第1章 UG NX 10快速入门

1.1 UG产品设计过程介绍

UG NX 10是美国UGS（现已被西门子公司收购）公司推出的集计算机辅助设计、辅助制造、辅助工程（CAD/CAM/CAE）于一体的三维参数化软件，它在全球的航空、航天、汽车、模具和电器电子等各个生产行业中得到了广泛的应用，它可以完成产品的设计、分析、加工、检验和产品数据管理的全过程。UG NX 10通常的设计流程如图所示。

本节讲述UG NX 10的产品设计过程，产品设计过程包括产品设计的准备、产品设计的步骤、产品设计的更改及产品设计的定型等。

1.1.1 产品设计前的准备工作

在产品设计准备阶段需要做好以下几个方面的工作。

（1）明确设计任务，制定设计任务书，确定产品功能、性能指标、成本以及整机的外形尺寸的总体目标。在进行新产品的开发设计时，首先要对产品的性能、质量和成本等进行定位。

（2）提供方案，进行评价。

（3）搜集可以被重复使用的设计数据。

（4）定义关键参数和结构草图。

（5）了解产品装配结构的定义。

（6）编写设计细节说明书。

（7）建立文件目录，确定层次结构。

（8）将相关设计数据和设计说明书存入相应的项目目录中。

1.1.2 产品设计的步骤

产品设计的具体步骤如下。

（1）按照选定的方案进行总体设计，即建立主要的产品装配结构，使用UG自上而下的设计方法建立产品装配结构。如果有一些原来的设计可以沿用，可以使用结构编辑器将其纳入产品装配树中。对于其他的一些标准零件，可以在设计阶段后期加入到装配中，这是因为大部分的这类零件需要在主结构完成后才能定位或确定尺寸。

（2）利用UG的建模模块生成各个零件的模型，一般应遵循以下步骤。

① 特征分解：分析零件的形状特点，并将其分割成几个主要的特征区域，接着对各个区域进行粗线条分解。

② 基础特征设计：绘制出零件的毛坯形状。

③ 详细特征设计：先粗后细，即先设计出粗略的形状，然后逐步细化；先大后小，即先设计大尺寸形状，再完成局部细化；先外后里，即先设计外表面形状，再细化内部形状。

④ 细节设计：利用细节特征绘制如倒圆角、拔模角、孔和沟槽等。

（3）利用UG的装配模块将零件生成装配图。

（4）利用UG的分析模块进行部件运动学分析、动力学分析等。

（5）利用UG的数控加工模块进行虚拟加工，查找不符合工艺的部分。

（6）将分析查找到的设计的不足之处反馈给设计人员。

Tips

在设计零件细节的过程中，应该随时进行装配层上的检查，如装配干涉、重量和关键尺寸等。

1.1.3 产品设计的更改

产品设计的更改一般包括以下步骤。

（1）根据分析结果对部件进行修改，设置需要修改的设计方案。

（2）对修改后的部件重新装配、分析和虚拟加工。

（3）最终确定部件和产品装配结果。

1.1.4 产品设计的定型

产品设计的定型包括以下步骤。

（1）利用UG的管道布线模块进行产品的布线。若发现不足应重新返回设计更改。

（2）利用UG的制图模块生成产品的工程图。

（3）利用UG的形象化渲染模块生成产品三维彩色CAD模型。

（4）利用UG的Web快车将产品发送到网络。

（5）整理设计文件，编写设计计算说明书和使用说明书等。

1.2 如何学习UG NX 10

新手在学习UG NX 10软件时，一般先从学习三维造型设计开始，由于UG命令比较多，因此，需要不断进行练习，然后学习UG工程图的制作及UG加工功能，否则，学习三维就没有意义了。如果用户达到了一定的水平，就可以学习UG的产品设计、模具设计、汽车设计、船舶设计及其他模块了，当然，要学会UG的全部功能是非常困难的，建议根据自己的需要学习其中的一些模块就可以了。在学习的过程中需要注意以下几点：

集中精神、集中时间学习；

正确把握学习重点；

有选择有目的地学习；

对软件造型功能进行合理的分类；

从一开始就注重培养规范的操作习惯；

将学习过程中的遇到的问题、失误和学习要点记录下来。

UG NX 10软件作为一款CAD/CAM/CAE集成系统具有强大的功能，用户需要学习的主要功能如下。

1.产品设计（CAD）

CAD（Computer Aided Design）即计算机辅助设计，是工程技术人员以计算机为工具，对产品和工程进行设计、绘图、分析和编写技术文档等设计活动的总称。

利用零件建模模块、产品装配模块和平面工程图制图模块，可以建立各种复杂结构的三维参数化实体装配模型和部件详细模型，并自动地生成工作图纸（半自动标注尺寸）；设计小组之间可以进行协同设计；可以应用于各种类型产品的设计，并支持产品外观设计；所设计的产品模型可以进行虚拟装配以及各种分析，省去了制造样机的过程。

2.产品分析（CAE）

CAE（Computer Aided Engineering）即计算机辅助工程，是用计算机辅助求解复杂工程和产品结构强度、刚度、屈曲稳定性、动力响应、热传导、三维多体接触、弹塑性等力学性能的分析计算以及结构性能的优化设计等问题的一种近似数值分析方法。

