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1 1 1UG软件特点 UG是当今最先进的计算机辅助设计 分析和制造软件 广泛应用于航空航天 汽车 造船 通用机械和电子等工业领域 UG提供了一个基于过程的产品设计环境 使产品开发从设计到加工真正实现了数据的无缝集成 从而优化了企业的产品设计与制造 1 1UG软件概述 1 UGNX系列软件主要有以下特点 UG远远超出了传统的CAD设计方法 它采用独特技术提高了机械设计效率 减少了时间及资源上的浪费 UG软件包含了众多适应不同需求的功能模块 UG的设计十分精准 适用于任何尺寸和复杂产品的设计需求 具有统一的数据库 实现了CAD CAM CAE等模块之间的无缝数据交换 采用复合建模技术 可实现实体建模 曲线建模 曲面建模等 2 自由曲面建模 它把实体建模与曲面建模技术融合在一组强大的工具中 并提供全面的编辑功能 工程制图 它可以使任何设计师 工程师和绘图员能从UG三维实体模型得到相关的二维工程图 钣金设计 它是基于参数 特征方式的钣金零件建模功能模块 可生成复杂的钣金零件 并可对其进行参数化编辑 装配建模 它提供了自上而下和自下而上两种装配方法 模拟实际的机械装配过程 利用约束将各个零件图形装配成一个完整的机械结构 3 2 CAM模块 CAM ComputerAidedManufacturing 计算机辅助制造 主要包括加工基础 后处理 型芯和型腔铣削 线切割等模块 加工基础 提供基于UG的所有加工模块的基础框架 后处理 使用户可以方便地建立自己的加工后置处理程序 4 型芯和型腔铣削 提供了粗加工单个或多个型腔的功能 并可以通过容差型腔铣削加工设计精度低 曲面间有间隙和重叠的形状 线切割 可以进行2轴和4轴线切割加工 并可以运用多种线切割方式 3 CAE模块 CAE ComputerAidedEngineering 计算机辅助工程 主要包括机构运动及运动力学分析 结构分析 注塑流体仿真等模块 5 机构运动及运动力学分析 提供了机械运动系统的虚拟样机 结构分析 它是一个集成化的建模分析工具 能对零件装配前后进行处理 用于工程仿真和性能评估 注塑流体仿真 它是对注塑模零件的塑料流动进行仿真的工具 1 1 3UG产品设计过程 使用UG软件进行产品设计时应遵循一定的设计过程 才能保证结果的合理性和正确性 其设计过程一般包括以下五步 6 第一步 设计前的准备 阅读设计项目 了解设计目的 收集设计中所需的数据 而后编写相应的说明 层次结构等 第二步 充分地理解设计的模型 比如应该了解主要的设计参数 结构以及约束等设计中需要注意的方面 第三步 关键结构的设计 主要是对产品的主体结构进行设计 比如确定产品轮廓 轴线和定位孔等 第四步 零件的相关设计 主体结构设计完成后 需要单独设计每个零件结构 第五步 细节的处理 模型设计完成后 还需要对细节进行修改 以达到产品的设计要求 7 1 1 4UG的三维建模方法 UG建立三维模型文件主要是通过 特征 来实现的 所谓 特征 就是代表元件某一方面特性的操作 直接使用 长方体 圆柱 圆锥 和 球 或 拉伸 回转 扫略 和 管道 等特征操作生成实体 再就是将曲面进行 加厚 操作 同样可生成实体 在创建好实体后 对其进行 孔 刀槽 凸起 等特征操作 从而制作出复杂的三维模型 8 1 1 5UG特征的关系 从上一节中 我们了解到UG主要是通过使用 特征 来创建三维图形的 这里需要注意的是 如果一个特征取决于另一个对象而存在 则它是此对象的子对象或相关对象 而此对象反过来就是其子特征的父特征 父特征可以有多个子特征 而子特征也可以有多个父特征 作为子特征的特征同时也可以是其他特征的父特征 9 例如 如下图所示 中图的 抽壳 特征在第一个 回转 特征形成的实体上创建 所以 回转 特征即是 抽壳 特征的父特征 选中 子特征 比如这里选中 抽壳特征 在左侧的 部件导航器 中打开 相关性 标签 如下边右图所示 在其列表中可以见到作为父特征的 回转 特征 回转特征创建的实体 给回转实体添加了抽壳特征 特征之间的关系 10 启动UG后 系统将显示下图所示的操作界面 单击此按钮可以新建UG文件 单击此标签可以选择UG的基本功能 单击打开以前操作的UG文件 这里是一些基本的帮助信息 11 选择 文件 新建 菜单或单击工具栏中的 新建 按钮 均可打开下图所示 新建 对话框 选择默认的新建文件类型 模型 单击 确定 按钮打开绘图界面 关于这些文件类型的意义 在下边 文件的新建 操作中将详细讲述 12 1 2 1菜单栏 与大部分软件一样 UG中的菜单提供了一组分类安排的命令 其工具栏提供了一组常用操作命令 标题栏 菜单栏 工具栏区 导航栏 历史记录窗口 绘图区 13 下面首先简要介绍一下各主菜单项的功能 文件 该菜单项主要提供了一组与文件操作相关的命令 如新建 打开 保存和打印文件等 编辑 提供了一组与对象和特征编辑相关的命令 如复制 粘贴 选择 移动 显示 隐藏 设置曲线参数等 视图 提供了一组与视图调整相关的命令 如模型的着色 渲染 设置布局 光源和摄像机等 插入 利用其中的命令可在模型中插入各种特征 以及将数据从外部文件添加到当前模型中 格式 用于控制图层 坐标系 引用集 将对象转移到需要的图层 将对象和特征进行编组操作等 14 