知识链接

一、UG NX 8.0软件概述

UG 全称 Unigraphicsl 软件，是美国 UGS 公司（Unigraphics Solutions）开发的CAD/CAM/CAE计算机辅助设计分析和制造应用软件，是世界三大CAD/CAM/CAE顶级软件之一。UG软件功能强大，主要应用于汽车、航空航天、机械、造船、电子等工业领域。它的主要客户包括通用汽车、通用电气、福特、波音麦道、洛克希德、劳斯莱斯、普惠发动机、日产、克莱斯勒等。几乎所有飞机发动机和大部分汽车发动机都采用UG进行设计，充分体现UG在高端工程领域，特别是军工领域的强大实力。

UG自1983年进入市场发展到现在，随着版本的不断更新和功能的不断扩充，UG更扩展了软件的应用范围，并面向专业化、智能化发展。

二、鼠标和键盘操作

标准鼠标键包括鼠标左键、鼠标中键和鼠标右键。UG软件将鼠标左键、中键（或滚轮）和右键分别以MB1、MB2和MB3指代，如图1-1所示。这些命令的功能含义如表1-1所示

在UG NX 8.0工作环境中，用户除可以用鼠标操作以外，还可以使用键盘上的按键来进行系统的操作与设置。用户使用这些键是为了加速操作，提高效率，各命令的快捷键和热键都在菜单命令的后面加了标识符。常用热键和常用快捷键如表1-2和表1-3所示。

● Ctrl+N组合键：新建文件。

● Enter键：在对话框中代表“确定”按钮。

● 箭头键：在单个显示框内移动光标到单个的单元，如菜单项的各命令。

● Tab键：用于光标位置切换。它以对话框中的分隔线为界，每按一次Tab键，系统就会自动以分隔线为准，将光标往下循环切换。

三、文件管理

UG NX 8.0的文件管理包括新建文件、打开文件、保存文件等。

视频：文件管理

1.新建文件

新建文件的操作步骤如图1-2所示。

（1）选择菜单栏中的“文件”|“新建”命令，或在工具栏上单击按钮或按“Ctrl+N”组合键，此时弹出“新建”对话框。

注意

该对话框具有5个选项卡，分别用于创建关于模型（部件）设计、图样设计、仿真、加工和检查方面的文件。用户可以根据需要选择其中一个选项卡来设置新建文件，在这里以选用“模型”选项卡为例，说明如何创建一个部件文件。

（2）在状态栏中出现“选择模板，并在必要时选择要引用的部件”的提示信息。切换到“模型”选项卡，从“模板”选项组中选择所需要的模板，并可以从“单位”下拉列表框中选择单位选项。

（3）在“新文件名”选项组的“名称”文本框中输入新建文件的名称或接受默认名称。在“文件夹”框中指定文件的存放目录。单击位于“文件夹”框右侧的按钮，则打开“选择目录”对话框，从中选择所需的目录，或者在选定目录的情况下单击“新建文件夹”按钮来创建所需的目标目录，指定目标目录后，单击“选择目录”对话框中的“确定”按钮。

（4）在“新建”对话框中设置好相关的内容，单击“确定”按钮。

2.打开文件

选择菜单栏中的“文件”|“打开”命令，或单击工具栏中的“打开”按钮，或按“Ctrl+O”快捷键，都可打开“打开”对话框，如图1-3所示。

利用该对话框设定所需的文件类型，选择要打开的文件，并可设置预览选定的文件以及设置是否加载设定内容。若单击“打开”对话框中的“选项”按钮，则可利用弹出的如图1-4所示的对话框来设置装配加载选项，装配加载选项用于控制部件的显示方式，方便后续的装配操作，一般可按系统的默认设置。然后从指定目录范围中选择要打开的文件后，单击“OK”按钮即可。

还可以选择菜单栏中的“文件”|“最近打开的部件”命令来选择需要的文件，具体操作如图1-5所示。

3.保存文件

在菜单栏的“文件”菜单中提供了多种保存操作命令，包括“保存”“仅保存工作部件”“另存为”“全部保存”和“保存书签”命令，这些命令的功能含义如表1-4所示。

四、常用工具操作

UG NX 8.0的常用工具包括点构造器、矢量构造器和CSYS构造器，下面将详细介绍这些内容。

1.点构造器

在UG建模过程中，经常需要确定一个点的位置，点的位置可以通过输入坐标的方式，也可以通过捕捉已存在的点来确定（例如，指定直线的起点和终点、指定圆心位置等）。捕捉已存在的点可以通过“捕捉点”工具栏（见图 1-6）及“点”对话框（也叫点构造器）来实现（见图1-7），利用点构造器还可以通过输入点的坐标来确定点的位置。在菜单栏中选择“信息”|“点”命令，可打开点构造器。

