UGNX6基礎教程-1概述

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UGNX6基礎教程-1概述簡介
學習內容 UG NX6(簡稱NX 6)是一款集成化的CAD/CAM/CAE系統軟體,它為工程設計人員提 供了非常強大的應用工具,通過這些工具可以對產品進行設計、工程分析、繪制工程圖以 及……
UGNX6基礎教程-1概述正文
學習內容
UG NX6(NX 6)是一款集成化CAD/CAM/CAE軟體工程設計人供了非常強大的應用工具通過些工具可以對產品進行設計分析工程圖以 及數控編程加工等操作。隨著版本的不斷更新和功能的不斷擴充NX 更是擴了軟應用範圍,面向專業化和智能化發展。本章作NX版本的基礎篇,將全方位地向者介NX軟體的新增功能和一些基礎功能。
本章要點
; NX6軟體介紹
; NX6的特點
; NX6常用模塊
; NX6的設計過程
1.1    UGNX6軟體介紹
UG NX6CAD/CAM/CAE3D參數化軟體是當今世界最先進的計輔助設計分析和制軟體之一它涵蓋了品設計、程和製造的全套開流程, 為客戶提了全面的品全生命期解決方,是當今先進的產全生命周管理軟 件之
UG NX6作為一CAD/CAM/CAE集成系統,具有強大的功能,具體介紹如下。 (1)  產品設計 利用零件模模塊、品裝配模和工程圖塊,可以立各種復結構的三
化實體裝配體模型和部件詳細模型並自動生成工作圖紙設計員之間可以進行設計用於各種類型產品的設計並支產品的外觀設計以及產品的虛擬裝配和分析,省去了製造樣機的過程。
(2)  產品分析 利用有限方法,對品模型進受力、受和模態分,從雲圖色上直觀
受力或者變形等情況利用結構分析可以析產品的實際運動情況和干涉狀態並可以 分析產品運動的速度。
(3)  產品加工
利用加工塊,可以據產品模或者裝配模型模擬生刀具路,自動產機床能接受的數控加工指令代碼。
(4)  產品宣傳
NX可視化渲染可以產生逼真的藝術照片、動畫等,可以直接Internet上發 布產品模型,以便於企業宣傳。
1.2    UGNX6的特點
NX 6系統提供了一個基於過程的產品設計環境使產品開發從設計到加工真正實現數據的無縫集成從而優化了企業的產品設計和製造NX 6的面向過程驅動技術是虛品開發的關鍵技術面向過程驅動技術的環境中的全部產品以及精確的數據可以在產品開發全過程的各個環節保持相關從而有效地實現了并行工程NX 6不僅強大的實體造型造型裝配以及產生工程圖等設計功能而且在設計過程中還可以進行有限元分析機構運動分析動力學分析和模擬模擬大大提高了設計的可靠同時用建立的三維模型直接生成數控代碼用於品的加工其後處理程序支持多種類型數控機床。另外,它所提供的二次開發語OPEN GRIPOPEN API單易學, 實現功能多,便於用戶開發專用CAD系統具體來說,該軟體具有如下特點:
(1)  具有統一的主模型資料庫真正實現CAD/CAM/CAE等各模塊之間的無數據交 換的自由切換,從而實現并行工程。
(2)  採用合建模技術,可以將實體建模、曲面建模、線框建模、顯示幾何建模與參數化建模融為一體。
(3) 用基於特徵(如孔型腔槽溝倒角等)的建和編輯方法作為實體造型基 礎,形象直觀,類似於工程師傳統的設計方法,並能用參數驅動。
(4)  曲面設計採用非均勻有理B樣條作為基礎,可以用多種方法生成複雜的曲面別適合於汽車外形設計、汽輪機葉片設計等複雜曲面造型。
(5)  出圖功能強,可以方便地從三維實體模型直接生成二維工程圖。能夠ISO標準 和國標標準標註尺寸形位公差和漢字說明等並能直對實體做旋轉剖剖和軸測 圖挖切等生成各種剖視圖,增強了繪製工程圖的實用性。
(6)  以Parasolid  體建模核心,實體造型功能處於領先地位。目前著名的
CAD/CAM/CAE軟體均以此作為實體造型基礎。
(7)  提供界面良的二次發工具OPEN  GRIP(GRAPHICAL  INTERACTIVE PROGRAMING)UFUNC(USER FUNCTION),並能通過高級語言介面,使NX 6的圖形 功能與高級語言的計算功能緊密地結合起來。
(8)  具有好的用戶界面,絕大多數功能都可以通過圖標實現。進行對象操作時,具 有自動推理功能在每個操作步驟中都有相應的提示信息以便於用戶做出正確的選
1.3    UGNX6常用模塊
UG NX6 軟體具有多個功能強大的應用模塊每個模塊都有獨立的功能而且模塊間又具有一定的相關性因此戶可以根據工作的需要將產品調入到不同的模塊行設計或加工編程等操作,下面簡要介紹工程設計中較常用的5塊。
1.3.1   CAD 模塊
(1)  二維草圖 二維草圖組成一個維輪廓的數化曲線集合。草一般用來為拉伸、
沿導線掃掠管道特的截麵線串或引導線串等也可在曲面建模中作為掃掠體和曲線放樣的截面。
儘管草圖圖形可以通過徒手粗略繪製然後通過幾何約束和尺寸約束加以限制還是應盡量按實際尺寸和約束繪製草圖可以避免因圖形變化太大帶來的混亂用三維建模模塊設計過程中需要對模型零件的二維草圖進行修改則可直接特徵的二維輪廓線統將自動切換至二維草圖的操作平台用戶以根據實際的設要對零件的二維草圖輪廓線進行編輯,從而生成滿足用戶要求的零件模型。
(2)  三維建模模塊 三維建模塊包括成特徵、特操作和曲操作等功,每個功處理不同
步驟而且各個功能之間存在相互關聯性方便了用戶修改零件模型減少重複勞動,保 證了零件設計的一致性和時效性,如1-1
通過三維模模塊的能,不但以逐步實設計的要,而且可與軟體中模塊功能進行交互。因NX  6軟體各模塊功能是相互混合、相互關聯的,可以在模塊
進行切換,以增加產品設計的可行性。
(3)  外觀造型設計模塊 外觀造型計模塊包曲面造型計、曲面析和輔助體特徵設等功能。
日常活中的許多產品模型都涉及到曲面的設計該模塊強大的曲面造型功能以根據用戶的要求設計出不同形狀的複雜曲面並且創建的曲面還可以與實體特徵混合用,更便於產品造型設計,如1-2所示。
 