工具 主要作用是放置使用者所有应用模块的工具 通过此菜单可开启所需的工具条 比如可选择 工具 定制 菜单 在打开的对话框中就可以对各种工具条进行定制 另外还可以打开电子表格 表达式编辑框等实用工具 装配 装配菜单在装配模式下 具有较多的选项 比如可用于生成爆炸视图 编辑装配结构 进行克隆等操作 在普通建模模式下只具有生成装配报告等功能 信息 其主要的功能是列出所指定的项目或零件的信息 15 分析 提供了一组测量和分析命令 使用这些命令可显示模型的有关信息并修改分析模型的参数 例如 比较两个零件间特征或几何的差异 测量模型的长度 角度 区域等几何属性 以及分析装配间隙等 首选项 提供了一些选项 可用于设置当前的操作环境 窗口 用于新建工作窗口 并设置窗口间的排列方式 以及在打开的窗口间切换等操作 帮助 用来访问软件帮助主页 获取即时帮助 以及了解软件版本信息和客户服务信息等 16 1 2 2工具条 系统默认打开 并经常使用的工具条是 标准 视图 实用 和 分析 工具条 位于工具栏区的上边一排 下面对这些工具条进行一下介绍 标准工具条 单击此按钮将弹出一 开始 菜单 选择菜单中的项可在UG的各个功能模块间切换 这几个按钮分别用于 新建 打开 和 保存 文件的操作 这几个按钮分别用于对对象进行 剪切 复制 粘贴 和 删除 操作 这两个是 撤销 和 重新操作 按钮 单击此按钮可生成所选择对象的分析报告 此报告是对象的详细说明文字 通过单击该 下拉 按钮 在弹出的菜单中可以选择其他命令 17 视图工具条 单击此 适合窗口 按钮后 系统将自动调整工作视图 以显示视图中的所有对象 单击此按钮后 在操作区画一个框 系统工作区将显示框中的部分 单击此按钮后 系统会根据选择的对象自动调整视图 以完全显示此对象 这三个按钮分别用于 放大 缩小 旋转 和 平移 视图 这两个按钮可将对象 截断 以利于绘制一些复杂的对象 这是一组切换视角的操作按钮 单击右侧的下拉按钮 可以令当前工作区以 左 右 前 等方向显示 此按钮用于改变视图的投影方式 在 平行投影 和 透视投影 中切换 这是一组改变对象的渲染方式的操作按钮 比如可以让对象只以线框显示 通过此下拉按钮可以设置工具条中的其他操作按钮 也可隐藏按钮 18 实用工具条 这两个按钮分别用于 显示 隐藏 坐标系和重定位当前的坐标系 这三个按钮用于设置对象的显示和隐藏 单击此下拉按钮可添加或删除实用工具按钮 此按钮用于调整对象的显示状态 比如调整对象的 图层 线形 透明度 和 颜色 等 分析工具条 分析工具就是用来分析对象创建的是否正确的工具 比如可测量对象的 长 宽 并测量角度等 单击此下拉按钮可添加或删除分析工具按钮 19 在此下拉列表中可设置当前限制选择的对象区域 比如可设置只能选择 边 面 实体 或 特征 等 此按钮可以对选择对象的细节进行过滤 比如可设置只能选择 黄 颜色的对象等 重置 选择杆 为初始状态 这三个按钮功能分别为 隐藏选择线框 取消所有对象的选择 和 在部件导航器中查找 选择杆工具条 20 除了上面介绍的工具条外 UG还针对不同的工作模块提供了大量的实用操作工具条 要打开或关闭这些工具条 可在工具条区域单击鼠标右键 然后从弹出的快捷菜单中进行选择 21 通常实用工具条中只显示了部分按钮 添加或移除按钮的方法为 单击工具条右上角的下三角按钮 然后单击 添加或移除按钮 按钮 选择相应的菜单进行设置 通过勾选来添加按钮 显示了部分按钮 22 1 2 3导航栏 装配导航器用于对组件进行装配 在装配章节中将对此导航器进行详细讲述 这两个导航器分别用于即时访问网站 以及查看历史操作记录 ProcessStudio导航栏用于仿真控制 比如添加 电子冷却系统 等 角色导航器用于设置当前工作界面中使用的系统功能 Systemvisualizationscene导航器用于设置 艺术外观 模式下的背景 部件导航器用于切换模型视图 切换摄像机视图 编辑表达式和对模型的历史记录进行操作等 当需要对模型进行渲染或分析时 使用该窗口中的选项可以快速地定义模型的材料 ManufacturingWizards导航器为加工向导 窗口中提供的是进入CAM中各个功能模块的向导 23 1 2 4操作区 操作区 也叫 绘图区 是UG的工作区域 用于显示或制作模型 操作区 操作区的快捷操作菜单 模型 绝对坐标系 24 运行UGNX5 0 新建或打开一个文件 单击工具条中的倒三角按钮 选择 添加或移除按钮 定制 命令 1 1 3上机实践 工具条的定制 25 在打开的 定制 对话框中取消 选择杆 前的 勾 然后勾选 曲线 及 曲面 项 完成后单击 关闭 按钮 完成工具条的定制 2 添加的 曲线 和 曲面 工具条 26 1 4 1新建文件 启动UGNX5 0后 单击 新建 按钮或选择 文件 新建 菜单 1 1 4UG的文件操作 27 在打开的 文件新建 对话框中选择模型标签页中的 模型 项 设置其单位 名称及保存位置 然后单击 确定 按钮完成文件的新建 2 文件类型 28 为了方便后面的学习 下面简单介绍一下各种UG文件的特点 模型 模型样式1 和 模型蓝图样式 用来建立模型文件 其中 模型 是带有基准坐标的建模文件 模型样式1 是带有基准坐标和X Y平面栅格的建模文件 模型蓝图样式 和 模型样式1 相似 不过它里面模型的颜色为蓝色 模型 