利用有限元方法，可以对产品模型进行受力、受热和模态分析，从图像颜色上直观地表示出受力或者变形等情况。利用运动分析模块，可以分析产品的实际运动情况和干涉情况，并分析运动的速度。

3.零件加工（CAM）

CAM（Computer Aided Manufacturing）即计算机辅助制造，是利用计算机进行生产设备管理控制和操作的过程。它的输入信息是零件的工艺路线和工序内容，输出信息是刀具加工时的运动轨迹（刀位文件）和数控程序。

利用数控加工模块，可以根据产品部件模型或者装配模型半自动产生刀具路径，自动产生数控机床能接受的数控加工指令。

4.布线

利用布线模块，可以根据产品的装配模型规划各种管线和线路及其标准件接头，自动走线，并能计算出使用的材料，列出材料清单。

5.产品宣传

利用UG的可视化渲染模块可以产生逼真生动的艺术照片、动画等，可以直接在Internet上发布产品模型。

1.3 UG的应用领域

UG软件是集CAD/CAM/CAE于一体的三维参数化软件，是当今世界上最先进的计算机辅助设计、分析和制造软件之一，它广泛应用于航空航天、汽车、通用机械和电子等工业领域。

UG NX是业界公认的最优秀的数控加工软件之一，它具有可以满足所有零件加工要求的功能。加工模块建立在三维主模型的基础上，具有强大的刀具路径生成、编辑功能，包括铣削、车削、点位加工和线切割等完善的加工解决方案。同时UG NX提供的注塑模具模块可以满足所有的模具设计和加工要求，因此被广泛应用于模具设计加工领域。而且UG NX中的其他模块还提供了产品展示功能，使其在工业产品的外形设计和展示领域也得到了广泛的应用。

UGS（Unigraphics Solutions）是全球发展最快的机械CAX（即CAD、CAE、CAM等的总称）公司之一。它的产品Unigraphics（简称UG）软件是当今世界上最先进和紧密集成的、面向制造业的CAX高端软件，是知识驱动自动化技术领域中的领先者。它实现了设计优化技术与基于产品和过程的知识工程的组合。UG软件能够为各种规模的企业提供可测量的价值，能够使企业产品更快地投放市场，能够使复杂的产品设计与分析简单化，能够有效地降低企业的生产成本并增加企业的市场竞争实力。

UG软件自1990年进入中国市场以来，以其先进的理论基础、强大的工程背景、完善的功能和专业化的技术服务赢得了广大中国CAD/CAM用户的青睐。目前UG软件在航空、汽车、模具和家用电器领域的应用非常广泛，已成为我国高档CAD/CAM/AE系统的主流产品。

1.3.1 UG在模具领域的应用

MoldWizard（注塑模具向导，以下简称MW）是一个专为注塑模具设计提供解决方案的集成于UG NX 10的模块，它具有强大的模具设计功能，用户可以使用它方便地进行模具设计。MW配有常用的模架库与标准件库，方便用户在模具设计过程中选用，而标准件的调用非常简单，只需设置好相关标准件的关键参数，软件便能自动将标准件加载到模具装配中，大大地提高了模具设计速度和模具标准化程度。MW NX 10还具有强大的电极设计能力，用户可以使用它快速地进行电极设计。

