1、 第一章 了解三维建模基础知识目录第一节 设计的飞跃 从二维到三维第二节 什么是三维建模第三节 三维建模CAX的基石第四节 无处不在的三维建模第五节 三维建模的历史、现状和未来第六节 如何学好三维建模技术第八节 三维建模种类第九节 图形交换标准第十节 三维建模系统的组成第十一节 CAD/CAM/CAE软件分类第十二节 常用CAD/CAM/CAE软件简介第七节 三维建模相关的基本概念第十三节 如何选用合适的软件第一节第一节 设计的飞跃设计的飞跃 从二维从二维到三维到三维从二维到三维目前我们能够看到的几乎所有印刷资料，包括各种图书、图片、图纸，都是平面的，是二维的。而现实世界是一个三维的世界，任何
2、物体都具有三个维度，要完整地表述现实世界的物体，需要用X、Y、Z 三个量来度量。所以这些二维资料只能反映三维世界的部分信息，必须通过抽象思维才能在人脑中形成三维映像。n 三维建模技术直接将人脑中设计的产品通过三维模型来表现，无须借助二维图纸、制图规范、人脑抽象就可获得产品的三维空间结构，因此直观、有效、无二义性。三维模型还可直接用于工程分析，尽早发现设计的不合理之处，大大提高设计效率和可靠性。从二维到三维第二节第二节 什么是三维建模什么是三维建模设想 设想这样一个画面：父亲在炉火前拥着孩子，左一刀、右一刀地切削一块木块；在孩子出神的眼中，木块逐渐成为一把精致的木手枪或者弹弓。木手枪或弹弓形成的
3、过程，就是直观的三维建模过程。三维建模在现实中非常常见，如孩子们堆沙丘城堡、搭积木的过程是三维建模的过程，雕刻、制作陶瓷艺术品等，也都是三维建模的过程。三维建模是如此的形象和直观：人脑中的物体形貌在真实空间再现出来的过程，就是三维建模的过程。三维建模系统的主要功能是提供三维建模的环境和工具，帮助人们实现物体的三维数字模型，即用计算机来表示、控制、分析和输出三维形体，实现形体表示上的几何完整性，使所设计的对象生成真实感图形和动态图形，并能够进行物性（面积、体积、惯性矩、强度、刚度、振动等）计算、颜色和纹理仿真以及切削与装配过程的模拟等。具体功能包括：形体输入：在计算机上构造三维形体的过程。形体控
4、制：如对形体进行平移、缩放、旋转等变换。信息查询：如查询形体的几何参数、物理参数等。形体分析：如容差分析、物质特性分析、干涉量的检测等。形体修改：对形体的局部或整体修改。显示输出：如消除形体的隐藏线、隐藏面，显示、改变形体明暗度、颜色等。数据管理：三维图形数据的存储和管理。第三节第三节 三维建模三维建模CAX的基石的基石1.3 三维建模CAX的基石CAX技术包括CAD（Computer Aided Design，计算机辅助设计）、CAM（Computer Aided Manufacturing，计算机辅助制造）、CAPP（Computer Aided Process Planning，计算机辅
5、助工艺规划）、CAE（Computer Aided Engineering，计算机辅助工程分析）等计算机辅助技术；其中，CAD技术是实现CAM、CAPP、CAE等技术的先决条件，而CAD技术的核心和基础是三维建模技术。1.产品设计阶段2.模具设计阶段根据产品模型，设计相应的模具，如凸模、凹模以及其他附属结构，建立模具的三维模型。这个过程也属于CAD领域。设计完成的模具，同样需要经过CAE分析，分析结果用于检验、指导和修正设计阶段的工作。3.模具制造阶段由于模具是用来制造产品的模版，其质量直接决定了最终产品的质量，所以通常采用数控加工方式，这个过程属于CAM领域。制造过程不可避免地与工艺有关，需
6、要借助CAPP领域的技术。4.产品制造阶段此阶段根据设计好的模具批量生产产品，可能会用到CAM/CAPP领域的技术。可以看出，模制品设计制造过程中，贯穿了CAD、CAM、CAE、CAPP等CAX技术；而这些技术都必须以三维建模为基础。第四节第四节 无处不在的三维建模无处不在的三维建模1.4 无处不在的三维建模目前，三维建模技术已广泛应用于人类生活的各个领域，从工业产品（飞机、机械、电子、汽车、模具、仪表、轻工）的零件造型、装配造型和焊接设计、模具设计、电极设计、钣金设计等，到日常生活用品、服装、珠宝、鞋业、玩具、塑料制品、医疗设施、铭牌、包装、艺术品雕刻、考古等。第五节三维建模的历史、现状和第
