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| 內容簡介： |
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，张云杰、张云静编著的《UG NX9中文版基础设计案例课堂（附光盘计算机辅助设计案例课堂）》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。
來源：香港大書城megBookStore,http://www.megbook.com.hk
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。
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| 目錄：
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第1章 初识UG NX 9
第2章 二维草绘设计
第3章 三维设计基础
第4章 特征设计
第5章 特征的操作和编辑
第6章 曲面设计入门
第7章 曲面设计进阶
第8章 自由曲面设计
第9章 曲面操作
第10章 曲面编辑
第11章 装配设计
第12章 工程图设计
第13章 钣金设计
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| 內容試閱：
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第1章
初识UG NX 9
UG NX是Siemens公司出品的一个产品工程解决方案，它为用户的产品设计及加工过程提供了数字化造型和验证手段。NX针对用户的虚拟产品设计和工艺设计的需求，提供了经过实践验证的解决方案。NX 先后推出多个版本，并且不断升级，最新版本的Siemens NX 9进行了多项以用户为核心的改进，提供了特别针对产品式样、设计、模拟和制造而开发的新功能。
本章主要介绍UG NX 9的基本情况，包括概述、界面和基本操作、新增功能、参数设置、视图和图层设置，接着结合范例介绍了文件的基本操作和视图的操作，下面进行具体讲解。
1.1 UG NX 9概述
1.1.1 NX 9的特点
最新版本的UG NX 9软件，具有一些之前版本值得保留且易用的特点。
UG NX为企业提供了“无约束设计Design Freedom”，以高效的设计流程帮助企业开发复杂的产品。灵活的设计工具消除了参数化系统的各种约束。例如，高级选择意图工具Advanced Selection Intent可以自动选取几何图形，并推断出合理的相关性，允许用户快速做出设计变更。Siemens NX能够在没有特征参数的情况下处理几何图形，极大地提高了灵活性，使得设计变更能够在极短时间内完成。
除了灵活的设计工具外，Siemens NX还嵌入了PLM行业中在产品可视化和协同领域应用最广的轻量级三维数据格式——JT数据格式，以支持多种CAD程序提供的文档，加快设计流程。
UG NX把“主动数字样机Active Mockup”引入到行业中，使工程师能够了解整个产品的关联关系从而更高效地工作。在扩展的设计审核中提供更大的可视性和协调性，从而可以在更短时间内完成更多设计。
使用“主动数字样机”可以快速修改各种来源的模型数据，并且在性能上超过了NX的最大竞争对手。另外，NX中嵌入的JT技术把图形处理能力提高了数倍，使内存占用减少。这样就可以帮助TeamcenterNX用户制作真正由配置驱动的变形设计。
通过强调将开放性集成到整个PLM组合中，Siemens PLM Software公司不断使其产品差异化。NX联合了来自竞争对手以及自身CADCAECAM技术的数据，以简化产品开发过程，加快产品开发速度。在CAMCAE方面，NX提供了比以前更强的仿真功能和性能。
1.1.2 NX 9的功能模块