UG软件可以通过捕捉现有图素的特征来确定点的位置，在“类型”下拉菜单中列出了所有可捕捉的特征的类型（如圆心、中心点、象限点等），如图1-8所示。表1-5介绍了如何通过不同的图素特征来确定点的位置。

（1）交点。“交点”是指根据用户在模型中选择的交点来创建新点。新点和选择的交点坐标完全相同。在选择了交点后，“点”对话框变为如图1-9所示。首先单击“曲线、曲面或平面”栏中的“选择对象”按钮；然后在模型中选择曲线、曲面或平面，单击“要相交的曲线”栏中的“选择曲线”按钮；在模型中选择要与前一步选择的曲线、曲面或平面相交的曲线，这时系统会自动计算出相交点，并以绿色方块高亮显示；最后单击“确定”或者“应用”按钮创建新点。用“交点”法创建点示意图如图1-10所示。

（2）圆弧/椭圆上的角度。“圆弧/椭圆上的角度”是指根据用户选择的圆弧或椭圆边缘指定的角度来创建点，“角度”起始点为选择的圆弧或椭圆边缘的零象限点，范围为0°~360°。当选择了“圆弧/椭圆上的角度”方法创建点时，点构造器对话框会变为如图1-11所示。单击“选择圆弧或椭圆”栏中的“选择圆弧或椭圆”按钮，然后在模型中选择圆弧或椭圆边缘；在“曲线上的角度”栏的“角度”文本框中输入角度值，系统会在模型里以绿色方块高亮显示用户选中的点，如图1-12所示。如果确定无误，单击“确定”或者“应用”按钮即可创建点。

（3）点在曲线/边上。“点在曲线/边上”是指根据在指定的曲线或者边上取点来创建点，新点的坐标和指定的点一样，在“类型”栏选择“点在曲线/边上”后，“点”对话框变为如图1-13所示。在“曲线”栏中单击“选择曲线”按钮，在模型里选择曲线或边缘，然后在“曲线上的位置”栏里设置“U 向参数”。设置完后，在如图 1-13 所示的对话框中单击“确定”或“应用”按钮便可以完成点的创建，如图1-14所示。

（4）点在面上。“点在面上”是根据在指定面上选取的点来创建点，新点的坐标和指定的点一样。在“类型”栏中选择了“点在面上”后，“点”对话框变为如图1-15所示。在“面”栏中单击“选择面”按钮，在模型里选择面，然后在“面上的位置”栏里设置“U向参数”和“V向参数”。设置完成后，在图 1-15 所示的对话框中单击“确定”或“应用”按钮便可以完成点的创建。下面介绍一下“U向参数”和“V向参数”。

在选择平面后，系统会在平面上创建一个临时坐标系，如图1-16所示。“U向参数”就是指定点的U坐标值和平面长度的比值，U=a/c；“V向参数”是指定的V坐标值和平面宽度的比值，V=b/d。

（5）坐标设置法。点构造器通常有两种方法可以建立点，分别为通过捕捉特征和通过坐标设置。以上介绍的点构造方法均为“捕捉特征法”，下面介绍“坐标设置法”。

“坐标设置法”是通过指定将要创建点的坐标来创建新点，这种方法比较直接，创建点也比较精确，只是需要提前知道被创建点的坐标。在“点”对话框“坐标”选项组中，用户可以直接输入X，Y，Z轴的坐标值来定义点。设置坐标值需要指定是相对于工作坐标系（WCS）还是绝对坐标系。通常情况下使用工作坐标系，因为绝对坐标系是不可见的。图1-17所示为绝对坐标创建点，图1-18所示为工作坐标创建点。

2.矢量构造器

矢量构造器用于指定特征的方向。例如，在创建圆柱时，需要为圆柱中轴指定矢量方向，在“圆柱”对话框中单击“矢量构造器”按钮，弹出的“矢量”对话框如图1-19所示。在该对话框的“类型”下拉菜单中共有15种构造矢量方式，如图1-20所示。“矢量”对话框中构造矢量的方法如表1-6所示。

