UG NX 8.5中文版基础教程(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)


发布时间:2021-02-15 07:53:50

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作者:文杰书院

出版社:清华大学出版社

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UG NX 8.5中文版基础教程

UG NX 8.5中文版基础教程试读:

版权信息书名:UG NX 8.5中文版基础教程作者:文杰书院排版:aw出版社:清华大学出版社出版时间:2014-01-01ISBN:9787302341703本书由清华大学出版社有限公司授权北京当当科文电子商务有限公司制作与发行。— · 版权所有 侵权必究 · —内容简介

本书是“新起点电脑课堂”系列丛书的一个分册,以通俗易懂的语言、精挑细选的实用技巧、翔实生动的操作案例,全面介绍了UG NX 8.5的基础知识以及应用案例,主要内容包括UG基础入门、草图绘制、实体设计、特征设计、特征操作及编辑、创建与编辑曲线、自由曲面建模、自由曲面编辑与操作、装配设计、钣金零件设计、工程图设计和模具设计等方面的知识、技巧及应用案例。

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致读者

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文杰书院网站:www.itbook.net.cn

最后,感谢您对本系列图书的支持,我们将再接再厉,努力为读者奉献更加优秀的图书。衷心地祝愿您能早日成为电脑高手!编 者前 言

UG是集CAD/CAE/CAM于一体的三维机械设计平台,也是当今世界上应用广泛的计算机辅助设计、分析与制造软件之一,在汽车、交通、航空航天、通用机械及电子工业等工程设计领域都有大规模的应用。其最新的版本UG NX 8.5在诸多方面进行了改进,其功能更加强大,设计也更加方便快捷,为了帮助工程设计初学者快速了解和应用UG NX 8.5中文版,以便在日常的学习和工作中学以致用,我们编写了本书。

本书在编写过程中根据工程设计初学者的学习习惯,采用由浅入深的方式,通过大量的实例讲解,诠释UG NX 8.5中文版设计的方法和技巧。读者还可以通过随书赠送的多媒体视频教学光盘进行学习。全书结构清晰,内容丰富,共分为12章,各章主要内容如下。(1)UG NX 8.5基础入门,包括UG NX 8.5产品概述、UG NX 8.5功能模块、认识UG NX 8.5工作环境、系统参数设置和视图布局。(2)草图绘制,包括草图功能和作用、草图工作平面、草图基本曲线绘制、草图编辑与操作以及草图约束。(3)实体设计,包括实体建模概述、创建简单特征、创建扫描特征、扫掠体和布尔运算。(4)特征设计,包括特征设计概述、孔特征与凸台特征、腔体特征、垫块特征、键槽特征与槽特征。(5)特征操作及编辑,包括特征操作、特征编辑、特征表达式和关联复制。(6)创建与编辑曲线,包括创建曲线、曲线编辑和曲线操作。(7)自由曲面建模,包括曲面设计概述、一般曲面建立、网格曲面和扫掠曲面。(8)自由曲面编辑与操作,包括曲面编辑和曲面操作的相关知识及操作方法。(9)装配设计,包括装配概述、自底向上装配、自顶向下装配、编辑装配件和爆炸图。(10)钣金零件设计,包括钣金特征设计、轮廓弯边和折边弯边、冲压特征和拐角特征。(11)工程图设计,包括工程图设计概述、图纸操作、视图操作、编辑工程图、标注尺寸和打印工程图。(12)模具设计,包括注塑模设计基础、模具设计初始设置、工件设计和型腔布局、产品分型以及型芯和型腔。

本书由文杰书院组织编写,参与本书编写工作的有李军、袁帅、许媛媛、王超、刘蔷、徐伟、罗子超、李强、蔺丹、高桂华、李统财、安国英、蔺寿江、刘义、贾亚军、蔺影、李伟、田园、高金环、周军等。

我们真切希望读者在阅读本书之后,可以开阔视野,增长实践操作技能,并从中学习和总结操作的经验和规律,达到灵活运用的水平。鉴于编者水平有限,书中纰漏和考虑不周之处在所难免,热忱欢迎读者予以批评、指正,以便我们日后能为您编写更好的图书。

如果您在使用本书时遇到问题,可以访问网站http://www.itbook.net.cn或发邮件至itmingjian@163.com与我们交流和沟通。编 者第1章 UG NX 8.5基础入门本章要点

