1.2 NX 8概述

UG（Unigraphics）NX是Siemens公司出品的一个产品工程解决方案，NX使企业能够通过新一代数字化产品开发系统实现向产品全生命周期管理转型的目标。

NX为那些培养创造性和产品技术革新的工业设计和风格提供了强有力的解决方案。利用NX建模，工业设计师能够迅速地建立和改进复杂产品的形状，并且使用先进的渲染和可视化工具最大限度地满足设计概念的审美要求。具体地达到工业设计和风格造型，产品设计、仿真、确认和优化等各方面，从而使开发周期中较早地运用数字化仿真性能，制造商可以改善产品质量，同时减少或者消除对于物理样机的昂贵耗时的设计、构建及对变更周期的依赖。

UG是当今较为流行的一种模具设计软件，主要是因为其强大的功能。它是集CAD/CAE/CAM（计算机辅助设计、计算机辅助分析、计算机辅助制造）于一身的三维参数化设计软件，被广泛应用于航空航天、汽车、船舶、通用机械和电子等工业领域。作为UG公司提供的产品全生命周期管理解决方案中面向产品开发领域的产品的最新版本，UG NX 8提供了一套更加完整的、集成的、全面的产品开发解决方案，用于产品的设计、分析和制造，集合了最新技术和一流实践经验的解决方案，成为业界公认的领先技术，充分体现了UG在高端工程领域，特别是军工领域的强大实力。

UG NX 8增加了新的功能：

（1）更简洁的NX 8菜单图标和标注负数的输入。

（2）Reorder Blends可以对相交的倒圆进行重排序。

（3）NX 8新增了重复的命令。

（4）在历史模式下，进行拉出面和偏置区域的时候，区域边界面增强，即只要选择面上有封闭的曲线，则选中的不是整个面而是封闭曲线里的区域面。

（5）使用孔命令创建孔的时候可以改变类型。

（6）边倒圆和软倒圆支持二次曲线。

（7）抽取等参数曲线，曲线和原来模型保持相关联。

（8）表达式功能增强：支持国际语言，可以引用其他部件的属性和其他对象的属性。

（9）新增了约束导航器：可以对约束进行分析、组织。

（10）新增Make Unique命令，也就是重命名组件，用户可以任意更改打开装配中的组件名字，从而得到新的组件。

（11）编辑抑制状态功能增强，现在可以对多个组件、不同级别的组件进行编辑。

（12）新增只读部件提示。

（13）NX 8利于管理的创建标准引用集。

（14）Cross Section命令增强，现在支持在历史模式下使用该命令。

（15）删除面功能增强：增加了修复功能。

（16）GC工具箱中增加了弹簧建模工具。

1.2.1 UG CAD与UG CAM的关联

UG CAM虽然是UG NX 8中非常重要的一个模块，但是它并不是孤立存在的，而是与其他的模块有着紧密联系的，特别是与CAD模块密不可分的。CAM与CAD是相辅相成的，两者之间经常需要数据的转换。CAM直接利用CAD创建的模型进行加工编程，CAD模型是数控编程的前提和基础，任何CAM程序的编制都要有CAD模型作为加工的对象。因为CAM与CAD息息相关，数据都是共享的，因此，只要修改了CAD模型文件，CAM中的数据也会随着CAD数据的更改而自动更新，从而避免了不必要的重复工作，提高了工作效率。

1.2.2 UG CAD简介

UG CAD模块是UG软件的基本模块。其主要包括以下几方面的内容。

（1）UG/Gateway（入门模块）：提供一个UG应用的基础，UG/Gateway在一个易于使用的基于Motif环境中形成连接所有UG模块的底层结构，它支持关键操作，是对所有其他UG应用的必要基础。

（2）UG/Solid Modeling（实体建模）：提供了强大的复合建模功能。UG/Solid Modeling无缝集成基于约束的特征建模和显示几何建模功能，用户能够方便地建立二维和三维线框模型、扫描和旋转实体、布尔运算及进行参数化编辑，UG/Solid Modeling是UG/Feature Modeling（特征建模）和UG/Freeform Modeling（自由形状建模）两者的必要基础。

（3）UG/Feature Modeling（特征建模）：该模块提高了表达式的级别，因此设计者可以在工程特征中定义设计特征；它还支持建立和编辑标准设计的特征。

（4）UG/Freeform Modeling（自由形状建模）：该模块提供了进行复杂自由形状设计的能力。

（5）UG/User-Defined Features（用户定义的特征）：该模块提供了一种交互设计方法，易于恢复和编辑、使用用户自定义的零件特征。

（6）UG/Drafting（制图）：UG/Drafting使得任何设计师、工程师或者制图员都能够以实体模型去绘制产品的工程图。UG/Drafting是基于UG的复合建模技术，因此可以在模型尺寸改变时工程图随着模型自动更新，减少生成工程图的时间。UG/Drafting支持业界主要制图标准，包括ANSI、ISO、DIN和JIS等制图标准。

（7）UG/Assembly Modeling（装配建模）：提供一个并行的自顶向下的产品开发方法，UG/Assembly Modeling的主模型可以在装配的上下文中设计和编辑，组件被灵活地配对或定位。

（8）UG/Advanced Assembly（高级装配）：提供了渲染和间隙分析功能，UG/Advanced Assembly还提供了数据装载控制，允许用户过滤装配结构，管理、共享和评估数字化模型以获得对复杂产品布局的全数字的物理实物模拟过程。