（1）曲线/轴矢量。“曲线/轴矢量”是指创建与曲线的特征矢量相同的矢量。轴的特征矢量为其延伸的方向，曲线的特征矢量为其所在的平面的法向。在选择了“曲线/轴矢量”后，矢量构造器对话框变为如图1-21所示。在其中单击“曲线”栏中的“选择对象”按钮，然后在模型中选择弧线或直线，系统会自动生成矢量，如图1-22所示。如果矢量的方向和预想的相反，则可以在如图1-21所示对话框的“矢量方位”栏中单击按钮来反向矢量。

（2）曲线上矢量。“曲线上矢量”是指在指定曲线上以曲线上某一指定点为起始点，以切线方向/曲线法向/曲线所在平面法向为矢量方向创建矢量。

在选择了“曲线上矢量”后，矢量构造器对话框如图1-23所示，在其中单击“曲线”栏中的“选择曲线”按钮，然后在模型中选择曲线或边缘，在“位置”下拉菜单中选择“圆弧长”或者“%弧长”，并在后面的文本框中输入值，系统会自动生成矢量，如图1-24所示。通过“矢量方位”中的“备选解”按钮，可以切换矢量的方向。如果矢量的方向和预想的相反，则可以在如图1-23所示对话框的“矢量方位”栏中单击按钮来反向矢量。确定矢量无误后，可在如图1-23所示的对话框中单击“确定”按钮来完成矢量的创建。

（3）视图方向。“视图方向”是指把当前视图平面的法线方向作为矢量方向创建矢量。在选择了视图方向后，矢量构造器对话框变为如图1-25所示，系统会自动生成与视图面垂直向外的矢量，如图1-26所示。如果矢量的方向和预想的相反，可在如图1-25所示的对话框的“矢量方位”栏中单击按钮来反向矢量。确定矢量无误后，可在如图1-25所示的对话框中单击“确定”按钮来完成矢量的创建。

（4）按系数。“按系数”是指根据直角坐标系或者极坐标的坐标系数来确定创建矢量的方向。在选择了按系数后，“矢量”对话框会变成如图 1-27 所示，在“系数”栏中选择坐标系，可选择“笛卡尔坐标系（直角坐标系）”或“球坐标系”，然后在对应的I，J，K或者Phi， Theta 后面的文本框里输入系数，单击“确定”按钮后，系统会自动生成矢量，如图 1-28 所示。如果矢量的方向和预想的相反，可以在如图1-27所示的对话框的“矢量方位”栏中单击按钮来反向矢量。确定矢量无误后，可以在如图1-27所示的对话框中单击“确定”按钮来完成矢量的创建。

（5）按表达式。“按表达式”是指创建一个数学表达式构造一个矢量。在选择了“按表达式”后，矢量构造器对话框变成如图1-29所示，单击对话框中的按钮，弹出“表达式”对话框，新建一个矢量表达式，如图1-30所示。

单击“确定”按钮后，系统会自动生成一个矢量，如图1-31所示。如果矢量的方向和预想的相反，可在如图1-29所示的对话框的“矢量方位”栏中单击按钮来反向矢量。确定矢量无误后，可在如图1-29所示的对话框中单击“确定”按钮来完成矢量的创建。

3.CSYS构造器

UG NX 8.0拥有很强大的坐标系构造功能，基本可以满足用户在各种情况下的要求。

在UG NX系统中包括3种坐标系，分别是绝对坐标系（ACS）、工作坐标系（WCS）、特征坐标系（FCS），而可用来操作和改变的只有工作坐标系（WCS）。使用工作坐标系可根据实际需要进行构造、偏置、变换方向或对坐标系本身保存、显示和隐藏。

（1）坐标系构造类型

坐标系与点和矢量一样，都是允许构造的。利用坐标系构造工具，可以在创建图纸的过程中根据不同的需要创建或平移坐标系，并利用新建的坐标系在原有的实体模型上创建线的实体。

要构造坐标系，可以选择“视图”|“操作”|“方位”选项，打开“CSYS”对话框，如图1-32所示。在该对话框中，可以通过“类型”下拉列表中的选项（见图1-33）来选择构造新坐标系的方法，可参照表1-7。