UG NX 8.5产品概述

UG NX 8.5的功能模块

认识UG NX 8.5工作环境

系统参数设置

视图布局本章主要内容

本章主要介绍UG NX 8.5产品概述、UG NX 8.5功能模块和UG NX 8.5工作环境方面的相关知识,同时还介绍了系统参数设置和视图布局的相关知识与操作技巧,在本章的最后针对实际的工作需求,介绍了鼠标和键盘操作、工具栏的定制以及对象显示和隐藏的方法。通过本章的学习,读者可以掌握UG NX 8.5基础入门方面的知识,为深入学习UG NX 8.5中文版知识奠定基础。1.1 UG NX 8.5产品概述

UG是集CAD/CAE/CAM于一体的三维机械设计平台,也是当今世界上应用广泛的计算机辅助设计、分析与制造软件之一,在汽车、交通、航空航天、通用机械及电子工业等工程设计领域都有大规模的应用。本节将介绍UG NX 8.5产品概述的相关知识。1.1.1 UG NX 8.5简介

UG提供了一个基于过程的产品设计环境,使产品开发从设计到加工真正实现了数据的无缝集成,从而优化了企业的产品设计与制造。UG NX 8.5是NX系列的最新版本,NX 8.5软件在现有功能的基础上增加了一些新功能,并提供了许多客户驱动的增强功能。这些改进有助于缩短创建、分析、交换和标注数据所需的时间。NX 8.5引入了一些新的仿真功能,增加了新的优化和多物理场解算方式,有助于更快速地制作和更新精度更高的分析模型,并大幅缩短结构分析、热分析和流体分析的解算时间(幅度高达25%)。新的功能不仅能够加快NC编程和加工速度、形成质量检测闭环、管理工装库,而且可以将NC工作数据包直接连接至车间,从而提升用户的零件制造生产效率。1.1.2 UG NX 8.5的应用领域

UG是目前市场上功能最极致的工业产品设计工具,它不但拥有现今CAD/CAM软件中功能最强大的Parasolid实体建模核心技术,还提供高效能的曲面构建能力,能够完成复杂的造型设计。从概念设计到生成产品,UG广泛运用在汽车业、航天业模具加工以及设计业等。运用其功能强大的复合式建模工具,设计者可依工作的需求选择最合适的建模方式,关联性单一资料库,使大量零件的处理更加稳定。除此之外,组织功能、2D出图功能、模具加工功能及与PDM之间的紧密结合,使得UG在工业界成为一套高阶的CAD/CAM系统。1.2 UG NX 8.5的功能模块

UG远远超出了传统的CAD设计方法,它采用的独特技术提高了机械设计效率,减少了时间及资源上的浪费。UG NX 8.5软件包含了众多适应不同需求的功能模块,具有统一的数据库,实现了CAD/CAM/CAE等模块之间的无缝数据交换,这使得UG NX成为工业界最为尖端的数字化产品开发解决方案应用软件。UG NX功能模块大致可分为CAD模块、CAM模块、CAE模块和其他专用模块,本节将详细介绍UG NX 8.5功能模块的相关知识。1.2.1 CAD模块

下面将首先介绍CAD(Computer Aided Design,计算机辅助设计)模块。1.NX 8.5的基本环境模块

NX 8.5基本环境模块是执行其他交互应用模块的先决条件,是用户打开NX 8.5软件时进入的第一个应用模块。在操作系统桌面左下角选择【开始】→【所有程序】→Siemens NX 8.5→NX 8.5命令,可以打开NX 8.5启动窗口,然后即可进入NX 8.5初始模块,如图1-1所示。图1-1

NX 8.5基本环境模块给用户提供了一个交互环境,它允许打开已有的部件文件,建立新的部件文件,保存部件文件,选择应用、导入和导出不同类型的文件,以及其他一般功能。该模块还提供强化的视图显示操作、视图布局和图层功能、工作坐标系操控、对象信息和分析以及联机帮助。2.零件建模应用模块

零件建模应用模块是其他应用模块实现其功能的基础。由它建立的几何模型广泛应用于其他模块。新创建模型时,【模型】模块能够提供一个实体建模的环境,从而使用户快速实现概念设计。用户可以交互式地创建和编辑组合模型、仿真模型和实体模型,可以通过直接编辑实体的尺寸或者通过其他构造方法来编辑和更新实体特征。