NX 9包含几十个功能模块，采用不同的功能模块，可以实现不同的用途，这使得 Siemens NX 9成为业界最为尖端的数字化产品开发解决方案应用软件。Siemens NX 9的模块包括建模、装配、外观造型设计、图纸、NX钣金、加工、机械布管、电气布线等。按照它们应用的类型分为几种：CAD模块、CAM模块、CAE模块和其他专用模块。
1. CAD模块
下面首先来介绍CAD模块。
1 NX 9基本环境模块NX 9初始模块
NX 9基本环境模块是执行其他交互应用模块的先决条件，是当用户打开NX 9软件进入的第一个应用模块。在电脑左下角处选择【开始】｜【所有程序】｜Siemens NX 9｜NX 9命令，即可打开NX 9启动界面，如图1-1所示，之后就会进入NX 9初始模块，如图1-2所示。
图1-1 NX 9启动界面
图1-2 NX 9初始模块
NX 9基本环境模块给用户提供了一个交互环境，它允许打开已有部件文件，建立新的部件文件，保存部件文件，选择应用，导入和导出不同类型的文件，以及其他一般功能。该模块还提供强化的视图显示操作、视图布局和图层功能、工作坐标系操控、对象信息和分析以及联机访问帮助。
在NX 9中，通过选择【文件】下拉菜单【应用模块】中的命令，就可以直接打开相应的其他模块。
2 零件建模应用模块
零件建模应用模块是其他应用模块实现其功能的基础，由它建立的几何模型广泛应用于其他模块。新建模型时，“模型”模块能够提供一个实体建模的环境，从而使用户快速实现概念设计。用户可以交互式地创建和编辑组合模型、仿真模型和实体模型，可以通过直接编辑实体的尺寸或者通过其他构造方法来编辑和更新实体特征。
模型模块为用户提供了多种创建模型的方法，如草图工具、实体特征、特征操作和参数化编辑等。一个比较好的建模方法是从“草图”工具开始。在“草图”工具中，用户可以将自己最初的一些想法，用概念性的模型轮廓勾勒出来，便于抓住创建模型的灵感。一般来说，用户创建模型的方法取决于模型的复杂程度。用户可以选择不同的方法来创建模型。
实体建模：这一通用的建模应用子模块，支持二维和三维线框模型的创建、体扫掠和旋转、布尔操作以及基本的相关编辑。实体建模是“特征建模”和“自由形状建模”的先决条件。
特征建模：这一基于特征的建模应用子模块，支持诸如孔、槽和腔体、凸台及凸垫等标准设计特征的创建和相关编辑。该应用允许用户抽空实体模型并创建薄壁对象。一个特征可以相对于任何其他特征或对象来设置，并可以被引用来建立相关的特征集。“实体建模”是该应用子模块的先决条件。
自由形状建模：这一复杂形状的建模应用子模块，支持复杂曲面和复杂实体模型的创建。常使用沿曲线的一般扫描；使用轨迹方式按比例地展开形状；使用标准二次曲线方式的放样形状等技术。“实体建模”是其应用子模块的先决条件。
此外，零件建模应用模块还支持直接建模及用户自定义特征建模。
3 装配建模应用模块
装配建模应用模块用于产品的虚拟装配。“装配”模块为用户提供了装配部件的一些工具，能够使用户快速地将一些部件装配在一起，组成一个组件或者部件集合。用户可以增加部件到一个组件，系统将在部件和组件之间建立一种联系，这种联系能够使系统保持对组件的追踪。当部件更新后，系统将根据这种联系自动更新组件。此外，用户还可以生成组件的爆炸图。它支持“自顶向下建模”“从底向上建模”和“并行装配”3种装配的建模方式。
4 外观造型设计应用模块
外观造型设计应用模块是为工业设计应用提供的专门的设计工具。此模块为工业设计师提供了产品概念设计阶段的设计环境，它主要用于概念设计和工业设计，如汽车开发设计早期的概念设计等。创建新模型时，可以打开“外观造型设计”模块，它包括所有用于概念阶段的基本选项，如创建并且可视化最初的概念设计，也可以逼真地再现产品造型的最初曲面效果图。外观造型设计模块中不仅包含所有建模模块中的造型功能，而且包括一些较为专业的用于创建和分析曲面的工具。
5 图纸应用模块