7、五节三维建模的历史、现状和未来未来1.5.1 三维建模技术的发展史1.5.2 三维建模系统的未来 三维建模系统的主要发展方向如下：标准化：主要体现在不同软件系统间的接口和数据格式标准化，以及行业标准零件数据库、非标准零件数据库和模具参数数据库等方面。集成化：产品各种信息（如材质等）与三维建模系统的集成。智能化：三维建模更人性化、智能化，如建模过程中的导航、推断、容错能力等。网络化：包括硬件与软件的网络集成实现，各种通信协议及制造自动化协议，信息通信接口，系统操作控制策略等，是实现各种制造系统自动化的基础。目前许多大的CAD/CAM软件已具备基于Internet实现跨国界协同设计的能力。专业化：
8、从通用设计平台向专业设计转化，结合行业经验，实现知识融接。真实感：在外观形状上更趋真实化，外观感受、物理特性上更加真实。第六节第六节 如何学好三维建模技术如何学好三维建模技术1.6 如何学好三维建模技术集中精力打歼灭战。在较短的时间内集中完成一个学习目标，并及时加以应用，避免马拉松式的学习。正确把握学习重点。包括两方面含义：一是将基本原理、思路和应用技巧作为学习的重点；二是在学习软件建模功能时也应注重原理。对于一个高水平的CAD工程师而言，产品的建模过程实际上首先要在头脑中完成，其后的工作只是借助某种CAD软件将这一过程表现出来。有选择地学习。CAD软件功能相当丰富，学习时切忌面面俱到，应首先
9、学习最基本、最常用的建模功能，尽快达到初步应用水平，然后再通过实践及后续的学习加以提高。对软件建模功能进行合理的分类。这样不仅可提高记忆效率，而且有助于从整体上把握软件功能的应用。从一开始就注重培养规范的操作习惯，在操作学习中始终使用效率最高的操作方式。同时，应培养严谨、细致的工作作风，这一点往往比单纯学习技术更为重要。将平时所遇到的问题、失误和学习要点记录下来，这种积累的过程就是水平不断提高的过程。第七节第七节 三维建模基本概念三维建模基本概念1.7.1 什么是维 线是一维物体，面是二维物体，体是三维物体。“二维绘图”、“三维建模”中的“维”，与图形对象的“维”是一回事吗？答案是否定的。二维
10、绘图和三维建模中“维”的概念是指绘制图形所在的空间的维数，而非图形对象的维数。比如二维绘图只能在二维空间制图，图形对象只能是零维的点、一维的直线、一维的平面曲线等，二维图形对象只有区域填充，没有空间曲线、曲面、体等图形对象。而三维建模在三维空间建立模型，图形对象可以是任何维度的图形对象，包括点、线、面、体。1.7.2 图形与图像什么是图形？计算机图形学中研究的图形是从客观世界物体中抽象出来的带有灰度或色彩及形状的图或形，由点、线、面、体等几何要素和明暗、灰度、色彩等非几何要素构成，与数学中研究的图形有所区别。比 较 项 目图 形图 像表达方式矢量，方程光栅，点阵，像素理论基础计算机图形学计算机
11、图像处理原理以图形的形状参数与属性参数来表示；形状参数可以是描述图形形状的方程的系数、线段的起止点等；属性参数则包括灰度、色彩、线型等非几何属性用具有灰度或色彩的点阵来表示，每个点有各自的颜色或灰度，可以理解为色块拼合而成的图形维数任意维形体，包括零维的点、一维的线、二维的面、三维的体平面图像，色块拼合而成，没有点、线、面、体的形体概念直观的理解数学方程描述的形体所有印刷品、绘画作品、照片等原始效果放大后的效果进一步放大后的局部效果旋转可以绕任意轴、任意点旋转只能在图像平面内旋转软件FreeHand、所有的CAD软件等Paint、Photoshop等1.7.3 图形对象1.点是零维的几何形体。
12、2.线是一维的几何形体，一般分为直线和曲线。3.面是二维的几何形体，分为平面和曲面。4.体是三维的几何形体。三维造型的目的就是建立三维形体。1.7.4 视图变换与物体变换任何CAD软件都提供在屏幕上缩放、平移、旋转所绘制的图形对象的功能。正如工程制图中的局部放大图，物体的细节被放大了，但是其真实尺寸并没有放大一样，缩放、平移、旋转操作也不会改变物体本身的形状大小和相对位置，只是从视觉上对物体进行不同的观察。在屏幕上缩放物体，相当于改变观察点与物体间的距离，模拟了视点距离物体远近的观察效果；旋转屏幕中的物体，相当于改变视点与物体的相对方位，或者视点不变旋转物体，或者物体不动转动观察点。这些操作都
13、不会改变物体的真实情况，称为视图变换。271.7.5 人机交互 人机交互的主要工具是鼠标、键盘和显示器。对应的交互操作有拾取、输入和显示。拾取：用鼠标选取计算机显示器上的对象，如菜单选择、对话框选择、工具栏及其工具选择、图形对象选择等。输入：用键盘输入各种文字数据，如命令输入、文档书写、参数输入等。显示：显示器显示操作的结果。所有交互操作，如拾取和输入，在屏幕上都应有反应，如命令提示、对象高亮、输入回显、操作结果显示等。28第八节第八节 三维建模种类三维建模种类1.8 三维建模种类 根据三维建模在计算机上的实现技术不同，三维建模可以分为线框建模、曲面建模、实体建模等类型1.8.1 特征建模特征
