内 容 简 介

UG是当前三维图形设计软件中使用最为广泛的应用软件之一，广泛应用于通用机械、模具、家电、汽车及航天等领域。现在Siemens公司推出了其最新版本的UG NX 9，本书从实用的角度介绍了UG NX 9中文版的基础使用，并结合实例介绍了其各功能模块的主要功能。全书共分为13章，详细介绍了UG NX 9中文版的基本操作、草图绘制、实体特征、特征操作、特征编辑、曲面造型设计、装配基础、工程图设计、钣金设计等内容，并结合了多个具体实例。本书还配备了多媒体互动教学光盘作为视频课堂进行教学，方便实用，便于读者学习使用。

本书结构严谨，内容翔实，知识全面，可读性强，设计实例实用性强、专业性强、步骤明确，多媒体教学光盘方便实用，主要针对使用UG NX 9中文版进行机械设计的广大初、中级用户，是广大读者快速掌握UG NX 9的自学实用指导书，也可作为大专院校计算机辅助设计课程的指导教材。

 

前  言
Unigraphics(简称UG)软件原来是美国UGS公司推出的五大主要产品之一，目前UG软件的新东家Siemens公司推出了其最新版本的UG NX 9，由于其强大的功能，现已逐渐成为当今世界最为流行的CAD/CAM/CAE软件之一，广泛应用于通用机械、模具、家电、汽车及航天等领域。自从1990年UG软件进入中国以来，得到了越来越广泛的应用，在汽车、航空、军事、模具等诸多领域大展身手，现已成为我国工业界主要使用的大型CAD/CAE/CAM软件。无论是资深的企业中坚，还是刚跨出校门的从业人员，都将熟练掌握UG软件应用作为必备素质加以提高。其新版本UG NX 9的功能更加强大，设计也更加方便快捷。
为了使大家尽快掌握UG NX 9的使用和设计方法，笔者集多年使用UG的设计经验，综合多个实际设计案例，编写了本书。本书以UG最新版本UG NX 9中文版为平台，通过大量的案例课堂讲解，诠释UG NX 9中文版的方法和技巧。全书共分为13章，主要包括以下内容：UG NX 9的入门和基本操作、草图绘制、实体特征、特征操作、特征编辑、曲面造型设计、装配基础、工程图设计、钣金设计，在每章中结合了多个案例进行讲解，以此来说明UG NX 9设计的实际应用。笔者希望能够以点带面，展现出UG NX 9中文版的精髓，使用户看到完整的零件设计过程，进一步加深对UG NX 9各模块的理解和认识，体会UG NX 9中文版优秀的设计思想和设计功能，从而能够在以后的工程项目中进行熟练的应用。
本书结构严谨，内容丰富，语言规范，实例侧重于实际设计，实用性强，主要针对使用UG NX 9中文版进行设计和加工的广大初、中级用户，可以作为设计实战的指导用书，同时也可以作为立志学习UG进行产品设计和加工的用户的培训教程，还可作为大专院校计算机辅助设计课程的教材。
本书还配备了交互式多媒体教学光盘，将案例制作过程制作为多媒体视频课堂进行讲解，讲解形式活泼，方便实用，便于读者学习使用。同时光盘中还提供了所有实例的源文件，按章节放置，以方便读者练习使用和教师的课程教学。
另外，本书还提供了网络的免费技术支持，欢迎大家登录云杰漫步多媒体科技的网上技术论坛进行交流：http://www.yunjiework.com/bbs。论坛分为多个专业的设计板块，其中有CAX设计教研室最新书籍的出版和培训信息；还可以为读者提供实时的软件技术支持，解答读者在使用本书及相关软件时遇到的问题；同时论坛提供了大量的资料供下载，大家需要的东西大都可以在这里找到，相信广大读者在论坛免费学习的知识一定会很多。
本书由张云杰、张云静编著，同时参与编写工作的还有李伟、靳翔、尚蕾、刁晓永、杨飞、郝利剑、贺安、董闯、宋志刚、李海霞、贺秀亭、彭勇、周益斌、杨婷、马永健、白皛、陶春生等，书中的设计范例和光盘效果均由云杰漫步多媒体科技公司设计制作，同时感谢清华大学出版社的编辑和老师们的大力协助。