使用MW NX10进行模具设计的主要工作阶段如下。

1.模具设计准备阶段

装载产品模型：加载需要进行模具设计的产品模型，并设置有关的项目单位、文件路径、成型材料及收缩率等。

设置模具坐标系：在进行模具设计时需要定义模具坐标系，模具坐标系与产品坐标系不一定一致。

设置产品收缩率：注塑成型时，产品会产生一定量的收缩，为了补偿这个收缩率，在模具设计时应设置产品收缩率。

设定模坯尺寸：在MW中，模坯称之为工件，就是分型之前的型芯与型腔部分。

设置模具布局：对于多腔模或多件模，需要进行模具布局的设计。

2.分型阶段

修补孔：对模具进行分型前，需先修补模型的靠破位，包括各类孔、槽等特征。

模型验证（MPV）：验证产品模型的可制模性，识别型腔与型芯区域，并分配未定义区域到指定侧。

构建分模线：创建产品模型的分型线，为下一步分型面的创建做准备。

建立分模面：根据分型线创建分型面。

抽取区域：提取出型芯与型腔区域，为分型做准备。

建立型芯和型腔：分型——创建出型芯与型腔。

3.加载标准件阶段

加载标准模架：MW NX 10提供了常用的标准模架库，用户可从中选择合适的标准模架。

加载标准件：为模具装配加载各类标准件，包括顶杆、螺钉、销钉、弹簧等，可直接从标准件库中调用。

加载滑块﹑斜顶等抽芯机构：适用于有侧抽芯或内抽芯的模具结构，可以通过标准件库来建立这些机构。

4.浇注系统与冷却系统设计阶段

设计浇口：MW提供了各类浇口的设计向导，用户可通过相应的向导快速完成浇口的设计。

设计流道：MW提供了各类流道的设计向导，用户可通过相应的向导快速完成流道的设计。

设计冷却水道：MW提供了冷却水道的设计向导，用户可通过相应的向导快速完成冷却水道的设计。

5.完成模具设计的其余阶段

对模具部件建腔：在模具部件上挖出空腔位，放置有关的模具部件。

设计型芯、型腔镶件：为了方便加工，将型芯和型腔上难加工的区域做成镶件形式。

电极设计阶段：该阶段主要是创建电极和出电极工程图，可以使用MW提供的电极设计向导快速完成电极的设计。

生成材料清单：创建模具零件的材料列表清单。

出零件工程图：出模具零件的工程图，供零件加工时使用。

1.3.2 UG在产品设计领域的应用

产品设计根据设计任务的不同而有自行设计、测绘仿制、改进改型等多种方式和途径，而设计过程也一般划分为设计方案论证（概念设计）、初样研制（技术设计）、试样研制（详细设计）、试生产等多个阶段。应用UG时，因采用不同的设计方式和设计阶段故其具体要求也有所区别。下面以详细设计为主描述应用UG进行产品设计应遵循的一般原则和方法。

1.模型质量的基本要求

（1）正确性：模型应准确反映设计意图，对其内容的技术要求理解不能有任何歧义。要确立“面向制造”的新的设计理念，充分考虑模具设计、工艺制造等下游用户的应用要求，做到与实际的加工过程基本匹配。

（2）相关性和一致性：应用主模型原理和方法，进行相关参数化建模，正确体现数据的内在关联关系，保证三维模型数据在产品数据链中的唯一性、一致性并能正确传递。

（3）可编辑性：模型能编辑修改，整个建模过程可以回放（playback）。模型可被重用和相互操作。重用性和相互操作性是由可编辑性派生出来的重要特性。

（4）可靠性：模型通过了UG的几何质量检查，拓扑关系正确，实体严格交接，内部无空洞，外部无细缝，无细小台阶。模型文件大小得到有效控制，模型没含有多余的特征、空的组和其他过期的特征，总能在任何情况下正确打开。

2.实体建模的质量管理

（1）实体建模的内容和方法必须与设计不同阶段的设计目标相一致。

（2）实体建模必须按照建模规范进行。

（3）实体建模必须按照建模步骤进行。建模的一般步骤是：明确设计意图，梳理建模思路，规划特征框架；引用种子部件，搭建建模环境；确定零件的原点和方向；建立最初始的基准；创建模型的根特征；创建特征，进行特征操作、定位、约束、编辑；坚持边建模边分析检查的原则；输入部件属性；创建引用集；清理模型数据；进行模型总体检查，提交模型。

Tips

复杂零件通常把草图作为建模的根特征。如果非要把体素特征作为建模的根特征，则仅允许使用一次，禁止使用更多的体素特征。

（4）必须按照参数化原则建模，禁止使用非参数化的命令，保证模型的可编辑性。

（5）运用UG相关参数化设计的功能和技巧，正确反映产品几何结构和尺寸的内在关系，实现设计意图的相关性。

（6）注意对文件数据大小进行控制，使用尽可能少的特征来达到表现模型的目的。

3.装配建模的质量管理

（1）UG提供两种基本的装配方法：自底向上设计和自顶向下设计。可以根据需要灵活选择运用。

（2）重视部件名和装配加载路径的管理，防止文件名和加载路径出现混乱或错误。

（3）进行严格的组件版本管理和技术状态管理，保证装配所引用的模型数据的唯一性和一致性。

（4）根据产品的技术特点选择使用引用集（通用引用集、自定义引用集、专用引用集），对引用集的创建、修改、检查、使用、置换等都应有明确的规定。

（5）遵循装配规则的一般原则：按实际的安装顺序进行装配；在主装配中使用“绝对定位”的方法装配子装配件；在子装配中使用配对条件进行装配；避免在不同子装配中使用部件间的交叉约束。

4.制图的质量管理

（1）严格按主模型原理进行制图工作，制图数据（包括组件图、装配图）与三维模型分别存放在不同的文件中。

（2）二维工程图样与三维实体模型完全相关是制图的最重要原则。制图的关联性主要是指：视图与模型的关联；尺寸与视图的关联；注释与图样或视图的关联。

（3）二维图样要符合国家和企业有关标准。

1.3.3 UG在机械设计领域的应用

UG在现代产品和机械设计领域中占有举足轻重的地位，得到了广泛应用，用户使用UG进行机械设计的一般步骤如下。

1.理解设计模型

了解主要的设计参数、关键的设计结构和设计约束等设计情况。

2.主体结构造型

建立模型的关键结构，如主要轮廓，关键定位孔确定关键的结构对于建模过程起到关键作用。

对于复杂的模型，模型分解也是建模的关键。如果一个结构不能直接用三维特征完成，则需要找到结构的某个二维轮廓特征。然后用拉伸旋转扫描的方法，或者自由形状特征去建立模型。

UG允许用户在一个实体设计上使用多个根特征，这样，就可以分别建立多个主结构，然后在设计后期对它们进行布尔运算。对于能够确定的设计部分先造型，不确定的部分放在造型的后期完成。

设计基准（Datum）通常决定用户的设计思路，好的设计基准将会帮助简化造型过程并方便后期设计的修改。通常，大部分的造型过程都是从设计基准开始的。

3.零件相关设计

UG允许用户在模型完成之后再建立零件的参数关系，但更加直接的方法是在造型过程中直接引用相关参数。

困难的造型特征尽可能早实现。如果遇到一些造型特征实现较困难，则应尽可能将其放在前期实现，这样可以尽早发现问题，并寻找替代方案。一般来说，这些特征会出现在hollow、thicken、omplexblending等特征上。

