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(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助制造和計(jì)算機(jī)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(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)起著至關(guān)重要的作用，在航空、汽車、機(jī)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(gè)模塊以及相應(yīng)的功能在機(jī)械設(shè)計(jì)中廣泛運(yùn)用。UG軟件不僅有強(qiáng)大的實(shí)體建模、曲面造型，虛擬裝配等是其他軟件無(wú)法比擬的。

關(guān)鍵詞：UG；CAD模塊；CAE模塊；CAM模塊

1.UG軟件的簡(jiǎn)介

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

2.UG軟件的特點(diǎn)

UG軟件不僅可以滿足從產(chǎn)品設(shè)計(jì)到產(chǎn)品生產(chǎn)整個(gè)過(guò)程無(wú)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(jì)等其他的領(lǐng)域?？梢蕴峁?qiáng)大的建模技術(shù)和曲面構(gòu)建，能夠完成非常復(fù)雜的模型設(shè)計(jì)。在UG版面的設(shè)計(jì)中，它包含了多種模塊，它的各項(xiàng)功能都是通過(guò)各個(gè)模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)的。UG在設(shè)計(jì)產(chǎn)品的過(guò)程中通過(guò)最初的零件設(shè)計(jì)到最終的產(chǎn)品生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了真正意義上的無(wú)紙化產(chǎn)品設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)出理想的模型。

3.UG軟件的應(yīng)用

UG軟件的各個(gè)功能都是通過(guò)各自的應(yīng)用模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)的，UG的各個(gè)功能的模塊可以從UG界面的通過(guò)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(lái)實(shí)現(xiàn)不同的用途，它主要應(yīng)用在航空航天、機(jī)械和電子等多個(gè)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(shí)體建模、草圖應(yīng)用、裝配、工程圖以及曲面曲線的設(shè)計(jì)等一些基礎(chǔ)的知識(shí)，都是運(yùn)用基本功能的角色來(lái)實(shí)現(xiàn)的。下面我主要從以下幾個(gè)常用的模塊來(lái)說(shuō)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(dòng)UG系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行的第一個(gè)模塊，也是我們進(jìn)入U(xiǎn)G軟件使用其他模塊共同運(yùn)行的平臺(tái)。它支持關(guān)鍵操作，包括打開(kāi)一個(gè)已經(jīng)保存的UG文件，建立新的部件文件，存儲(chǔ)等文件操作；它主要包含了主菜單欄、下拉式菜單、浮動(dòng)工具條和資源條等，它是對(duì)所有其他UG應(yīng)用的必要基礎(chǔ)。

3.1.2建模模塊

實(shí)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(shí)體，它根據(jù)零件的特點(diǎn)選擇不同的零件設(shè)計(jì)方法。UG軟件采用參數(shù)化和非參數(shù)的設(shè)計(jì)思路，工具和工具欄之間有著相應(yīng)的設(shè)計(jì)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(lái)，便于查找和使用。在UG軟件中菜單欄以樹(shù)枝狀的形式呈現(xiàn)，對(duì)零件的設(shè)計(jì)修改具有快捷、準(zhǔn)確、可靠的特點(diǎn)，還對(duì)零件的尺寸修改以及相似零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有獨(dú)到的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。實(shí)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(duì)零件設(shè)計(jì)的模塊中進(jìn)行的更改可以自動(dòng)、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(duì)設(shè)計(jì)的零件所做的更改可以自動(dòng)的反應(yīng)在零件上，而不像其他的軟件一處錯(cuò)誤可能要重新來(lái)過(guò)或刪掉錯(cuò)誤以后的部分重新做，UG軟件會(huì)相應(yīng)的改動(dòng)，這樣就減少了不必要的錯(cuò)誤或漏洞，節(jié)省時(shí)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(jì)上，使我們?cè)O(shè)計(jì)出來(lái)的零件更先進(jìn)，更安全。

3.1.3裝配建模

在UG軟件中可以進(jìn)行裝配模塊的設(shè)計(jì)，從字面意思我們可以了解到裝配是一個(gè)面向團(tuán)隊(duì)的設(shè)計(jì)，它是通過(guò)一個(gè)個(gè)小的部件來(lái)進(jìn)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(guò)程就是在裝配中建立各個(gè)部件之間的鏈接關(guān)系詞。她是通過(guò)一定的配對(duì)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(shí)體是被裝配引用，而不是被復(fù)制，整個(gè)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(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，設(shè)計(jì)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(jī)械制圖中，我們根據(jù)不同的零件選擇圖紙的大小，然后進(jìn)入工程制圖，根據(jù)所畫(huà)的實(shí)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(hào)、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(jì)到生產(chǎn)的一個(gè)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(lái)講就是零件的加工，它利用計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)設(shè)備管理控制和操作的過(guò)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(shí)的運(yùn)動(dòng)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(fèi)品、高科技產(chǎn)品、通用機(jī)械汽車、航天航空、日用消費(fèi)品、高科技產(chǎn)品、通用機(jī)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(lái)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(diǎn)再進(jìn)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(jìn)行刀軌驗(yàn)證和編輯，最后進(jìn)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(yùn)動(dòng)仿真模塊，運(yùn)動(dòng)仿真是動(dòng)力學(xué)中運(yùn)動(dòng)分析，根據(jù)運(yùn)動(dòng)分析主要找到模型的受力分析點(diǎn)來(lái)進(jìn)行分析。運(yùn)動(dòng)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(jì)（加長(zhǎng)或縮短構(gòu)件的力臂長(zhǎng)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(guò)受力分析，對(duì)分析后的結(jié)果進(jìn)行處理，運(yùn)動(dòng)仿真具有前處理、后處理和結(jié)算的能力。通過(guò)分析的模型進(jìn)行動(dòng)畫(huà)模擬達(dá)到完美效果。

4. 結(jié)束語(yǔ)

UG軟件在機(jī)械設(shè)計(jì)中的作用非常大，它不僅功能齊全，而且操作也很方便，通過(guò)它強(qiáng)大的功能模塊，來(lái)完成產(chǎn)品的完美設(shè)計(jì)。通過(guò)我們對(duì)軟件不斷的學(xué)習(xí)，更好的去掌握和運(yùn)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(lái)越多的人群去使用，UG軟件的發(fā)展趨勢(shì)必然成為設(shè)計(jì)者的首選軟件。

（作者單位：惠州經(jīng)濟(jì)職業(yè)技術(shù)學(xué)院）

參考文獻(xiàn)：

[1]《UGNX7.5完全自學(xué)手冊(cè)》鐘日銘機(jī)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(jì)教研室清華大學(xué)出版社2009年10月1日

[3]《UGNX6.0機(jī)械設(shè)計(jì)（實(shí)戰(zhàn)篇）》申愛(ài)民中國(guó)鐵道出版社2010年12月