模型样式1 模型蓝图样式 29 装配 用来建立装配文件 在本书第11章 组件装配 中使用了该文件类型 外观造型设计 用来创建精美的曲线 曲面造型 该模式下包含许多专业的设计工具 如艺术曲线 艺术曲面 艺术编辑 艺术实体等 同时还可以添加背景 阴影 光线等 30 NX钣金 和 航空钣金 用来创建钣金文件 其中 航空钣金 主要用于航空方面的钣金设计 在本书第9章 NX钣金 中使用了 NX钣金 文件类型 逻辑布线 机械布管 和 电气布线 都用于在装配中绘制不同类型的管道线 毛坯 是不带基准坐标的简化建模文件 31 1 4 2打开和导入文件 选择 文件 打开 菜单或在工具栏中单击 打开 按钮 可打开 打开部件文件 对话框 在该对话框中选择已存在的模型文件 而后单击 OK 按钮完成文件的装载 UG也可导入其他工程软件 如Pro E 制作的模型文件 选择 文件 导入 Pro E 命令 然后在打开的对话框中选择要导入的Pro E文件即可 32 文件的保存十分简单 选择 文件 保存 菜单或单击工具栏中的 保存 按钮 即可完成文件的保存 1 4 3保存文件 如果需要将当前图形另存为一个文件 可选择 文件 另存为 菜单 打开 部件另存为 对话框 重新设置文件名 保存位置和文件类型 然后单击 OK 按钮将文件保存 33 1 4 4文件间的切换 在有多个模型同时打开时 如果需要从一个文件切换到另一个文件进行操作 可打开 窗口 菜单 该菜单中包含了所打开的文件列表 单击要切换的文件名便可以在不同的文件之间切换 34 1 5 1使用鼠标和键盘快速调整视图 1 5UG视图调整 在UG中 鼠标滚轮 同时又是鼠标中键 非常重要 使用它能够快速缩放 平移和旋转视图 此外这3个键在不同的位置与键盘的一些按键组合使用可以实现不同的功能 具体作用如下表所示 35 按住鼠标中建 光标变为形 拖动鼠标可以旋转视图 按住 Shift 鼠标中建 光标变为手形 此时拖动鼠标可以移动视图 36 1 5 2使用视图工具条调整视图 除了可以利用鼠标和按键快速调整视图外 通过单击 视图 工具栏中的工具按钮还可对视图进行更多的调整 如图所示 对于前边的几个按钮 其作用与鼠标的快捷操作基本相同 37 剖切 按钮 允许创建横截面视图 以更好的观察模型的内部结构 下面着重看一下 剖切 显示模式 和 保存工作视图 按钮的作用 38 选中一实体 单击 剖切 按钮后 系统将弹出 剖切定义 对户框 并自动以实体的中心为坐标轴的原点 在坐标的适当平面上进行剖切 如果对剖切面不满意 可以在 剖切定义 对话框中进行调节 如图所示 未剖切的实体 注意通过调整此坐标的位置 可以得到不同的剖切效果 剖切的实体 39 显示模式 按钮 单击该按钮将弹出一下拉菜单 选中不同的选项 在工作区中所显示的视图样式有所不同 如选择 静态线框 模式 那么在操作区中 对象将只以线框的形式表示出来 类似于传统AutoCAD的操作界面 如图所示 线框样式显示的实体 40 保存工作视图 按钮 单击该按钮将弹出如下边左图所示的 保存工作视图 对话框 在名称一栏中填写新视图的名称 单击 确定 按钮即可将当前视图保存下来 要使用保存的视图 只需右击操作区 选择 定向视图 定制视图 命令 打开定制视图对话框 在此对话框中选中我们原先保存的视图即可 41 1 6 1图层操作 UG中默认为设计者提供了256个可操作图层 在每个图层中可以创建任意数量的对象 但是当前的工作图层只能有一个 其他图层可以设置为可见或不可见 或者有些图层可以设置为 可选择 状态 1 6UG图层和坐标系 图层相当于传统设计者使用的透明图纸 在每个图层中设计一部分内容 然后将图层叠加起来就构成模型的整体 从而方便绘制和管理对象 在UG中 图层是三维的 42 可以通过 格式 菜单下的菜单项操作图层 这其中最常使用的菜单是 图层设置 项 选择后将打开 图层设置 对话框 在此对话框中 可以将某图层设置当前工作层 或设置为 不可见 可选 状态等 43 1 6 2坐标系操作 UG的工作坐标系主要使用笛卡儿坐标系 笛卡儿坐标系可以使用右手定则来判断X Y Z轴的方向 右手定则是指右手拇指 食指和中指 三指成90 张开 拇指代表正X轴方向 食指代表正Y轴方向 那么中指方向即为正Z轴方向 44 单击实用工具条中的 显示WCS 按钮即可显示工作坐标系 然后通过选择 格式 WCS 动态 菜单 可以通过拖动工作坐标系的坐标轴来移动坐标系 45 1 7 1创建对象 新建一个模型文件 单击 特征 工具条中的 圆柱 按钮 打开 圆柱 对话框 1 在 轴 标签栏中保持默认 再在 属性 标签栏中将 直径 设为 50 高度 设为 80 单击 确定 按钮即可完成圆柱对象的新建 2 1 7UG的对象操作和管理 其他对象的创建与此相似 46 1 7 2选择对象 选择对象是一个最普遍的操作 下面来看一下选择对象的方法 在工作区利用鼠标单击可选择对象 选中对象后 默认情况下对象颜色将变为红色 继续单击其他对象可选择多个对象 此外 利用鼠标在对象周围拖出一个方框 方框内的对象将全部被选中 单击即可将其选中 47 可在这里单击选择要操作的对象 在 部件导航器 对话框的 模型历史记录 列表中选择 48 在 编辑 选择 二级菜单中提供了多种选择对象的方法和类型过滤方法 如选择 最高选择优先级 边 菜单 那么在选择模型时 将非常容易的选取边 