4.细节特征造型

细节特征造型放在造型的后期阶段，一般不要在造型早期阶段进行这些细节设计，否则会大大加长设计周期。

1.3.4 UG在数控加工领域的应用

数控加工在现代产品和模具生产中占有举足轻重的地位，得到了广泛应用。数控加工是通过电脑控制数控机床进行加工的，因此编制数控加工程序是十分关键的一环，理想的加工程序不仅能保证加工出符合设计要求的合格工件，同时可使数控机床功能和刀具性能得到充分发挥，并可以安全可靠地进行工作。

1.UGCAM实现加工的原理

在介绍UGCAM实现加工的原理前，先了解两个概念。

●刀位轨迹：刀具在加工过程中的运动路径。在计算机的图形中显示为轨迹线条。

●操作：UG NX 10为了创建某一类刀位轨迹而用来收集信息的集合。UGCAM内定了各种各样的操作，在每一种操作中可以设定相关的信息参数，然后系统根据这些参数计算出特定的刀轨。例如平面铣操作可以创建基于曲线的刀轨，型腔铣操作可以创建工件的粗加工刀轨，曲面轮廓铣操作可以创建曲面的精加工刀轨。钻孔操作可以加工工件的孔和螺纹等。

UGCAM的主要目的就是控制刀具进行指定的运动，加工出需要的工件。使用UG NX 10编程的主要工作就是创建合理的刀轨。

2.UGCAM的主要操作

UG NX 10的加工环境中提供了许多操作模板，但其实只需要掌握几种最基本的操作即可具备编程的能力，并投入实际工作，其他操作都是从这几种基本操作中扩展出来的，稍有区别，在实际使用时甚至可以不使用扩展操作。需要掌握的几种基本操作如下。

●平面铣操作和面铣操作

使用平面曲线作为加工对象，计算相应的刀位轨迹。

●型腔铣操作和等高轮廓铣操作

使用曲面或实体作为加工对象，分层计算相应的刀位轨迹。

●固定轴曲面轮廓铣操作

使用曲面或实体作为加工对象，通过多种驱动方式计算相应的刀位轨迹。

●钻孔操作

使用点位作为加工对象，计算各类循环钻孔刀位轨迹。

1.3.5 UG在仿真设计领域的应用

计算机仿真的过程，实际上就是凭借系统的数学模型，并通过该模型在计算机上的运行，来执行对该模型的模拟、检验和修正，并使该模型不断趋于完善的过程。

（1）在试图求解问题之前，实际系统的定义最为关键，尤其是系统的包络边界的识别。对一个系统的定义主要包括系统的目标、目标达成的衡量标准、自由变量、约束条件、研究范围、研究环境等，这些内容必须具有明确的定义准则并易于定量化处理。

（2）一旦有了这些明确的系统定义，结合一定的假设和简化，在确定了系统变量和参数以及它们之间的关系后，即可方便地建立描述所研究系统的数学模型。

（3）接下来做的工作是实现数学模型向计算机执行的转变，计算机执行主要是通过程序设计语言编成的程序来完成的，为此，研究人员必须在高级语言和专用仿真语言之间做出选择。

（4）计算机仿真的目的，主要是为了研究或再现实际系统的特征，因此模型的仿真运行是一个反复的动态过程；并且有必要对仿真结果做出全面的分析和论证。否则，不管仿真模型建立得多么精确，不管仿真运行次数多么多，都不能达到正确地辅助分析者进行系统抉择的最终目的。

1.4 UG NX 10的安装与启动

本节主要介绍UG NX 10软件的安装及启动和退出。

1.4.1 UG NX 10的安装要求

UG NX 10软件的安装要求如下。

（1）操作系统。

UG NX 10软件推荐采用以下操作系统之一。

●Windows 7版本64位系统

●Windows 8版本64位系统

●Windows 8.1版本64位系统

（2）处理器。

CPU双核处理器，推荐采用四核或者主频更快的处理器。

（3）内存。

建议配置4GB。如果条件允许，则应配置更大容量的内存以提高处理的速度。

（4）磁盘空间。

硬盘空间至少保证14GB以上可用磁盘空间。

（5）显卡。

显存为512MB或者更高。

（6）显示器。

Step1024像素×768像素VGA，真彩色（最低要求）。

1.4.2 UG NX 10的安装

UG NX 10软件的安装比较复杂，在安装的过程中要按照下列步骤逐步安装。

第1步：获取许可文件

Step01 将购买的UG NX 10所获取的lic文件用记事本打开。

Step02 更改第1行中的服务器名称为当前的计算机名称，并保存关闭。

Tips

计算机名称可以这样查找：在桌面上的【我的电脑】上单击鼠标右键，从弹出的快捷菜单中选择【属性】选项，在弹出的【系统属性】对话框中选择【计算机名】选项卡，此时在该对话框中即可查找到计算机名称。