由于编者水平有限，书中难免存在不足之处，欢迎广大读者不吝赐教，对书中的不足之处给予指正。
编  者

 

目  录
第1章  初识UG NX 9 1
1.1  UG NX 9概述 2
1.1.1  NX 9的特点 2
1.1.2  NX 9的功能模块 2
1.2  界面和基本操作 7
1.2.1  软件界面 7
1.2.2  基本操作 10
1.3  系统参数设置 15
1.3.1  对象参数设置 15
1.3.2  用户界面参数设置 16
1.3.3  选择参数设置 16
1.3.4  可视化参数设置 17
1.4  视图布局和工作图层设置 18
1.4.1  视图布局设置 18
1.4.2  工作图层设置 20
1.4.3  定向视图 22
1.4.4  视图操作 23
1.4.5  渲染样式 24
视图布局和工作图层设置案例1——导块视角操作 25
视图布局和工作图层设置案例2——创建基准 25
1.5  本章小结 27
第2章  二维草绘设计 29
2.1  草图工作平面 30
2.1.1  草图绘制功能 30
2.1.2  草图的作用 30
2.1.3  草图平面概述 30
2.1.4  指定草图平面 31
2.1.5  重新附着草图 33
2.2  草绘设计 33
2.2.1  绘制草图 33
2.2.2  绘制点和直线 34
2.2.3  圆和圆弧 35
2.2.4  绘制矩形和多边形 36
2.2.5  绘制抛物线 37
2.2.6  绘制文字和尺寸 39
草绘设计案例1——滑块草图 40
草绘设计案例2——线板草图 41
草绘设计案例3——导轨草图 43
2.3  草图约束与定位 44
2.3.1  尺寸约束 45
2.3.2  几何约束 46
草图约束与定位案例1——绘制滚轮草图 47
草图约束与定位案例2——绘制插座头草图 48
草图约束与定位案例3——绘制插盒草图 50
草图约束与定位案例4——绘制机箱草图 52
草图约束与定位案例5——绘制振动盘草图 53
2.4  编辑草图 56
2.4.1  编辑图形 56
2.4.2  编辑草图约束 58
编辑草图案例1——绘制手轮草图 60
编辑草图案例2——绘制机盖草图 61
编辑草图案例3——绘制簧片草图 63
编辑草图案例4——绘制泵接头草图 64
编辑草图案例5——绘制缸体草图 66
2.5  本章小结 68
第3章  三维设计基础 69
3.1  实体建模概述 70
3.1.1  实体建模的特点 70
3.1.2  【特征】工具条 70
3.2  体素特征 71
3.2.1  块 71
3.2.2  圆柱 72
3.2.3  圆锥 74
3.2.4  球 76
体素特征案例1——锥体 76
体素特征案例2——盒体 78
体素特征案例3——球体 80
3.3  创建基本特征 82
3.3.1  拉伸体 82
3.3.2  旋转体 83
3.3.3  创建扫掠特征 84
创建基本特征案例1——球阀 88
创建基本特征案例2——曲轴 92
创建基本特征案例3——连接杆 95
创建基本特征案例4——梯子 96
3.4  布尔运算 99
3.4.1  求和运算 99
3.4.2  求差运算 99
3.4.3  求交运算 100
布尔运算案例1——轮盘 100
布尔运算案例2——滑轮 102
布尔运算案例3——轴承座 105
布尔运算案例4——阶梯轴 108
3.5  本章小结 111
第4章  特征设计 113
4.1  特征设计概述 114
4.2  凸台特征 115
凸台特征案例1——创建球阀阀芯 116
凸台特征案例2——创建手柄 117
凸台特征案例3——创建花瓶 119
4.3  孔特征 122
4.3.1  操作方法 123
4.3.2  孔的类型 124
孔特征案例1——创建球体 125
孔特征案例2——创建连接轴 126
孔特征案例3——创建连接阀 129
4.4  键槽特征和槽特征 133
