三维UG讲义电子教案

辽宁经济职业技术学院高等职业技术教育计算机与产品开发专业课程教学大纲三维CAD讲义李斐 编 辽宁经济职业技术学院二五年三月前言一、 三维CAD的重要性中国即将加入WTO，制造业企业不得不参与国际市场竞争。传统的产品开发方式已不再适应企业对产品的时间、质量、成本的要求。因为传统手工绘图设计模式，很难用二维图纸去描绘三维空间机构运动和进行产品装配干涉检查等工作，因此其工作流程是按顺序进行的。很多时候是等模具做出来了，对产品进行试装配时才发现干涉或设计不合理等现象。在设计早期不能全面考虑下游过程的要求，从而使产品设计存在很多缺陷，造成设计修改工作量大，开发周期长，成本高。至于二维CAD系统，它可以帮助设计人员把图纸画得规范、漂亮，提高绘图效率的同时也便于图纸以后的修改及管理，在“甩掉图板”的初级阶段功不可抹。但二维CAD系统与传统的手工绘图一样，对减少产品设计错误、设计更改和返工现象并无重大影响，对企业最需要的设计质量并没有多大的提高。 当今的三维CAD系统，用它可方便地设计出所见即所得的三维实体产品模型。有了三维实体模型，可以进行装配和干涉检查; 可以对重要零部件进行有限元分析与优化设计（CAE）；可以进行工艺规程生成（CAPP）；可以进行数控加工（CAM）；可以进行快速成型，在做模具之前就可以拿到实物零件进行装配及测试；可以启动三维、二维关联功能，由三维直接自动生成二维工程图纸；可以进行产品数据共享与集成等等。这是二维绘图无法比拟的。 二、 三维软件目前国际最为流行的机械工程CAD/CAE/CAM软件十多种，各有所长，现时在中国市场上比较有竞争力,功能齐全的高档机械CAD/CAM软件有:美国SDRC公司的I-DEAS软件、美国EDS公司的UG软件、PTC公司的Pro/Engineer软件;中档机械CAD/CAM软件有SolidWorks、SolidEdge、MDT（Autodesk公司于1996年推出的MDT三维软件）、及由北航海尔软件有限公司，推出了商品化三维计算机辅助设计（CAD）软件-CAXA三维电子图板2000等等。三、 UG软件本次授课按照UG应用技术认证大纲的要求进行授课，学完本软件应掌握如下能力：1熟悉NX UG/CAD 用户界面, 资源条及图标工具条，常用下拉式菜单, 各种参数预设置。2.了解UG/CAD设计流程, 熟练掌握曲线, 草图, 特征建模, 自由形式特征建模, 装配,制图等功能。3.熟练掌握草图、建模、装配与制图的新的用户交互方式。4.理解相关参数化建模的概念并掌握相应的应用技巧。5.理解主模型的概念，并能在设计模型，二维图，装配模型中应用。6.掌握UG部件间相关建模基本概念和技能（部件间表达式，提升特征，WAVE 几何连接器）。四、 三维CAD作品展示具体授课内容第一部分应掌握CAD及建立三维模型的基本理论知识。应熟练操纵图标工具条的放置，图标工具条的选项设置，常用预设置的选项配置。熟练使用UG建模的基本工具：层、坐标系、 模型导航树、表达式。掌握UG特征建模的基本概念，以及UG的各种建模特征：体素特征、扫描特征、成型特征、参考特征及各种特征操作。 掌握特征的复制技术及用户自定义特征的建立及使用技巧。 应熟练使用各种模型信息查询工具。掌握部件家族的创建与应用。一、设计应用A. CAD 理论, 建模理论(零件的三维建模方法主要是基于实体特征的建模方法，有参数化技术和变量化技术建模方法)B. 用户介面1. 资源条2. 图标工具条3. 下拉式菜单4. 弹出式菜单5. 通用预设置a. 对象b. 可视化c. 选择d. 用户介面、建模 f. 装配g. 制图6.用户交互方式C. 工具1. 模型导航树2. 层设置, 层分类目录，视图中可见性，层拷贝/移动3. 视图操作 (标准和用户定义的视图)4. 编辑对象显示D. 坐标系1. 绝对坐标系2. 工作坐标系a. 确定方向b. 移动c. 旋转d. 显示与存贮e.显示与存贮E. 表达式1. 建立 (系统定义和用户定义) 2. 编辑和重命名3. 几何表达式4. 部件间表达式 转换对象1、重新选择对象：保持原有的变换方法不变，重新选择对象。2、变换类型：即在不重新选择变换对象的情况下，修改变换方法，当前选择的变换方法以简写的形式显示在“-”符号后面。3、指定目标层：指定目标图层，即指定新建立的对象所在的图层。有三种选择方法：变换后的工作对象放在当前工作图层中。变换后的对象保持在源对象所在图层中。变换后的对象放在指定图层号的图层中。4、跟踪状态：是开关选项，若设置为ON，则在源对象与变换后的对象之间画连线。该选项可以和translate scale rotate mirror reposition等变换方法一起使用，以建立封闭的形状。该选项对象类型为实体、片体或边界的对象变换不可用。跟踪曲线总是建立在当前工作的图层中。5、分割：等分距离变换。即把变换距离（或角度）分割成相等的几个部分，实际变换距离（或角度）只取其中一部分的值。指定的值称为等分因子。