CAD/CAM软件工程应用教程丛书--UG NX4 基础篇(附1CD)

Unigaphics（简称UG）是当今世界上最先进的、紧密集成的PLM软件，它为整个制造行业提供了全面的产品生命周期解决方案。UG一直为全球领先的企业提供最全面的、经过验证的解决方案，其中包括通用汽车、波音飞机、通用电气、爱立信、松下等多家世界前500强企业。UGS是产品全生命周期管理（PLM）领域的市场领导者，它所提供的解决方案可以帮助制造企业优化产品全生命周期的全过程。作为PLM软件与服务的单一供应商，UGS能够将产品全生命周期的各个过程转化成真正的竞争优势，并在产品的创新、质量、上市时间以及最终价值等方面为客户带来显著的效益。
 作者结合自己学习使用UG NX4的心得体会，系统地向读者介绍UG NX4的内容。通过学习，使读者能应用UG NX4系统作为开发平台，针对企业产品特点，快速高效地开发适应市场需求的产品。
 《UG NX4 基础篇》系统介绍UG NX4的主要功能与使用，包括UG NX4概况、操作基础、曲线、草图、实体造型、工程制图基础、装配基础、数控加工基础、创建父节点组、平面铣和型腔铣、固定轴铣、点位加工、后置处理、旋转体及轴类零件建模综合实例、曲面类产品建模综合实例等内容。本书内容新颖实用，实例丰富，可供机械、模具、工业设计、电子、电器等领域的工程技术人员以及CAD/CAM研究与应用人员参阅，尤其适合于初学者快速掌握和使用UG NX4，为进一步深入学习奠定基础。
 本书从使用者的角度出发，通过融经验技巧于一体的典型实例讲解，系统介绍UG NX4的主要功能以及使用方法与过程。在配套光盘中附有实例文件和形象生动的演示动画，以方便读者理解和掌握相关知识。主要内容包括：
 （1）UG NX4概况：介绍UG NX4主要功能模块、UG NX4新特性和UG NX4软件的安装。
 （2）UG NX4操作基础：介绍UG NX4操作的基本知识，包括工作界面、文件管理、坐标系、层操作、视图的布局、工具栏的定制、系统参数设置、鼠标和快捷键以及UG基本工具。
 （3）曲线：介绍UG NX4曲线的基本功能，包括曲线的生成、编辑和操作。
 （4）草图：介绍UG NX4草图的基本功能，包括建立草图、草图的约束和定位、草图的操作和草图参数的预设置。
 （5）实体造型：介绍UG NX4实体造型模块的基本功能，包括基准特征、基本体素、成型特征、特征操作、特征编辑和模型导航工具。
 （6）工程制图基础：介绍UG NX4工程制图中的基本功能。
 （7）装配基础：介绍UG NX4装配模块的基本功能，利用该模块将关系零部件按照装配组合关系组合成装配部件。同时讲解装配爆炸图和装配工程图等内容。
 （8）数控加工基础：介绍UG NX4数控加工基础、数控加工类型、数控加工的过程及操作导航工具模块功能。
 （9）创建父节点组：介绍几何体父节点组、刀具父节点组、加工方法和程序组的创建方法。
 （10）平面铣和型腔铣：介绍平面铣(Planar Milling)操作、型腔铣操作（Cavity Mill）的概念及在精加工和粗加工中的使用方法。
 （11）固定轴铣：介绍如何创建固定轴曲面轮廓铣（Fixed Contour）及固定轴曲面轮廓铣的选项和特有的概念。
 （12）点位加工：介绍点位操作，包括钻孔、绞孔、镗孔、攻丝、铆接、点焊和任何包含在几何体上的定位→切入材料→退刀这一刀具运动过程的操作。
 （13）后置处理：介绍后置处理的知识和UG/Post、PostBuildr的使用方法，以及用PostBuildr创建一个后置处理的过程。
 （14）旋转体及轴类零件建模综合实例：以传动轴和车轮零件为例，详细讲解在UG/CAD系统中进行三维模型创建的方法和过程。
 （15）曲面类产品建模综合实例：以兔子和风扇叶片为例，详细讲解曲面在工业产品设计中的作用及在UG/CAD系统中进行曲面类产品建模的方法和过程。
 全书由曹岩担任主编，范庆明、刘红军担任副主编。第1、2、8、9章由范庆明编写，第3、4、5章由刘红军编写，第6、7章由万能编写，第10、11、12、13章由陈荣编写，第14、15章由赵海霞编写。
 其他编写人员还有杨艳丽、白瑀、曹红、谭毅、李朝朝、陶毅、杨红梅、杜江、董爱民、韩敏、姚慧等。
 由于作者水平及使用经验所限，疏漏之处在所难免，望各位读者不吝赐教，作者在此深表感谢。
 
 
                               编 者
                               2007年10月

本书系统介绍UG NX4的主要功能与使用。主要内容包括：UG NX4概况、操作基础、曲线、草图、实体造型、工程制图基础、装配基础、数控加工基础、创建父节点组、平面铣和型腔铣、固定轴铣、点位加工、后置处理、旋转体及轴类零件建模综合实例、曲面类产品建模综合实例等。在配套光盘中附有形象生动的演示动画，并附带本书所讲述的各种实例文件，以方便读者理解和掌握相关知识。