1-1    NX模                      圖1-2    NX外觀造設計 
(4)  裝配模塊
NX 6 軟體提供的裝配模塊功能用於模擬實際機械裝配過程利用約束將各個零件裝成一個完整的機械結構,如1-3所示。由於其功能的擴展和延伸,現已廣泛應用於各設計領域因其操作簡單方便模具計人員常用該模塊功能來進行模具裝配模擬和模具零配件之間的配合分析等。
NX 6系統提供了自底向上和自頂向下兩種裝配建模方法在裝配過程中還可以件進行設計和編輯修改,並保持裝配件與零件的關聯性。
(5)  工程製圖模塊 工程圖是用於指導際生產的視圖圖樣工程圖的作是將零或裝配模
歸檔的過程,其正確與否將直接影響到生產部門的實際生產製造,如1-4
NX 6 軟體提供的工程製圖模板並不是單純的二維空間製圖它與三維模型零件有著切的相關性二維工圖的繪製是通過投影模型空間的三維零件所得的用戶要通影視圖來表達零件的特徵信息。
由於製圖板與模型板的相關,用戶修模型特徵,系統會據對應關製圖模板中的視圖特徵,從而滿足不斷變化的工作流程需求,方便、快捷地繪製出合理正確的工程圖圖樣。
        
1-3    NX  配                       圖1-4    NX  工程製圖
1.3.2     CAM模塊
CAM(Computer Aided Manufacturing,計算機輔助製造)用計算機進行生產設備管 理控制和操作的過程它的輸入信息是零件的工藝路線和工序內容輸出信息是刀具時的運動軌跡(刀位文)和數控程
NX  6的CAM模塊提供了一個界面友好的圖形化窗口界面,可以實25軸的加工 模擬,實現數控車、銑加工的全過程,如1-5所示。用戶可以在圖形方式下觀察刀沿 軌跡運動的情況可以對其進行圖形化修改該模同時還提供通用的點位加工
功能可用於鑽孔攻絲和鏜孔等加工編程可以根據加工機床控制器的不同定製
理程序,使生成的指令文件可直接應用於用戶特定的機床。