选择此项后将非常容易的选择边 49 选择 信息 对象 菜单 打开 类选择 对话框 可以设置某些限定条件选择不同种类的对象 从而提高工作效率 要取消对象的选取 可采用以下几种方法 按 Esc 键 可取消全部对象的选取 按 Shift 鼠标左键 可取消选取单击的对象 按 Ctrl Shift 鼠标左键 在取消当前选择的同时选取光标所指的对象 50 1 7 3删除对象 删除对象的方法十分的简单 就是在选择好要删除的对象后 直接按 Delete 键 或在 标准 工具条中单击 删除 按钮 即可完成删除 如果想撤销删除 只需单击 标准 工具条中的 撤销 按钮 在删除对象时我们需要注意以下几点 不能删除非独立存在的对象 如实体的表面 包括其他特征的对象等 不能直接删除被其他对象引用的对象 如通过 拉伸 曲线生成实体后 不能将该曲线删除 在对象删除后 若执行了 保存 命令后将无法恢复 51 显示 单击 实用工具 工具条中的 显示 按钮 然后在工作区选择要显示的对象 并在打开的 类选择 对话框中单击 确定 按钮即可 隐藏 选择好要隐藏的对象后 单击 实用工具 工具条中的 隐藏 按钮 即可将对象隐藏 1 7 4隐藏对象 52 1 8上机实践 视图调整和对象操作练习 启动UG软件 单击菜单栏的 打开 按钮 在打开的 打开部件文件 对话框中 选择本书提供的素材文件 1 7 luntai sc prt 单击 OK 按钮 工作区中显示打开文件后画面 1 53 单击 实用 工具条中的 显示WCS 按钮 观察 操作区 中的变化 注意观察此处显示的坐标 2 单击 视图 工具栏中的各个按钮 观察模型显示效果 图中为线框显示的轮胎 3 54 再练习滚动鼠标中键调整视图大小 以及按住 Shift 鼠标中键 平移视图 对轮胎进行观察 右击 部件导航器 中隐藏的 基准坐标系 在弹出的快捷菜单中选择 显示 将基准坐标系显示出来 4 再次单击 显示WCS 按钮将WCS坐标隐藏 然后右击 基准坐标系 在弹出的快捷菜单中选择 隐藏 命令 将 基准坐标系 隐藏观察视图区中的效果 5 55 6 单击 视图 工具栏中的 缩放 按钮 框选轮胎的一部分 松开左键观察视图的变化 最后单击 视图 工具栏中的 适合窗口 按钮 恢复显示轮胎的正常显示 56 单击 视图 工具栏中的 截面 按钮 打开 剖切定义 对户框 单击剖切平面中的三个按钮 观察视图的变化 最后单击 确定 按钮即可 7 57 1 9上机实践 绘制连接件 新建一个模型文件 单击 特征 工具条中的 长方体 按钮 打开 长方体 对话框 将 长度 改为 130 宽度 改为 50 高度 改为 50 单击 确定 按钮完成长方体的制作 1 58 选择 插入 草图 菜单 打开 创建草图 对话框 单击长方体侧面 再在 创建草图 对话框中单击 确定 按钮进行草图模式 2 利用 直线 命令绘制图中所示的曲线轮廓 然后单击 草图生成器 工具条中的 完成草图 命令完成草图绘制返回建模模式 再利用同样的方法在长方体的上表面的右侧绘制同样的曲线轮廓 3 59 单击 特征操作 工具条中的 边倒圆 按钮 打开 边倒圆 对话框 在 要倒圆的边 标签栏中将 半径1 改为 25 单击绘有曲线轮廓端的两侧边以及上下两边 然后单击 边倒圆 对话框中的 确定 按钮完成倒圆 4 60 单击 特征 工具条中的 拉伸 按钮 打开 拉伸 对话框 选择长方体侧面的曲线轮廓 在 拉伸 对话框的 方向 标签栏中将 指定矢量 设为Y轴正向 指向长方体内部 5 在 限制 标签栏中将拉伸距离改为 50 再在 布尔 标签栏中的 布尔 下拉列表中选择 求差 项 然后单击 确定 按钮完成拉伸求差操作 用同样的方法对长方体上表面的曲线轮廓进行操作 6 61 单击 特征 工具条中的 孔 按钮 打开 孔 对话框 在 类型 选项组中单击 简单 按钮 单击长方体上表面 在 孔 对话框中将 直径 改为 15 深度 改为 50 单击 确定 按钮打开 定位 对话框 7 62 在打开 定位 对话框中单击 点到点 按钮 单击侧面曲线轮廓端的上表面圆弧段 打开 设置圆弧的位置 对话框 8 在打开的 设置圆弧的位置 对话框中单击 圆弧中心 按钮完成孔的定位 用同样方法在长方体侧面创建孔 完成连接件绘制 9 63 第2章平面图形的绘制方法 绘制基本图形绘制复杂曲线 64 2 1绘制基本图形 2 1 1绘制直线 在UG中 主要有三种绘制直线的方法 快捷绘制方法 直线 对话框方法和 基本曲线 对话框方法 这三种方法都位于 曲线 工具条中 可以通过右击工具栏 从弹出的快捷菜单中选择 曲线 命令打开 通过这三个命令可以绘制直线 65 1 使用快捷方式绘制直线 单击 曲线 工具条的 直线和圆弧工具条 按钮 打开 直线和圆弧 工具条 此工具条的第一栏按钮用于快捷绘制各种类型的直线 第一栏的这些按钮可以快速绘制直线 66 启动UG软件 新建一个 模型 文件 右击操作窗口 选择 定向视图 俯视图 菜单 将视图转到X Y平面 1 67 打开 直线和圆弧 工具条 单击 直线点 点 按钮 弹出 直线点 点 对话框 在绘图区单击作为直线的起点 2 在另一处单击确定直线的终点 最后单击 直线点 点 对话框中的 CloseLinePoint Piont 按钮完成第一条直线的绘制 3 68 在 直线和圆弧 工具条中单击 直线 点 平行 按钮 打开 