14、建模从实体建模技术发展而来，是根据产品的特征进行建模的技术。特征的概念在很长一段时间都没有非常明确的定义。一般认为，特征是指描述产品的信息集合，主要包括产品的形状特征、精度特征、技术特征、材料特征等，兼有形状和功能两种属性。例如，“孔”和“圆台”的形状都是圆柱形，建模时加入“孔”将减去目标体的材料，加入“圆台”则在目标体上增加材料，它们都不仅仅包含形状信息，因而属于特征。1.8.2 参数化建模参数化设计（Parametric design）和变量化设（VariationalDesign）是基于约束的设计方法的两种主要形式。其共同点在于：它们都能处理设计人员通过交互方式添加到零件模型中的约束关系
15、，并具有在约束参数变动时自动更新图形的能力，使得设计人员不用自己考虑如何更新几何模型以符合设计上要求的约束关系。1.8.3 变量化建模与此相关的技术还有变量化设计技术（Variational Design），它为设计对象的修改提供更大的自由度，允许存在尺寸欠约束，即建模之初可以不用每个结构尺寸、几何约束都十分明确，这种方式更加接近人们的设计思维习惯，因为设计新产品时，人们脑海中首先考虑的是产品形状、结构和功能，具体尺寸在设计深入展开时才会逐步细化，因此变量化设计过程相对参数化设计过程较宽松。第九节第九节 图形交换标准图形交换标准1.9 图形交换标准 二维图形交换标准（DXF）初始图形信息交换规
16、范（IGES）产品模型数据交换标准（STEP）3D模型文件格式（STL）35第十节第十节 三维建模系统的组成三维建模系统的组成CAD 工程应用软件：汽车 CAD、锅炉 CAD 支撑软件 系统软件 硬件系统 CAD 工具软件：AutoCAD、UG、Pro/E 数据库管理系统：Oracle、Sybase、SQL Server 操作系统：Windows 9x/NT/2000、UNIX 网络协议：TCP/IP、SPX/IPX 硬件平台：网络、计算机、绘图机、打印机 应用软件 第十一节第十一节 CAD/CAM/CAE软件分软件分类类1.11 CAD/CAM/CAE软件分类 工业造型设计软件（包括电影动画
17、制作软件）：3ds max、Rhino、Maya等。机械设计与制造软件（包括模具设计制造软件）：此类软件数量众多，如UG NX、Pro/E、CATIA、SolidEdge、SolidWorks、Delcom系列、Cimatron、Inventor等。行业专用软件：针对行业的专用CAD/CAM软件，如服装面料设计、款式设计软件（ET、格柏、PGM、富怡等）；鞋类设计软件（DIMENSIONS、SHOECAM、FORMA、SHOEMAGIC、SHOE-MAKER等）；雕刻软件（Type3、ARTCAM等）。第十二节第十二节 常用常用CAD/CAM/CAE软软件简介件简介软件简介 CATIA软件是法
18、国达索系统公司的CAD/CAM/CAE一体化软件。I-DEAS软件最初由美国SDRC公司研制，目前属于德国西门子公司。Pro/ENGINEER（简称Pro/E）是美国Parametric Technology Crop（PTC）公司的产品，Pro/E以其参数化、基于特征、全相关等概念闻名于CAD界，操作较简单，功能丰富。UG是Unigraphics的简称，起源于美国麦道航空公司，目前属于德国西门子公司。SolidEdge是UGS公司的中档CAD软件产品，目前归属德国西门子公司。SolidWorks与SolidEdge软件属于同等档次的软件，原属于SolidWorks公司，1997年被达索公司收
19、购。Cimatron软件是以色列Cimatron公司的产品，是工模具行业中非常有竞争实力的CAD/CAM软件。Mastercam 软件是美国CNC公司的产品。第十三节第十三节 如何选用合适的软件如何选用合适的软件如何选用合适的软件考虑软件功能、硬件要求、使用起点等因素，选择适合本行业产品的特点和需求的软件，不唯软件论。考虑企业应用需求扩充的可能性，选择软件应略有前瞻性。考虑软件的行业普及性。为大型企业提供外包和配套生产的企业，常常被要求采用与其相同的CAD/CAM软件，选择软件时应特别注意。注意软件的发展趋势，考虑软件提供商软件开发、升级方面的投入，尽量选择发展前景较好、可持续性发展的软件。价