 本书内容新颖实用，实例丰富，可供机械、模具、工业设计、电子、电器等领域的工程技术人员以及CAD/CAM研究与应用人员参阅，尤其适合于初学者快速掌握和使用UG NX4，为进一步深入学习奠定基础。

第1章 UG NX4概况	1
1.1 UG NX4简介	1
1.2 UG NX4的主要功能模块	2
1.2.1 Gateway 模块（UG/入口）	2
1.2.2 建模模块	2
1.2.3 工程制图模块	3
1.2.4 装配建模模块	3
1.2.5 工业造型模块	3
1.2.6 CAM模块	3
1.2.7 有限元分析模块	4
1.2.8 运动分析模块	4
1.2.9 钣金模块	4
1.2.10 注塑模具设计向导模块	5
1.2.11 冲压模工程向导模块	5
1.2.12 布线模块	5
1.2.13 知识熔接模块	5
1.2.14 UG二次开发模块	5
1.2.15 开放的用户界面设计模块	6
1.2.16 高质量图像模块	6
1.2.17 电子表格模块	6
1.2.18 Web Express模块	6
1.2.19 Wire Harness模块	6
1.3 UG NX4新特性	7
1.4 UG NX4软件的安装	8
第2章 UG NX4操作基础	13
2.1 软件界面	13
2.1.1 绘图工作区	14
2.1.2 菜单栏	14
2.1.3 工具栏	16
2.1.4 提示栏与状态栏	17
2.2 文件管理	18
2.2.1 新建文件	18
2.2.2 打开文件	19
2.2.3 保存文件	19
2.2.4 关闭文件	20
2.2.5 导入导出文件	21
2.2.6 退出UG NX4	21
2.3 坐标系	22
2.3.1 概述	22
2.3.2 坐标系变换	23
2.3.3 坐标系的保存、显示和隐藏	25
2.4 层操作	26
2.4.1 “图层”选项框	26
2.4.2 图层的设置	26
2.4.3 视图中的可见层	27
2.4.4 种类设置	28
2.4.5 层的其他操作	29
2.5 视图的布局	30
2.5.1 视图布局功能	30
2.5.2 视图布局的操作	30
2.6 工具栏的定制	32
2.6.1 工具栏的显示和隐藏	32
2.6.2 命令设置	33
2.6.3 选项设置	34
2.6.4 布局设置	34
2.7 表达式语言	35
2.7.1 概述	35
2.7.2 表达式语言	35
2.7.3 “表达式”对话框	36
2.7.4 建立表达式	37
2.7.5 编辑表达式	37
2.7.6 部件间表达式	37
2.8 信息查询	38
2.8.1 查询对象的信息	38
2.8.2 查询点的信息	40
2.8.3 查询样条曲线的信息	40
2.8.4 查询B曲面的信息	40
2.8.5 查询表达式的信息	40
2.8.6 查询部件文件的有关信息	41
2.8.7 其他信息的查询	41
2.9 系统参数设置	42
2.9.1 对象参数设置	42
2.9.2 用户界面参数	44
2.9.3 资源板参数设置	45
2.9.4 可视化参数设置	45
2.9.5 选择参数设定	47
2.9.6 工作平面设定	47
2.10 鼠标、快捷菜单与快捷按钮操作	48
2.11 UG NX4的基本工具	49
2.11.1 点构造器	49
2.11.2 矢量构造器	52
2.11.3 类选择器	53
2.12 综合练习实例	55
第3章 曲线	57
3.1 基本曲线	57
3.1.1 直线	57
3.1.2 圆弧/圆	60
3.1.3 倒圆	62
3.1.4 倒斜角	63
3.1.5 矩形	64
3.1.6 正多边形	64
3.2 特殊曲线	65
3.2.1 椭圆	65
3.2.2 抛物线	66
3.2.3 双曲线	66
3.2.4 一般二次曲线	66
3.2.5 规律曲线	69
3.2.6 螺旋线	70
3.2.7 样条曲线	71
3.3 曲线编辑	74
3.3.1 编辑曲线	74
3.3.2 编辑曲线参数	75
3.3.3 修剪曲线	78
3.3.4 修剪角	81
3.3.5 分割曲线	81
3.3.6 编辑圆角	82
3.3.7 拉伸曲线	82
3.3.8 编辑曲线	83
3.4 曲线操作	83
3.4.1 偏置曲线	83
3.4.2 在面上偏置	85
3.4.3 桥接曲线	85
3.4.4 简化曲线	87
3.4.5 合并曲线	87
3.4.6 投影曲线	87
3.4.7 组合投影曲线	89
3.4.8 缠绕与展开曲线	90
3.4.9 相交曲线	90
3.4.10 剖面曲线	91