模型模块为用户提供了多种创建模型的方法,如草图工具、实体特征、特征操作和参数化编辑等。比较好的建模方法是从草图工具开始。在草图工具中,用户可以将自己最初的一些想法,用概念性的模型轮廓勾勒出来,这样便于抓住创建模型的灵感。一般来说,用户创建模型的方法取决于模型的复杂程度。用户可以选择不同的方法去创建模型。 实体建模:它将基于约束的特征造型功能和基于显示的直接几何造型功能无缝地集成一体,提供了强大的复合建模功能。实体建模是“特征建模”和“自由形状建模”的先决条件。 特征建模:这一基于特征的建模应用子模块支持诸如孔、槽和腔体、凸台及凸垫等标准设计特征的创建和相关编辑。该建模应用模块允许用户抽空实体模型并创建薄壁对象。一个特征可以相对于任何其他特征或对象来设置,并可以被引用来建立相关的特征集。“实体建模”是该应用子模块的先决条件。 自由形式建模:这一复杂形状的建模应用子模块支持复杂曲面和复杂实体模型的创建。常使用沿曲线的一般扫描;使用轨迹方式按比例地展开形状;使用标准二次曲线方式的放样形状等技术。“实体建模”是该应用子模块的先决条件。此外,零件建模应用模块还支持直接建模及用户自定义特征建模。3.外观造型设计应用模块

外观造型设计应用模块是为工业设计应用提供的专门设计工具。此模块为工业设计师提供了产品概念设计阶段的设计环境,它主要用于概念设计和工业设计,如汽车开发设计的早期概念设计等。创建新模型时,打开的“外观造型设计”模块中,包括所有用于概念阶段的基本选项,如创建可视化的最初概念设计,逼真地再现造型的最初曲面效果图。外观造型设计模块中不仅包含所有建模模块的造型功能,还包括一些较为专业的、用于创建和分析曲面的工具。4.图纸应用模块

图纸应用模块是让用户在建模应用中创建的三维模型,或使用内置的曲线/草图工具创建的二维设计布局来生成工程图纸。“图纸”模块用于创建模型的各种制图,其模型一般是在新建模块时创建。在图纸模块中生成制图的最大优点是,创建的图纸都和模型完全相关联,当模型发生变化后,该模型的制图也随之发生变化。这种关联性使得修改或者编辑模型变得更为方便,因为只需要修改模型,而不需要再次去修改模型的制图,模型的制图将自动更新。5.装配建模应用模块

装配建模应用模块用于产品的虚拟装配。“装配”模块为用户提供了装配部件的一些工具,使用这些工具能够快速地将部件装配在一起,组成一个组件或者部件集合。用户可以增加部件到一个组件中,系统将在部件和组件之间建立一种联系,这种联系使系统保持对组件的追踪,当部件更新后,系统将根据这种联系自动更新组件。此外,用户还可以生成组件的爆炸图。它支持“自顶向下建模”、“从底向上建模”和“并行装配”三种装配的建模方式。1.2.2 CAM模块

CAM(Computer Aided Manufacturing,计算机辅助制造)主要包括加工基础、后处理、车削加工、铣削加工、线切割加工和样条轨迹生成等。NX CAM应用模块中的刀具轨迹和机床运动仿真及验证有助于编程工程师改善NC程序质量和机床效率。1.加工基础模块

加工基础模块是NX加工应用模块的基础框架,它为所有加工应用模块提供了相同的工作界面和工作环境,所有的加工编程操作都在此完成。2.后处理器

后处理器模块由NX Post Execute和NX Post Builder共同组成,用于将NX CAM模块建立的NC加工数据转换成NC机床或加工中心可执行的加工数据代码。该模块支持当今世界上几乎所有的主流NC机床和加工中心。3.车削加工模块

车削加工模块用于建立回转体零件车削加工程序,它可以使用2D轮廓或全实体模型。加工刀具的路径随几何模型的变更而更新。该模块提供多种车削加工方式,如粗车、多次走刀精车、车退刀槽、车螺纹以及中心孔加工等。4.铣削加工模块 固定轴铣削:NX CAM具有广泛的铣削性能。固定轴铣削模块提供了完整而全面的功能来产生3轴刀具路径,如型腔铣削、清根铣削的自动操作,减少了切削零件所需要的步骤;而平面铣削操作中的优化技术,减少了切削具有大量凹口零件的时间。 高速铣削加工:支持诸如限制逆铣、圆弧转角、螺旋切削、圆弧进刀和退刀、转角区进给率控制等高速铣削加工功能。这些功能提供了关于切削路径、进给率和转速,以及对整个机床运动的控制。使用NURBS(非均匀有理B样条)形式的刀具轨迹,NX可以提供注塑模和冲模加工中所需要的高质量精加工刀具路径。 曲面轮廓铣削:NX XAM在4轴和5轴加工方面具有很强的能力和稳定性,可以很好地处理复杂表面和轮廓铣削,并且NX CAM曲面轮廓铣削模块还提供了大量的切削方法和切削样式,该模块可以用于固定轴和可变轴的加工。可变轴铣削模块通过各种刀轴控制选项提供了多种驱动方法,比如刀轴垂直于加工面控制选项,或将与零部件相关的面作为驱动面的刀轴控制选项。5.线切割加工模块

