钮已经处于显示状态,鼠标指向命令查找器中所列的菜单名称时,主菜单中相应的菜单会立即展开,对应子菜单会高亮显示,单击鼠标左键,则启动该命令;当鼠标指向命令查找器中所列的工具条名称时,如果该工具条已经处于显示状态,则工具条中相应的按钮会高亮显示,单击鼠标左键,会启动该命令。如果查找的命令菜单或工具按钮当前处于隐藏状态,鼠标单击对话框中搜索结果区域右侧的三角符号,显示一组菜单,单击菜单“在菜单上显示”或“在工具条上显示”,可将命令添加到相应的菜单或工具条上。
1.4.7 GC工具箱简介
与早期UG 7.0版本相比,UG 8.0增加了GC工具箱(NX中国工具箱)模块。它是Siemens PLM Software为了更好地满足中国用户对于GB(国标)的要求,缩短NX导入周期,专为中国用户开发的工具箱,是基于中国机械制图GB标准开发的、符合大部分企业基本要求的标准化NX使用环境和一系列工具套件。GC工具箱功能如下。
(1)新的中文字体更加规范、美观GC工具箱中提供了仿宋(chinesef_fs),黑体(chinesef_ht_filled),楷体(chinesef_kt)三种常用的中文字体。用户在使用NX制图过程中,可以方便选取这些字体输入中文。
(2)GB制图标准GC工具箱提供基于GB的标准化的NX制图环境,提高模型和图纸的规范化程度。
(3)定制的用户默认设置GC工具箱内置了符合GB标准的NX设置文件(DPV文件)。
(4)定制的三维模型模板和工程图模板 模型模板中定制了常用的部件属性,规范的图层设置和引用集设置等;工程图模板中提供了图幅为A0++、A0+、A0、A1、A2、A3、A4的零件制图模板和装配制图模板;制图模板都按GB定制了图框、标题栏、制图参数预设置等;在装配制图模板中按GB定制了明细栏。
(5)GB标准件库GC工具箱的标准件库包含轴承、螺栓、螺钉、螺母、销钉、垫片和结构件等共280个常用标准件,新的标准件更改了命名规则及相关的属性,使之更加符合国内用户的使用习惯。
(6)齿轮、弹簧等零件的建模工具 齿轮建模工具包含柱齿轮、锥齿轮、格林森锥齿轮、奥林康锥齿轮、格林森准双曲线齿轮、奥林康准双曲线齿轮。设计师可随时编辑齿轮参数,也可方便地创建齿轮啮合状态。齿轮设计工具可以帮助设计师大大节省绘制标准齿轮的时间,提高设计效率。此外,还提供了弹簧建模工具。
(7)属性填写与同步工具 用户可以根据配置文件导入标准的属性,也可以从类似的组件(可选择已打开的或硬盘上的文件)中继承属性。“属性同步”可将主模型和图纸文件进行属性同步,免除两次重复输入的烦恼。
(8)快速尺寸格式工具 客户在标注尺寸时,常常要变换尺寸标注格式。本工具可以大幅提高注释标注效率,减小用户设置的工作量,并大幅提高注释格式的一致性。主要功能包括尺寸查询(可以在复杂的图纸中快速找到你关注的尺寸)、尺寸排序与对齐(可以提高图面质量)、对称尺寸(可以大大提高标注对称尺寸的效率)、孔规格标注符号(可以自动查找相同孔径的孔并添加识别符号)、必检符号、箭头符号、栅格线、坐标标注、技术条件库(可以将企业常用的技术条件集中管理,方便设计师们使用)及其填写工具。
(9)常用制图工具 包括以下制图工具:
① 图纸拼接工具 允许将选择的多张图纸拼接成为一张图纸,以用于打印或发送等目的。用户可以指定输出为pdf、dxf、dwg等格式工具,可以帮用户自动过滤非图纸文件,以提高工作效率。
② 明细表输出工具 将装配图中的明细表内容输出为指定格式的Excel文件。用户可以指定明细表的格式,可以指定输出的内容,对于NX明细表输出到Excel的问题带来了很大的方便性。
③ 模板替换工具 可以方便灵活地实现图框替换。