该选项可用于translate scale rotate变换方法，实际变换距离是原指定距离除以“等分因子”的商；对scale变换方法，实际变换比例是原指定比例 “等分因子”次方根；对rotate变换方法，实际变换角度是原指定角度除以“等分因子”的商。6、移动对象：从原来的位置移到由变换参数所指定的新位置。变换后保持原来的依赖关系不变。7、复制对象：由变换参数所指定的新位置复制源对象的一个拷贝，而源对象保持不变。8、取消上次操作：撤消最近变换。即立即撤消最近一次的变换操作，但保持最初选择的源对象继续被选定。该操作可在移动、复制和多重拷贝选项后使用。图层的操作：设置工作图层，设置图层属性，建立与编辑图层类，查询各图层中包含的对象总个数及隐藏对象个数。F. 体素特征1块 (Block)2. 柱 (Cylinder) 3. 锥 (Cone)4. 球 (Sphere)作为在一个部件中的第一个特征1.决定部件的原点和方位 。2.按需设置属性和参数 (颜色 ，实体密度 , Layer，等 。）3.选择体素类型 .4.基于建立类 型, 加入或定义:选择建立方法 加入特征尺寸或选择曲线 (如果需要定义参数) 。定义轴矢量 (对圆柱或锥) ，或放考虑 WCS方位 (对块 ）。定义原点 (对所有管道 /电缆 ).如果建立一管道 /电缆 ,选择引导线串 .5.在一个部件中不要建立任何的多体素. 利用体素特殊性特征练习G. 扫描特征 1.拉伸体2.旋转体3.沿引导线串扫描：将一个开放曲线或封闭的截面曲线串沿一个引导曲线扫描形成单个实体（或片体）特征4.管道H. 成形特征1. 孔 2. 键槽3. 沟槽4. 凸垫5. 凸台(含通用)6. 腔(含通用)I. 参考特征 1. 基准面 (相对/固定)2. 基准轴 (相对/固定)3. 其它基准类型(Smart)4. 基准坐标系J. 特征操作1. 布尔操作 求和/求减/求交/非破坏性 2. 边缘倒圆_面向对象的操作 恒定半径/变半径/陡峭边缘/编辑3. 面倒圆4. 软倒圆5. 倒角6. 抽壳7. 拔模 全息集合器(Smart collector)8. 抽取9. 补片10 . 简化11. 修剪体12. 缝合13. 比例K. 复制特征 1. 引用阵列 2. 复制/粘贴特征L. 用于定义特征 1. 建立 a. 写出_Exportb. 向导_Wizard2. 利用M. 建模信息查询1. 模型导航器 2. 信息 (Information)3. 分析 (Analysis)N. 建立和使用部件家族1. 模板部件2. 家族表 _ 电子表格3. 加部件家族成员到装配 O. 直接建模1. 约束表面2. 代替表面3. 再尺寸表面4. 偏置区5. 局部比例6. 移动区7. 再倒圆表面8. 图样表面1、 零件绘制1、 完成 绘制、完成阀体绘制 、完成把手的绘制、完成球阀绘制 、完成压盖绘制、完成压环绘制 、完成阀杆绘制、完成 机盖的绘制、凸轮绘制第二部分应理解草图是参数化建模方法之一在明确设计意图基础上：合理选择草图基准面;设定草图坐标系;定位草图，会使用Reattach 重新定位草图, 掌握草图基本曲线的绘制，掌握各种草图几何约束方法，掌握各种草图尺寸约束方法，此外：要求了解其它草图创建、约束、管理技巧。二、草图基础:A. 草图与设计意图B. 新的草图任务环境C.建立与重附着草图1. 草图预设置 (Snap angle)2. 安放平面3. 水平参考D. 草图曲线创建1. 线串2. 直线3. 弧、圆、圆角4. 导出线5. 矩形6. 快速修剪、快速延伸E. 约束1. 几何约束2. 尺寸约束 3. 解决冲突约束 4. 更换解5. 镜像与拖拽草图6. 动画尺寸F. 草图管理1. 定位草图2. 加曲线到草图3. 加抽取曲线到草图4. 偏置抽取曲线 第三部分应掌握曲面创建的基本理论知识。应掌握曲线的各种创建及编辑方法。掌握UG曲面特征建模的基本概念，以及UG的各种曲面建模方法及相应的编辑方法：基于点的、基于曲线的, 基于曲面的。掌握曲面光顺的各种技巧。在曲面创建的过程中，会使用各种查询工具。应用：自由曲面建模命令在产品的三维反求工程中应用极大，常遵循的一般原则为：点线面体的一般原则，具体如下：一、测点 测点之前规划好该怎么打点。由设计 人员提出曲面打点的要求。一般原则是在曲率变化比较大的地方打点要密一些，平滑的地方则可以稀一些。由于一般的三坐标测量机取点的效率大大低于激光扫描仪，所以在零件测点时要做到有的放矢。值得注意的是除了扫描剖面、测分型线外，测轮廓线等特征线也是必要的，它会在构面的时候带来方便。 二、连线 (1)点整理 连线之前先整理好点，包括去误点、明显缺陷点。同方向的剖面点放在同一层里，分型线点、孔位点单独放一层，轮廓线点也单独放一层，便于管理。通常这个工作在测点阶段完成，也可以在UG软件中完成。一般测量软件可以预先设定点的安放层，一边测点，一边整理。 (2)点连线 连分型线点尽量做到误差最小并且光顺。因为在许多情况下分型线是产品的装配结合线。对汽车、摩托车中一般的零件来说，连线的误差一般控制在0.5mm以下。