20、格因素。第二章 UG NX软件概述目录第一节 UG NX 软件简介第二节 UG NX软件的发展历史第三节 UG NX软件的技术特点第四节 UG NX软件的常用功能模块第五节 UG NX工作流程第六节 基于UG NX的产品设计流程第一节 UG NX 软件简介软件简介第一节 UG NX 软件简介2.1 软件简介UG是Unigraphics的简称，起源于美国麦道航空公司，UG NX是在UG软件基础上发展起来的。UG NX目前属于德国西门子公司，网站(英文)、(中文)。UG NX软件广泛应用于航空航天、汽车、机械及模具、消费品、高科技电子等领域的产品设计、分析及制造，被认为是业界最具有代表性的数控软件
21、和模具设计软件。47第二节 UG NX软件的发展历史软件的发展历史第一节 UG NX 软件简介2.2 发展历史 发展简史：1969年，美国洛杉矶一家小公司 United Computing 发布了其第一个软件产品 UNIAPT。1972年，United 从 MCS 公司（Hanratty）购买 ADAM 软件代码。1973年，新的软件移植到了早期的16位小型机上，命名为Uni-Graphics，当时总共只有6位程序员负责开发。同年10月，在底特律举行的 CAD/CAM 展会上脱颖而出。1976-1980年，United Computing被McDonnell Douglas收购，参数化建模概念
22、逐渐被引入，之后开发出了支持3D实体建模的版本。（那个年代，Unigraphics是唯一具有CAM功能的软件）1990年，McDonnell Douglas（现在的波音公司）选择 Unigraphics 作为其机械 CAD/CAM/CAE 的标准。1991年，麦道通用电气（GE）EDS。1993-1995年，与欧宝、3M公司签署战略合作伙伴关系。1998年，EDS 分离，UGS 独立上市。2001年，重组后并购 SDRC 的 I-DEAS 软件。2007年，西门子宣布收购EDS。2008年06月，Siemens PLM Software发布NX 6.0目前几乎所有飞机发动机和大部分汽车发动机都
23、采用UG进行设计，UG在模具设计行业中具有极高的普及率1987年，通用汽车公司（GM）选择 Unigraphics 作为其战略合作伙伴。第三节 UG NX软件的技术特点软件的技术特点第一节 UG NX 软件简介2.3 技术特点具有统一的数据库采用复合建模技术基于特征的建模和编辑方法曲线设计采用非均匀有理B样线条作为基础出图功能强以Parasolid为实体建模核心内嵌模具设计导引MoldWizard提供了界面良好的二次开发工具GRIP和UFUNC具有良好的用户界面52第四节 UG NX软件的常用功能模软件的常用功能模块块第一节 UG NX 软件简介2.4 常用功能模块UG NX系统由大量的功能模
24、块组成，这些模块几乎涵盖了CAD/CAM/CAE各种技术。54第五节 UG NX工作流程工作流程第一节 UG NX 软件简介2.5 工作流程 56启动UGNX新建文件选择模块选择工具，进行设计保存文件退出系统第六节 基于基于UG NX的产品设计流的产品设计流程程第一节 UG NX 软件简介2.6 基于UG NX的产品设计流程58 缝合 析出 曲线工具 草图工具 基本体素 扫描特征 曲面工具 实体特征 片体特征 线框模型 工程出图 数控编程 第三章 UG NX基本操作目录第一节 UG NX工作环境第二节 工作环境定制第三节 快捷键第四节 对象选择第五节 图层与组第六节 坐标系第七节 基本元素的创
25、建第八节 几何变换第一节 UG NX工作环境第一节 UG NX 软件简介3.1.1 UG NX用户界面 1.标准显示窗口标准显示窗口 2.全屏幕显示窗口3.1.2 功能区【主页】功能区集成了大部分菜单中的常用命令，包括草图、特征、同步建模、GC工具箱、曲面、装配等。通常可通过定制，只保留需要的功能按钮，其余操作命令由快捷键或从菜单中调用。【曲线】功能区和菜单中【插入】与曲线相关的命令功能相近，包含了生成曲线和派生曲线的命令。【装配】功能区和菜单中【装配】与装备相关的命令功能相近，包含了新建装配体和组件操作的命令。3.1.2 功能区【曲面】包含了构建曲面、曲面操作和曲面编辑的大部分命令。【逆向工