直线 点 平行 对话框 单击第一条直线外的任意一点 然后单击第一条直线 4 移动鼠标到一定距离 然后单击鼠标左键 即可完成平行线的绘制 单击 CloselinePoint Parallel 按钮 关闭 直线 点 平行 对话框 5 69 2 使用 直线 对话框绘制直线 在 曲线 工具条中单击 直线 按钮 打开 直线 对话框 单击 支持平面 标签将其展开 在 平面选项 下拉列表中选择 选择平面 项 1 单击选择操作区中的某个平面 本例选择Y Z平面 然后单击 起点选项 标签栏的 选择对象 按钮 2 70 在操作区单击确定直线起点 再在适当的地方单击确定直线的终点 完成后单击 应用 按钮 完成第一条直线的绘制 3 71 在操作区单击确定第2条直线起点 在 直线 对话框的 终点选项 下拉列表中 选择 成一角度 4 单击第一条直线 然后单击其他位置 最后在 角度 动态文本框中输入角度即可 5 72 3 使用 基本曲线 对话框绘制直线 新建一个模型文件 单击 曲线 工具条中的 基本曲线 按钮 打开 基本曲线 对话框 1 在 基本曲线 对话框中勾选 增量 复选框 以显示鼠标所在位置的增量 勾选 线串模式 复选框 以创建连续的折线 然后在工作区中单击确定直线一端点 移动鼠标在合适的位置单击确定另一端点 2 73 移动光标到合适的位置单击完成折线绘制 然后移动鼠标绘制其他折线 绘制完成后 单击 基本曲线 对话框的 打断线串 按钮停止连续折线的绘制 最后单击 取消 按钮关闭 基本曲线 对话框 3 74 2 1 2绘制圆弧与圆 1 绘制圆 单击 曲线 工具条中的 圆弧 圆 按钮 打开 圆弧 圆 对话框 单击 类型 标签栏的 下拉 按钮 在弹出的下拉列表中选择 从中心开始的圆弧 圆 项 然后在 限制 标签栏中勾选 整圆 复选框 1 在 圆弧 圆 对话框的 支持平面 标签栏中单击 平面选项 下拉按钮 然后在弹出的下拉列表中选择 选择平面 项 2 75 单击Z X平面中的虚线 并在弹出的距离悬浮框中输入 20 即在高于Z X平面 20 的平面上绘制圆 3 在绘制区单击鼠标确定中心点 然后拖动鼠标确定圆的大小 单击鼠标左键确定终点 最后在 圆弧 圆 对话框中单击 确定 按钮完成圆的创建 4 76 2 绘制圆弧 在 圆弧 圆 对话框 选择 从中心开始的圆弧 圆 方式 然后在工作区选择绘制圆弧的平面 在 圆弧 圆 对话框的 限制 标签栏中去掉 整圆 项的选择状态 1 在绘图区中单击确定圆弧的中心点 再移动并单击鼠标左键确定圆弧的半径 再在 限制 标签栏中的 角度 文本框中输入 45 最后单击 确定 按钮完成圆弧的绘制 2 77 2 1 3绘制椭圆或椭圆弧 在 曲线 工具条中单击 椭圆 按钮 打开 点 对话框 在 坐标 标签栏中设置椭圆中心 1 在打开的 椭圆 对话框中输入长半轴 短半轴 起始角 终角和旋转角度等参数值 最后单击 确定 按钮即可完成椭圆的绘制 2 78 如果起始角和终止角不是 0 和 360 那么将生成椭圆弧 而 旋转角 是指椭圆长半轴与X轴间的夹角 79 2 1 4绘制点和点集 1 点的绘制 在 曲线 工具条中单击 点 按钮 打开 点 对话框 在 类型 标签栏的下拉列表中选择 点在曲线 边上 项 然后在工作区中单击曲线 1 在 点 对话框的 曲线上的位置 标签栏的 U向参数 文本框中输入 0 1 之间的数 其中 0和1表示曲线的两个端点 0 5表示曲线中心 确定点的位置 2 80 2 点集的绘制 在 曲线 工具条中单击 点集 按钮 打开 点集 对话框 单击 曲线上的点 按钮 打开 曲线上的点 对话框 1 在 间隔方式 下拉列表中选择 几何级数 项 让点间距以比率递增 然后输入图中所示的数据 选择曲线 单击 确定 按钮即可生成点集 2 81 下面看一下在 曲面 上创建点集的方法 在 点集 对话框中单击 面上的点 按钮 然后在工作区中选择曲面 打开 面上的点 对话框 保持系统默认 单击 确定 按钮即可生成点集 82 2 1 5绘制多边形 在 曲线 工具条中单击 多边形 按钮 打开 多边形 对话框 1 在 多边形 对话框的 侧面数 文本框中输入 8 然后单击 确定 按钮 弹出 多边形绘制方式选择 对话框 2 在 多边形绘制方式选择 对话框中 系统给出了3种绘制多边形的方法 这里单击 内接半径 按钮 3 83 在打开的对话框的 内接半径 文本框中输入 15 方位角 保持默认 然后单击 确定 按钮 4 在绘图区单击左键确定多边形的中心位置 单击 多边形 对话框中的 确定 按钮完成多边形的绘制 5 方位角 文本框用于设置多边形的旋转角度 即将原多边形在X轴上的点逆时针旋转的角度 84 2 2上机实践 绘制方形盖板曲线 新建一个模型文件 在 曲线 工具条中单击 多边形 按钮 打开 多边形 对话框 在 侧面数 文本框中输入 4 并单击 确定 按钮 1 在 多边形 绘制方式选择对话框中单击 多边形边数 按钮 2 85 在弹出的 多边形 参数设置对话框中将 侧 改为 100 方位角 改为 45 单击 确定 按钮 在弹出的 点 对话框中再次单击 确定 按钮完成多边形的绘制 3 86 单击 曲线 工具条中的 圆弧 圆 按钮 打开 圆弧 圆 对话框 在X Y平面内以坐标原点为圆心绘制一个半径为 10 的圆 4 87 单击 曲线 工具条中的 直线 按钮 打开 直线 对话框 以 