连线要做到有的放矢，根据样品的形状、特征大致确定构面方法，从而确定需要连哪些线条，不必连哪些线条。连线可用直线、圆弧、样条线（spline）。最常用的是样条线，选用“through point”方式。选点间隔尽量均匀，有圆角的地方先忽略，做成尖角，做完曲面后再倒圆角。 (3)曲线调整 因测量有误差及样件表面不光滑等原因，连成spline的曲率半径变化往往存在突变，对以后的构面的光顺性有影响。因此曲线必须经过调整，使其光顺。调整中最常用的一种方法是Edit Spline,选Edit pole选项，利用鼠标拖动控制点，进行编辑曲线，但调整次数越多，累积误差越大。误差允许值视样件的具体要求决定。 三、构面 运用各种构面方法建立曲面，包括Though Curve Mesh、Though Curves、Rule、Swept、From point cloud 等。构面方法的选择要根据样件的具体特征情况而定。笔者最常用的是Though Curve Mesh，将调整好的曲线用此命令编织成曲面。Though curve mesh构面的优点是可以保证曲面边界曲率的连续性，因为Though curve mesh可以控制四周边界曲率（相切），因而构面的质量更高。而Though curves 只能保证两边曲率，在构面时误差也大。假如两曲面交线要倒圆角，因Though curve mesh 的边界就是两曲面的交线，显然这条线要比两个Though Curves曲面的交线光顺，这样Blend出来的圆角质量是不一样的。 初学逆向造型的时候，两个面之间往往有“折痕”，这主要是由这两个面不相切所致。解决这个问题可以通过调整参与构面（Though curve mesh）曲线的端点与另一个面中的对应曲线相切，再加上Though curve mesh 边界相切选项即可解决。只有曲线相切才能保证曲面相切。 另外，有时候做一个单张且比较平坦的曲面时，直接用点云构面（from point cloud）更方便。但是对那些曲率半径变化大的曲面则不适用，构造面时误差较大。有时面与面之间的空隙要桥接（Bridge），以保证曲面光滑过渡。 在构建曲面的过程中，有时还要再加连一些线条，用于构面。连线和构面经常要交替进行。曲面建成后，要检查曲面的误差，一般测量点到面的误差，对外观要求较高的曲面还要检查表面的光顺度。当一张曲面不光顺时，可求此曲面的一些Section，调整这些Section使其光顺，再利用这些Section重新构面，效果会好些，这是常用的一种方法。 构面还要注意简洁。面要尽量做得大，张数少，不要太碎，这样有利于后面增加一些圆角、斜度、增厚等特征，而且也有利于下一步编程加工，刀路的计算量会减少，NC文件也小。 四、构体 当外表面完成后，下一步就要构建实体模型。当模型比较简单且所做的外表面质量比较好时，用缝合增厚指令就可建立实体。但大多数情况却不能增厚，所以只能采用偏置（Offset）外表面。用Offset指令可同时选多个面或用窗口全选，这样会提高效率。对于那些无法偏置的曲面，要学会分析原因。一种可能是由于曲面本身曲率太大，偏置后会自相交，导致Offset失败（有些软件的算法与此算法不同，如犀牛王就可Offset那些会产生自相交的曲面），如小圆角；另一种可能是被偏置曲面的品质不好，局部有波纹，这种情况只能修改好曲面后再Offset；还有一些曲面看起来光顺性很好，但就是不能Offset，遇到这种情况可用Extract Geometry成B 曲面后，再Offset，基本会成功。偏置后的曲面有的需要裁剪，有的需要补面，用各种曲面编辑手段完成内表面的构建，然后缝合内外表面成一实体（solid）。最后再进行产品结构设计，如加强筋、安装孔等。三、自由形状特征建模A. 曲线创建 1. 基本曲线2. 点和点集3. 二次曲线4. 样条5. 螺旋线6. 规律曲线B. 曲线操作_相关的 1. 抽取曲线：抽取曲线：将一个或多个已存在实体的边缘线或表面特征线抽取出来，建立新的曲线几何对象（直线、圆弧、二次曲线或样条）。一般情况下，抽取的曲线对象与被抽取的实体之间不相关。2. 截取曲线 3. 交线4. 挢接曲线5. 联接曲线6. 偏置 7. 投射与组合投射8. 在面中偏置C. 建立与编辑自由形状特征1. 过曲线生成体a. 过曲线 (Through Curves)b. 直纹 (Ruled)c. 过曲线网格 (Through curve mesh)d. 扫描 (Swept)2. 从片体生成体a. 二次截面特征 (五线; 圆角-RHO; 圆角-挢接).b. 挢接c. 延伸3. 修剪片体4. 偏置与增厚片体5. 扩大片体6 规律延伸7. N - 边 曲 面8. Edit -Free From Features (改变边缘)D. 