26、程】包含了对齐、构造、小平面体操作和分析的命令。【分析】主要包含距离、角度、半径的测量以及用以以分析面形状美观性、缺陷的反射命令。【视图】用来调整实体大小缩放和窗口显示模式，可见性操作的图层的设置、截面的设置以及部分可视化操作。【工具】工具条包括表达式、电子表格、移动对象、坐标系的显示、视频录制等命令。【应用模块】用于快速加载功能区如：建模、钣金、外观造型设计、装配等。【边框条】有上边框条、下边框条、左边框条、右边框条，根据需要设置显示。3.1.3 鼠标操作 1）在一个两键鼠标上，当需要使用中键时，同时使用左右键即可。2）在一个三键鼠标上，可以组合使用鼠标键。中键+右键（MB2+MB3）：平移
27、对象。中键+左键（MB2+MB1）：缩放对象。鼠 标 键动 作鼠标左键选择对象鼠标中建对话框打开时，按MB2，相当于单击对话框上的默认按钮（一般情况下为【确认】按钮）在图形窗口中按下MB2的同时拖动鼠标即可旋转几何体按住Ctrl键+MB2不放，拖动鼠标即可缩放几何体按住Shift键+MB2不放，拖动鼠标即可平移几何体鼠标右键显示各种功能的快捷菜单旋转滚轮在图形窗口中缩放视图在列表框中、菜单中和信息窗口中上下滚卷3.1.4 菜单1.文件文件 新建 创建一个新文件，快捷键为Ctrl+N。打开 打开UG NX文件，快捷键为Ctrl+O。关闭 该命令仅能关闭UG NX文件，而不能关闭UG NX软件。保
28、存 保存文件，快捷键为CtrlS。导入/导出 导入/导出其他格式文件。退出 退出UG NX系统，关闭软件。2.编辑编辑 撤销 用于撤销的一些操作，选择其一就可以恢复到相应的状态，快捷键为Ctrl+Z。删除 用于删除指定的几何元素，快捷键为Ctrl+D。显示和隐藏 建模过程中，经常需要隐藏一些实体，使系统仅显示出需要的实体。对象显示 修改几何对象的工作图层、颜色、线型等属性，快捷键为Ctrl+J。移动对象 将几何对象作平移、旋转、点到点移动、CSYS到CSYS移动等操作。3.视图n 视图操作 视图操作主要包括：刷新、适合窗口、缩放视图、平移视图、旋转视图、设置视图为WCS、重新生成工作视图等。n
29、 视图的显示模式【视图】菜单中常用的菜单项与鼠标右键菜单项内容相似n 设置旋转点 选择右键菜单中【设置旋转点】，对绘图区域中的任意位置进行捕捉，再拖动鼠标即可将视图绕该点旋转。n 实体的显示模式 选择右键菜单中【渲染模式】下的各种选项可以调整实体的显示模式。n 截面视图 截面视图采用动态剖切对象的方式来显示对象的内部结构。4.插入 UG NX常用的建模工具均集中于此菜单。通常，为提高建模的效率，这些工具应采用快捷键或从工具栏中调用。5.格式 集中了有关工作图层、组、视图布局等功能命令，读者要能熟练掌握格式菜单中的图层、组的使用。6.工具n 表达式的概念 表达式是一个算术或条件语句。n 表达式语
30、言 表达式的变量名、操作符号、内置函数、流程控制与一般的编程语言比较类 n 似，具体可查看软件提供的帮助。n 创建表达式 手工创建表达式和自动创建表达式。n 编辑表达式 修改表达式名称、表达式的值、删除表达式等操作。7.装配 通过关联条件在部件间建立约束关系，以确定部件在产品中的空间位置。8.信息 用于查询几何对象的信息。该菜单下有很多子菜单，最常用的是【对象】菜单，快捷键为Ctrl+I。9.分析n 距离 测量两元素间的距离、曲线的长度或圆弧的半径。n 角度 测量两个对象之间的夹角，对象可以是曲线、直线或平面。n 偏差 偏差分析包括三部分的内容：检查、相邻边和测量，其中【检查】使用最为广泛。1
31、0.首选项n 对象 设置对象的显示属性，快捷键为Ctrl+Shift+J。n 选择 设置与选择相关的参数，快捷键为Ctrl+Shift+T。n 编辑视图背景 着色视图、线框视图、普通颜色、默认渐变颜色。n 可视化 设置与对象名称、视图边界、预选对象颜色等视觉效果相关联的参数。11.窗口 UG NX系统属于多文档软件，即允许同时打开多个部件文件，但工作部件只能是一个。要切换工作部件，只需在【窗口】菜单下选择相应的部件文件名称即可。12.GC工具箱 UG NX系统为方便中国用户专门定制的GC工具箱。其中包含很多快捷使用比如：GB标准、模板；齿轮、弹簧设计；方便的制图工具；加密、加工准备等。13.帮