1-5    NX數控加工
(1)  加工基礎(NX/CAM Base)
NX 6 加工基礎模塊提供了如下功能在圖形方式下觀測刀具沿軌跡運動的情況圖形化修改,如對刀具軌跡進行延伸、縮短或修改、點位加工編程等。
(2)  后處理(NX/Post Execute)和加後置處理(NX/Post Builder)
NX 6 的加工後置處理模塊使用戶可以方便地建立自己的加工後置處理程序模塊適 用於目前世界上幾乎所有的主NC機床和加工中心,該模塊在多年的應用實踐中已 明適用25軸或更多軸的銑削加工、24軸的車削加工和電火花線切割。
(3)  車削加工(NX/Lathe)
車削加工塊中的刀路徑和零幾何模型切相關,具路徑能幾何模型而自動更新,並提供高質量旋轉體零件加工所需的全部功能。
(4)  型腔和型芯銑削(NX/Core andCavityMilling)
NX 型芯、型腔銑削模塊可以完成粗加工單個或多個型腔,即沿任意類似型芯的進行粗加工併產生刀具運動軌跡、確定走刀方式等工作。
(5)  固定軸銑削(NX/Fixed-Axis Milling)
NX固定銑削模塊的功能主要包括:產生3軸聯動加工刀具路徑、加工區域選多種驅動方式和走刀方式選擇。
(6)  切削模擬(NX/Flow Cut)
自動找出加工零件滿足“雙切條件”區域,一情況下,些區域就中的根區和拐角。用戶可以直接選定加工刀具NX 模擬模塊將自動計算對應於具的“雙相切條件”區域作為驅動幾何,並自動生成一次或多次走刀的清根程序。
(7)  可變軸銑削(NX/Variable AxisMilling)
可變軸銑削模塊支持定軸和多軸銑削功能NX型模塊中生成的任何幾何體, 並保持主模型相關性該模塊提供多年工程使用驗證35軸銑削功能刀軸控制、走刀方式選擇和刀具路徑生成功能。
1.3.3     CAE 模塊
CAE(Computer Aided Engineering)是利用計算輔助求解雜工程和品結構強剛度屈曲穩定性動力響應熱傳導三維多體接觸彈塑性等力學性能的分析計算及結構性能的優化設計等問題的一種近似數值分析方法其核心思想是結構的離散化本過程是將一個形狀複雜的連續體的求解區域分解為有限的形狀簡單的子區域。
NX 6CAE模塊分為注塑分析、機構分析和有限元分析等子模塊,以實現對產
分析,如1-6所示。
   
1-6    NX產品分析
(1)  注塑分析
該模塊是一個集成NX中的注分析系統,具有前處理、解算和后處理能力,提出了在線求解器和完整的材料資料庫結果是動態顯示注塑過程中的流動焊線位置氣井填充的可靠度注塑模壓力和降溫的過程使用該模塊可以幫助具設計人員確定注塑模具設計是否合理不合適的注塑模具幾何體將會很容易被檢查出並給予修正,從而產生高質量的產品。
(2)  機構分析 該模塊能任何二維三維機構行複雜的動學分析動力學分和設計仿
完成大量的裝配分析工作其交式運動學模式允許用戶同時控制5運動副並可速度加速度之間的關係用圖形表示出來還可分析反作用力同時將反作用力到有限元模塊中。
(3)  有限元分析
該模塊是一個集CAE工具它能將幾何模型轉換為有限元分析模型方便快捷NX的零和裝配進行前後置處理它與求解NX/FEA集成可以進行線性靜力分析、模態分析和穩態分析有限元可以用來評估各種設計方案其分析果可以優化產品高產品質量,縮短產品的上市時間。
1.3.4   金模塊
NX的鈑金設計模塊如1-7該模塊可實現如下功能複雜鈑金零件生成化編輯義和模擬鈑金零件的製造過程開和摺疊的模擬操作生成精確的二維展開圖樣數據;展開功能可考慮可展和不可展曲面情況,並根據材料中心層特性進行補償。
(1)  鈑金設計 該模塊包設計成形征,用於金產品彎、彎邊衝壓。這特徵使得
員能夠準確地製造所需要的鈑金模型。 (2)  金製造該模塊提了從轉塔多工位沖到激光切的功能。戶可以對圓孔和矩
征的鈑金衝壓件進行自動編程,同時還可以對衝壓操作進行交互編程。
 (3)  金衝壓
該模塊為設計沖模提供了一組建立成形剪裁邊邊料組合件的工具在成形過程這種工具對於分析模具截面、邊料和組合件是非常有效的。
  