曲线和自由形状特征分析1. Analysis- Curves2. Analysis- Face3. Analysis-Sections 例曲面上刻字1、 建立长方体其长、宽、高分别为100*100*100的正方体2、 进行坐标轴旋转3、 建立样条曲线4、 拉伸片体5、 裁剪正方体6、 返回到绝对坐标系7、 隐藏片体和曲线8、 进入到绘图界面，显示图形，使其在顶视图状态9、 点击插入文字注释，输入BOSS字样10、 隐藏其实体11、 输出以扩展名为。CGM文件，并把其文字转换成多义线12、 删除BOSS字样13、 打开建模模块，显示其实体14、 输入以扩展名。CGM文件15、 调整位置（CTRL T）16、 拉伸BOSS字体，起始点距离为50，终止点距离为100，并创建此字体特征17、 单击自由形式特征，偏置其表面距离为518、 用片体表面剪切其实体，把上部实体保留19、 用布尔运算剪切其字体，以完成表面的刻字20、二、弹簧特征建构第一种方法1、 建立螺旋曲线2、 管道建构弹簧第二种方法1、 建立螺旋曲线2、 绘制平面圆3、 用变换命令转换圆到螺旋线的起点，以完成弹簧建构例手机建模1、 完成手机草图绘制2、 完成手机实体建模3、 分割实体，手机定义为上盖和下盖4、 分别对上盖和下盖建模5、 结果如下6、第四部分掌握在UG/制图中满足国标、企标要求的各种设定方法。应掌握UG 3D-2D的主模型概念。掌握各种图视图创建及编辑的方法，会标注各种尺寸及符号。会创建 图框、标题栏的图样。UG出图的一般过程l 打开部件文件，并加载MODELING及制图模块DRAFTIGNl 创建新图并添加模型视图l 加入其它视图并对视图进行相关的编辑l 标注尺寸及添加注释，如技术要求、形位公差等l 保存并关闭文件四、制图A. 制图标准设置1. 默认文件设置 2. 建立种子部件3. 建立用户-定义符号B. 图格式 (图框与标题块)1. 建立/恢复图样C. 建立与编辑图片1. 新2. 打开3. 删除4. 编辑D. 建立与编辑图视图 1. 读入视图2. 正交视图3. 剖切视图4. 细节视图5. 辅助视图6. 挖剖视图(Break-Out Section)操作步骤第一步l 首先定义剖视图边界，具体如下l 在工程图中选择要进行局部剖视的视图，然后单击MB3，在弹出的快捷菜单中选择EXPEND菜单命令，使所选视图成员进入工作状态。l 利用曲线工具，创建局部剖切边界线l 单击MB3，从右键菜单中再次选择EXPEND菜单项，恢复到工程图状态。第二步a) 选择父视图。需注意的是局部剖视图是直接对父视图进行剖切的。b) 指定基点。基点用于确定剖切位置。选择父视图后，该图标与点选工具条自动激活，同时对话框的视图列表框自动消失。选择合适的点选工具，并指定基点。（基点不能选择在父视图上的点，而应选择在其它视图中）c) 指定剖切方向。指定基点后，视图上会显示一个剖切方向，同时对话框中部也会变成向量选择形式。d) 选择剖切边界。剖切边界用于确定局部剖视图的剖切范围。在剖切基点和剖切方向都指定后，系统会自动切换到第四个图标。选择事先定义好的局部边界，若选择错误，可用删除上一个选项耿消前一次的选择。7. 断开视图(Broken View)8. 编辑视图9. 视图相关编辑10. 剖切在视图中的组件E. 图模板1. 建立图模板2. 使用图模板F. 建立与编辑制图辅助1. 尺寸2. 注释3. 实用符号4. ID 符号5. 用户定义符号6. 表面光洁度符号7. 焊接符号G. 制图预设置1. 制图2. 可视化3. 注释4. 剖切线显示 5. 视图显示6. 视图标记H. File-New (Non Master加载图框制图之后，一般还需要添加图框。UG系统提供两种添加图框的方法：l 输入法（Import）输入法将一个图框添加到图上，该方法是将组成图框的所有对象复制到图中。l 加入图框模板（Pattern方法）第五部分 部件装配了解UG的主模型概念。了解UG装配基本概念，会使用“Top Down”或 “Bottom-Up”方法去建立装配结构。掌握基本的 WAVE技术应用 WAVE Geometry Linker,了解 克隆装配的基本原理和操作，会设置 load Options,预设置装配参数。装配的一般思路是l 制作各个零部件l 新建一个部件文件l 将零部件以组件的形式加入l 指定组件间的配对条件l 对于需要参照其它零部件进行设计的零件，采用部件间建模技术进行零部件设计l 保存装配文件五、装配A. 装配概念与结构1. 装配术语a. 工作部件, 改为工作部件常用方法：l 在装配导航树中或视图中双击组件，即可将组件转换为工作部件。l 在装配导航或视图选中组件，单击MB3，然后在右键菜单中选择Make Work Partl 选择装配工具条中的Make Work Part图标，然后选择组件l 选择菜单Assemblies Context Control Setb. 显示部件, 指视图中显示的部件、组件和装配部件。改为显示部件的常用方法有l 在导航树中选中组件，单击，然后在快捷菜单中制作显示部件l 工作图标中选择l 在下拉菜单中选择c. 设计在上下文中, d. 组件, e. 引用集2.装配引用集3.装配报告a. 列组件,b. 组件更新c. 何处使用4. 