(10)模型质量及标准检查工具。其包含模型文件检查、制图文件检查、装配文件检查,以保证所有模型/图纸均符合规范,便于企业内部文件的共享,避免错误的模型进入下一流程。
通常GC工具箱随UG软件一起安装,进入建模或制图模块时会自动出现主菜单项【GC工具箱】。如果界面上未出现GC工具箱,请按以下方法进行设置使NX中国工具箱生效:设置环境变量UGII_LANG=simpl_chinese,UGII_COUNTRY=prc。
通过选择相应的命令,可利用GC工具箱查询有关的技术规范、标准,做加工前的准备,以便各种齿轮、弹簧的快速建模。
1.GC数据规范
选择菜单【GC工具箱】|【GC数据规范】,或单击图1-46所示的工具条“标准化工具-GC工具箱”中的相关按钮图标,可检查建模、制图、装配过程中的规范情况,检查模型的属性,检查图层的使用情况,对组件重新命名、导出装配组件等。
图1-46 GC工具箱
2.GC齿轮建模
选择菜单【GC工具箱】|【齿轮建模】,展开下一级子菜单,选择其中某一子菜单项或单击图1-47所示的工具条“齿轮建模-GC工具箱”中的相关图标按钮(如“圆柱齿轮建模”图标按钮),可快速生成齿轮的三维模型,如图1-48、图1-49所示。
图1-47 齿轮建模工具箱
图1-48 齿轮建模操作类型设置
图1-49 齿轮建模操作参数设置与建模结果
3.GC弹簧建模
选择菜单【GC工具箱】|【弹簧设计】,展开下一级子菜单,选择其中某一子菜单项或单击图1-50所示的工具条“弹簧工具-GC工具箱”中的相关图标按钮(如“圆柱压缩弹簧”图标按钮),可快速生成弹簧的三维模型,如图1-51、图1-52所示。
图1-50 弹簧建模工具箱
图1-51 弹簧建模操作类型与参数设置
图1-52 弹簧建模操作结果
4.加工准备
选择菜单【GC工具箱】|【加工准备】,或单击图1-53所示的工具条“建模工具-GC工具箱”中的相关图标按钮,可完成加工前工件及刀具的设置、CAM后处理及车间文档处理、电极加工任务管理、加工基准的设置。
图1-53 加工准备工具箱
1.5 信息查询与帮助系统
1.5.1 信息查询
为了了解几何图形或零部件的基本信息,UG NX 8.0提供了信息查询的功能。
选择菜单【信息】,展开图1-54所示的子菜单。对于不同的几何对象,选择不同的子菜单项,可获得不同的信息。图1-55所示为选择【对象】子菜单项时某圆柱体的信息窗口。
图1-54 信息查询子菜单
1.5.2 帮助系统
图1-55 信息窗口
UG NX 8.0的帮助系统主要为用户提供版本信息、在线帮助等功能。选择菜单【帮助】|【关联】,可获得在线帮助,并显示当前功能的使用说明。其中的“手册”按查找内容所处的模块提供相应的信息;在线“培训”包含了UG NX 8.0应用的课程,并配备了大量操作实例,尤其适合初学者借助这一功能进行学习。选择菜单【帮助】|【关于NX】,可获得UG NX软件版本的信息。
思考题与操作题
1-1 思考题
1-1.1 如何将“成型特征”工具条添加到UG界面中?
1-1.2 如何将“圆锥”图标按钮添加到“成型特征”工具条上?
1-1.3 在新建部件文件时选定的尺寸单位,在建模过程中能否更改?
1-1.4 部件文件名中能否包含中文字符?
1-1.5 部件文件存放的文件目录名中能否包含中文字符?
1-2 操作题
1-2.1 新建一个部件文件,文件名为part1.prt,存放目录为D:\Program Files。
1-2.2 显示“特征操作”工具条,并以游离状态放置在绘图窗口的中间。
1-2.3 将绘图窗口的背景颜色设置成普通颜色的纯白色。
1-2.4 查询一个长方体(长100,宽80,高60)的基本信息。