UG NX 9.0产品设计完全学习手册

前言

本书导读

第1章 UG NX 9.0概述和安装 1

1.1 UG NX 9.0各模块简介 1

1.2 UG NX 9.0软件的特点 4

1.3 UG NX 9.0的安装 5

1.3.1 安装要求 5

1.3.2 安装前的准备 6

1.3.3 安装的一般过程 7

第2章 UG NX 9.0界面与基本设置 9

2.1 创建用户工作文件目录 9

2.2 启动UG NX 9.0软件 9

2.3 UG NX 9.0工作界面 9

2.3.1 用户界面简介 9

2.3.2 用户界面的定制 12

2.4 鼠标的操作 14

2.5 UG NX 9.0软件的参数设置 15

2.5.1 “对象”首选项 15

2.5.2 “用户界面”首选项 16

2.5.3 “选择”首选项 16

第3章 二维草图设计 19

3.1 草图环境中的关键术语 19

3.2 进入与退出草图环境 19

3.3 坐标系简介 21

3.4 草图环境的设置 22

3.5 草图环境中的下拉菜单 23

3.5.1 “插入”下拉菜单 23

3.5.2 “编辑”下拉菜单 23

3.6 草图的绘制 24

3.6.1 草图绘制概述 24

3.6.2 “草图工具”工具条“绘制”部分简介 24

3.6.3 UG草图介绍 25

3.6.4 绘制直线 26

3.6.5 绘制圆弧 27

3.6.6 绘制圆 28

3.6.7 绘制圆角 28

3.6.8 绘制倒斜角 29

3.6.9 绘制矩形 30

3.6.10 绘制轮廓线 31

3.6.11 绘制派生直线 31

3.6.12 样条曲线 32

3.6.13 点的绘制及“点”对话框 33

3.7 草图的编辑 35

3.7.1 直线的操纵 35

3.7.2 圆的操纵 35

3.7.3 圆弧的操纵 35

3.7.4 样条曲线的操纵 36

3.7.5 制作拐角 36

3.7.6 删除对象 36

3.7.7 复制/粘贴对象 37

3.7.8 快速修剪 37

3.7.9 快速延伸 37

3.7.10 镜像 38

3.7.11 偏置曲线 39

3.7.12 编辑定义截面 39

3.7.13 交点 41

3.7.14 相交曲线 41

3.7.15 投影曲线 42

3.8 草图的约束 43

3.8.1 草图约束概述 43

3.8.2 “草图工具”工具条“约束”部分简介 44

3.8.3 添加几何约束 46

3.8.4 添加尺寸约束 47

3.9 修改草图约束 51

3.9.1 显示/移除约束 51

3.9.2 约束的备选解 52

3.9.3 移动尺寸 53

3.9.4 修改尺寸值 53

3.9.5 动画尺寸 54

3.9.6 转换至/自参考对象 55

3.10 草图的管理 56

3.10.1 定向视图到草图 56

3.10.2 定向视图到模型 56

3.10.3 重新附着 56

3.10.4 创建定位尺寸 56

3.10.5 延迟计算与评估草图 57

3.10.6 更新模型 57

3.11 草图范例1 57

3.12 草图范例2 59

第4章 一般产品零件的设计 62

4.1 三维建模概述 62

4.1.1 建模方式 62

4.1.2 基本的三维模型 63

4.1.3 “特征”与三维建模 63

4.2 UG NX 9.0 文件操作 65

4.2.1 新建文件 65

4.2.2 打开文件 66

4.2.3 文件保存 66

4.2.4 关闭部件和退出UG NX 9.0 67

4.3 体素 68

4.3.1 基本体素 68

4.3.2 在基础体素上添加其他体素 74

4.4 布尔操作 76

4.4.1 布尔操作概述 76

4.4.2 布尔求和操作 76

4.4.3 布尔求差操作 77

4.4.4 布尔求交操作 78

4.4.5 布尔出错消息 78

4.5 拉伸特征 79

4.5.1 拉伸特征简述 79

4.5.2 创建基础拉伸特征 79

4.5.3 添加其他特征 83

4.6 旋转特征 87

4.6.1 旋转特征简述 87

4.6.2 矢量 88

4.6.3 创建旋转特征的一般过程 90

4.7 倒斜角 90

4.8 边倒圆 91

4.9 UG NX 9.0的部件导航器 94

4.9.1 部件导航器概述 94

4.9.2 部件导航器界面简介 94

4.9.3 部件导航器的作用与操作 95

4.10 对象操作 98

4.10.1 控制对象模型的显示 98

4.10.2 删除对象 99

4.10.3 隐藏与显示对象 99

4.10.4 编辑对象的显示 100

4.10.5 分类选择 100

4.10.6 对象的视图布局 102

4.10.7 全屏显示 103

4.11 UG NX 9.0中图层的使用 103

4.11.1 图层的基本概念 103

4.11.2 设置图层 104