4.4.1  键槽特征 133
4.4.2  槽特征 135
键槽特征和槽特征案例1——创建机箱 136
键槽特征和槽特征案例2——创建插盒 138
4.5  腔体特征 142
4.5.1  圆柱形腔体 142
4.5.2  矩形腔体 142
4.5.3  常规腔体 143
腔体特征案例1——创建泵接头 144
腔体特征案例2——创建缸体 146
4.6  垫块特征 149
4.6.1  矩形垫块 149
4.6.2  常规垫块 149
4.7  本章小结 151
第5章  特征的操作和编辑 153
5.1  特征操作 154
5.1.1  倒斜角 154
5.1.2  倒圆角 155
5.1.3  抽壳 159
5.1.4  复制和修改 161
5.1.5  拔模和缩放 163
特征操作案例1——创建振动盘 166
特征操作案例2——创建螺栓座 168
特征操作案例3——创建轮控件 171
5.2  特征编辑 174
5.2.1  参数编辑操作 174
5.2.2  特征编辑 175
特征编辑案例1——创建机箱 177
特征编辑案例2——创建输送带 180
5.3  特征表达式设计 184
5.3.1  表达式概述 185
5.3.2  创建表达式 185
5.3.3  编辑表达式 186
5.4  本章小结 187
第6章  曲面设计入门 189
6.1  曲面几何元素 190
6.1.1  几何元素概述 190
6.1.2  点 190
6.1.3  线、面和体 194
曲面几何元素案例1——创建烟灰缸 194
曲面几何元素案例2——创建充电器 196
曲面几何元素案例3——创建笔帽 198
6.2  曲线设计概述 199
6.3  根据点构造自由曲线 200
6.3.1  曲线参考元素 200
6.3.2  基本曲线 204
6.3.3  螺旋线 207
根据点构造自由曲线案例1——创建手柄曲线 207
根据点构造自由曲线案例2——创建瓶盖曲线1 209
根据点构造自由曲线案例3——创建瓶盖曲线2 211
6.4  根据曲线构造自由曲线 212
6.4.1  样条曲线 212
6.4.2  偏置曲线 214
根据曲线构造自由曲线案例1——创建饮料瓶曲线1 215
根据曲线构造自由曲线案例2——创建饮料瓶曲线2 217
6.5  根据曲面构造自由曲线 219
6.5.1  曲线创建自由曲线 219
6.5.2  曲面创建自由曲线 220
根据曲面构造自由曲线案例1——创建水龙头曲线1 222
根据曲线构造自由曲线案例2——创建水龙头曲线2 225
6.6  本章小结 228
第7章  曲面设计进阶 229
7.1  曲面设计概述 230
7.1.1  曲线的数学表达式 231
7.1.2  曲面的数学表达式 231
7.2  直纹面 232
7.2.1  规律延伸曲面 232
7.2.2  延伸曲面 233
直纹面案例1——创建手电上盖 234
直纹面案例2——创建手电 235
7.3  通过曲线曲面 236
7.3.1  选择截面线串 236
7.3.2  指定曲面的连续方式 237
7.3.3  选择对齐方式 238
7.3.4  指定补片类型 239
7.3.5  指定构造方法 240
7.3.6  设置构建方式和阶次 240
7.3.7  设置公差和预览 241
通过曲线曲面案例1——创建摄像头主体1 242
通过曲线曲面案例2——创建摄像头主体2 243
7.4  网格曲面 244
7.4.1  选择两组截面线串 244
7.4.2  指定曲面的连续方式 245
7.4.3  设置强调方向和公差 246
网格曲面案例1——创建MP3壳体1 247
网格曲面案例2——创建MP3壳体2 249
网格曲面案例3——创建MP3壳体3 250
7.5  扫掠曲面 253
7.5.1  扫掠曲面基础 253