36 36 0 为起点 8 36 0 为终点绘制一条直线 然后再以 36 36 0 为起点 36 8 0 为终点绘制直线 5 88 单击 曲线 工具条中的 圆弧 圆 按钮 打开 圆弧 圆 对话框 在 类型 下拉列表中选择 三点画圆弧 项 然后分别以步骤3中绘制的2直线的终点为端点绘制一个半径为 25 的圆弧 6 89 选中上面绘制的曲线 然后选择 编辑 变换 菜单 打开 变换 对话框 单击 绕点旋转 按钮 7 在弹出的 点 对话框中单击 确定 按钮 弹出 变换 角度设置对话框 在 角度 文本框中输入 90 并单击 确定 按钮 8 90 在弹出 变换 方式选择对话框中单击 多个副本 可用 按钮 最后在弹出的 变换 副本数设置对话框中将 副本数 改为 3 单击 确定 按钮完成变换 9 91 2 3绘制复杂曲线 2 3 1绘制抛物线 新建一模型文件 在 曲线 工具条中单击 抛物线 按钮 弹出 点 对话框 在 点 对话框的 坐标 标签中将顶点的位置设位工作坐标系原点 单击 确定 按钮 1 在弹出的 抛物线 对话框中输入图中所示的参数值 单击 确定 按钮 完成抛物线的绘制 2 92 2 3 2绘制双曲线 在 曲线 工具条单击 双曲线 按钮 打开 点 对话框 设置好双曲线的定点坐标 然后单击 确定 按钮 1 在弹出的 双曲线 对话框中输入图中所示的参数值 单击 确定 按钮完成双曲线的绘制 2 93 2 3 3绘制螺旋线 单击 曲线 工具条中的 螺旋线 按钮打开 螺旋线 对话框 将 螺旋线 的圈数设为5 螺距设为5 半径设为10 其他选项保持默认 单击确定按钮 就生成了以原点为中心 以Z轴为轴线 起始点在X正半轴的螺旋线 94 在 螺旋线 对话框的 半径方式 选项组中的 使用规律曲线 项 是指利用规律曲线控制螺旋线的半径变化 选中 使用规律曲线 单选按钮后 会弹出 规律曲线 对话框 共有7种规律曲线 这里选择 线性变化 方式 然后输入 开始值 和 终止值 即可生成在这两个值间变化的螺旋线了 95 2 3 4绘制一般二次曲线 一般二次曲线 所绘制的线段是由平面截取圆锥所得到的截面曲线 通过 一般二次曲线 按钮可以绘制椭圆 椭圆弧 抛物线和双曲线等形状的曲线 二次曲线是通过 点 顶点 斜率 系数 和 Rho 的有机组合来进行绘制的 Rho大 Rho小 96 在 曲线 工具条中单击 一般二次曲线 按钮 弹出 一般二次曲线 对话框 单击 2点 顶点 Rho 按钮 打开 点 对话框 1 在 点 对话框中依次输入两个点以及顶点的坐标 然后在 一般二次曲线 对话框的 Rho 文本框中输入 0 8 单击 确定 按钮完成一般二次曲线的绘制 2 97 1 5点 绘制二次曲线 该方式是在 点 对话框设定5个点 然后系统将根据这5个点自动生成二次曲线 在绘制过程中 一定要注意这5个点一定要符合二次曲线的生成规律 曲线不能弯向两个方向 否则系统将使用5个点中的三个点或两个点来生成二次曲线 98 2 4点 1个斜率 绘制二次曲线 该方式通过4个点 以及第一个点的斜率来产生二次曲线 在 一般二次曲线 对话框中单击 4点 1个斜率 项 弹出 点 对话框 单击一点作为二次曲线的起始点 弹出选择斜率方式对话框 单击 矢量分量 按钮 将弹出设置 矢量分量 坐标值对话框 输入 矢量分量 的坐标值 然后在绘图区单击三个点 系统将以矢量分量到工作坐标原点的直线斜率为斜率 绘制出二次曲线 99 3 3点 2个斜率 绘制二次曲线 该方式通过3个点 以及第1和第3个点的斜率来产生二次曲线 4 3点 顶点 绘制二次曲线 该方式通过3个点和顶点来产生二次曲线 100 5 系数 绘制二次曲线 该方式通过设置二次曲线方程的系数来产生二次曲线 二次曲线的默认绘制平面位于X Y平面 中心位于坐标原点 二次曲线的一般方程式为 Ax2 Bxy Cy2 Dx Ey F 0 6 2点 2斜率 Rho 绘制二次曲线 2点 2斜率 Rho 该方式通过2个点和这两个点的斜率 以及Rho值来产生二次曲线 101 2 3 5绘制样条曲线 样条曲线 是由多项式方程计算产生的曲线 该曲线在汽车车身 飞机表面以及船壳设计中有着广泛的应用 在UG的曲线工具条中 有三个创建 样条曲线 的按钮 如下图所示 其中 样条 按钮基本上包含了后两种创建样条曲线的方式 艺术 样条 曲线按钮可以快速的以 极点 和 点 的方式创建样条曲线 拟合样条 按钮则可以快速根据已存在的样条曲线创建出新的样条曲线 102 1 样条曲线 在 曲线 工具条中单击 样条 按钮 打开 样条 对话框 此对话框共提供了4种创建样条曲线的方式 这里单击 根据极点 按钮 1 在弹出的 根据极点生成样条 对话框中将曲线阶次设置为3 其他保持系统默认 单击 确定 按钮继续 2 103 弹出 点 对话框 在点对话框中设置4个点 或者直接在操作区中绘制四个点 最后在点对话框中单击 确定 按钮 3 弹出 指定点 对话框 单击 是 按钮完成曲线的绘制 4 104 在 根据极点生成样条 对话框中 有一个 文件中的点 按钮 使用此按钮可以在点很多的情况下 快速精确的绘制样条曲线 如建立一个dat文件并输入图中所示的坐标 文本为每行输入X Y Z坐标表示的一个点 数据之间用空格分割 然后单击 文件中的点 按钮 在打开的对话框中将此文件导入 再单击 确定 按钮就可以完成样条曲线的绘制了 105 