王紅芳

摘要：隨著技術(shù)的不斷的更新與發(fā)展，UG 軟件是計算機輔助設(shè)計、計算機輔助制造和計算機輔助工程（CAD/CAE/CAM）系統(tǒng)軟件，該軟件和其他的軟件相比涵蓋的方面比較廣泛，該軟件對機械設(shè)計起著至關(guān)重要的作用，在航空、汽車、機械、模具和家電等工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛。UG軟件的各個模塊以及相應(yīng)的功能在機械設(shè)計中廣泛運用。UG軟件不僅有強大的實體建模、曲面造型，虛擬裝配等是其他軟件無法比擬的。

關(guān)鍵詞：UG；CAD模塊；CAE模塊；CAM模塊

1.UG軟件的簡介

UG NX 是美國公司推出的CAD/CAE/CAM一體化軟件，它的功能比較強大，相比其他的軟件，UG是當(dāng)今世界上最先進的計算機輔助設(shè)計、分析和制造軟件之一，它包含了多種的應(yīng)用模塊，可以實現(xiàn)繪圖，實體設(shè)計，裝配工程圖等創(chuàng)建和加工，通過市場調(diào)研，UG軟件廣泛應(yīng)用機械制造的各個行業(yè)中，可以完全滿足設(shè)計者的需求，真正的實現(xiàn)了各個模塊之間的自由切換。

2.UG軟件的特點

UG軟件不僅可以滿足從產(chǎn)品設(shè)計到產(chǎn)品生產(chǎn)整個過程無縫鏈接，它廣泛應(yīng)用在航空、航天、汽車、人體模型、模具設(shè)計等其他的領(lǐng)域?？梢蕴峁姶蟮慕＜夹g(shù)和曲面構(gòu)建，能夠完成非常復(fù)雜的模型設(shè)計。在UG版面的設(shè)計中，它包含了多種模塊，它的各項功能都是通過各個模塊來實現(xiàn)的。UG在設(shè)計產(chǎn)品的過程中通過最初的零件設(shè)計到最終的產(chǎn)品生產(chǎn)實現(xiàn)了真正意義上的無紙化產(chǎn)品設(shè)計，設(shè)計出理想的模型。

3.UG軟件的應(yīng)用

UG軟件的各個功能都是通過各自的應(yīng)用模塊來實現(xiàn)的，UG的各個功能的模塊可以從UG界面的通過選擇起始下拉式菜單找到所有的應(yīng)用模塊，由不同的功能模塊，來實現(xiàn)不同的用途，它主要應(yīng)用在航空航天、機械和電子等多個方面，像我們學(xué)院的學(xué)生主要學(xué)習(xí)的應(yīng)用模塊有實體建模、草圖應(yīng)用、裝配、工程圖以及曲面曲線的設(shè)計等一些基礎(chǔ)的知識，都是運用基本功能的角色來實現(xiàn)的。下面我主要從以下幾個常用的模塊來說明。

3.1 CAD模塊

CAD模塊在UG軟件中主要包括軟件用戶的基本環(huán)境、建模模塊、裝配模塊和制圖模塊。

3.1.1用戶的基本環(huán)境（Gateway）

基本環(huán)境在UG軟件中是最基礎(chǔ)的，它啟動UG系統(tǒng)自動運行的第一個模塊，也是我們進入UG軟件使用其他模塊共同運行的平臺。它支持關(guān)鍵操作，包括打開一個已經(jīng)保存的UG文件，建立新的部件文件，存儲等文件操作；它主要包含了主菜單欄、下拉式菜單、浮動工具條和資源條等，它是對所有其他UG應(yīng)用的必要基礎(chǔ)。

3.1.2建模模塊

實體建模集成了基于約束的特征建模和幾何建模兩種方法，提供了復(fù)合的建模方案，能夠使用戶方便了建立二維和三維線框、掃描和旋轉(zhuǎn)實體，它根據(jù)零件的特點選擇不同的零件設(shè)計方法。UG軟件采用參數(shù)化和非參數(shù)的設(shè)計思路，工具和工具欄之間有著相應(yīng)的設(shè)計關(guān)聯(lián)性，在軟件中經(jīng)常把一些比較常用的工具顯示出來，便于查找和使用。在UG軟件中菜單欄以樹枝狀的形式呈現(xiàn)，對零件的設(shè)計修改具有快捷、準(zhǔn)確、可靠的特點，還對零件的尺寸修改以及相似零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計具有獨到的技術(shù)優(yōu)勢。實體建模是特征建模和自由形狀建模的必要基礎(chǔ)。在UG軟件中對零件設(shè)計的模塊中進行的更改可以自動、快速、準(zhǔn)確地反應(yīng)到裝配、工程圖等相應(yīng)關(guān)聯(lián)模塊中去，同樣，如果在裝配模塊和工程圖型中對設(shè)計的零件所做的更改可以自動的反應(yīng)在零件上，而不像其他的軟件一處錯誤可能要重新來過或刪掉錯誤以后的部分重新做，UG軟件會相應(yīng)的改動，這樣就減少了不必要的錯誤或漏洞，節(jié)省時間提高了工作效率，使我們的工作人員可以把大把的精力主要集中在零件設(shè)計上，使我們設(shè)計出來的零件更先進，更安全。