4.11.3 视图中的可见图层 106

4.11.4 移动至图层 107

4.11.5 复制至图层 107

4.11.6 图层的应用实例 107

4.12 常用的基准特征 109

4.12.1 基准平面 109

4.12.2 基准轴 115

4.12.3 基准点 119

4.12.4 基准坐标系 125

4.13 孔 131

4.14 螺纹 134

4.15 拔模 135

4.16 抽壳 137

4.17 特征的编辑 139

4.17.1 编辑参数 139

4.17.2 编辑位置 140

4.17.3 特征移动 140

4.17.4 特征重排序 142

4.17.5 特征的抑制与取消抑制 142

4.18 扫掠特征 143

4.19 凸台 144

4.20 腔体 145

4.21 垫块 149

4.22 键槽 150

4.23 槽 153

4.24 三角形加强筋（肋） 154

4.25 缩放 156

4.26 模型的关联复制 157

4.26.1 抽取体 157

4.26.2 阵列特征 160

4.26.3 镜像特征 162

4.27 特征的变换 164

4.27.1 比例变换 164

4.27.2 通过一直线作镜像 166

4.27.3 变换命令中的矩形阵列 167

4.27.4 变换命令中的圆形阵列 168

4.28 UG零件设计实际应用1——电器盖 169

4.29 UG零件设计实际应用2——轮毂 174

4.30 UG零件设计实际应用3——轴箱 176

4.31 UG零件设计实际应用4——减速器箱体 179

4.32 UG零件设计实际应用5——制动踏板 181

4.33 UG零件设计实际应用6——蝶形螺母 182

4.34 UG零件设计实际应用7——涡轮 182

第5章 曲面产品的设计 183

5.1 曲面设计概要 183

5.1.1 曲面设计的发展概况 183

5.1.2 曲面造型的数学概念 184

5.1.3 曲面造型方法 185

5.1.4 光顺曲面的设计技巧 187

5.2 曲线设计 189

5.2.1 基本空间曲线 189

5.2.2 高级空间曲线 194

5.2.3 派生的曲线 198

5.2.4 来自体的曲线 205

5.3 曲线曲率分析 208

5.4 创建简单曲面 209

5.4.1 曲面网格显示 210

5.4.2 创建拉伸和旋转曲面 211

5.4.3 有界平面的创建 213

5.4.4 曲面的偏置 213

5.4.5 曲面的抽取 214

5.5 创建自由曲面 216

5.5.1 网格曲面 216

5.5.2 一般扫掠曲面 220

5.5.3 沿引导线扫掠 225

5.5.4 样式扫掠 225

5.5.5 变化扫掠 227

5.5.6 管道 228

5.5.7 桥接曲面 229

5.5.8 艺术曲面 230

5.5.9 N边曲面 232

5.6 曲面分析 235

5.6.1 曲面连续性分析 235

5.6.2 反射分析 236

5.7 曲面的编辑 238

5.7.1 曲面的修剪 238

5.7.2 曲面的延伸 242

5.7.3 X－成形 244

5.7.4 曲面的变形 247

5.7.5 曲面的边缘 249

5.7.6 曲面的缝合与实体化 253

5.8 曲面中的倒圆角 255

5.8.1 边倒圆 256

5.8.2 面倒圆 257

5.8.3 软倒圆 260

5.9 UG曲面产品设计实际应用1 263

5.10 UG曲面产品设计实际应用2 267

5.11 UG曲面产品设计实际应用3 273

5.12 UG曲面产品设计实际应用4 276

5.13 UG曲面产品设计实际应用5 277

第6章 钣金产品的设计 278

6.1 钣金设计概述 278

6.2 UG NX 9.0钣金概述 278

6.2.1 UG NX 9.0钣金设计特点 278

6.2.2 UG NX 9.0钣金设计基础过程 279

6.3 NX钣金模块导入 279

6.3.1 NX钣金模块的工作界面 279

6.3.2 NX钣金模块的菜单及工具栏 281

6.3.3 NX钣金模块的首选项设置 281

6.4 基础钣金特征 285

6.4.1 突出块 285

6.4.2 弯边 288

6.4.3 轮廓弯边 293

6.4.4 法向除料 295

6.5 钣金的折弯与展开 297

6.5.1 钣金折弯 297

6.5.2 伸直 300

6.5.3 重新折弯 301

6.5.4 将实体零件转换到钣金件 301

6.5.5 展平实体 303

6.6 高级钣金特征 305

6.6.1 凹坑 305

6.6.2 冲压除料 308

6.6.3 实体冲压 311

6.7 钣金设计综合应用1 316

6.8 钣金设计综合应用2 320

6.9 钣金设计综合应用3 322

第7章 产品的装配设计 326