第2步：安装许可证服务器

在安装UG NX软件之前必须先安装许可证服务器，这样才能保证整个软件的正确运行。

将UG NX 10安装光盘放入光驱中，系统会自动弹出软件安装界面，或双击安装光盘中的“Launch.exe”安装程序，也会弹出软件安装界面。

Step01 单击软件安装界面中的【Install License Server】（安装许可证服务器）选项，安装程序进入准备安装阶段。

Step02 完成后随后弹出安装界面。

Step03 单击【Next】（下一步）按钮，弹出【Choose Install Folder】（选择安装路径）对话框。可以按照默认路径进行安装，也可单击【Restore Default Folder】（更改默认路径）按钮更改安装路径。

Step04 设置完成后，单击【Next】按钮，弹出【Choose License File】（选择许可证文件）对话框。单击【Choose】（选择）按钮，找到第1步中更改保存的lic文件。

Step05 单击【Next】按钮，提示已做好安装程序的准备，单击【Install】按钮。

Step06 安装完成后单击【Done】（完成）按钮即可。安装完成后许可证服务会自动启动，也可以选择【开始】→【所有程序】→【Siemens PLM License Server】→【Lmtools】菜单命令来启动许可证服务器。

第3步：安装UG NX 10

Step01 返回软件安装界面，单击【Install NX】（安装NX）按钮进行安装。

Step02 安装程序会检测安装环境，随后弹出欢迎界面。

Step03 单击【下一步】按钮，在弹出的【安装类型】对话框中选择【完整安装】选项，选择此类型将安装所有的UG NX 10功能，所需的磁盘空间也最大，约为3GB。

Step04 单击【下一步】按钮，在弹出的【目的地文件夹】对话框中选择安装位置。

Step05 单击【下一步】按钮，弹出【LICENSE服务器】对话框，如果许可证服务器正在运行，则文本框中会自动显示许可证服务器名称（“@”后为计算机名称）。

Step06 单击【下一步】按钮，选中【简体中文】单选项。

Step07 单击【下一步】按钮，提示【已做好安装程序的准备】，单击【安装】按钮开始安装。

Step08 安装过程中会显示安装进度条，安装完成后，单击【完成】按钮完成UG NX 10的安装。

1.4.3 UG NX 10的启动与退出

UG NX 10安装完成后，可以直接通过【开始】菜单中相应的选项启动UG软件。现在介绍UG NX 10软件启动与退出的方法。

1.启动UG NX 10

选择【开始】→【所有程序】→【Siemens NX 10.0】→【NX 10.0】菜单命令，启动UG软件，初始界面如图所示。其中，窗口中有各模块的介绍，初学者可以通过该窗口中各模块的介绍对该软件有一个初步的了解。

Tips

如果桌面存在UG NX 10的快捷方式图标，也可以直接单击该图标启动UG NX 10。

2.退出UG NX 10

可以通过选择【文件】→【退出】菜单命令，或单击UG界面中的【关闭】按钮退出操作。

1.5 UG NX 10的界面介绍

本节主要介绍UG NX 10的系统操作界面、操作界面的设置以及系统环境参数设置等。

1.5.1 系统操作界面

启动UG NX 10后进入软件界面，系统主界面如下图所示。

选择【文件】→【新建】菜单命令或单击【主页】工具条中的【新建】按钮，打开【新建】对话框。

选择默认的【模型】类型，单击【确定】按钮即可进入UG NX 10的工作界面。

工作界面主要包括标题栏、菜单栏、工具条、选择杆、提示栏、状态栏、选择杆、资源条、坐标系、视图轴和工作区等部分。

●标题栏

标题栏用于显示UG NX 10的程序图标以及当前所操作部件文件的名称。如果对部件已经做出了修改，但还没有保存，其后面还会显示有“修改的”字样。与一般的Windows应用程序类似，利用位于标题栏右面的各个按钮可以分别实现UG NX 10窗口的最小化和还原（或者最大化）以及关闭UG NX 10等操作。

●菜单栏

菜单栏，又称下拉菜单，包含了UG NX 10的主要功能，系统将所有的命令和设置选项都放在不同的下拉菜单中，单击菜单栏中的某一项即会弹出相应的下拉菜单。

这些菜单分别是：【文件】、【编辑】、【视图】、【插入】、【格式】、【工具】、【装配】、【信息】、【分析】、【首选项】、【窗口】和【GC工具箱】等。单击任何一个菜单，系统都会展开一个下拉式菜单，该下拉式菜单中包含所有的与该功能有关的命令选项。

●工具条

工具条中的按钮对应着不同的命令，而且工具条中的命令都以图形的方式形象地表示出命令的功能。这样可以免去在菜单中查找命令的烦琐，便于用户使用。

●选择杆

在UG NX 10中，使用选择杆代替以前版本的选择过滤器。可以通过选择杆中相应的选择按钮过滤需要选择的对象。

●提示栏/状态栏

系统默认提示栏/状态栏固定在工作区上方。提示栏用来提示如何操作调用的命令，UG NX 10具有自动推理功能，系统会自动判断并提示用户需要执行的动作；状态栏用来显示用户选择图元的名称。

●对话框

用户可以在UG NX 10中调用相应命令的对话框。下面以调用【直线】命令为例来介绍对话框中各按钮的操作方法：单击【曲线】工具选项卡中的【直线】按钮，系统弹出【直线】对话框，鼠标放在标题位置处来自由拖动对话框轨道；单击【对话框选项】中横条中的【隐藏折叠的组】命令，将对话框中折叠组直接隐藏；单击【重置】命令，将对话框恢复至系统默认的状态；单击横条上【直线】位置处或按【F3】键，将对话框直接隐藏起来，再次单击或按【F3】键可以还原。

