第1章UG NX基础知识
UG NX是一款思想成熟、技术先进、用途广泛的CAD、CAM、CAE集成软件，广泛应用于机车、船舶、通用机械等工程领域。本章学习UG NX文件管理、鼠标与键盘操作、对象选择、对象与视窗显示、对象显示与隐藏、图层管理、数据测量、首选项设置、文件导出与导入、坐标系概念，以及工作坐标系调整与基准坐标系创建等基础知识和通用管理操作。
1.1UG NX软件简介
UG NX是德国西门子公司的产品全周期数字化开发集成软件。UG NX起源于20世纪70年代美国的Unigraphics，经过几十年的发展，几代人的努力，伴随着计算机技术的飞速发展，UG NX也经历了从初级到高级，版本不断更新换代，功能逐步扩展，技术逐渐走向成熟的发展历程。
1976年，CAD/CAM/CAE系统开发，Unigraphics产品问世。
1983年，Unigraphics进入市场。
1986年，Unigraphics引入Parasolid实体建模技术。
1989年，Unigraphics具备Parasolid三维建模核心技术。
1991年，Unigraphics开始CAD/CAM技术开发。
1993年，Unigraphics引入复合建模技术，将实体建模、曲面建模、线框建模、半参数化及参数化建模融为一体。
1995年，Unigraphics首次发布WindowsNT版本。
1996年，Unigraphics开发商业CAD/CAM/CAE应用软件。
1998年，并购SolidEdge和EDS软件。
2000年，发布新版本UG17。
2001年，并购SDRC的I-DEAS软件，发布新版本UG18，同时提出了产品生命周期管理（PLM）新概念。
2002年，发布新版本UG NX1.0，开始将I-DEAS与UG融合。
2003年，发布新版本UG NX2.0，Unigraphics和I-DEAS进一步统一。
2004年，发布新版本UG NX3.0，将I-DEAS的重要功能移植入UG。
2005年，发布新版本UG NX4.0，针对产品式样、设计、模拟和制造开发新功能。
2007年4月，UGS公司发布UG NX5.0数字产品开发软件。
2007年5月，西门子完成对UGS公司的收购。
2008年6月，Siemens PLMSoftware发布NX6.0，建立同步建模技术。
2009年10月，Siemens PLM Software发布NX7.0，引入HD3D三维精确描述功能。
2011年10月，Siemens PLM Software发布NX8.0，CAE功能增强。
2012年11月，Siemens PLM Software发布NX8.5，全面提升CAD/CAM/CAE操作灵活性与效率。
2013年10月，Siemens PLM Software发布NX9.0，面向结构、运动、热力学、流体、物理场以及优化设计等工程领域应用。
2014年12月，Siemens PLM Software发布NX10.0，提供设计、工装、加工和质量检验的系统工程方案。
2016年8月，Siemens PLM Software发布NX11.0，显著改进产品开发方式，利用NXCAD、CAM和Simcenter3D使设计、工程和制造更加精确与高效。
2017年10月，Siemens PLM Software发布NX12.0，实现产品从概念设计到工程制造过程的学科协调，数据共享以及科学决策。
UG NX软件的CAD/CAM/CAE系统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数据的无缝衔接。UG NX面向过程驱动的技术是虚拟产品开发的关键技术，产品的数据模型能够在设计制造全过程的各个环节保持相关，有效地实现了并行工程。该软件不仅具有强大的实体造型、曲面造型、虚拟装配和生成工程图等设计功能，而且，通过有限元分析、机构运动分析、动力学分析和仿真模拟，提高了设计的可靠性。UG NX可对建立的三维模型直接生成数控代码，用于产品的加工制造，其后处理程序支持多种类型数控机床。另外，UG NX具备二次开发功能，NX/Open、GRIP、NX/OpenAPI等开发语言简单易学，灵活实用，便于用户开发专用CAD系统。
UG NX先进技术体现在以下方面：
（1）具有统一的数据库，实现CAD/CAM/CAE各模块之间无需数据交换的自由切换，方便实施并行工程。
（2）实体造型采用世界领先的Parasolid核心建模技术。
（3）采用线框建模、显式几何建模、实体建模、曲面建模以及参数化建模融为一体的复合建模技术。
（4）采用孔槽、凸台、倒角、螺纹等特征建模方法，形象直观，参数驱动让编辑修改简便快捷。
（5）基于产品工艺要求和使用性能理念，开发灵活多变的B曲面设计方法。
（6）工程图设计简捷易行，按ISO标准生成实体模型的侧视图、剖视图、放大图等，图纸尺寸、形位公差和文字等标注自由灵活。（7）UG NX预留二次开发接口，可以进行专业特色模块制作，具备了按需定制和自我完善的功能。
（8）用户界面友好，人际交互响应快，菜单栏与工具栏命令操作方便灵活，具有自动推理与记忆功能。
1.2UG NX工作界面
打开UG NX软件，新建一个UG模型文件或打开一个UG模型文件，进入UG NX工作界面。UG NX工作界面可分为7个区域：标识栏、工具栏、菜单栏、名称栏、资源条、提示栏和绘图区，如图1-1所示。
1.标识栏
标识栏标识了UG NX软件版本号及当前的模块环境。如图1-1中的标识栏“NX12-建模”表示：所使用的是UG NX12.0版本软件，当前是在建模模块下打开编辑文件。