对于 样条 对话框的其他三个按钮 通过点 拟合 和 垂直于平面 下边统一解释一下其绘制样条曲线的方法 通过点 该方式下可以通过各定义点生成一条样条曲线 它与 根据极点 方式生成曲线的最大区别就在于生成的样条曲线通过各个定义点 拟合 该方式创建样条曲线与 通过点 方式创建样条曲线基本相同 不同之处在于它可以设置 拟合 方法 垂直于平面 该方式创建样条曲线是指以正交于平面的曲线生成样条曲线 106 2 艺术样条曲线 艺术样条 曲线是一种快速创建样条曲线的方式 在 曲线 工具条中单击 样条 按钮打开 艺术样条 对话框 在此对话框中无需任何设置 直接在操作区中单击即可创建样条曲线 107 3 拟合曲线 在 曲线 工具条中单击 拟合样条 按钮打开 拟合样条 对话框 直接单击选中操作区中绘制好的曲线 然后再在曲线的不同位置上连续单击生成样条曲线的定义点 然后拖动定义点 即可生成新的样条曲线 通过 拟合曲线 我们可以根据一条样条曲线创建出另外一条样条曲线 108 2 3 6绘制规律曲线 规律曲线就是X Y Z的坐标值按设定规则变化的样条曲线 在曲线工具条中单击 规律曲线 按钮 将打开 规律函数 对话框 在此对话框中 可以看到共有7个按钮 下面对这些按钮的作用稍做说明 109 线性 该方式控制曲线坐标或参数在某一范围内呈线性变化 三次 该方式控制曲线坐标或参数在某个范围内呈三次方变化 沿着脊线的值 线性 该方式控制曲线坐标或参数沿脊线设定的点 2点或更多 所对应的规律值之间呈线性变化 恒定 本选项控制坐标或参数在创建曲线过程中保持常量 110 根据方程 该方式利用表达式来控制曲线坐标或参数的变化 根据规律曲线 该方式利用已存在的规律曲线来控制要创建的规律曲线的坐标或参数的变化 沿着脊线的值 三次 该方式控制曲线坐标或参数在沿脊线设定的点 2点或更多 所对应的规律值间呈三次方变化 111 选择 工具 表达式 菜单 打开 表达式 编写对话框 首先在右边变量类型选择下拉列表中 选中 单位长度系数 项 名称 文本框中输入 t t是UG的默认变量 在 公式 文本框中输入1 给 t 赋初始值1 然后单击接受编辑按钮或直接回车 输入 t 1 的表达式 1 112 使用相同的方式输入下列表达式 a 5xt a cos t 360 3yt a sin t 360 3zt 0输入完成后单击 确定 按钮 2 113 在 曲线 工具条中单击 规律曲线 按钮 打开 规律函数 对话框 单击 规律函数 对话框中的 根据方程 按钮 3 弹出 规律曲线 对话框 在其中输入X坐标的变量 t 默认 单击 确定 按钮 在弹出的 定义X 对话框中输入 xt 默认 再次单击 确定 按钮 完成曲线在X轴上的定义 使用相同的操作完成曲线在Y和Z轴上的定义 4 114 在完成曲线在Z轴上的定义后 弹出 规律曲线 的基点选择对话框 直接单击 确定 按钮 完成规律曲线的绘制 5 115 2 4上机实践 绘制烟灰缸曲线 新建一个模型文件 然后单击 曲线 工具条中的 椭圆 按钮 打开 点 对话框 在 坐标 标签栏中将坐标设为坐标轴原点并单击 确定 按钮 1 在弹出的 椭圆 对话框中将 长半轴 改为 46 短半轴 改为 32 最后单击 确定 按钮完成椭圆的绘制 2 116 选择 工具 表达式 菜单 在弹出的 表达式 对话框中输入以下表达式 t 1单位长度系数n 10波浪数start 0起始角度值end 360终止角度值angle start start t end t当前角度r 30波浪曲线的半径h 18曲线距当前平面的高度wave 1 5 sin angle n 波浪幅度xt 1 2 r wave cos angle yt 0 9 r wave sin angle zt 0输入完后单击 确定 按钮 3 117 在 曲线 工具条中单击 规律曲线 按钮 打开 规律函数 对话框 然后单击3次 根据方程 按钮 打开 规律曲线 对话框 分别为曲线的X Y Z轴的变化值设置变量参数 4 118 在 规律曲线 对话框中单击 点构造器 按钮 在弹出的 点 对话框中将坐标设置为 0 0 20 单击 确定 按钮 在 规律曲线 对话框中再次单击 确定 按钮 5 119 选中绘制的规律曲线 然后选择 编辑 变换 菜单 打开 变换 对话框 单击 比例 按钮 在弹出的 点 对话框中将坐标设为 0 0 20 并单击 确定 按钮 6 120 在弹出 变换 比例设置对话中将 比例 改为 1 5 并单击 确定 按钮 最后在弹出的 变换 方式选择对话框中单击 复制 按钮完成规律曲线的变换 7 121 第3章平面图形的编辑 曲线的基本编辑方法曲线的复杂编辑方法 122 3 1曲线的基本编辑方法 3 1 1倒斜角 曲线倒斜角是指将两条相交曲线的棱角变为斜角 它包括 简单倒斜角 和 用户定义倒斜角 两种方式 简单倒斜角 方式可以倒两个相同角度的斜角 用户定义倒斜角 方式可以倒任意斜度的斜角 并可以保留原曲线 需要注意的是 在进行倒斜角操作时 被操作的两条相交曲线应不具有关联性 否则无法对原曲线进行修剪 123 1 简单倒斜角 1 3 在 曲线 工具条中单击 曲线倒斜角 按钮 打开 倒斜角 对话框 在打开的倒斜角偏置值设置对话框中将 偏置 文本框的值改为 10 单击 确定 按钮 偏置值就是倒斜边与两直线的交点到两直线交点的距离 单击 简单倒斜角 