1-7    NX  
1.3.5     管道布線模塊
該模塊包括邏輯布線、機械布管和電氣布線三個子模塊,如1-8
   
1-8    NX管道布線
(1)  邏輯布線 該模塊接包括原理設計、模生成的邏連接信息可自動計電纜長度
線束直徑。該模塊還可以將布線中心轉換為實體,以便進行干涉檢查。 (2)  機械布管 管路設計模塊提供管路中心線定義、管路標準件、設計准則定義和檢查功能,NX
裝配環境中進行管路布置和設計包括硬軟管路暗埋線槽接頭和緊固件設計可以自動生成管路明細表管路長度等關鍵數據可以進行干涉檢查管路包括水管、氣
管和油管等。
(3)  電氣布線 電氣布線塊是一個於生成電布線數據三維設計具。該模為電氣布
員、機械工程師、電氣工程師和工藝人員提供了生成電氣布線系統虛擬樣機的能力。
1.4    UGNX6的設計過程和入門操作實例
1.4.1     UGNX6 的設計過程
NX 6的設計操作都是在部件文件的基礎上進行的,NX 6文件都是以“Filename.prt
的格式存儲的。一般來說,采NX 6進行設計的過程可以歸納為如下幾步。
(1)  NX 6Windows“開菜單“所有|UGS NX6.0|NX
6.0命令NX 6設計應用的初始界面。
(2)  打開文件或創建新文件“文件|打開命令或者選“文件|新建” 命令,新建一個模型、裝配或工程圖文件。
(3)  建立分析和修改模型可利用曲線或草圖繪製功能繪製模型2D截面生 成3D模型,對模型進行相關分析、修改並更新模型。
(4)  保存文件:選擇“文件”|存”命令,將新建或修改的文件進行保存。
1.4.2     NX入門操作實例
節將通過個簡單的子來說明利NX 6行建模的般過程。體操作
(1)  UG NX6軟體,單擊“標準”工具條中的“新建”按鈕,彈出如1-9所 “新對話框。在對話框“模板項卡中選“模型,在框中輸入文件名稱“daozhu.prt置文件保存路徑為“E\ug\example”。單擊“確定” 按鈕,系統進入標準界面。
1-9    “新建”對話框
(2) “特徵”單擊工具條中的“草圖”按鈕,系統彈出“創建草圖”對話框,在型選項組中選擇“在平面上”,繪圖區將顯示默認YC-XC平面其他參數使用默置,如1-10所示。擊“確定”按鈕,系統將自動彈出如1-11示的“配置文件對話框。
 
1-10    “創建草圖”操作                     圖1-11  “配置文件”對話框

 (3)  選擇原點(00)作為直線的起點,在“長度”文本框中輸30,在“角度”文本 框中輸0,並Enter鍵,建立一條直線,操作步驟如1-12所示。
1-12    繪製直線
(4)  利用“直線”工具按照步驟(3)的方法建立如1-13示的草圖。在“草圖工工具條中單擊“圓角”按鈕,系統將彈出“創建圓角”對話框,如1-14所示。
 