图1-1UG NX工作界面
2.工具栏
工具栏是放置命令组的区域，这些命令组是为了便于操作放置于桌面上的，每个命令组又由多个命令项组成。命令组在工具栏中可以打开，可以关闭；命令组中的命令项也可以打开或关闭。打开的命令组和命令项都可以根据个人爱好放置于需要的位置。
将鼠标放置于工具栏空白处，右击弹出工具栏调整定制的快捷选项，如图1-2所示。其中列举了命令组类的名称，对勾的表示该类命令组均打开；无对勾标记的为该类命令组均处于关闭状态，此时单击鼠标可以按类打开或关闭命令组。
将鼠标放置于某一命令组的空白处，如“曲线”类的“曲线”命令组，右击弹出命令组调整定制快捷选项，如图1-3所示。单击“从曲线选项卡中移除”可以关闭该命令组，单击其余选项可以将该命令组放置于视窗上方、下方、左侧或右侧的位置。
将鼠标放置于某一单项命令上，如“曲线”命令组中的“直线”，弹出命令项调整定制快捷选项，如图1-4所示，单击“从曲线组中移除”可以关闭该命令，单击其余选项可以将该命令单独放置于视窗的上方、下方、左侧或右侧位置。
在工具栏的任何位置右击，在快捷选项中都含有“定制”，单击弹出【定制】对话框，如图1-5所示。在“命令”栏中可以单击选中某一项命令按住鼠标左键拖动添加到工具栏中任何一个命令组中。这样一个命令组中的命令项可以增加，也可以删除，并且可以添加不同命令组中的命令项。如此设置可以让操作者将昀常用的命令全部集中于一个命令组中，显示在工具栏上，其余的命令组尽可能地关闭，一方面使桌面整洁明了，另一方面节省了更多的桌面空间，便于绘图。在【定制】对话框的“选项卡/条”栏中可以直接按类打开或关闭一些命令组。在“快捷方式”栏中可以设置命令的快捷键。在“图标/工具提示”栏中可以调整工具栏的显示式样。
图1-2工具栏快捷选项
图1-3【曲线组】命令组快捷选项
图1-4【直线】命令项快捷选项
图1-5【定制】对话框
3.菜单栏
菜单栏存放着当前模块下几乎所有UG NX命令，包括绘图命令、操作命令、设置命令、编辑命令等。不同的模块环境菜单栏内的命令项是不同的，建模模块有相关的绘图设计、编辑等命令；制图模块有相应的图纸、视图创建等命令；加工制造模块有刀具、机床、工艺设计等命令；运动仿真模块有运动、计算等命令。
UG NX采用灵活多样的绘图方式，比如，同一个绘图命令、编辑命令，可以从菜单栏中选择，也可以从工具栏中选择，其操作各有利弊。
工具栏的命令放置于桌面上，绘图使用时拾取方便、快捷，但桌面上过多的命令会显得凌乱、不整洁，同时也占用绘图区的空间。操作者假如过多依赖工具栏，换一台计算机绘图会比较被动，因为其桌面不一定放置原来习惯使用的命令组，即使有其放置的位置也不一样，这些命令需要重新调整定制，反而降低绘图效率。
使用菜单栏命令，由于有些命令在若干子菜单下，所以绘图时需要单击多次才能调用到该命令，这样会降低制图效率，但是，菜单栏的命令位置是固定不变的，熟悉之后选取也比较方便，不受人为设置的影响；同时，工具栏可以尽可能地关闭，节省绘图区域的空间，视野开阔，桌面也干净整洁。
因此，对初学者建议尽可能地使用菜单栏的命令进行学习、操作，本书也是以菜单栏的命令选取为例进行讲解，当然这些命令都可以从工具栏中调整得到，读者可以根据自己爱好调用选择。
4.名称栏
名称栏显示所有打开的文件名称，可以切换不同的文件在窗口中显示。如图1-1中的名称栏表示当前只打开了一个文件ABC.prt在视窗中显示。
5.资源条
资源条也叫资源栏，通常是以树结构的形式记录了草图绘制、特征设计、部件装配、图纸设计等的对象信息和操作步骤，用户可以直接在其创建过程中和历史记录中进行检查、修改和编辑，实现了工作过程的可追溯性。常用到的选项有部件导航器、装配导航器、约束导航器，在以后章节中会具体学习其使用与操作。
单击资源栏的“角色”按钮，弹出【角色】资源栏，如图1-6所示。这是西门子公司针对不同的客户群体制定不同的UG NX软件使用体验，分为基本功能和高级功能角色，基本功能角色工作界面工具栏中的命令组少，菜单栏的命令也仅有基本的设计与编辑命令；高级功能角色则具有完整的菜单，涵盖所有命令，功能强大，针对的目标客户群是使用该软件的经验丰富的设计工程师与专家。初期使用UG NX软件时，假如发现工作界面简化，菜单栏命令缺失不全，则是系统默认了基本功能角色，需要打开【角色】资源栏，单击“角色高级”选项，调整为具备完整菜单功能的高级角色。
6.提示栏
在绘图区的下方是提示栏，用于提示下一步做什么，如何做。对于初学者，对一些命令不熟悉操作时，要常看提示栏，这在操作中也可以加深对命令的理解。
图1-6【角色】资源栏
7.绘图区
在中央空白的区域是绘图区，相当于一张大白纸、绘图板，用于绘制图形、创建模型、模拟运动、结果分析等。
1.3UG NX基本操作
1.3.1文件管理
1.新建文件
单击【菜单】→【文件】→【新建】，弹出【新建】对话框，如图1-7所示。按图所示选择文件所属模块，设定单位，输入文件名称，指定文件保存文件夹，单击“确定”按钮，完成新文件的创建。需要注意，文件名称、存放路径以及文件夹名称不要用汉字，UG NX软件通常不识别中文，使用中文容易造成文件打不开、文件保存过程中数据信息丢失等问题。
图1-7【新建】对话框
【新建】对话框中共有14个大的模块可供选择：模型、船舶整体布置、DMU、图纸、布局、仿真、增材制造、加工生产线规划器、加工、检测、机电概念设计、冲压生产线、生产线设计、船舶结构。每个
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