7.1 装配概述 326

7.2 装配环境中的下拉菜单及工具条 327

7.3 装配导航器 330

7.3.1 功能概述 330

7.3.2 预览面板和相依性面板 331

7.4 组件的装配约束说明 332

7.4.1 “装配约束”对话框 332

7.4.2 “接触对齐”约束 334

7.4.3 “中心对齐”约束 334

7.4.4 “角度”约束 334

7.4.5 “平行”约束 335

7.4.6 “垂直”约束 335

7.4.7 “距离”约束 335

7.4.8 “固定”约束 336

7.5 装配的一般过程 336

7.5.1 概述 336

7.5.2 添加第一个部件 336

7.5.3 添加第二个部件 338

7.5.4 引用集 339

7.6 部件的阵列 340

7.6.1 部件的“参考”阵列 340

7.6.2 部件的“线性”阵列 341

7.6.3 部件的“圆形”阵列 342

7.7 编辑装配体中的部件 342

7.8 爆炸图 343

7.8.1 爆炸图工具条 343

7.8.2 新建/删除爆炸图 344

7.8.3 编辑爆炸图 345

7.9 简化装配 348

7.9.1 简化装配概述 348

7.9.2 简化装配操作 348

7.10 多截面动态剖 350

7.11 模型的外观处理 352

7.12 装配设计范例1——丝杆传动机构装配 355

7.13 装配设计范例2——轴箱装配 361

第8章 产品的测量与分析 363

8.1 模型的测量 363

8.1.1 测量距离 363

8.1.2 测量角度 365

8.1.3 测量曲线长度 366

8.1.4 测量面积及周长 367

8.1.5 测量最小半径 367

8.2 模型的基本分析 368

8.2.1 模型的质量属性分析 368

8.2.2 模型的偏差分析 369

8.2.3 模型的几何对象检查 370

8.2.4 装配干涉检查 370

第9章 产品的自顶向下设计 372

9.1 自顶向下产品设计概述 372

9.2 WAVE几何链接器 372

9.3 自顶向下设计一般过程和方法 374

9.4 自顶向下设计综合应用——手提式手电设计 385

9.4.1 创建一级主控件——骨架模型 386

9.4.2 创建二级主控件 398

9.4.3 创建右侧壳体 400

9.4.4 创建左侧壳体 404

9.4.5 创建玻璃镜片 407

9.4.6 创建灯罩 409

9.4.7 创建开关 410

9.4.8 编辑模型显示 412

第10章 产品的运动仿真与分析 414

10.1 运动仿真概述 414

10.1.1 进入运动仿真模块 414

10.1.2 运动仿真模块中的菜单及按钮 415

10.1.3 运动仿真参数设置 417

10.1.4 运动仿真流程 419

10.2 连杆和运动副 420

10.2.1 连杆 420

10.2.2 运动副和驱动 423

10.3 力学对象 427

10.4 创建解算方案 428

10.5 运动分析 429

10.5.1 动画 430

10.5.2 图表 431

10.5.3 填充电子表格 432

10.5.4 智能点、标记与传感器 433

10.5.5 干涉、测量和跟踪 436

10.6 编辑仿真 440

10.6.1 编辑运动对象 440

10.6.2 主模型尺寸 440

10.6.3 函数编辑器 441

10.7 运动仿真与分析综合应用 441

第11章 产品的工程图设计（基础） 447

11.1 工程图概述 447

11.1.1 工程图的重要性 447

11.1.2 UG NX 9.0工程图特点 448

11.1.3 工程图的组成 448

11.1.4 工程图环境中的下拉菜单与工具条 449

11.1.5 部件导航器 453

11.2 工程图参数预设置 454

11.2.1 工程图参数设置 454

11.2.2 原点参数设置 454

11.2.3 注释参数设置 455

11.2.4 截面线参数设置 456

11.2.5 视图参数设置 456

11.2.6 标记参数设置 457

11.3 图样管理 458

11.3.1 新建工程图 458

11.3.2 编辑已存图样 459

11.4 视图的创建与编辑 460

11.4.1 基本视图 460

11.4.2 视图的操作 462

11.4.3 视图的样式 464

11.4.4 局部放大图 467

11.4.5 全剖视图 468

11.4.6 半剖视图 469

11.4.7 旋转剖视图 469

11.4.8 阶梯剖视图 470

11.4.9 局部剖视图 471

11.4.10 断开视图 472

11.4.11 显示与更新视图 474

11.4.12 对齐视图 475

11.4.13 编辑视图 476

11.5 标注与符号 478