装配导航器组件图标：图标若为黄色，表示为工作部件图标为灰色，表示为非工作部件图标全部是灰色，则表示被关闭5. 从底向上装配: 先设计好装配中的零部件，然后将零部件以组件的形式添加到装配中，再通过约束关系建立装配模型。a. 建立一从底向上装配b. 编辑组件c. 管理引用集引用集概念：组件对象是指向零部件的指针实体，其内容由引用集来确定，引用集可以包含零部件的名称、原点、方向、几何对象、基准、坐标系等信息。对同一个零部件可以建立多个引用集，缺省的引用集有两个。完整的引用集：包含零部件的所有可被引用的全部数据空引用集：表示该零部件不包含可被引用的数据新建引用集操作步骤a) 选择菜单格式引用集系统打开对话框；单击新建图标，弹出引用集对话框，输入引用集的名称，单击确定按钮，弹出类选择器，选取实体，单击，完成新建的引用集替换引用集：选择导航器上的要替换引用集的零件，并单击，在弹出右键菜单中选择，此时组件只选择实体，而其它特征不显示出来引用集可进行编辑，即可以填加对象也可以删除对象，还可以为引用集重命名6. 自顶向下装配a. 建立一自顶向下装配b. 设计在上下文概念c. 在上下文中草绘B. 组件操作 1. 组件操作a. 加已存b. 建立新c. 移去, d. 替换, e. 重定位,f. 重命名,g. 抑制2. 配对组件a. 建立配对条件与约束b. 编缉约束。c. 重定位组件3. 更换解4. 组件阵列5. 装载组件a. 装载选项,b. 定义搜索目录, c. 定义默认引用集6. 部件历史与修改C. 装配结构管理与主模型应用1. 装配克隆a. 克隆单个或多个装配 b. 编辑克隆装配2. 装配建摸技术a. 提升, 3. 部件间表达式4. 部件家族的建立与使用D. WAVE几何连接器D. WAVE几何连接器：部件间建模是通过“链接关系”建立部件间的相互关联，从而实现部件间的参数化建模设计。在进行部件建模前，应将目录下的公制默认文件或英制下默认文件中的参数设置为。否则不能进行。操作步骤利用a) 保持显示部件不变，将新组件设置为工作部件b) 选择链接几何器工作图标，弹出几何链接器对话框，如图所示，可以将其它组件的对象如点、线、草图、面、体等链接到当前的工作部件中。按时间标记：打开此选项，链接行为发生之后产生的特征不会体现到用链接特征建立的对象上。隐藏原先的：打开此选项，则在产生链接特征后，隐藏原来对象。生成不关联的：建立非关联特征，即产生的链接特征与原对象不关联。例题：2. 新建文件、文件新建，单位选择毫米，取名为。、打开建模模块与装配模块、在视图中单击视图方向设置三角轴测视图。3. 将加入到装配中、单击装配工具条上的图标，出现选择部件对话框。、选择，然后单击，弹出填加已存部件对话框、取默认值，单击，弹出点构造器对话框、单击重设置按钮，然后单击，将组件放置在坐标原点4. 利用自顶向下装配方法建立定位块、将工作层改为第二层、选择体素特征，建立长宽高为，把其放置在角点上、将矩形块对象建立新组件选择装配工具条上的创建新装配图标。弹出类选择器；选择刚才建立的矩形块，单击，弹出零件名字对话框；输入部件名称后单击，弹出新组件对话框，确认选中删除原件选项，其余取默认值；单击即可生成新组件，此时装配导航器如图所示5. 使用几何连接器，将组件的几何对象链接器链接到组件中i. 在装配导航器中双击组件结点，使成为工作节点，并将工作层改为层ii. 选链接几何器工作图标，弹出几何连接器对话框，选取曲线图标圆，若遇多条曲线要连续选择iii. 使用拉伸特征从滑块中减去超出部分材料将工作层回到第层，然后选择拉伸体图标，截面线为刚才链接入的曲线，拉伸方式为到面，方向为轴方向，偏置值和拔模角为，布尔类型为减，生成结果如图所示。c) 利用链接过来的几何对象生成几何体1. 对话框2. 开关_时间戳记3. 应用E. 其它1. 缠绕装配 2. 装配程序化 阀体剖面图阀体装配图例 部件装配装配i. 装配定义：把产品中零部件以某种方面组装在一起为装配1、装配的一般思路是l 制作各个零部件l 新建一个部件文件l 将零部件以组件的形式加入l 指定组件间的配对条件l 对于需要参照其它零部件进行设计的零件，采用部件间建模技术进行零部件设计l 保存装配文件2、装配方法自底向下自项向上3、 采用自底向上方法创建虎钳装配模型4、 术语工作部件和显示部件生成及与父部件之间的转换引用集（创建、修改、替换）：装配组件中命名对象的集合，可简化模型部分显示5、 装配导航工具第一节点为顶层装配部件检查框标志：点击可隐藏和指定显示部件零件图标子装配图标右击组件节点可显示快捷菜单6、采用自顶向下完成虎钳销子的装配l 使其螺杆成为工作部件，进行坐标移动，把其移到孔的中心l 创建新的装配零件名称为4，选取绝对坐标在原点，即完成园柱销建模7、 装配爆炸图8、 组件阵列9、 替换组件10、 组件的重新定位：用来改变某一具组件或某几个组件相对于其它组件的位置与方位的一种方法（最好采用配对约束的一种方法）11、 组件的变形（不讲）：将一个装配组件添加到一个装配中，可以假定组件所对应的部件有多种不同的形状，使组件在同一装配中不同的位置具有不同的形状12、 WAVE技术：通常在一个装配内，可以从一个部件的相关地复制几何对象到另一个部件中，以对另一个部件进行处理。