32、助 调用帮助文件，最常用的是【根据关联】选项，热键为F1，用来启动上下文的相关在线帮助文件：在调用某一功能后，按下F1热键，即可调用相应于该功能的帮助。3.1.5 快捷菜单1.视图快捷菜单视图快捷菜单选 项含 义刷新通过消除留下的孔、隐藏或删除对象来更新图形窗口。它也可移除临时显示的项目，如星号和箭头矢量。适合窗口将几何对象充满绘图区域，快捷键为Ctrl+F。缩放通过放大或缩小视图来缩放整个部件。平移选择该选项后光标变成手形，拖动鼠标即可移动对象旋转可以自由旋转也可以精确旋转视图。更新显示通过清理图形窗口更新显示。更新工作坐标系、曲线和边缘、草图和相关定位尺寸、自由度指示器、基准面和平面。更新
33、显示也执行刷新选项的任务，如擦去临时显示和刷新屏幕。恢复在大多数操作之后立即恢复原先的视图。渲染样式控制视图中曲面对象的外观。定向视图修改一特定视图的方向到一预定义视图。只改变视图的方向而不改变视图名。替换视图从一特定视图切换到一预定义视图。设置旋转点选择一屏幕位置或捕捉点，以建立备选旋转中心。清除旋转点清楚备选旋转中心以恢复绕视图中心的旋转。撤销取消前一个操作。2.特定对象的快捷菜单特定对象的快捷菜单 特定对象的快捷菜单允许用户快速执行在一选择对象上的操作。它比使用工具条或菜单栏更快，并仅显示相关命令。3.辐射状菜单辐射状菜单 辐射状菜单提供快速获取选项的另一种方法。当按下鼠标右键不放时，根
34、据光标位置或所选对象的不同，出现一个围绕光标位置呈现18个图标的辐射状菜单，利用它可以快速获取所需的命令。第二节 环境定制环境定制第一节 UG NX 软件简介3.2.1 切换中英文界面UG NX提供了多种语言界面，语言界面的切换可通过修改操作系统的环境变量来实现。3.2.2 定制选项卡 定制功能区选项卡的位置可以通过鼠标拖拽功能区选项卡，选项卡可以停靠在菜单栏内，也可以悬浮在绘图区域，而浮动式工具条可以放置在视图区域的任意位置。显示/隐藏功能区选项卡在功能区上单击鼠标右键，然后在快捷菜单中选择要显示或隐藏的工具条名称即可。显示/隐藏功能区上的命令图标在工具条上增减命令是增加工作效率和合理安排视
35、图空间的有效方式。n 显示/隐藏功能区上的命令图标在工具条上增减命令是增加工作效率和合理安排视图空间的有效方式。n 在选项卡中添加被隐藏的命令在工具条中添加被UG NX隐藏的命令是为了提高软件的使用效率和增加工作进度。n 定制命令图标的大小 在该页面有：特别小、小、中和大四种选项，一般推荐使用“特别小”图标，以扩大绘图区域的工作空间。经典工具条：NX12.0取消了经典工具条。可以通过进入NX软件调试模式调出经典工具条。NX12.0调出经典工具条的方法：1.新建系统环境变量“变量名：UGII_DISPLAY_DEBUG变量值：1”；2.启动NX软件，单击【菜单】【首选项】【用户界面】【布局】（快
36、捷键Ctrl+2），在“用户界面环境”选取“经典工具条”。此外，也可通过“用户界面环境”设置回经典黑色界面。3.2.3 用户默认设置使用用户默认设置可以定制UG NX的启动。许多功能和对话框的初始设置和参数都是由用户默认设置控制的。3.2.4 模板1.使用新文件使用新文件模板模板 当选择菜单【文件】|【新建】建立一新部件时，可以选择一模板以建立新的产品文件。3.2.5 角色1.角色样例角色样例 系统默认演示设备特定用户2.创建角色创建角色创建角色的步骤如下：1）单击资源条上的【角色】选项卡。2）在【角色】资源板中右键单击，并选择【新建角色用户】，如图 1示。3）在【角色属性】对话框中，输入新角
37、色的名称、描述并选择该角色可用的应用模块，如图 2所示。4）（可选）添加一个图像，该图像与角色名称一起显示在【角色】资源板中。图像的格式可以是BMP格式或JPEG。5）单击【确定】按钮后，新的用户角色将出现在【角色】资源板的【用户】文件夹中。图1图22.使用角色使用角色使用一个角色的步骤如下：1）单击资源条上的【角色】选项卡。2）单击需要的角色或将它拖放到图形窗口中，系统显示加载角色信息。3）单击【确定】按钮。第三节 快捷键快捷键第一节 UG NX 软件简介3.3.1 常用快捷键按 键功 能按 键功 能Ctrl+N新建文件Ctrl+J改变对象的显示属性Ctrl+O打开文件Ctrl+T移动对象C
38、trl+S保存Ctrl+M进入建模模块Ctrl+R旋转视图Ctrl+B隐藏选定的几何体Ctrl+F满屏显示Ctrl+Shift+B互换隐藏与显示的对象Ctrl+Z撤消Ctrl+Shift+U显示所有隐藏的几何体Ctrl+D删除Ctrl+Shift+K从隐藏对象中选取不再隐藏的对象X拉伸实体W显示WCS3.3.2 快捷键定制 快捷键可根据需要自行定义，单击所示的【定制】对话框右下角的【键盘】按钮，得到定制键盘】对话框。第四节 对象选择对象选择第一节 UG NX 软件简介3.4.1 直接选择 将光标放在待选几何体上，按MB1即可选取该对象，选中的对象会高亮显示。也可按住鼠标左键不放，并拖动鼠标画出