●资源条

可以通过资源条中的【装配导航器】观察零部件的装配，也可以通过【部件导航器】查看模型的特征历史，还可以直接将材料附于模型中，或者在资源条中的角色下更换软件的界面。

Tips

在系统默认的环境下用户可能会发现有的命令找不到，只要通过更改【资源条】中的【角色】为【具有完整菜单的高级功能】即可找到。本书将在【具有完整菜单的高级功能】的状态下进行各部分内容的讲解。

●坐标系

坐标系表示建模的方位，分为绝对坐标系（Absolute Coordinate System,ACS）和工作坐标系（Work Coordinate System,WCS）两种形式，它们都遵循右手螺旋法则。

●视图轴

UG NX 10中新增了视图轴显示，帮助用户快速判断绝对坐标系3个轴的状态。可以通过单击坐标系的3个轴，锁定视图旋转的方向，并在【角度】文本框中输入一个确定的旋转角度。在用户锁定一个旋转轴后，该轴会有高亮箭头显示。

Tips

可以单击【视图轴原点】或按鼠标中键取消旋转轴的锁定状态。

●工作区

工作区又称绘图区，是建模工作进行的主要区域，也可称为图形窗口。

Tips

在进行各种功能的操作时，应注意提示栏中的相关信息。根据这些信息可以了解操作的内容和相关的结果，以便及时调整。

1.5.2 工具条设置

设计者可以通过工具条快速地选择正确的命令，而不必浪费时间在菜单中寻找。工具条通常由若干个快捷按钮构成，每个按钮对应着菜单中相应的命令。工具条分为固定的和浮动的两种状态，将固定显示在绘图区域的工具条拖至图形区就变成了浮动工具条。

一般情况下，在UG中系统显示的工具条中的按钮都是系统默认的，用户也可以根据自己的需要自行设定显示的工具条以及每个工具条中的图标。

选择【工具条选项】→【定制】选项，弹出【定制】对话框。

利用该对话框可以完成以下几项工作。

1.工具条的显示和隐藏

在【定制】对话框中选择【工具条】选项卡，在工具条列表框中若选中某个工具条名称前面的复选框，相应的工具条就会显示在工作界面中；若撤选某个工具条名称前面的复选框，工作界面上将隐藏相应的工具条。

Tips

由于工具条使用方便，因此在使用中经常会显示工具条并更改其设置，以方便操作。

也可以在已经存在的工具条上单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择要显示或隐藏的工具条。快捷菜单如下图所示。

2.工具条中图标的显示和隐藏

【命令】选项卡主要用来显示或隐藏菜单栏或工具条中所包含的命令。这里以编辑【曲线】工具条为例，在【命令】选项卡的【类别】列表框中选取需要操作的【曲线】工具条，则所选【曲线】菜单的所有命令均会显示在【命令】组合框中。

Tips

不建议初学者随意地改动菜单或工具条的选项命令。

关于工具条中图标的隐藏也有更加直接的设置方法。在已有的工具条相应的工具按钮上右击，即可将工具条中的命令图标移除。

3.菜单和工具条图标个性化设置

【定制】对话框中的【图标/工具提示】选项卡主要用来设定工具条和菜单图标的大小，以及摆放位置、摆放方式等。

●【工具条图标大小】区域

用来设定工具条图标的尺寸，系统提供了5种尺寸规格，用户可以根据习惯选择。

●【菜单图标大小】区域

用来设定右击工具条弹出的快捷菜单图标和下拉菜单图标的尺寸，系统提供了5种尺寸规格。

●工具提示

【工具提示】区域主要用于设置工具条提示的显示。

4.个性化的基础工作环境的创建和载入

选择【文件】→【首选项】→【用户界面】菜单命令，在【用户界面首选项】对话框中选取【角色】选项卡，用户可以根据个人的需要创建更具有个性化的UG基础工作环境。对于用户满意的基础工作环境，可以选择【创建】按钮创建属于自己的mtx文件，从而保存当前的工作界面，方便以后的设置。具体的操作为：打开“C:\Documents and Settings”，选择使用的用户，比如USER，然后选择“Local Settings\Application Data\Unigraphics Solutions\NX 5”文件夹，对其中的user.mtx文件做备份，以后重新安装系统时只要用它覆盖安装即可。

5.视图快捷工具条

视图快捷工具条将在以下情况下显示。

●在图形窗口中的背景区域单击。

●按住Ctrl键并单击一个对象。

1.5.3 系统环境参数设置

下面介绍UG NX 10中的系统环境参数设置。

1.用户界面设置

选择【文件】→【首选项】→【用户界面】菜单命令，在弹出的【用户界面首选项】对话框中可以直观又方便地更改设置，确定后重启UG即可。

通过该对话框可以进行以下设置。

（1）设置NX用于信息窗口中输入文本字段和所显示数据的小数位数（精度）。

（2）设置NX会话（窗口）或资源条的外观、位置和行为。

（3）控制主窗口、图形显示和信息窗口的位置、大小和可见性。

（4）设置宏选项并启用用于【撤销】操作的确认对话框。

下面介绍各选项卡的含义。

●【选项】选项卡

（1）【小数位数】：该区域用来控制对话框文本字段中的数值精度（位数不能大于7），跟踪条文本字段中实数的小数位数（值的范围是0～11）及信息窗口中小数的显示（撤选【信息窗口中的系统精确度】复选框时才可用）。