链接对象可以是点、线、面、基准平面、平面、区域等等。13、 装配顺序：用于控制一具装配模型中各组件被安装和拆卸的次序，可以建立一个装配顺序模型，从而在后续的操作中回放这一过程。三维CAD实例讲解一、 直接构建三维特征实例一：支架的结构设计如图2-1所示的支架为一个组合体，主要由矩形体、圆柱体、肋板、圆锥等按一定的位置经过叠加或一个基本形体经多次切割形成的。我们了解了零件的构成方式，即可以用本软件建模命令，如拉伸、旋转、布尔运算、拔模、螺纹、倒角等基本三维命令来构建形体。 图2-1 叉架进入UG NX，点击工具栏上的【新建】命令图标，在新建对话框中选择* . par,单位为公制,并确定;再点击工具栏上的【建模】命令图标,此时进入画图界面中,准备开始绘图。1、绘制圆形剖面点击工具栏上的【基本曲线】命今图标，系统打开基本曲线对话框，点击【圆】命令图标，系统打开该功能设置对话框，单击点方式中的点构造器，系统打开该对话框，在该对话框中设置圆心坐标为“XC=0，YC=0， ZC=0”，单击确定按钮，完成圆心的设置；接着设置弧上的坐标为“XC=19，YC=0，ZC=0” 单击确定按钮，完成圆的绘制。如图2-22、移动工作坐标系点击工具栏上的【工作坐标系原点】命令图标，打开点构造器对话框；在该对话框中输入移动坐标位置为“XC=-74，YC=-95，ZC=0”，单击确定按钮，即完成坐标系的移动。如图2-3图2-4完成移动工作坐标图2-2完成圆形剖面的绘制 图2-4完成矩形剖面的绘制3、绘制矩形剖面点击工具栏上的【矩形】命令图标，系统打开点构造器对话框，在该对话框中设置第一角点的坐标为“XC=0、YC=-40、ZC=0”，单击确定按钮，完成第一角点的设置；接着设置第二点的坐标为“XC=40、YC=15、ZC=0”，然后单击确定按钮完成第二角点的设置；完成矩形剖面上第1角点与第2角点的设置后，即完成矩形的绘制。如图2-4 4、绘制两条直线点击工具栏上的【基本曲线】命令图标，系统打开点构造器对话框，单击绘制【直线】图标，在该对话框的点方式设置为象限点，在圆左侧象限点拾取一点，即直线第一点，作一条与Y轴平行的射线，即完成直线1的绘制。曲线延伸：再单击本对话框【载剪】图标，打开一个对话框，在此对话框选择步骤中，在第一边界对象按钮中选择直线1，在要裁剪的线串选取直线2，即该直线2延伸，且与直线1相交。如图2-5直线1直线2 图 2-6完成圆角的绘制 图2-5完成两直线的绘制5、修剪曲线拐角完成两条相交直线绘制后，单击【圆角】图标，打开一个对话框，在半径文本框中，输入参数“30”，在裁剪选项中选取第一条裁剪曲线和第二条裁剪曲线，然后依次选取直线2和直线1，即完成圆角的绘制。如图2-66、偏置曲线并延伸偏置曲线： 完成圆角绘制后，点击工具栏上的【偏置曲线】命令图标，打开对话框，选取要偏置的曲线，单击确定按钮，此时打开偏置曲线对话框，在该对话框中输入偏置距离为“10”，若偏置方向不对，在此对话中选择反向按钮，单击确定按扭，即完成曲线的偏置。曲线延伸： 完成曲线偏置后，点击工具栏上的【载剪】图标，打开一个对话框，在此对话框选择步骤中，在第一边界对象按钮中选取圆，在要裁剪的线串选取刚刚偏置的曲线，即将该曲线上部延伸，且与圆相交。用同样方法，完成该曲线下部延伸。如图2-7图2-7 曲 线 偏 置 曲 线 延 伸 7、拉伸实体（圆柱构建）完成上述剖面绘制后，点击工具栏上的【拉伸体】命令图标，系统打开拉伸体对话框，单击曲线按钮；选取圆曲线，在依次打开的对话框中均单击确定按钮，打开选择拉伸方式对话框；在该对话框中单击方向和距离，打开矢量构成对话框，在该对话框中，选取Z轴正向，单击确定按钮，系统打开拉伸体对话框，在其参数对话框中，输入起始距离为“-30”，终止距离为“30”，第一偏置和第二偏置及拔模角均为“0”，然后单击确定按钮，即完成实体特征的建立。如2-8渲染显示 线框显示 图2-8 圆柱实体8、拉伸实体（长方体构建）点击工具栏上的【拉伸体】命令图标，系统打开拉伸体对话框，单击成链曲线按钮；选取矩形一条曲线，在依次打开的对话框中均单击确定按钮，且用区域方式选取其矩形曲线 ；打开选择拉伸方式对话框；在该对话框中单击方向和距离，打开矢量构成对话框，在该对话框中，选取Z轴正向，单击确定按钮，系统打开拉伸体对话框，在其参数对话框中，输入起始距离为“-45”，终止距离为“45”，第一偏置和第二偏置及拔模角均为“0”，然后单击确定按钮，打开布尔操作对话框，单击创建按钮即完成实体特征的建立。