（9）UG/Sheet Metal（钣金设计）：提供多种钣金形式，方便用户计算展开尺寸。

（10）UG/WAVE Control（WAVE控制）：UG的WAVE技术提供了一个产品文件夹工程的平台，该技术允许将概念设计与详细设计的改变传递到整个产品，而维持设计的完整性和意图，在这个平台上构造，创新的WAVE工程过程能够实现高一级产品设计的定度、控制和评估。

（11）UG/Geometric Tolerancing（几何公差）：该模块实现了几何公差规定的智能定义，将几何公差完全相关到模型，并基于所选择的公差标准，如ANSI、Y14.5M-1982、ASME、Y14.5M-199或者ISO1101-1983。

（12）UG/Visual Studio（视觉效果）：提供了多种方式对实体模型进行视觉处理，如渲染等。

1.2.3 UG CAM简介

CAM（Computer Aided Manufacturing，计算机辅助制造）的核心是计算机数值控制（简称数控），是将计算机应用于制造生产过程的过程或系统。CAM系统一般具有数据转换和过程自动化两方面的功能。到目前为止，CAM（计算机辅助制造）有狭义和广义的两个概念。CAM的狭义概念指的是从产品设计到加工制造之间的一切生产准备活动，包括CAPP、NC编程、工时定额的计算、生产计划的制订、资源需求计划的制订等，这是最初CAM系统的狭义概念。到今天，CAM的狭义概念甚至更进一步缩小为NC编程的同义词。CAM的广义概念包括的内容则多得多，除了上述CAM狭义定义所包含的所有内容外，还包括制造活动中与物流有关的所有过程（加工、装配、检验、存储、输送）的监视、控制和管理。

UG CAM提供了一整套从钻孔、线切割到五轴铣削的单一加工解决方案。在加工过程中的模型、加工工艺、优化和刀具管理上，都可以与主模型设计相连接，始终保持最高的生产效率。UG CAM由5 个模块组成，即交互工艺参数输入模块、刀具轨迹生成模块（UG/Toolpath Generator）、刀具轨迹编辑模块（UG/Graphical Tool Path Editor）、三维加工动态仿真模块（UG/Verify）和后置处理模块（UG/PostProcessing）。

1.交互工艺参数输入模块

通过人机交互的方式，用对话框和过程向导的形式输入刀具、夹具、编程原点、毛坯、零件等工艺参数。

2.UG/Toolpath Generator

UG CAM最具特点的是其功能强大的刀具轨迹生成方法，包括车削、铣削、线切割等完善的加工方法。其中铣削主要有以下功能。

（1）Point to Point：完成各种孔加工。

（2）Panar Mill：平面铣削，包括单向行切、双向行切、环切及轮廓加工等。

（3）Fixed Contour：固定多轴投影加工。用投影方法控制刀具在单张曲面上或多张曲面上的移动，控制刀具移动的可以是已生成的刀具轨迹、一系列点或一组曲线。

（4）Variable Contour：可变轴投影加工。

（5）Parameter line：等参数线加工，可对单张曲面或多张曲面连续加工。

（6）Zig-Zag Surface：裁剪面加工。

（7）Rough to Depth：粗加工，将毛坯粗加工到指定深度。

（8）Cavity Mill：多级深度型腔加工，特别适用于凸模和凹模的粗加工。

（9）Sequential Surface：曲面交加工，按照零件面、导动面和检查面的思路对刀具的移动提供最大程度的控制。

3.UG/Graphical Tool Path Editor

刀具轨迹编辑器可用于观察刀具的运动轨迹，并提供延伸、缩短或修改刀具轨迹的功能。同时，能够通过控制图形的和文本的信息去编辑刀轨。因此，当要求对生成的刀具轨迹进行修改，或当要求显示刀具轨迹和使用动画功能显示时，都需要使用刀具轨迹编辑器。动画功能可选择显示刀具轨迹的特定段或整个刀具轨迹。附加的特征能够用图形方式修剪局部刀具轨迹，以避免刀具与定位件、压板等的干涉，并检查过切情况。

刀具轨迹编辑器主要特点：显示对生成刀具轨迹的修改或修正；可进行对整个刀具轨迹或部分刀具轨迹的刀轨动画；可控制刀具轨迹动画速度和方向；允许选择的刀具轨迹在线性或圆形方向延伸；能够通过已定义的边界来修剪刀具轨迹；提供运动范围，并执行在曲面轮廓铣削加工中的过切检查。

4.UG/Verify

UG/Verify交互地仿真检验和显示NC刀轨，它是一个无须利用机床、成本低、高效率的测试NC加工应用的方法。UG/Verify使用UG/CAM定义的BLANK作为初始的毛坯形状，显示NC刀轨的材料移去过程，检验包括如刀具和零件碰撞、曲面切削或过切和过多材料等错误。最后在显示屏幕上建立一个完成零件的着色模型，并可以把仿真切削后的零件与CAD的零件模型比较，以看到什么地方出现了不正确的加工情况。

5.UG/Postprocessing

UG/Postprocessing包括一个通用的后置处理器（GPM），使用户能够方便地建立用户定制的后置处理。通过使用加工数据文件生成器（MDFG），一系列交互选项提示用户选择定义特定机床和控制器特性的参数。后置处理器的执行可以直接通过Unigraphics或通过操作系统来完成。