按钮 打开倒斜角偏置值设置对话框 2 124 4 将鼠标光标移至两直线交点附近 鼠标球至少覆盖两条直线的一部分 单击即可生成倒斜角 在 倒斜角 对话框中单击 撤消 按钮可以撤消倒斜角操作 要继续倒斜角操作 单击 后退 按钮对 偏置 进行设置 再单击要进行倒斜角的直线 或者不改变偏置 直接单击要进行倒斜角的直线 要退出则单击 取消 按钮 5 125 2 用户定义倒斜角 1 打开 倒斜角 对话框 单击 用户定义倒斜角 按钮 打开 倒斜角 对话框 单击 手工修剪 按钮 在弹出的 倒斜角 对话框中对 偏置 和 角度 进行设置 这里在 偏置 文本框中输入 10 角度 文本框中输入 60 单击 确定 按钮 2 126 直接在工作区中 依次选择两条直线 并在直线夹角处单击 单击位置不同 斜角不同 即可生成倒斜角 3 127 系统弹出修剪第一条曲线的选择对话框 单击 是 按钮 再在工作区第一条曲线的外边缘单击 4 系统又弹出修剪第二条曲线的选择对话框 继续单击 是 按钮 并在第二条曲线的外边缘单击 完成曲线的倒角操作 5 128 6 倒斜角完成后 将弹出左图所示的对话框 通过此对话框 可以继续对别的曲线倒斜角 否则将此对话框关闭即可 在 用户定义倒斜角 方式下 共可以选择三种倒斜角后修剪曲线的方式 上边讲述的是手工修剪曲线的方式 如果选择 自动修剪 方式 那么将无需选择要修剪的曲线 即无需上边第四步的操作 它直接根据生成倒斜角单击的位置自动进行修剪 单击位置的不同 其修剪的曲线段也不同 如果选择 不修剪 方式 无疑将保留原先的曲线 129 3 1 2倒圆角 1 简单倒圆 1 在 曲线 工具条中单击 基本曲线 按钮 在弹出的 基本曲线 对话框中单击 圆角 按钮 2 在 曲线倒圆 对话框的 方法 选项组中单击 简单圆角 按钮 然后设置圆角半径 这里在 半径 文本框中输入 6 130 3 将鼠标光标移至两直线交点附近 鼠标球至少覆盖两条直线的一部分 当其中一条直线变色后单击 即可生成倒圆角 其鼠标光标单击点的位置不同 则所生成的倒圆角也不同 131 2 两曲线倒圆 在 曲线倒圆 对话框中 单击 方法 选项组中的 2曲线倒圆 按钮 再在 半径 文本框中输入圆角半径的大小 并在 修剪选项 标签下勾选需要修剪的曲线 在工作区中选择两条曲线 在适当的位置单击 即可生成倒圆角 1 2 132 3 三曲线倒圆 在 曲线倒圆 对话框的 方法 选项组中单击 3曲线倒圆 按钮 然后在 修剪选项 标签下勾选需要修剪的曲线 便可以进行3曲线倒圆的操作 方法同2曲线倒圆类似 133 3 1 3圆形圆角 1 在 曲线 工具条中单击 圆形圆角曲线 按钮 打开 圆弧圆角曲线 对话框 单击工作区中的一条曲线 然后在 圆形圆角曲线 对话框中单击 曲线2 标签栏中的 曲线 按钮 接着单击另一条曲线 便可以创建连接两条曲线的圆形圆角曲线 拖动圆形圆角曲线的端点改变曲线的形状 曲线形状设定好后 在 圆弧圆角曲线 对话框中单击 确定 按钮 完成圆形圆角曲线的创建 2 3 134 在 设置 标签栏中可以设置圆形圆角曲线的关联 即与曲线1和曲线2关联 同时还可以设置圆形圆角曲线的补圆弧和圆形圆角曲线的阶次 显示圆柱 复选框 用于显示圆形圆角曲线所在的圆柱 这里的圆柱只是用来说明 圆形圆角 的创建方式的 在 圆形圆角曲线 对话框中单击 确定 按钮便会消失 从中不难理解 圆形圆角曲线其实就是两条曲线与圆柱交点间的圆弧 在 形状控制 标签栏中用户可以拖拽曲线1或曲线2的滑块来改变曲线的曲率 135 3 1 4连结曲线 在 曲线 工具条中单击 连结曲线 按钮 打开 连结曲线 对话框 在 设置 标签栏中取消 关联 复选框的勾选 在 输入曲线 下拉列表中选择 替换 项 输出曲线类型 下拉列表中选择 常规 项 设置距离公差为50 1 在工作区中选择要进行连接的曲线 最后单击 连结曲线 对话框中的 确定 按钮 然后在弹出的 连结曲线 对话框中单击 是 按钮 即可完成曲线的连接 2 136 3 1 5桥接曲线 在 曲线 工具条中单击 桥接曲线 按钮 打开 桥接曲线 对话框 1 在工作区中单击选择一条曲线作为桥接曲线的起点曲线 单击另一条曲线作为桥接曲线的终点曲线 在 桥接曲线 对话框中单击 确定 按钮完成桥接曲线的创建 2 137 3 1 6偏置复制曲线 在 曲线 工具条中单击 偏置曲线 按钮 打开 偏置曲线 对话框 在 类型 标签栏的下拉列表中选择 3D轴向 选项 在 偏置 标签栏的 距离 文本框设置偏移距离为 15 然后单击 矢量构造器 按钮 1 在弹出的 矢量 对话框中将 类型 改为 ZC轴 单击 确定 按钮 在工作区单击要进行偏置的对象 在 偏置曲线 对话框中单击 确定 按钮即可复制出对象 2 138 在 偏置曲线 对话框的 类型 标签栏中的下拉列表中除了上面所述的偏置类型外 还有以下几个类型 距离 通过所选曲线上各点的垂直方向进行偏置 需要注意的是该曲线必须在一平面内 并且其偏置也是在该平面内进行的 草图 该方式只能选择平面内的曲线 并在高于该平面一距离值的平面内拔模生成偏置曲线 139 规律控制 对平面内的曲线 使用规律控制方式生成偏置曲线 即以规律曲线控制偏置曲线上各点的偏置值 偏置曲线 对话框的其他几个标签栏的作用如下 设置 标签栏 用于设置偏置曲线的关联性 同时在 输入曲线 下拉列表中可以对生成新