如2-9图2-9 长方体构建 9、拉伸实体（肋板构建）点击工具栏上的【拉伸体】命令图标，系统打开拉伸体对话框，单击曲线按钮，依次选取弧线、圆、弧线、直线，在依次打开的对话框中均单击确定按钮，在要即将拉伸实体区域内单击一下，则选取封闭链曲线；这时系统打开拉伸方式对话框；在该对话框中单击方向和距离，打开矢量构成对话框，在该对话框中，选取Z轴正向，单击确定按钮，在其参数对话框中，输入起始距离为“-20”，终止距离为“20”，第一偏置和第二偏置及拔模角均为“0”，然后单击确定按钮，此时打开布尔操作对话框，单击并按钮，选取长方体，完成实体特征的建立。如2-10 渲染显示 线框显示 图2-10实体构建10、合并实体点击工具栏上的布尔操作【并】命令图标，打开对话框，选取目标体为长方体与肋板组合体，再选取工具体为圆柱体，完成后单击【确定】按钮，即完成实体合并。11、倒圆角完成上述实体建立后，点击工具栏上的【圆角】命令图标，打开对话框，在圆角类型中，选取单选按钮边界，在半径文本框中输入“10“，然后用鼠标指针选取图样上两条边界交线，单击确定按钮，即完成倒圆角特征。如图2-11圆角边界线图2-11 圆角特征实体12、绘制肋板草图完成实体拉伸后，绘制草图。1）、绘制圆形剖面：点击工具栏上的【基本曲线】命今图标，系统打开基本曲线对话框，点击【圆】命令图标，系统打开该功能设置对话框，单击点方式中的点构造器，系统打开该对话框，在该对话框中设置圆心坐标为“XC=-80，YC=-17， ZC=0”，单击确定按钮，完成圆心的设置；接着设置另外一点，实取方式为象限点，选择小圆象限点，单击确定按钮，完成圆的绘制。图2-122）、抽取实体边缘线：点击工具栏上的【抽取几何体】命令图标，打开对话框，选择提取圆角边缘线，单击【确定】按钮，即完成实体边缘线提取。如图2-13图2-13抽取实体边缘线2-12完成圆的绘制 象限点3）、曲线向表面投影：点击工具栏上的【投影】图标，打开曲线投影对话框，在复制方法处，选择单选按钮移动，选取抽取实体边缘线，单击确定按钮，选取投影面，单击平面子功能按钮，打开对话框，在此对话框中，选取主平面按钮，接着又打开对话框，选取XC-YC平面按钮，单击确定按钮，即完成边缘线向XC-YC平面投影。如图2-14 图2-14 抽取实体边缘线向面投影13、拉伸实体（另一肋板构建）点击工具栏上的【拉伸体】命令图标，系统打开拉伸体对话框，单击曲线按钮，依次选取大圆、圆、投影线、弧线、投影线、直线，在依次打开的对话框中均单击确定按钮，在要即将拉伸实体区域内单击一下，系统经计算则自动选取封闭链曲线；这时系统打开拉伸方式对话框；在该对话框中单击方向和距离，打开矢量构成对话框，在该对话框中，选取Z轴正向，单击确定按钮，在其参数对话框中，输入起始距离为“-4”，终止距离为“4”，第一偏置和第二偏置及拔模角均为“0”，然后单击确定按钮，此时打开布尔操作对话框，单击并按钮，完成实体特征的建立。如图2-1514、圆柱点击工具栏上的【圆柱】命令图标，系统打开圆柱对话框，单击直径、高度按扭，打开矢量构成对话框，在该对话框中，选取Y轴正向，单击确定按钮；系统打开参数对话框，输入直径“16”，高度“30”；单击确定按钮；接着系统又打开点构造器对话框，设置坐标为“XC=0，YC=0，ZC=0”，单击确定按钮，此时打开布尔操作对话框，选取并按钮，即完成合成后的实体特征。如图2-16图2-16圆柱创建图2-15肋板实体特征15、创建拔模斜度完成圆柱创建后，点击工具栏上的【锥角】命令图标，在该对话框中单击面图标，即选择拔模面来创建拔模。在绘图区中，选取圆柱侧面，接着在文本框中输入拔模角度为“2”，接下来单击图纸方向图标，在矢量方式下拉列表中单击YC轴图标，即拔模方向为Y轴正向，最后单击参考点图标，在点方式选项组中选择点构造器图标，打开点构造器对话框，在该对话框中输入坐标值为“XC=0，YC=0，ZC=0”，作为拔模方向参考点，单击确定按钮。即完成拔模特征的建立。如图2-1716、坐标系旋转点击工具栏上的【旋转工作坐标系】命令图标，打开对话框，在该对话框中单击-YC轴 ：XC-ZC按钮，接着在角度文本框中输入“90”，并单击确定按钮，即完成坐标轴的旋转。如图2-18拔模角度为2图2-17拔模特征创发建图2-18完成坐标系旋转17、绘制草图点击工具栏上的【基本曲线】命令图标，系统打开点构造器对话框，单击绘制【直线】图标，在点方式中，选取点构造器，输入坐标如下，绘制如下图截面2-19XCYCZC1-3000230003301204261205261006-3010070-300直线坐标 图2-19截面草图18、旋转除料完成截面绘制后，点击工具栏上的【回转体】命令图标，打开旋转截面对话框，在绘图区选择旋转截面后，依次单击确定按钮；接着打开旋转体方式对话框，在该对话框中单击轴、角度按钮，在矢量构造对话框中，选取XC轴方向，然后在选择旋转轴参考点坐标对话框中输入坐标为“XC=0，YC=0，ZC=0”作为参考点，最后在设置旋转参数对话框的起始角度文本框中输入“0”，终点角度输入“360”，第一偏置和第二偏置输入为“0”，单击确定按钮，此时打开布尔操作对话框，选取减按钮，即完成旋转除料特征。