NX线切割模块支持对NX的线框模型或实体模型,以方便2轴或4轴线切割加工。该模块提供了多种线切割加工走线方式,如多级轮廓走线、反走线和区域移除。此外,还支持glue stops轨迹,以及各种钼丝半径尺寸和功率设置的使用。UG/Wire EDM模块也支持大量流行的EDM软件包,包括ADIE、Charmilles和许多其他的工具。6.样条轨迹生成器

样条轨迹生成器模块支持在NX中直接生成基于NURBS(非均匀有理B样条)形式的刀具轨迹,它具有高精度和超级光洁度,因避免了机床控制器等待的时间使加工效率得到了大幅度的提高,适用于具有样条插值功能的高速铣床。1.2.3 CAE模块

CAE(Computer Aided Engineering,计算机辅助工程)模块是进行产品分析的主要模块,包括设计仿真、高级仿真、运动仿真等。1.强度向导

强度向导提供了便于使用的仿真向导,它可以快速地设置新的仿真标准,适用于非仿真技术专业人员进行简单的产品结构分析。

强度向导以快速、简单的步骤,将一组新的仿真能力带给使用NX产品设计工具的用户。仿真过程的每一阶段都为分析者提供了清晰而简洁的导航。由于它采用了结构分析的有限元方法,自动地划分网络,因此该功能也适用于对复杂的几何结构模型进行仿真。2.设计仿真模块

设计仿真是一种CAE应用模块,适用于需要基本CAE工具来对其进行初始验证研究的设计师。NX设计仿真允许用户对实体组件或装配执行仅限于几何体的基本分析。这种基本验证可使设计工程师在设计过程的早期了解其模型中可能存在结构应力或热应力区域。

NX设计仿真提供一组有针对性的预处理和后处理工具,并与一个流线化版本的NX Nastran解算器完全集成。用户可以使用NX设计仿真执行线性静态、振动(正常)模式、线性屈曲、热分析;还可以使用NX设计仿真执行适应性、耐久性、优化的求解过程。

NX设计仿真中创建的数据可完全用于高级仿真。一旦设计工程师采用NX设计仿真执行了其初始设计验证,那么NX设计仿真就可以将分析数据和文件提供给专业CAE分析师。分析师可以直接采用该数据,并将其作为起点在NX高级仿真产品中进行更详细的分析。3.高级仿真模块

高级仿真模块是一种综合性的有限元建模和结果可视化的产品,旨在满足资深CAE分析师的需要。NX高级仿真包括一整套预处理和后处理工具,并支持多种产品性能评估解法。NX高级仿真提供了许多对业界标准解算器的无缝、透明支持,这样的解算器包括NX Nastran、MSC Nastran、ANSYS和ABAQUS。NX高级仿真提供了NX设计仿真中可用的所有功能,此外还支持高级分析流程的众多其他功能。4.运动仿真模块

运动仿真模块帮助设计工程师理解、评估和优化设计中的复杂运动行为,使产品功能和性能与开发目标相符。用户在“运动仿真”模块中可以模拟和评价机械系统的一些特性,如较大的位移、复杂的运动范围、加速度、力、锁止位置、运转能力和运动干涉等。一个机械系统包括很多运动对象,如铰链、弹簧、阻尼、运动驱动、力、弯矩等,这些运动对象在运动导航器中按等级有序地排列着,反映着它们之间的从属关系。5.注塑流动分析模块

注塑流动分析模块用于对整个注塑过程进行模拟分析,包括填充、保压、冷却、翘曲、纤维取向、结构应力和收缩,以及气体辅助成型分析等,使模具设计师在设计阶段就能找出未来产品可能出现的缺陷,提高一次试模的成功率。此外,它还可以作为产品开发工程师优化产品设计的参考。1.2.4 其他专用模块

除了以上介绍的常用模块外,UG还提供了非常丰富的面向制造行业的专用模块。下面将予以详细介绍。1.钣金模块

钣金设计模块为专业设计人员提供了一整套工具,以便在材料特性知识和制造过程的基础上进行智能化的设计和管理钣金零部件。其中包括一套结合了材料和过程信息特征的工具,这些信息反映了钣金制造周期中各个阶段(如弯曲、切口以及其他可成型)的特征。2.管线布置模块

管线布置模块为已选的电器和机械管线布置系统提供可裁剪的设计环境。对于电气管线布置,设计者可以使用布线、管路和导线指令,所选管线系统的模型与NX装配模型完全相关,便于设计变更。3.工装设计向导