11.5.1 尺寸标注 478

11.5.2 注释编辑器 481

11.5.3 基准符号标注 483

11.5.4 形位公差标注 484

11.5.5 中心线 484

11.5.6 表面粗糙度符号 486

11.5.7 标识符号 487

11.5.8 自定义符号 487

11.6 钣金工程图 489

11.6.1 钣金工程图概述 489

11.6.2 钣金工程图设置 489

11.6.3 创建钣金展开视图 491

11.6.4 钣金工程图范例 494

11.7 UG工程图设计综合实际应用 500

第12章 产品的工程图设计（高级） 508

12.1 工程图的打印出图 508

12.2 在图纸页上放置图像 509

12.3 定制符号 512

12.3.1 创建定制符号库 512

12.3.2 创建新的定制符号 511

12.3.3 在图纸中插入定制符号 514

12.3.4 编辑定制符号 517

12.3.5 更新定制符号 518

12.4 跟踪图纸更改 519

12.4.1 创建快照数据 519

12.4.2 叠加CGM 520

12.4.3 打开与关闭跟踪更改 521

12.4.4 比较报告 521

12.5 GC工具箱 524

12.5.1 属性工具 524

12.5.2 替换模板 526

12.5.3 图纸拼接 527

12.5.4 导出零件明细表 528

12.5.5 装配序号排序 530

12.5.6 创建点坐标列表 531

12.5.7 添加技术要求 534

12.5.8 创建网格线 535

12.5.9 尺寸标注样式 537

12.5.10 尺寸排序 542

第13章 产品的有限元分析 544

13.1 有限元分析概述 544

13.1.1 有限元CAE设计的优势 544

13.1.2 进入运动仿真模块 544

13.1.3 高级仿真模块中工具栏介绍 545

13.1.4 UG NX 9.0有限元分析流程 550

13.2 有限元分析一般过程 550

13.3 组件有限元分析应用 559

13.4 梁结构有限元分析应用 565

13.5 壳结构有限元分析应用 570

第14章 产品的外观设置与渲染 576

14.1 材料/纹理 576

14.1.1 材料/纹理对话框 576

14.1.2 材料编辑器 576

14.2 灯光效果 580

14.2.1 基本光源 581

14.2.2 高级光源 582

14.3 展示室环境设置 583

14.3.1 编辑器 583

14.3.2 查看转台 583

14.4 基本场景设置 584

14.4.1 背景 585

14.4.2 舞台 585

14.4.3 反射 586

14.4.4 光源 587

14.4.5 全局照明 587

14.5 视觉效果 588

14.5.1 前景 588

14.5.2 背景 589

14.6 高质量图像 590

14.7 艺术图像 591

14.8 渲染范例1——机械零件的渲染 592

14.9 渲染范例2——图像渲染 596

第15章 管道布线设计 598

15.1 管道设计概述 598

15.1.1 UG NX 9.0管道设计工作界面 598

15.1.2 UG NX 9.0管道设计的工作流程 599

15.2 管道布线综合应用 600

15.2.1 进入管道设计模块 600

15.2.2 管道部件设计 601

15.2.3 创建第一条管道线路 611

15.2.4 创建第二条管道线路 616

15.2.5 创建第三条管道线路 620

15.2.6 创建第四条管道线路 627

本书是UG NX 9.0的产品设计完全学习手册，包括UG NX 9.0安装与设置、二维草图设计、一般产品零件的设计、曲面产品的设计、钣金产品的设计、产品的装配设计、产品的测量与分析、产品的自顶向下设计、产品的运动仿真与分析、产品的工程图设计、有限元分析、产品的外观设置与渲染和管道布线设计等。本书章节的安排次序采用由浅入深、循序渐进的原则。在内容安排上，为了使读者更快地掌握该软件的功能，书中结合大量的范例对UG NX 9.0软件中的一些抽象的概念、命令和功能进行讲解，通过范例讲述了一些实际生产一线产品的设计过程。这样安排能使读者较快地进入设计实战状态。书中所选用的范例、实例或应用案例覆盖了不同行业，具有很强的实用性和广泛的适用性。
　　本书附2张多媒体DVD学习光盘，制作了457个UG产品设计技巧和具有针对性范例的教学视频并进行了详细的语音讲解，长达17.7小时（1060分钟），光盘还包含本书所有的教案文件、范例文件及练习素材文件（2张DVD光盘教学文件容量共计6.8GB）。
　　读者在系统学习本书后，能够迅速地运用UG软件来完成复杂产品的零部件三维建模、装配、出工程图、运动仿真以及有限元结构分析等产品设计工作。本书可作为产品设计工程师的UG NX 9.0自学教程和参考书籍，也可供大专院校师生教学参考。