39、一个矩形，则该矩形区域内的所有对象被选中。3.4.2 取消选择对象 如果选择了一个并不希望选择的对象，可在按下Shift键的同时再次单击它，即可取消选择。为了取消选择图形窗口中的所有已选对象，可按Esc键。3.4.3 类选择器按快捷键Ctrl+J或Ctrl+T等，系统会自动弹出【类选择】对话框。3.4.4 上边框条 【上边框条】，通过设置选择组中的“过滤器”和“选择意图”，则有助于快速选择对象。3.4.5 快速拾取 在选择球位置上有多于一个的可选对象，光标停留几秒后将变为【快速拾取指示器】。此光标提示在那个位置有多于一个的可选对象，单击左键MB1，弹出【快速拾取】对话框。可以在对话框中选择对象
40、，鼠标在名称上移动，相应的对象就会高亮显示，单击名称，相应对象就会被选中。3.4.6 选择首选项 选择菜单【首选项】|【选择】命令，弹出如图 3 36所示的【选择首选项】对话框。1.高亮显示预设置 当移动光标经过对象时，它们会以预选颜色高亮显示。默认预选是激活的，可通过取消选择【高亮显示滚动选择】命令关闭它，如图 1所示。预览高亮颜色由菜单【首选项】|【可视化】|【颜色/线性】下的预选颜色设置决定，如图 2所示。图1图22.快速拾取预设值 可以改变让【快速拾取指示器】光标出现而必须静止停留的时间量。第五节 图层与组图层与组第一节 UG NX 软件简介3.5.1 图层1.图层的设置图层的设置主要
41、是设置图层的属性、建立和编辑类别、查看图层对象的数量等。按快捷键Ctrl+L可调用图层的设置工具2.类别 UG NX中最多可使用256个图层，要提高图层的操作效率，应对图层进行分组。3.移动至图层n 将所选择的几何元素移动或复制到指定图层。3.5.2 组 新建组 选择【菜单】|【格式】【分组】【新建组】命令，在【新建组】对话框中输入组名称后，选择几何元素，按MB2或单击【应用】按钮。从组中移除 选择【菜单】|【格式】【分组】【从组中移除】命令，选择要从组中删除的几何元素后，按MB2或单击【应用】按钮。取消分组 选择【菜单】|【格式】【分组】【取消分组】命令，选择组中的任一成员后，按MB2或单击
42、【应用】按钮。3.5.3特征分组创建特征集创建特征集 选择【菜单】|【格式】【分组】【特征分组】命令，弹出【特征分组】对话框，如图3-41所示。在【特征组名称】文本框中输入特征集名称，在【部件中的特征】列表框中选择要加入到特征集中的特征，并单击 按钮将所选特征添加到【组中的特征】列表框中，最后按MB2或单击【应用】按钮。编辑特征集编辑特征集 双击部件导航器中的特征集节点，会弹出【特征集】对话框，在对话框中添加/删除组中的特征即可。第六节 坐标系坐标系第一节 UG NX 软件简介3.6 坐标系UG NX系统中有3种坐标系：绝对坐标系(ACS，Absolute Coordinate System)
43、、工作坐标系(WCS，Current Work Coordinate System)和机械坐标系(MCS，Machine Work Coordinate System)。对WCS操作的功能命令集中在UG NX主菜单【格式】【WCS】中3.6.1 动态 选择菜单【格式】【WCS】【动态WCS】，工作坐标会呈现可编辑状态。3.6.2 原点移动坐标轴的原点，若可选择菜单【格式】【WCS】【原点】命令，弹出【点】对话框，提示用户选择一个点。指定一点后，当前工作坐标系的原点就移动到指定点的位置，而坐标系的矢量方向保持不变。3.6.3 旋转旋转n 绕指定的坐标轴，将坐标系旋转指定的角度。3.6.4 定向
44、选择菜单【格式】【WCS】【定向】，弹出如图3 46所示的坐标构造器，利用坐标系构造器，可以选择坐标元素或构建新的坐标系。1.自动判断自动判断 系统根据用户的操作创建相应的WCS。2.原点，原点，X点，点，Y点点“原点，X点，Y点”(Origin,X-Point,Y-Point)方式需要指定3点。第一点为坐标原点，第一点指向第二点的方向为X轴的正向，从第二点至第三点按右手定则确定Z轴的正向。3.X轴，轴，Y轴轴“X轴，Y轴”(X-Axis,Y-Axis)方式需要指定两个矢量。第一点 第二点 第三点 4.X轴，轴，Y轴，原点轴，原点“X轴，Y轴，原点”(X-Axis，Y-Axis，Origin)