图纸应用模块是让用户从在建模应用中创建的三维模型，或使用内置的曲线草图工具创建的二维设计布局来生成工程图纸。“图纸”模块用于创建模型的各种制图，该模型一般是在新建模块时创建。在图纸模块中生成制图的最大优点是，创建的图纸都和模型完全相关联。当模型发生变化后，该模型的制图也将随之发生变化。这种关联性使得用户修改或者编辑模型变得更为方便，因为只需要修改模型，并不需要再次去修改模型的制图，模型的制图将自动更新。
2. CAM模块
NX CAM应用模块提供了应用广泛的NC加工编程工具，使加工方法有了更多选择。NX将所有NC编程系统中的元素集成到一起，包括刀具轨迹的创建和确认、后处理、机床仿真、数据转换工具、流程规划、车间文档等，以使制造过程中的所有相关任务能够实现自动化。
NX CAM应用模块可以让用户获取和重用制造知识，以给NC编程任务带来全新层次的自动化；NX CAM应用模块中的刀具轨迹和机床运动仿真及验证，有助于编程工程师改善NC程序质量和机床效率。
1 加工基础模块
加工基础模块是NX加工应用模块的基础框架，它为所有加工应用模块提供了相同的工作界面环境，所有加工编程的操作都在此完成。
2 后处理器
后处理器模块由NX Post Execute和NX Post Builder共同组成，用于将NX CAM模块建立的NC加工数据转换成NC机床或加工中心可执行的加工数据代码。该模块几乎支持当今世界上所有主流的NC机床和加工中心。
3 车削加工模块
车削加工模块用于建立回转体零件车削加工程序，它可以使用二维轮廓或全实体模型。加工刀具的路径可以相关联地随几何模型的变更而更新。该模块提供多种车削加工方式，如粗车、多次走刀精车、车退刀槽、车螺纹以及中心孔加工等。
4 铣削加工模块
固定轴铣削：NX CAM具有广泛的铣削性能。固定轴铣削模块提供了完整而全面的功能来产生3轴刀具路径，诸如型腔铣削等的自动操作，减少了切削零件所需要的步骤；而诸如平面铣削操作中的优化技术，有助于减少切削具有大量凹口的零件的时间。
高速铣削加工：诸如限制逆铣、圆弧转角、螺旋切削、圆弧进刀和退刀、转角区进给率控制等功能，支持高速铣削加工。这些功能提供关于切削路径、进给率和转速，以及对整个机床运动的控制。使用NURBS非均匀有理B样条形式的刀具轨迹，NX可以提供注塑模和冲模加工中所需要的高质量精加工刀具路径。
曲面轮廓铣削：NX CAM在4轴和5轴加工方面具有很强的能力和稳定性，可以很好地处理复杂表面和轮廓铣削，而且NX CAM曲面轮廓铣削模块还提供了大量切削方法和切削样式。该模块可以用于固定轴和可变轴加工。可变轴铣削模块，通过各种刀轴控制选项提供了多种驱动方法，比如刀轴垂直于加工面控制选项，或将与零部件相关的面作为驱动面的刀轴控制选项。
5 线切割加工模块
NX线切割模块支持对NX的线框模型或实体模型进行2轴或4轴线的切割加工。该模块提供了多种线切割加工走线方式，如多级轮廓走线、反走线和区域移除。此外，还支持Glue Stops轨迹，以及各种钼丝半径尺寸和功率设置的使用。NXWire EDM模块也支持大量流行的EDM 软件包，包括AGIE、Charmilles 和许多其他工具。
6 样条轨迹生成器
样条轨迹生成器模块支持在NX中直接生成基于NURBS非均匀有理B样条形式的刀具轨迹，它具有高精度和超级光洁度，加工效率也因避免了机床控制器的等待时间而大幅提高，适用于具有样条插值功能的高速铣床。
3. CAE模块
CAE模块是进行产品分析的主要模块，包括高级仿真、设计仿真、运动仿真等。
1 强度向导
强度向导提供了极为简便易用的仿真向导，使用它可以快速设置新的仿真标准，适用于非仿真技术专业人员进行简单的产品结构分析。
强度向导以快速、简单的步骤，将一组新的仿真能力带给使用NX产品设计工具的所有用户。仿真过程的每一阶段都为分析者提供了清晰简洁的导航。由于它采用了结构分析的有限元方法，自动划分网格，因此该功能也适用于对最复杂的几何结构模型进行仿真。
2 设计仿真模块
