第1章 UG NX 7.5基础知识
UG NX是一款集CAD/CAM/CAE于一体的3D参数化软件，是当今世界最先进的计算机辅助设计、分析和制造软件之一。它涵盖了产品设计、工程和制造中的全套开发流程，为客户提供了全面的产品全生命周期解决方案，是当今最先进的产品全生命周期管理软件之一。UG NX 7.5作为专业化的绘图软件，具有其他软件所不具备的特点和操作要求。作为UG软件的初学者，首要的工作就是灵活掌握该软件的各种相关知识和基本操作方法，也为以后进一步提高绘图能力打下坚实的基础。
本章主要介绍UG NX 7.5软件的特点和功能，以及如何设置UG的基本环境，另外详细讲解了各种基本操作方法和基本操作工具的使用方法，使用户对UG NX 7.5的建模环境有进一步的 了解。
本章学习目的：
> 了解UG软件各模块的特点
> 熟悉UG NX 7.5软件的工作界面
> 掌握文件和图层管理的操作方法
> 熟悉UG基本环境的设置方法
> 掌握坐标系的设置方法
> 掌握点和矢量构造器的定义方法
> 掌握定位功能的使用方法和技巧
1.1 UG NX概述
同以往国内使用最多的AutoCAD等通用绘图软件比较，UG NX软件直接采用了统一数据库、矢量化和关联性处理，以及三维建模同二维工程图相关联等技术，大大节省了用户的实际时间，提
高了工作效率。该软件不仅是一套集成的CAX程序，而且已远远超越了个人和部门生产力的范畴，完全能够改善整体流程以及该流程中每个步骤的效率，因而广泛地应用于航空、航天、汽车、通用机械和造船等工业领域。
1.1.1 UG NX技术特点
UG NX软件系统提供了一个基于过程的产品设计环境，使产品的开发从设计到加工，真正实现了数据的无缝集成，从而优化了企业的产品设计与制造。
1．UG技术特点
UG面向过程驱动的技术是虚拟产品开发的关键技术，在面向过程驱动技术的环境中，用户的全部产品以及精确的数据模型能够在产品开发全过程的各个环节保持相关，从而有效地实现了并行工程。
UG版本不断地更新和功能不断地扩充促使该软件朝着专业化和智能化方向发展，其主要技术特点如下所述。
智能化的操作环境
UG NX具有良好的用户界面，绝大多数功能都可以通过图标来实现，并且在进行对象操作时，具有自动推理功能。同时，在每个操作步骤中，绘图区上方的信息栏和提示栏中将提示操作信息，便于用户做出正确的选择。
建模的灵活性
UG NX是以基于特征的建模和编辑方法作为实体造型的基础，类似于工程师传统的设计方法，可以用参数驱动，并且该软件具有统一的数据库，真正实现了CAD/CAE/CAM等各模块之间的无数据交换的自由切换。
该软件采用复合建模技术，可以将实体建模、曲面建模、线框建模、显示几何建模与参数化建模融为一体，并且在曲面建模的设计领域中，曲面设计采用非均匀有理B样条作基础，可用多种方法生成复杂的曲面，体现了UG NX极大的优越性。
集成的工程设计功能
UG NX出图功能强，可以十分方便地将三维实体模型生成二维工程图，并且可以按照ISO标准和国标，标注相应的尺寸、形位公差和汉字说明等。此外，还可以直接对实体进行旋转剖和阶梯剖等操作，生成各种剖视图，增强了绘制工程图的实用性。
开放的产品设计功能
以Parasolid为实体建模核心，实体造型功能处于领先地位。目前著名CAD/CAE/CAM软件均以此作为实体造型的基础。此外，该软件还提供了界面良好的二次开发工具GRIP（GRAPHICAL INTERACTIVE PROGRAMING）和UFUNC（USER FUNCTION），并可以通过高级语言接口，使UG的图形功能与高级语言的计算功能紧密地结合起来。
2．NX 7.5的新特点
UG NX 7.5软件将精确描述PLM引入产品开发，利用集成了CAD、CAE和CAM解决方案的强大套件，重新定义了产品开发中的生产效率，并充分利用 PLM 精确描述技术框架的优势，改进了整个产品开发流程中的决策过程。
UG NX 7.5为工程师们提供了理想的工作环境，不仅帮助他们成功地完成任务，以直观的方式提供信息，而且能够验证决策以全面提升产品开发的效率。UG NX 7.5主要提升了以下方面的效率。
设计开发效率
NX 7.5以其独特的三维精确描述（HD3D）技术及强大的全新设计工具实现了CAD效率的革新，它们能够提升设计效率，加速设计过程，降低成本并改进决策。
仿真分析效率
NX 7.5通过在建模、模拟、自动化与测试关联性方面整合一流的几何工具和强大的分析技术，实现了模拟与设计的同步、更迅速的设计分析迭代、更出色的产品优化和更快捷的交付速度，重新定义了CAE生产效率。
加工制造效率
NX 7.5以全新工具提升生产效率，包括推出两套新的加工解决方案，为零件制造赋予了全新的意义。NX涡轮叶片加工用于编程加工形状复杂的叶盘和叶轮，在确保一流品质的同时还可将加工时间缩短一半；数控测量编程可以帮助用户自动利用直观的产品与制造信息（PMI）模型数据。
另外，在NX 7.5中还添加了本地化软件工具包：GC工具箱。该工具箱不仅包含标准化的GB环境，还含有标准辅助工具，标准检查工具，制图、注释、尺寸标注工具和齿轮设计工具等，帮助用户在进行产品设计时大大提高标准化程度和工作效率。
1.1.2 功能模块
UG NX功能非常之强大，涉及工业设计与制造的各个层面，是业界最好的工业设计软件包之一。该软件的各功能是靠各种模块来实现的，用户可以通过利用不同的功能模块来实现不同的用途。UG NX整个系统由大量的模块构成，可以分为以下几大模块。
1．基本环境模块
基本环境模块即基础模块，它仅提供一些最基本的操作，如新建文件、打开文件，输入/输出不同格式的文件、层的控制和视图定义等，是其他模块的基础。
2．CAD模块
UG NX软件的CAD模块是产品设计的基本模块，包括实体建模、特征建模、自由形状建模、装配建模和制图等基本模块，是CAID（计算机辅助工业设计）和CAD的集成软件，较好地解决了以往难以克服的CAID和CAD数据传输的难题。该模块又由以下许多独立功能的子模块构成。
· 建模模块
建模模块作为新一代产品造型模块，提供实体建模、特征建模、自由曲面建模等先进的造型和辅助功能。图1-1所示的实体模型就是使用建模工具获得的。
· 制图
UG工程制图模块是以实体模型自动生成平面工程图，也可以利用曲线功能绘制平面工程图。3D模型的任何改变都将会同步更新工程图，从而使二维工程图与3D模型完全一致，同时也减少了因3D模型改变而更新二维工程图的时间。图1-2所示就是使用该模块创建的阶梯轴工程图。
· 装配建模
UG装配建模模块用于产品的模拟装配，支持“由底向上”和“由顶向下”的装配方法。装配建模的主模型可以在总装配的上下文中进行相应的设计和编辑，组件以各种约束方式被灵活地配对或定位，改进了性能并减少了存储的需求。图1-3所示就是在模块中创建的平口钳装配体效果。