如图2-20 图2-20旋转除料特征 19、孔图2-21孔特征创建点击工具栏上的【孔】命令图标，在该对话框中单击简单图标，在直径文本框中输入“8”，其它的文本框中由系统默认，然后选取孔的放置面为拔模圆柱上表面，通过面为孔内侧面，单击确定按钮后，打开定位对话框，在此设置孔的定位方式，在该对话框中单击点到点图标，然后选取放置面圆柱边，打开对话框，选取圆心图标，即完成孔特征建立。如图2-2120、倒角倒角图2-22倒角创建点击工具栏上的【倒边角】命令图标，打开对话框，在该对话框中选取单偏置按钮，打开对话框，选取大圆柱上圆边线，单击确定按钮，打开参数对话框，在文本框中输入1，然后单击确定按钮，即完成倒角特征。同上述步骤一样，完成下圆边线的倒角。如图2-22 21、矩形键槽特征创建点击工具栏上的【键槽】命令图标，打开键槽种类对话框，在该对话框中选中矩形单选按钮和通的键槽，单击确定按钮； 接着在特征实体上选择建构放置面，打开水平参考对话框，在该对话框中单击端点按钮，以定义键槽的方向；选取左侧面为起始通过面，右侧面为终止通过面，打开参数对话框，在此对话框的宽度和深度文本框中输入宽度值为“30”、深度值为“4”，在实体特征上会出现一个虚构的键槽，并打开定位对话框；在该对话框中单击垂直定位对话框，然后在实体上选择水平边线与虚构键槽中心线，系统会自动将其实际尺寸标注在图上，并弹出表达式对话框，修改尺寸值为“45”，单击确定按钮，即完成键槽创建。如图2-23起始面虚构键槽终止通过面放置面图2-23 键槽创建过程 完成创建实体22、矩形槽创建点击工具栏上的【键槽】命令图标，打开键槽种类对话框，在该对话框中选中U形键槽单选按钮，单击确定按钮； 接着在特征实体上选择建构放置面，打开水平参考对话框，在该对话框中单击端点按钮，以定义键槽的方向；打开参数对话框，在此对话框的宽度、深度、角半径、长度文本框中输入宽度值为“30”、深度值为“4”、角半径为“1”、长度为“30”，在实体特征上会出现一个虚构的键槽，并打开定位对话框；在该对话框中单击水平定位对话框，然后在实体上选择水平边线与虚构键槽中心线，系统会自动将其实际尺寸标注在图上，并弹出表达式对话框，修改尺寸值为“40”，在该对话框中单击垂直定位对话框，然后在实体上选择水平边线与虚构键槽中心线，系统会自动将其实际尺寸标注在图上，并弹出表达式对话框，修改尺寸值为“30”，单击确定按钮，即完成键槽创建。如图2-24水平边刀具边修改水平距离为40垂直边 图2-24 U形槽创建23、拉伸除料U形槽完成上述U形槽创建后，点击工具栏上的【拉伸体】命令图标，系统打开拉伸体对话框，单击实体边缘按钮；选取U形槽边缘线，在依次打开的对话框中均单击确定按钮，打开选择拉伸方式对话框；在该对话框中单击在两个面/平面之间裁剪按钮，打开矢量构成对话框，在该对话框中，选取Z轴正向，单击确定按钮，系统裁剪面对话框，选取第一个裁剪面为矩形上表面，单击确定按钮，选取第二个裁剪面为长方体底平面，单击确定按钮，系统自动打开拉伸体参数对话框，在其参数对话框中，均输入为“0”，然后单击确定按钮，此时系统打开布尔操作对话框，选取减按钮，即完成拉伸除料U形槽。如2-2524、建立基准面点击工具栏上的【基准平面】命令图标，系统打开动态工具栏，在此动态工具栏中，点击【基准平面】命令按钮，此时系统打开对话框，选取固定基准按钮和YC-ZC基准平面，再单击确定按钮，即完成基准平面绘制。图2-26图2-25 U形通槽创建图2-26完成基准平面绘制25、U形槽阵列点击工具栏上的【引用特征】命令图标，单击镜像特征按扭，系统打开对话框，在此对话框中，选择U-SLOT、EXTRUDED（18）特征后，单击按钮，把上述两个特征加入右边栏中；然后在选择步骤中，选取镜像平面图标，选取上步建立的基准平面，单击确定按钮，即完成实体特征的镜像。如图2-27图2-26镜像特征选择对话框 镜像特征结果 26、倒圆角图2-27倒圆角特征完成上述实体建立后，点击工具栏上的【圆角】命令图标，打开对话框，在圆角类型中，选取单选按钮边界，在半径文本框中输入“10“，然后用鼠标指针选取图样上四条边界交线，单击确定按钮，即完成倒圆角特征。如图2-27图2-27倒圆角特征建立UG常用技巧积累一、合理建模 这个问题太大了，很难讲清楚。我常看见有些人建模型只花了一星期，修改时花了两个星期还没改好，不得不删除了重做。有时，模型改了，图却没法更新。这都不是UG有什么问题，而是人为造成的。为了方便修改以及减少大装配的容量，我的建议是：1、尽量不用transform 拷贝实体，而用instance2、尽量使用sketch3、尽量使用boss pad hole slot之类的feature二、如何转换公英制文件启动 UG, 打开UG part 文件，进入Modeling. Toolbox-Expression-export 产生 name.exp 文件. Start-Program-Unigraphics V1x.0-UG Command Prompt Cd d:ugs150(eds140)ugii Ug_convert_part 杋n (-m