设计仿真是一种CAE应用模块，适用于需要基本CAE工具来对其设计执行初始验证研究的设计工程师。NX设计仿真允许用户对实体组件或装配执行仅限于几何体的基本分析。这种基本验证可使设计工程师在设计过程的早期，了解其模型中可能存在的结构应力或热应力的区域。
NX设计仿真提供了一组有针对性的预处理和后处理工具，并与一个流线化版本的NX Nastran解算器完全集成。用户可以使用NX设计仿真执行线性静态、振动正常模式、线性屈曲、热分析；还可以使用NX设计仿真执行适应性、耐久性、优化的求解过程。
NX设计仿真中创建的数据可完全用于高级仿真。一旦设计工程师采用NX设计仿真执行了其初始设计验证，他们就可以将分析数据和文件提供给专业CAE分析师。分析师可以直接采用该数据，并将其作为起点在NX高级仿真产品中进行更详细的分析。
3 高级仿真模块
高级仿真模块是一种综合性的有限元建模和结果可视化的产品，旨在满足资深CAE分析师的需要。NX高级仿真包括一整套预处理和后处理工具，并支持多种产品性能评估解法。NX高级仿真提供对许多业界标准解算器的无缝、透明支持，这样的解算器包括NX Nastran、MSC Nastran、ANSYS 和ABAQUS。NX高级仿真提供NX设计仿真中可用的所有功能，还支持高级分析流程的众多其他功能。
4 运动仿真模块
运动仿真模块可以帮助设计工程师理解、评估和优化设计中的复杂运动行为，使产品功能和性能与开发目标相符。用户在仿真模块中可以模拟和评价机械系统的一些特性，如较大的位移、复杂的运动范围、加速度、力、锁止位置、运转能力和运动干涉等。一个机械系统中包括很多运动对象，如铰链、弹簧、阻尼、运动驱动、力、弯矩等。这些运动对象在运动导航器中按等级有序地排列着，反映它们之间的从属关系。
装配设计是所有运动仿真的基础，它在NX 9的主模型和运动仿真模型之间建立双向关联。它包括全面的分析建模能力、内嵌式解算器和用于高级统计、动力学及运动学仿真的后处理显示。
5 注塑流动分析模块
注塑流动分析模块用于对整个注塑过程进行模拟分析，包括填充、保压、冷却、翘曲、纤维取向、结构应力和收缩，以及气体辅助成型分析等，使模具设计师在设计阶段就找出未来产品可能出现的缺陷，提高一次试模的成功率。它还可以作为产品开发工程师优化产品设计的参考。
4. 其他专用模块
除上面介绍到的常用CADCAMCAE模块以外，NX还提供了非常丰富的面向制造行业的专用模块。下面简单作一介绍。
1 钣金模块
钣金设计模块为专业设计人员提供了一整套工具，以便在材料特性研究和制造过程的基础上智能化地设计和管理钣金零部件。其中包括一套结合了材料和过程信息的特征和工具，这些信息反映了钣金制造周期的各个阶段，如弯曲、切口以及其他可成型的特征。
2 管线布置模块
管线布置模块为已选的电气和机械管线布置系统，提供了可裁剪的设计环境。对于电气管线布置，设计者可以使用布线、管路和导线指令，并充分利用电气系统的标准零件库。机械管线布置为管道系统、管路和钢制结构增加了设计工具。所选管线系统的模型与NX装配模型完全相关，便于设计变更。
3 工装设计向导
工装设计向导主要有NX注塑模具设计向导、NX级进模具设计向导、NX冲压模具工程向导及NX电极设计向导。
注塑模具设计向导可以自动产生分型线、凸凹模、注塑模具装配结构及其他注塑模设计所需的结构，此外还提供了大量基于模板、可用户定制的标准件库及标准模架库，从而简化模具设计过程并提高模具设计效率。
级进模具设计向导包含了多工位级进模具设计知识，具有高性能的条料开发、工位定义及其他冲模设计任务能力。
冲压模具工程向导可以自动地提取钣金特征并映射到过程工位，以便支持冲压模工程过程。
电极设计向导可以自动地建立电极设计装配结构、自动标识加工面、自动生成电极图纸以及对电极进行干涉检查，以便满足放电加工任务需要，还可以自动生成电极物料清单。
此外NX还有人机工程设计中的人体建模、印刷电路设计、船舶设计、车辆设计制造自动化等模块。
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