1-13    利用“直線”創建草圖         圖1-14    “創建圓角”對話框
(5)  選擇要繪製圓角的兩條邊,在半徑文本框中輸入圓角半15Enter1-15示。用同樣的方法建立其他圓角,創建的導柱輪廓線如1-16所示。  (6)  單擊草圖”工條中的“成草圖”,返回維模塊界。在
征”工具中單擊“轉”按,彈出“回”對話框然後選擇一步創建曲線作 為截面曲線,選擇Z軸為迴轉軸,單擊“確定”按鈕,結果如1-17所示。
1-15    “圓角”操作結果    圖1-16    導柱輪廓線       圖1-17    導柱實體模型
(7)  單擊“標準”工具條中的“開始”按鈕,從彈出的下拉菜單中選擇“制
命令,系統彈出“工作表”對話框,選擇“使用模板”單選按鈕,再選擇“A3
類型,單擊“確定”按鈕。
(8)  尺寸工具“自按鈕斷的尺寸對話標註圖素滑鼠標註放置的位果如1-18
1-18    導柱工程圖
(9)  單擊“標準”工具條中的“保存”按鈕保存文件。
(10)  按照建導柱的方法,繪製導套草圖、創建導套部件、工程圖,分別如1-19
1-201-21所示。
 
1-19    導套部件圖        圖1-20    導套實體模型
1-21    導套工程
(11) “標準條中“新對話框在對話框“模 板選項卡中選“裝配類型“名稱文本框中輸zhuangpeiti.prt”,設置保存路徑為“E:\ug\example”。
(12) 確定按鈕系統彈“添加組件對話框“打開按鈕通過 瀏覽導柱和導套文件。在放置組中選擇定位方式絕對原點複選按鈕將導套和導柱添加到裝配體中體操作步驟如1-22 所示。

 

1-22    添加組件
(13) “裝配條中配約束裝配約束對話框選擇 約束類型“中心根據系統提示分別以導柱的軸作為第一對象導套的軸作為對象和第二對象參考,單擊“應用”按鈕,具體操作過程如1-23
1-23    添加“中心”配合關係
(14)  在裝類型中選“距離選項選擇導柱的上端面和導套下端面,在“距文本框中50單擊“確定”鈕,添加距離”配關係,具操作過程1-24 所示。
(15)  按步驟(7)~(8)的方法,繪製裝配體工程圖,並標註尺寸,結果如1-25所示。
1-24    添加“距離”配合關係
1-25    裝配體工程圖
(16)  單擊標準”工具條中的“保存”按鈕,保存文件。
1.5    本章小結
本章主要介紹UG NX6的概況特點主要功能模塊等並介紹了利NX 6進行 設計的一般過程。熟悉掌握本章所講的內容NX入門第一步,也是以後更進一步應NX進行計、分析計算的基礎,希望初學者能夠熟練掌握本章的內容。
1.6    習題
1.6.1     填空題
(1)    CAM模塊主要由                                                                       、                              部分組成。
(2)  CAD模塊主要由                                                                      五個部分 組成。
(3)CAE模塊分為                                           等子模塊。
(4)  管道布線模塊包括                                         三個模塊。
(5)  UG  NX  6  作為CAD/CAM/CAE  集成軟,具的功要包                                                四個部分組成。
1.6.2     選擇題
(1)  NX/CoreandCavityMilling的是下列哪一項?             
A.    后處理      B.    腔和型芯銑 C.    削仿真     D.    可變銑削
(2)  下列哪一項不屬於鈑金模塊?            
A.    鈑金計    B.    金制造        C.    金加工     D.   
(3)NX工後置處理模塊在多年的應用實踐中已被證明適用於            軸或更多軸 的銑削加工、24車削加工和電火花線切割。
A.    24               B.    25                      C.    26                 D.    27
(4)  下列哪一項分析功能可以快捷地NX零件和裝配進行前、後置處理?         
A.    注塑析    B.    結構分析        C.    料分析     D.    有限分析
(5)  CAE模塊的輸入信息是零件的工藝路線和工序內容,輸出信息是刀具加工時的動軌跡(文件)                                          
A.    數控序    B.    加工編程        C.    處理程序   D.    加工擬程序
1.6.3     思考題
 (1)UGNX6的主要功能包括什麼?
(2)UGNX6的基本模塊包括哪幾個部分?
(3)UGNX6的一般設計過程是怎樣的?
(4)  與以前NX相比,NX6有哪些新特點?

 

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