7.5.2  扫掠曲面的操作方法 254
7.5.3  扫掠曲面的缩放方式 257
7.5.4  扫掠曲面的方位控制 262
扫掠曲面案例1——创建风机外壳1 265
扫掠曲面案例2——创建风机外壳2 266
扫掠曲面案例3——创建风机外壳3 268
7.6  本章小结 270
第8章  自由曲面设计 271
8.1  自由曲面概述 272
8.2  整体突变和四点曲面 272
8.2.1  整体突变 272
8.2.2  四点曲面 275
整体突变和四点曲面案例1——创建隔板1 275
整体突变和四点曲面案例2——创建隔板2 276
整体突变和四点曲面案例3——创建隔板3 277
8.3  艺术曲面 278
8.3.1  艺术曲面介绍 279
8.3.2  艺术曲面的连续性过渡 280
8.3.3  艺术曲面输出面参数选项 280
8.3.4  艺术曲面的设置选项 281
艺术曲面案例1——创建听筒1 281
艺术曲面案例2——创建听筒2 282
艺术曲面案例3——创建听筒3 283
8.4  样式扫掠 285
8.4.1  样式扫掠基本介绍 285
8.4.2  扫掠属性 286
8.4.3  形状控制 287
8.5  剖切曲面 287
8.5.1  剖切曲面概述 287
8.5.2  生成方式 290
8.5.3  参数设置 301
剖切曲面案例1——创建把手1 303
剖切曲面案例2——创建把手2 304
8.6  本章小结 306
第9章  曲面操作 307
9.1  轮廓线弯边 308
轮廓线弯边案例1——创建支架1 313
轮廓线弯边案例2——创建支架2 314
9.2  偏置曲面 315
偏置曲面案例1——创建电池盖1 317
偏置曲面案例2——创建电池盖2 319
9.3  修剪片体 321
9.4  其他曲面操作 324
9.4.1  缝合 324
9.4.2  N边曲面 324
9.4.3  过渡 326
其他曲面操作案例1——创建水杯杯体 326
其他曲面操作案例2——创建水杯杯把 328
9.5  本章小结 329
第10章  曲面编辑 331
10.1  曲面基本编辑 332
10.1.1  移动定义点 332
10.1.2  移动极点 333
10.1.3  扩大 333
10.1.4  替换边 334
曲面基本编辑案例1——创建按摩器1 335
曲面基本编辑案例2——创建按摩器2 337
曲面基本编辑案例3——创建按摩器3 339
10.2  更改参数 341
10.2.1  一般步骤 341
10.2.2  更改阶次 341
10.2.3  更改刚度 342
10.2.4  更改边 342
曲面基本编辑案例1——创建
法兰盘1 345
曲面基本编辑案例2——创建法兰盘2 346
曲面基本编辑案例3——创建法兰盘3 347
10.3  X成形方法和曲面变形 348
10.3.1  X成形方法 348
10.3.2  曲面变形 350
10.4  参数化编辑 351
10.4.1  参数化编辑的操作方法 351
10.4.2  参数化编辑的选项 352
参数化编辑案例1——创建飞盘
玩具1 354
参数化编辑案例2——创建飞盘玩具2 354
参数化编辑案例3——创建飞盘玩具3 356
10.5  本章小结 357
第11章  装配设计 359
11.1  装配概述 360
11.1.1  装配的基本术语 360
11.1.2  装配方法简介 362
11.1.3  装配环境介绍 362
11.1.4  设置装配首选项 363
11.1.5  装配导航器 364
11.1.6  设置引用集 366
11.2  自底向上装配 369
11.2.1  装配过程 369
11.2.2  装配约束 371
自底向上装配案例1——创建联轴器组件1 375
自底向上装配案例2——创建联轴器组件2 377
自底向上装配案例3——创建联轴器 379
