1.1 NX10.0概述
UG NX是交互式计算机辅助设计、计算机辅助制造和计算机辅助工程（CAD/CAM/CAE）软件系统，下面简单介绍NX基本概况。
1.1.1 NX在制造业和设计界的应用
NX源于航空航天业，广泛应用于航空航天、汽车制造、造船、机械制造、电子/电器、消费品行业。NX10.0的软件在制造业和设计界的应用主要体现以下几个方面。
（1）航空航天
UG NX源于航空航天工业，是业界无可争辩的领袖。以其精确、安全和可靠性满足了商业、防御和航空航天领域各种应用的需要。在航空航天工业的多个项目中，UG NX被应用于开发虚拟的原型机，其中包括Boeing777和Boeing737，Dassault飞机公司（法国）的阵风、GlobalExpress公务机，以及Darkstar无人驾驶侦察机。图1-1为UG NX在飞机设计中的应用。
图1-1 UG NX航空航天
（2）汽车工业
UG NX是汽车工业的事实标准，是欧洲、北美和亚洲顶尖汽车制造商所用的核心系统。UG NX在造型风格、车身及引擎设计等方面具有独特的长处，为各种车辆的设计和制造提供了端对端的解决方案。一级方程式赛车、跑车、轿车、卡车、商用车、有轨电车、地铁列车、高速列车，各种车辆在UG NX上都可以作为数字化产品，如图1-2所示。
图1-2 UG NX汽车工业
（3）造船工业
UG NX为造船工业提供了优秀的解决方案，包括专门的船体产品和船载设备、机械解决方案。船体设计解决方案已被应用于众多船舶制造企业，涉及所有类型船舶的零件设计、制造、装配。参数化管理零件之间的相关性，相关零件的更改，可以影响船体的外形，如图1-3所示。
图1-3 UG NX造船工业
（4）机械设计
UG NX机械设计工具提供超强的能力和全面的功能，更加灵活，更具效率，更具协同开发能力。如图1-4所示为利用UG NX建模模块来设计的机械产品。
图1-4 UG NX机械产品
（5）工业设计和造型
UG NX提供了一整套灵活的造型、编辑及分析工具，构成数字化产品开发解决方案中的重要一环。如图1-5所示为利用UG NX创成式外形设计模块来设计的工业产品。
图1-5 UG NX产品创成式外形设计
（6）机械仿真
UG NX提供了业内最广泛的多学科领域仿真解决方案，通过全面高效的前后处理和解算器，充分发挥在模型准备、解析及后处理方面的强大功能。如图1-6所示为利用运动仿真模块对产品进行运动仿真范例。
图1-6 UG NX运动仿真
（7）工装模具和夹具设计
UG NX工装模具应用程序使设计效率延伸到制造，与产品模型建立动态关联，以准确地制造工装模具、注塑模、冲模及工件夹具等。如图1-7所示为利用注塑模向导模块设计模具的范例。
图1-7 UG NX模具设计
（8）机械加工
UG NX为机床编程提供了完整的解决方案，能够让最先进的机床实现最高产量。通过实现常规任务的自动化，可节省多达90%的编程时间；通过捕获和重复使用经过验证的加工流程，实现更快的可重复NC编程。如图1-8所示为利用UG NX加工模块来加工零件的范例。
图1-8 UG NX零件加工
（9）消费品
全球有各种规模的消费品公司信赖UG NX，其中部分原因是UG NX设计的产品的风格新颖，而且具有建模工具和高质量的渲染工具。UG NX已用于设计和制造如下多种产品：运动、餐具、计算机、厨房设备、电视和收音机以及庭院设备。如图1-9所示为利用UG NX进行运动鞋设计。
图1-9 UG NX消费品
1.1.2 NX主要模块
NX软件的强大功能是由它所提供的各种功能模块组成，可分为CAD、CAM、CAE、注塑模、钣金件、逆向工程等应用模块，其中每个功能模块都以Gateway环境为基础，它们之间既相互联系，有相对独立。
1.1.2.1 UG/Gateway
UG/Gateway是用户打开NX 进入的第一个应用模块，Gateway是执行其他交互应用模块的先决条件，该模块为UG NX的其他模块运行提供了底层统一的数据库支持和一个图形交互环境。在UG NX中，通过单击“标准”工具栏中“起始”按钮下的“基本环境”命令，便可在任何时候从其他应用模块回到Gateway。
UG/Gateway模块功能包括打开、创建、保存等文件操作；着色、消隐、缩放等视图操作；视图布局；图层管理；绘图及绘图机队列管理；模型信息查询、坐标查询、距离测量；曲线曲率分析、曲面光顺分析、实体物理特性自动计算；输入或输出CGM、UG/Parasolid等几何数据；Macro宏命令自动记录和回放功能等。