（2）【跟踪光标位置】：控制图形窗口中的光标位置是否被跟踪并在【跟踪条】文本字段中报告。

Tips

如果系统未启用【跟踪条】，就可能看不到该选项。

（3）【确认撤销】：选中该复选框，在使用UG的过程中使用撤销命令时系统将弹出对话框，询问用户是否确认。

●【布局】选项卡

通过该选项卡可以对对话框、资源条的位置等进行设置。

●【宏】选项卡

主要用来提高用户处理复杂、重复性较高、相对较长任务的效率。记录在UG交互过程中用户键盘和鼠标的一系列操作，并保存为.macro文件。

2.可视化参数设置

选择【首选项】→【可视化】菜单命令，弹出【可视化首选项】对话框。通过该对话框可以对几何体颜色、视图及部件透明度等进行设置。

1.5.4 实例：设置UG界面背景颜色

下面通过实例来学习如何设置UG界面的背景颜色。

Step01选择【开始】→【所有程序】→【Siemens NX 10.0】→【NX 10.0】菜单命令，启动UG软件后初始界面如下图所示。

Step02 选择【文件】→【新建】菜单命令或单击【主页】工具条中的【新建】按钮，打开【新建】对话框。

Step03 选择默认的【模型】类型，单击【确定】按钮即可系统进入UG NX 10的工作界面。

Step04 选择【文件】→【首选项】→【背景】菜单命令。

Step05 系统弹出【编辑背景】对话框，将【着色视图】选项下的【顶部】和【底部】颜色设置为白色。

Step06 单击【确定】按钮可以看到背景颜色变成了白色。

1.6 UG NX 10常用模块

UG提供许多模块，这些模块在UG的主界面上集中成几个模块，并按照功能开关形式集中在【所有应用模块】菜单下。

单击选项卡中的【文件】按钮，从弹出的菜单中选择【新建】→【所有应用模块】菜单命令的相应子命令，即可进入相应的模块。

1.6.1 产品设计CAD模块

产品设计CAD模块包含以下几种模块。

1.UG基本环境（Gateway）

该模块是UG的基本模块，是自动启动的。用于打开存档的部件文件、创建新的部件文件、存储更改的部件文件，同时支持用户改变显示部件、分析部件、调用帮助文档、使用绘图机输出图纸、执行外部程序等。此外还支持各种类型文件的导入、导出以及对其信息进行查询和分析等。

可以通过选择【所有应用模块】→【基本环境】菜单命令切换到基本环境。

2.建模（Modeling）

该模块主要用于产品部件的三维实体特征建模。按照模块的工作基础，该模块又可以分为实体建模（Solid Modeling）、特征建模（Feature Modeling）、任意曲面建模（FreeForm Modeling）、钣金特征建模（Sheet MetalFeature Modeling）以及用户自定义特征建模（User Define Feature Modeling）等多个子模块。

可以通过选择【所有应用模块】→【建模】菜单命令切换到建模环境。

3.工程制图（Drafting）

UG/Drafting为绘图提供了一个综合的自动化工具组。该模块可以从已经建立的三维模型自动地生成平面工程图，也可以利用曲线功能绘制平面工程图。UG工程制图模块提供有自动视图布置、剖视图、各向视图、局部放大图、局部剖视图、自动、手工尺寸标注、形位公差、粗糙度符合标注、支持GB、标准汉字输入、视图手工编辑、装配图剖视、爆炸图和明细表自动生成等工具。

可以通过以选择【所有应用模块】→【制图】菜单命令切换到工程制图环境。

4.产品装配建模（Assembly Modeling）

该模块可以提供并行的自上而下和自下而上的产品开发方法，从而在装配模块中可以改变组件的设计模型；能够快速直接访问任何已有的组件或者子装配的设计模型，实现虚拟装配。

可以通过选择【所有应用模块】→【装配】菜单命令切换到产品装配建模。

5.钣金设计（Sheet Metal Design）

该模块可以实现如下功能：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。

可以通过选择【所有应用模块】→【钣金】菜单命令切换到钣金设计环境。

6.外观造型设计（Shape Studio）

该模块为工业设计师和汽车造型师提供了概念阶段的设计环境，支持产品外观造型设计。其设计工具为设计人员自由表达设计意图和创造性地设计提供了一个友好的集成化环境。

可以通过选择【所有应用模块】→【外观造型设计】菜单命令切换到外观造型设计模块。

1.6.2 其他模块

除了以上介绍的模块外，UG还有一些很重要的模块。

1.产品分析模块（Analysis）

该模块分为结构分析模块、运动分析模块和注塑分析模块（Moldflow Part Adviser）等多个子模块。

结构分析模块是一个集成化的有限元建模及计算的工具，它能够对UG的零件和装配件进行前、后处理，用于工程学仿真和性能评估，便于用户快速地预测和优化仿真工程，以便对不同的设计方法进行比较和优化。通过UG NX 10建模工具和高级仿真建模工具，用户可以轻易地改变模型特征参数、创建和修改几何形状、快速创建众多结合的仿真模型，进而评估产品的性能。