11.3  对装配件进行编辑 382
11.4  自顶向下装配 384
11.4.1  自顶向下装配概述 384
11.4.2  自顶向下装配方法 385
11.4.3  上下文中设计 386
自顶向下装配案例1——创建螺栓组件1 388
自顶向下装配案例2——创建螺栓组件2 390
11.5  爆炸图 391
11.5.1  爆炸图工具条及菜单命令 392
11.5.2  创建爆炸图 393
11.5.3  编辑爆炸图 393
11.5.4  爆炸图及组件可视化操作 394
爆炸图案例1——联轴器爆炸图 395
爆炸图案例2——螺栓组件爆炸图 396
11.6  装配约束组件和镜像装配 397
11.6.1  装配约束组件 397
11.6.2  镜像装配 397
11.7  本章小结 399
第12章  工程图设计 401
12.1  工程图概述 402
12.2  视图操作 402
12.2.1  工程图的特点 402
12.2.2  在工程制图中应用主模型 403
12.2.3  新建工程图的方式 404
12.2.4  工程图类型 406
12.2.5  制图的首选项设置 407
12.3  编辑工程图 408
12.3.1  视图操作介绍 409
12.3.2  基本视图 410
12.3.3  投影视图 412
12.3.4  普通剖视图 413
12.3.5  局部剖视图 414
12.3.6  半剖视图 416
12.3.7  旋转剖视图 416
12.3.8  局部放大图 417
12.3.9  断开视图 417
编辑工程图案例1——创建导块俯视图 418
编辑工程图案例2——创建导块侧视图 419
编辑工程图案例3——创建导块剖视图 420
12.4  尺寸和注释标注 421
12.4.1  尺寸类型 421
12.4.2  标注尺寸的方法 423
12.4.3  编辑标注尺寸 424
尺寸和注释标注案例1——创建俯视图尺寸 424
尺寸和注释标注案例2——创建侧视图尺寸 425
尺寸和注释标注案例3——创建剖视图尺寸 426
12.5  符号标注 427
12.5.1  表格注释 428
12.5.2  零件明细表 428
12.5.3  其他操作 429
符号标注案例1——创建表格 431
符号标注案例2——添加注释 432
12.6  本章小结 433
第13章   钣金设计 435
13.1  钣金件设计基础 436
13.1.1  钣金的基本概念 436
13.1.2  钣金设计和操作流程 437
13.1.3  钣金工具条 438
13.1.4  钣金特征预设置 439
13.2  钣金的草图工具 442
13.2.1  外部生成法 443
13.2.2  内部生成法 445
13.2.3  外部生成法和内部生成法比较 445
13.2.4  草图截面转换 446
钣金的草图工具案例1——创建机箱草图1 446
钣金的草图工具案例2——创建机箱草图2 447
13.3  钣金基体 448
13.4  弯边 450
弯边案例1——创建机箱1 450
弯边案例2——创建机箱2 451
13.5  钣金折弯 453
13.5.1  折弯的构造方法 453
13.5.2  折弯参数 453
13.5.3  应用曲线类型 454
13.5.4  折弯方向 454
13.5.5  折弯半径公式 455
13.5.6  折弯的止裂口 455
钣金折弯案例1——创建机箱3 456
钣金折弯案例2——创建机箱4 457
13.6  编辑钣金特征 458
13.6.1  轮廓弯边 458
13.6.2  折边弯边 459
13.6.3  封闭拐角 460
编辑钣金特征案例1——创建机箱5 462
编辑钣金特征案例2——创建机箱6 463
编辑钣金特征案例3——创建机箱7 464
13.7  本章小结 465