45、方式需指定两个矢量和一点。5.Z轴，轴，X点点“Z轴，X点”(Z-Axis,X-Point)方式需要指定一个矢量和一个点。边缘 1 边缘 2 指定点 6.对象的CSYSn“对象的CSYS”(CSYS of Object)方式需要选择一条平面曲线或一个实体表面(平面)，实体表面或平面曲线所在的面即为新的坐标系的XOY平面。7.点，垂直于曲线点，垂直于曲线“点，垂直于曲线”(Point,Perpendicular Curve)方式是根据所选曲线及曲线上的一个指定点创建一个新的坐标系。8.平面和矢量n“平面和矢量”(Plane and Vector)方式需要指定一个平面和一个矢量。9.三平面三平面“
46、三平面”(Three Plane)方式是根据所选择的三个平面来定义坐标系。10.绝对绝对CSYS“三平面”(Three Plane)方式是根据所选择的三个平面来定义坐标系。11.当前视图的当前视图的CSYS利用“当前视图的坐标系”(CSYS of Current View)方式所创建的坐标系的XC轴平行于当前视图的底，YC轴垂直于视图的底，原点位于当前视图的中心。12.偏置偏置CSYS“偏置坐标”(Offset From CSYS)方式是通过指定X、Y、Z轴方向的偏置值来定义一个新的坐标系，该方式下可选择已存在的坐标。3.6.5 显示若当前工作坐标系(WCS)处于隐藏状态，选择菜单【格式】【W
47、CS】【显示】命令后，将显示WCS；反之，则隐藏WCS。3.6.3 保存n 选择菜单【格式】【WCS】【保存】命令，系统将保存当前工作坐标系(WCS)。选择保存后的工作坐标系，单击右键，弹出快捷菜单，选择【删除】按钮将删除选定的工作坐标系。第七节 基本元素的创建基本元素的创建第一节 UG NX 软件简介3.7.1 点 点的绘制和捕捉是最基础的绘图功能之一，各种图形的定位基准往往是各种类型的点。选择【菜单】|【插入】|【基准/点】|【点】命令，弹出如图3 55所示的【点】对话框。1.特征点特征点特征点的类型可在【点】对话框的下拉列表或者使用【选择条】工具栏中的捕捉点进行指定，2.坐标点坐标点在【
48、点】|【输入坐标坐标】对话栏内的XC、YC、ZC文本框中输入点的坐标值，单击鼠标中键后，即可在指定坐标处创建一点。3.偏置点n UG NX一共提供了5种偏置点的生成方式。3.7.2 矢量 单击【拉伸】对话框的【方向】列表框中的矢量构造器图标，即可弹出【矢量】对话框1.自动判断自动判断系统根据用户所选择的几何图形自动推断并生成的相应矢量。2.两点n 所创建的矢量通过指定的两点，且其方向由第一点指向第二点。3.与XC成一角度n 所创建的矢量位于XC-YC平面内，且与XC轴成指定的角度。4.曲线曲线/轴矢量轴矢量根据所选的边缘或曲线来定义矢量。若选取的是直线，则矢量方向是由选择点指向其距离最近的端点
49、；若选取的是圆或圆弧，则矢量通过圆心，并垂直于圆所在的平面。5.曲线上矢量n 所创建的矢量通过曲线上的一点，且与曲线相切。点的位置可由限定弧长或者弧长百分比来确定。6.面面/平面法向平面法向所创建的矢量与所选择的平面的法线或圆柱面的轴线平行。7.基准轴n 所创建的矢量与指定的基准轴平行。8.视图方向n 所创建的矢量与当前屏幕的法线方向一致。9.按系数n 所不同的坐标系，矢量的系数不同。通常采用笛卡尔坐标及球坐标系。3.7.3 基准平面及平面 单击【特征】工具条上的【基准平面】，弹出【基准平面】对话框。1.自动判断自动判断根据用户选择的对象，自动判断并生成平面。2.按某一距离n 所创建的平面与指
50、定的面平行，其间隔距离由用户指定。需要指定两个参数：参考平面、距离值。(a)(b)(c)(d)3.成一角度成一角度所创建的平面通过指定的轴，且与指定的平面成指定的角度。4.曲线和点n 其子类型有：曲线和点、一点、两点、三点、点和曲线/轴、点和平面/面等。常用的有三点、曲线和点。5.两直线两直线根据所选择的两直线创建平面。若两条直线共面，则所创建的平面通过指定的两条直线；反之，则所创建的平面通过第一条直线，且与第二条直线平行。6.在曲线上n 所创建的平面通过曲线上的一点，且与曲线垂直。7.固定平面n 固定平面是指XC-YC、YC-ZC、XC-ZC三个主平面，在【类型】下拉列表中选择其一即可创建相
