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Teamcenter/NX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CAD/CAE/CAM技术的数据，以简化产品开发过程，加快产品开发速度。在CAM/CAE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。
l 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。
l 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。
l 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
l 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。
l 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。
l 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。NX/Wire 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。
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