工装设计向导主要有NX注塑模具设计向导、NX级进模具设计向导、NX冲压模具工程向导以及NX电极设计向导。 注塑模具设计向导通过自动地产生分型线、凸凹模、注塑模具装配结构及其他注塑模来设计所需的结构。此外,它还提供了大量基于模板、可由用户定制的标准件库及标准模架库,可以简化模架设计过程并提高模具设计效率。 级进模具设计向导包含了多工位级进模具设计知识,具有高性能的条料开发、工位定义及其他冲模设计任务能力。 冲压模具工程向导可以自动地提取钣金特征并映射到过程工位,以便支持冲压模工程过程。 电极设计向导可以自动地建立电极设计装配结构、自动标识加工面、自动生成电极图纸以及对电极进行干涉检查,以便满足放电加工任务需要,还可自动生成电极物料清单。

此外,UG NX还有人机工程设计中的人体建模、印刷电路设计、船舶设计、车辆设计/制造自动化等UG模块。1.3 UG NX 8.5的工作环境

工作界面是设计者与UG NX 8.5系统的交流平台,对于初学者,有必要了解UG NX 8.5的工作界面,在后续进一步学习后,可根据个人的应用情况及习惯,定制适合自己的工作界面。用户启动UG NX 8.5后,新建或打开一个文件,将进入其工作环境,如图1-2所示。从图中可以看到其操作界面主要包括标题栏、菜单栏、工具栏、工作区、坐标系、资源条、全屏显示、快捷菜单、提示栏和状态栏10个部分。图1-21.3.1 标题栏

标题栏用来显示软件的版本、进入的功能模块名称和用户当前正在使用的文件名。如图1-3所示,标题栏中显示的UG版本为“NX 8.5”,进入的功能模块为“建模”,用户当前使用的文件名为“_model1.prt(修改的)”。图1-3

标题栏除了可以显示以上信息外,它右侧的3个按钮还可实现UG窗口的最小化、最大化和关闭等操作。这和标准的Windows窗口相同,对于习惯使用Windows界面的用户来说非常方便。1.3.2 菜单栏

菜单栏包含了本软件的主要功能,系统的所有命令或者设置选项都归属到不同的菜单下,它们分别是【文件】、【编辑】、【视图】、【插入】、【格式】、【工具】、【装配】、【信息】、【分析】、【首选项】、【窗口】、【GC工具箱】和【帮助】等菜单命令。

每个主菜单选项都包含下拉菜单,而下拉菜单中的命令选项有可能还包含更深层的下拉菜单(级联菜单),如图1-4所示。通过选择这些菜单,用户可以实现UG的一些基本操作,如选择【文件】菜单,可以在其打开的下拉菜单中选择相应的命令来实现文件的管理操作。图1-41.3.3 工具栏

工具栏(见图1-5)中的命令以图形的方式表示命令功能,所有工具栏的图形命令都可以在菜单栏中找到相应的命令,这样可以使用户避免在菜单栏中查找命令的烦琐,方便操作。如单击【新建】按钮,即可打开【新建】对话框,用户可以在该对话框中创建一个新的文件。图1-5

由于UG的功能十分强大,提供的工具条也非常多,为了方便管理和使用各种工具条,UG允许用户根据自己的需要,添加当前需要的工具条,隐藏那些不用的工具条,而且可以将工具条拖动到窗口的任何位置。这样用户就可以在各种工具条中单击自己需要的按钮来实现各种操作。1.3.4 绘图区

绘图区以图形的形式显示模型的相关信息,它是用户进行建模、编辑、装配、分析和渲染等操作的区域。绘图区不仅显示模型的形状,还显示模型的位置。模型的位置是通过各种坐标系来确定的。坐标系可以是绝对坐标系,也可以是相对坐标系。1.3.5 坐标系

UG中的坐标系分为工作坐标系(WCS)和绝对坐标系(ACS),其中工作坐标系是用户在建模时直接应用的坐标系,如图1-6所示。图1-61.3.6 快捷菜单

在工作区中右键单击鼠标即可打开快捷菜单,其中含有一些常用命令以及视图控制命令,如图1-7所示。图1-71.3.7 资源条

资源条包括装配导航器、部件导航器、主页浏览器、重用库、历史记录和系统材料等,如图1-8所示。单击导航器或浏览器按钮会弹出一页面显示窗口,如单击【重用库】按钮时,可以切换页面的固定和滑移状态,如图1-9所示。

试读结束[说明:试读内容隐藏了图片]

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