3.4.11 抽取曲线	92
3.5 样条曲线及其编辑实例	93
3.6 弹簧设计实例	95
第4章 草图	97
4.1 建立草图	97
4.1.1 建立草图工作平面	97
4.1.2 建立草图对象	98
4.2 草图约束和定位	99
4.2.1 建立几何约束	100
4.2.2 建立尺寸约束	103
4.3 草图操作	104
4.3.1 草图镜像	104
4.3.2 偏置曲线	105
4.3.3 编辑曲线	106
4.3.4 编辑定义线串	106
4.4 草图参数预设置	106
4.5 创建旋转体零件实例	107
第5章 实体造型	111
5.1 概述	111
5.2 基准特征	111
5.2.1 基准轴	112
5.2.2 基准面	112
5.3 基本体素	114
5.3.1 长方体	114
5.3.2 圆柱体	115
5.3.3 圆锥体	116
5.3.4 球体	116
5.4 成形特征	117
5.4.1 定位	117
5.4.2 孔特征	118
5.4.3 圆台特征	120
5.4.4 腔体特征	120
5.4.5 凸垫特征	123
5.4.6 键槽特征	124
5.4.7 沟槽特征	126
5.4.8 布尔运算	127
5.5 特征操作	128
5.5.1 拔模	128
5.5.2 边倒圆	129
5.5.3 面倒圆	131
5.5.4 软倒圆	132
5.5.5 倒斜角	133
5.5.6 抽壳	134
5.5.7 螺纹	135
5.5.8 特征阵列	137
5.5.9 缝合	140
5.5.10 补片	141
5.5.11 简化体	142
5.5.12 包络几何体	143
5.5.13 偏置面	144
5.5.14 比例	144
5.5.15 裁剪体	146
5.5.16 实体分割	146
5.5.17 拉伸	147
5.5.18 回转	149
5.5.19 沿导引线扫描	150
5.5.20 管子	150
5.6 特征编辑	151
5.6.1 编辑特征参数	151
5.6.2 编辑定位参数	153
5.6.3 移动特征	154
5.6.4 特征重新排序	155
5.6.5 替换特征	155
5.6.6 抑制特征	156
5.6.7 取消抑制特征	156
5.6.8 表达式抑制特征	157
5.6.9 去除参数	158
5.6.10 实体密度	158
5.7 部件导航器	159
5.8 实体造型实例	159
第6章 工程制图基础	162
6.1 工程图的创建与视图操作	162
6.1.1 进入制图	162
6.1.2 创建新图纸	162
6.1.3 创建新视图	163
6.2 剖视图创建	165
6.2.1 创建剖切视图	165
6.2.2 创建阶梯剖切视图	166
6.2.3 创建半剖切视图	166
6.2.4 创建旋转剖切视图	167
6.3 工程图标注	167
6.3.1 创建尺寸	168
6.3.2 编辑尺寸	169
6.3.3 删除尺寸	170
6.3.4 尺寸附加文本	170
6.3.5 添加尺寸公差	171
6.4 编辑绘图对象	171
6.4.1 编辑原点	171
6.4.2 编辑剖切线	172
6.4.3 编辑元件	173
6.4.4 编辑引线	173
6.4.5 抑制制图对象	173
6.5 工程图的其他操作	174
6.5.1 零件明细表	174
6.5.2 实用符号	175
6.5.3 ID符号	176
6.5.4 表面粗糙度符号	176
6.6 工程图参数的设置	177
6.6.1 制图参数首选项	177
6.6.2 原点	179
6.6.3 剖切线的首选项	179
6.6.4 视图参数的首选项	180
6.6.5 视图标签的首选项	181
6.7 活塞装配部件实例	182
6.7.1 制图准备——设置及其实现	182
6.7.2 制图准备——制作图框文件	183
6.7.3 装配图的创建和编辑	185
第7章 装配基础	187
7.1 装配概述	187
7.1.1 装配术语与定义	187
7.1.2 装配中部件的状态	188
7.2 装配操作与约束	188
7.2.1 创建装配部件	188
7.2.2 添加配对条件	189
7.3 爆炸视图	191
7.3.1 建立爆炸视图	191
7.3.2 爆炸视图的其他操作	192
7.4 装配工程图	192
7.4.1 创建装配工程图	192
7.4.2 添加装配工程图剖视图	193
7.4.3 添加标注尺寸	194
7.5 装配阀门装配体实例	194
第8章 数控加工基础	198
8.1 数控加工概述	198
8.1.1 数控加工基本原理	198
8.1.2 数控机床的组成、工作原理及其分类	199
8.1.3 数控编程的内容与方法	201
8.1.4 数控编程的方法	202