3.1.3裝配建模

在UG軟件中可以進行裝配模塊的設(shè)計，從字面意思我們可以了解到裝配是一個面向團隊的設(shè)計，它是通過一個個小的部件來進行裝配的，裝配導(dǎo)航器提供裝配結(jié)構(gòu)的圖形顯示，方便選擇和操作。裝配過程就是在裝配中建立各個部件之間的鏈接關(guān)系詞。她是通過一定的配對關(guān)聯(lián)條件在部件之間建立相應(yīng)的約束關(guān)系，從而確定部件在整體裝配中的位置。在裝配中，部件的幾何實體是被裝配引用，而不是被復(fù)制，整個裝配部件都保持關(guān)聯(lián)性。UG軟件支持三種裝配方法：從頂向下裝配、從底向上裝配和混合裝配。

3.1.4工程制圖

工程制圖是UG計算機輔助設(shè)計的重要內(nèi)容，設(shè)計人員首先拿到的是工程制圖，不同的零件所用的圖紙的大小也是有規(guī)定的，在我們所學(xué)的機械制圖中，我們根據(jù)不同的零件選擇圖紙的大小，然后進入工程制圖，根據(jù)所畫的實體模型投影出二維平面圖，主要包括一些常用的視圖以及一些剖視圖，視圖中必須要有完整的尺寸標(biāo)注、表面粗糙度、形位公差符號、技術(shù)要求等，繪制產(chǎn)品的平面工程圖是從模型的設(shè)計到生產(chǎn)的一個重要部分，零件工程圖的構(gòu)建是他們結(jié)合的一座橋梁。

3.2CAM加工模塊

CAM在UG軟件通俗的來講就是零件的加工，它利用計算機來進行生產(chǎn)設(shè)備管理控制和操作的過程。它輸入信息是零件的工藝路線和工序內(nèi)容，輸出信息是刀具加工時的運動軌跡（刀位文件）和數(shù)控程序。它主要應(yīng)用中汽車、航天航空、日用消費品、高科技產(chǎn)品、通用機械汽車、航天航空、日用消費品、高科技產(chǎn)品、通用機械中。它的主要步驟包括：部件模型然后設(shè)置所用的加工環(huán)境，接下來創(chuàng)建或設(shè)置程序，加工使用的刀具、幾何體和方法節(jié)點再進行創(chuàng)建操作，制定操作的參數(shù)設(shè)置，所有的設(shè)置完畢之生成刀位軌跡進行刀軌驗證和編輯，最后進行后處理生成NC代碼。

3.3 CAE模塊

UG的CAE模塊主要是指的運動仿真模塊，運動仿真是動力學(xué)中運動分析，根據(jù)運動分析主要找到模型的受力分析點來進行分析。運動仿真模塊的分析結(jié)果可以指導(dǎo)零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計（加長或縮短構(gòu)件的力臂長度，修改凸輪型線、調(diào)整齒輪比等）或調(diào)整零件的材料（減輕或加重及增加硬度等）。通過受力分析，對分析后的結(jié)果進行處理，運動仿真具有前處理、后處理和結(jié)算的能力。通過分析的模型進行動畫模擬達到完美效果。

4. 結(jié)束語

UG軟件在機械設(shè)計中的作用非常大，它不僅功能齊全，而且操作也很方便，通過它強大的功能模塊，來完成產(chǎn)品的完美設(shè)計。通過我們對軟件不斷的學(xué)習(xí)，更好的去掌握和運用軟件，使我們精益求精，隨著軟件版本的不斷更新和功能不斷完善，將有越來越多的人群去使用，UG軟件的發(fā)展趨勢必然成為設(shè)計者的首選軟件。

（作者單位：惠州經(jīng)濟職業(yè)技術(shù)學(xué)院）

參考文獻：

[1]《UGNX7.5完全自學(xué)手冊》鐘日銘機械出版社2011年1月1日

[2]《UGNX6.0中文版基礎(chǔ)教程》云杰漫步多媒體科技CAX設(shè)計教研室清華大學(xué)出版社2009年10月1日

[3]《UGNX6.0機械設(shè)計（實戰(zhàn)篇）》申愛民中國鐵道出版社2010年12月