运动分析模块提供了机械运动系统的虚拟样机。它可以对机械系统的大位移复杂运动进行建模、模拟和评估，提供了对静态、运动学和动力学（动态的）模拟的支持。通过使用各种各样的运动对象，包括运动副、弹簧、阻尼器、运动驱动器、力、扭矩和柔性套管等，来创建和评估虚拟样机。此外，还可以很容易地对刚体的自由运动和刚体接触进行建模、模拟。

可以通过选择【所有应用模块】→【运动仿真】菜单命令切换到该模块。

注塑分析模块可以对融化后的材料进行流动分析。包括一个材料数据库和仿真结果。仿真结果包括塑料流动前沿仿真充填时间、焊线和气隐位置、充填扫描在注射模制过程时的模具压力和温度降等，可以使设计师及时地掌握注射模制的适宜性。

可以通过选择【所有应用模块】→【注塑模向导】菜单命令切换到该模块。

2.数控加工模块（Manufacturing）

该模块提供了一个相同的、界面友好的图形化窗口环境，可以实现二～五轴的加工模拟，实现数控车、销加工的全过程。用户可以在图形方式下观察刀具沿轨迹运动的情况，并且可以对其进行图形化修改，例如对刀具轨迹进行延伸、缩短或者修改等。该模块同时还提供有通用的点位加工编程功能，可用于钻孔、攻丝和镗孔等加工编程。可以根据加工机床控制器的不同定制后处理程序，使生成的指令文件直接应用于用户特定的机床。

可以通过选择【所有应用模块】→【加工】菜单命令切换到该模块。

3.管道布线模块（Routing & Wire Harness）

管道布线模块包括管路设计模块和电气布线模块两个子模块。

管路设计模块（Routing）提供管路中心线定义、管路标准件、设计准则定义和检查功能，在UG装配环境中进行管路布置和设计，包括硬软管路、暗埋线槽、接头和紧固件设计。该模块可以自动生成管路明细表、管路长度等关键数据，可以进行干涉检查。 管路包括水管、气管和油管等。

可以通过选择【所有应用模块】→【管线布置】菜单命令切换到该模块。

电气布线模块是一个用于生成电气布线数据的三维设计工具。该模块为电气布线设计员、机械工程师、电气工程师和工艺人员提供了生成电气布线系统虚拟样机的能力。该模块接受包括原理图设计、模块生成的逻辑连接信息，可以自动计算电缆长度和捆扎线束直径。该模块可以将布线中心转换为实体，以便进行干涉检查。

可以通过选择【所有应用模块】→【电气管线布置】菜单命令切换到该模块。

4.形象化渲染（Photo）

该模块提供高级的图形工具，从而能可视地增强CAD模型。该模块完全与其他UG模块集成，易于使用。通过在普通照片基础上利用反射、透明、着色、阴影和材质纹理等技术，使产品模型具有更加接近实际产品的照片。

在【渲染】选项卡中即可切换到该模块。

5.Web快车（UG/Web Express）

Web快车模块允许用户从部件文件中的数据生成HTML（超文本标记语言）文件，为任何一个零件或者一个装配件方便快速地建立详细文档。生成的文档可以从任何Web浏览器中观察，文档可以含有来自工程图、电子表格、着色图像和VRML（虚拟现实语言）的数据。

选择【文件】→【导出】菜单命令子菜单中的部分选项可以实现该模块的功能。

除此之外系统中还有多种模块，例如电子数据表模块、用户接口模块以及编程语言模块等。

1.7 综合实例——使用帮助系统

通过【帮助】菜单用户可以得到一些帮助的信息和资源。但是首先需要安装软件帮助包，下面来学习如何安装。

Step01 双击安装光盘中的“Launch.exe”安装程序，也会弹出软件安装界面。单击【Install Documentation Server】（安装文档服务器）按钮进行安装。

Step02 选择安装语言，默认的为简体中文；然后在弹出的对话框中单击【下一步】按钮。

Step03 选择安装路径，这里是按默认路径进行安装的。

Step04 单击【下一步】按钮，弹出对话框，会提示用户更改端口，这里不需要更改，然后单击【安装】按钮即可。

Step05 在安装完成后，单击【完成】按钮。

Step06 返回安装界面，单击【Install NX Documentation】进入UG NX 10帮助文档安装界面。

Step07 选择语言后，单击【下一步】按钮，开始安装。

Step08 安装过程中会显示安装进度条，安装完成后，单击【完成】按钮完成UG NX 10的安装。

Step09 打开UG NX 10软件，按F1键就会弹出帮助说明文件。

1.8 实战技巧

技巧 快速更改UG NX 10主题

下面以工作界面中的主题设置为例介绍可视化参数的设置方法。系统默认的工作界面主题为蓝色渐变色，在使用UG NX 10的过程中用户可以根据需要修改工作界面主题。

Step01 选择【文件】→【首选项】→【用户界面】菜单命令。

Step02 在【用户界面首选项】对话框中选取【主题】选项卡，用户可以根据个人的需要创建更具有个性化的UG主题工作环境。

Step03 在【类型】对话框中选取【经典】主题，然后单击【应用】按钮。

Step04 更改主题后的效果如图所示。