8.1.5 数控编程的基本知识	202
8.2 加工类型简介	205
8.3 数控加工的过程	208
8.4 操作导航工具	212
8.4.1 操作导航工具视图	212
8.4.2 参数继承关系	214
8.4.3 操作导航工具的快捷菜单	214
8.5 操作导航工具的使用实例	223
第9章 创建父节点组	228
9.1 创建几何体父节点组	228
9.1.1 创建几何体的一般步骤	228
9.1.2 创建加工坐标系	230
9.1.3 创建铣削几何体、工件几何体	231
9.1.4 创建铣削边界	235
9.1.5 创建铣削区域	240
9.1.6 创建永久边界	241
9.2 创建刀具父节点组	245
9.2.1 创建刀具的步骤	245
9.2.2 创建铣刀	245
9.2.3 创建孔加工刀具	249
9.2.4 创建车削加工刀具	250
9.2.5 从刀库中选取刀具	251
9.3 创建加工方法	253
9.3.1 创建加工方法的步骤	253
9.3.2 指定加工余量和公差	253
9.3.3 设置进给量	254
9.3.4 设置刀具路径显示颜色	255
9.3.5 设置刀具路径显示方式	255
9.4 创建程序组	256
9.5 创建操作	257
9.5.1 创建加工操作的步骤	257
9.5.2 在操作对话框中重新选择或编辑对象	258
9.6 定模板型框加工实例	258
第10章 平面铣和型腔铣	266
10.1 平面铣和型腔铣概述	266
10.2 创建平面铣操作	267
10.3 创建面铣操作	269
10.4 创建型腔铣操作	270
10.5 创建平面铣操作实例	271
10.6 创建型腔铣操作实例	276
10.7 需要的几何体	278
10.7.1 平面铣	278
10.7.2 面铣	281
10.7.3 型腔铣	282
10.8 各项加工参数的设置	283
10.8.1 切削方法和步距	283
10.8.2 附加刀路	286
10.8.3 切削角	287
10.8.4 进退刀	287
10.8.5 切削选项	293
10.8.6 拐角控制	298
10.8.7 避让几何体	299
10.8.8 进给率	301
10.8.9 机床控制	302
10.9 型腔铣实例	303
第11章 固定轴铣	308
11.1 创建固定轴铣操作	309
11.1.1 方法	309
11.1.2 创建固定轴曲面轮廓铣刀轨实例	311
11.2 几何体和驱动方式	313
11.2.1 几何体	313
11.2.2 驱动方式	315
11.3 刀轴与投射矢量	327
11.3.1 刀轴	327
11.3.2 投影矢量	328
11.4 切削参数和非切削运动参数	328
11.4.1 切削参数	328
11.4.2 非切削运动参数	332
11.4.3 使用非切削运动实例	335
11.5 塑料吹风机模具型芯的加工实例	338
第12章 点位加工	343
12.1 创建点位加工操作	343
12.1.1 创建加工几何	344
12.1.2 创建刀具	345
12.1.3 创建操作	346
12.1.4 创建中心钻的点位操作实例	348
12.2 设置点位加工几何参数	355
12.2.1 指定加工位置	356
12.2.2 工件表面和加工底面设置	356
12.3 一般参数设置	357
12.4 循环控制	358
12.5 优化刀具路径	361
12.6 创建钻孔操作实例	363
第13章 后置处理	369
13.1 后置处理简介	369
13.2 POSTBUILD的使用	370
13.2.1 POSTBUILD菜单	370
13.2.2 用POSTBUILD创建后处理	372
13.2.3 机床结构参数设置	377
13.2.4 程序与刀具路径	378
13.2.5 N/C代码定义	379
13.2.6 文件输出设置	381
13.2.7 文件预览	382
13.3 UG/POST的使用	382
13.3.1 在UG NX4加工环境下进行后置处理	382
13.3.2 在操作系统环境中进行后置处理	383
13.4 创建SAJO5A数控加工中心的后置处理器实例	384
第14章 旋转体及轴类零件建模综合实例	395
14.1 传动轴	395
14.1.1 建模分析	395
14.1.2 具体建模步骤	396
14.2 车轮	403
14.2.1 建模分析	403
14.2.2 具体建模步骤	406
第15章 曲面类产品建模综合实例	416
15.1 兔子	416
15.1.1 建模分析	416
15.1.2 具体建模步骤	417
15.2 电风扇叶片	431
15.2.1 建模分析	431
15.2.2 具体建模步骤	432