1.1.2.2 CAD模块
（1）UG实体建模（UG/Solid modeling）
UG实体建模提供了草图设计、各种曲线生成和编辑、布尔运算、扫掠实体、旋转实体、沿引导线扫掠、尺寸驱动、定义和编辑变量及其表达式等功能。实体建模是“特征建模”和“自由形式建模”的先决条件。
（2）UG特征建模（UG/Feature modeling）
UG特征建模模块提供了各种标准设计特征的生成和编辑、孔、键槽、腔体、圆台、倒圆、倒角、抽壳、螺纹、拔模、实例特征、特征编辑等工具。
（3）UG自由形式建模（UG/Freeform modeling）
UG自由形式建模用于设计高级的自由形状外形，支持复杂曲面和实体模型的创建。它包括直纹面、扫掠面、通过一组曲线的自由曲面、通过两组正交曲线的自由曲面、曲线广义扫掠、等半径和变半径倒圆、广义二次曲线倒圆、两张及多张曲面间的光顺桥接、动态拉动调整曲面、等距或不等距偏置、曲面裁剪、编辑、点云生成、曲面编辑。
（4）UG工程制图（UG/Drafting）
UG工程制图模块可由三维实体模型生成完全双向相关的二维工程图，确保在模型改变时，工程图将被更新，减少设计所需的时间。工程制图模块提供了自动视图布置、正交视图投影、剖视图、辅助视图、局部放大图、局部剖视图、自动和手工尺寸标注、形位公差、粗糙度符号标注、支持GB标准汉字输入、视图手工编辑、装配图剖视、爆炸图、明细表自动生成等工具。
（5）UG装配建模（UG/Assembly modeling）
UG装配建模具有并行的自顶而下和自底而上的产品开发方法，装配模型中零件数据是对零件本身的链接映像，保证装配模型和零件设计完全双向相关，并改进了软件操作性能，减少了存储空间的需求，零件设计修改后装配模型中的零件会自动更新，同时可在装配环境下直接修改零件设计。
1.1.2.3 MoldWizard模块
Moldwizard是SIEMENS公司提供的运行在Unigraphics NX软件基础上的一个智能化、参数化的注塑模具设计模块。Moldwizard为产品的分型、型腔、型芯、滑块、嵌件、推杆、镶块，为复杂型芯或型腔轮廓创建电火花加工的电极以及模具的模架、浇注系统和冷却系统等提供了方便、快捷的设计途径，最终可以生成与产品参数相关的、可用于数控加工的三维模具模型。
1.1.2.4 CAM模块
UG CAM模块是UG NX的计算机辅助制造模块，它可以为数控铣、数控车、数控电火花线切割编程。UG NX CAM提供了全面的、易于使用的功能，以解决数控刀轨的生成、加工仿真和加工验证等问题。
（1）UG/CAM基础（UG/CAM Base）
UG/CAM基础模块是所有UG NX加工模块的基础，它为所有数控加工模块提供了一个相同、面向用户的图形化窗口环境。用户可以在图形方式下观察刀具沿轨迹运动的情况并可进行图形化修改，如对刀具轨迹进行延伸、缩短或修改等。
（2）车加工（UG/Lathe）
UG/Lathe提供为高质量生产车削零件所需的能力，模块以在零件几何体和刀轨间全相关为特征，可实现粗车、多刀路精车、车沟槽、螺旋切削和中心钻等功能，输出是可以直接进行后置处理产生机床可读的输出源文件。
（3）铣加工（UG/Mill）
UG CAM铣加工模块可实现各种类型的铣削加工，包括平面铣、型腔铣、固定轴曲面轮廓铣、可变轴曲面轮廓铣、顺序铣、点位加工和螺纹铣等。
（4）后置处理（UG/Postprocessing）
后置处理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，该模块适用于目前世界上主流的各种钻床、多轴铣床、车床、电火花线切割机床。
1.1.2.5 钣金模块
UG钣金是基于实体特征的方法来创建钣金件，它可实现如下功能：复杂钣金零件生成；参数化编辑；定义和仿真钣金零件的制造过程；展开和折叠的模拟操作；生成精确的二维展开图样数据；展开功能可考虑可展和不可展曲面情况，并根据材料中性层特性进行补偿。
1.1.2.6 运动仿真模块
UG NX运动仿真模块提供机构设计、分析、仿真和文档生成功能，可在UG实体模型或装配环境中定义机构，包括铰链、连杆、弹簧、阻尼、初始运动条件等机构定义要素，定义好的机构可直接在UG中进行分析，可进行各种研究，包括最小距离、干涉检查和轨迹包络线等选项，同时可实际仿真机构运动。另外，用户还可以分析反作用力，图解合成位移、速度、加速度曲线。