（2）构造方法举例

在创建较为复杂的模型时，为了方便模型各部位的创建，经常要对坐标系进行原点位置的平移、旋转、各极轴的变换、隐藏、显示或者保存每次建模的工作坐标系。

选择“格式”|“WCS”命令，在弹出的子菜单中选择指定的选项，即可执行各种坐标系操作，如图1-34所示，各项含义及使用方法如下。

① 动态。选择该选项后，当前工作坐标会变成如图1-35所示的形状。拖动两坐标轴中间的圆球，可以使坐标系绕原点转动，也可在对话框中直接输入旋转角度，使坐标系绕原点转动。拖动坐标轴可使坐标系沿坐标轴移动，也可在对话框中直接输入数值，使坐标系沿坐标轴平移相应的距离，如图1-35所示。

② 原点。通过定义当前工作坐标系的原点来移动坐标系的位置，并且移动后的坐标系不改变各坐标轴的方向。选择该选项，打开“点”对话框，单击“点位置”按钮，在视图中直接选取一点作为新坐标的原点位置，或通过在“坐标”选项组的坐标文本框中输入数值来定位新坐标原点，如图1-36所示。

③ 旋转。通过定义当前的WCS绕其某一旋转轴旋转一定的角度来定位新的WCS。选择该选项，打开“旋转WCS绕...”对话框，如图1-37所示。在该对话框中，可以单击选取所需的旋转轴，同时也将制定坐标系的旋转方向，在“角度”文本框中可以输入需要旋转的角度。

④ 定向。通过制定3点的方式将视图中的WCS定位到新的坐标系，具体方法与“原点，X点，Y点”相同。

⑤ 设置为绝对WCS。当用户选择“设置为绝对WCS”选项，系统将WCS坐标系直接移动到绝对坐标系原点位置，并且X、Y、Z轴方向均与绝对坐标系一致。

⑥ 更改XC方向和更改YC方向。通过改变坐标系中X轴或Y轴的方向，重新定位WCS 的方位。选择任一项，打开“点”对话框，选取一个对象特征点，系统将以原坐标原点和该点的连线在XC-YC平面内的投影作为新坐标系的XC轴或YC轴的方向，同时ZC轴保持不变，以此生成新坐标，图1-38所示为改变XC轴方向的效果图。

⑦ 显示。用以显示或隐藏当前的WCS坐标。选择该选项，如果系统中的坐标系处于显示状态，则转换为隐藏状态，如果已处于隐藏状态，则显示当前的工作坐标系。

⑧ 保存。经过很多复杂的平移或旋转变换后创建的坐标系，都要及时保存，保存后的坐标系不但区分于原来的坐标系，而且也便于随时调用。

要存储WCS，可选择该选项，系统将保存当前的工作坐标系，保存后的坐标系将由原来的XC轴、YC轴、ZC轴，变成对应的X轴、Y轴、Z轴，如图1-39所示。

五、图层操作

图层好比一张透明的薄纸，用户可以使用设计工具在该薄纸上绘制任意数目的对象，这些透明的薄纸叠放在一起便构成完整的设计项目。系统默认地为每个部件提供256个图层，但只能有一个是工作图层。用户可以根据设计情况来将所需的图层设为工作图层，并可以设置哪些图层为可见层。

视频：图层操作

1.图层设置

在UG建模过程中，经常需要确定一个点的位置，点的位置可以通过输入坐标的方式，也可以通过捕捉已存在的点的方式确定。

在菜单栏中选择“格式”|“图层设置”命令，将打开如图1-40所示的“图层设置”对话框，从中可查找来自对象的图层，设置工作图层、可见图层和不可见图层，并可以定义图层的类别名称等。其中，在“工作图层”文本框中输入一个所需要的图层号，那么该图层就被指定为工作图层，注意图层号的范围为1～256。

一个图层的状态有4种，即“可选”“工作状态”“仅可见”和“不可见”。在“图层设置”对话框的“图层”选项组中，从“图层/状态” 列表框中选择一个图层后，可将“图层控制”下的 “设为可选”按钮、“设为工作状态”按钮、“设为仅可见”按钮和“设为不可见”按钮这 4 个按钮中的几个激活，此时用户可根据自己的需要单击相应的状态按钮，从而设置所选图层为可选的、工作状态的、仅可见的或不可见的。

2.图层的可见性

可以设置视图的可见和不可见图层，其方法是在菜单栏中选择“格式”|“图层在视图中可见”命令，打开如图1-41所示的“视图中可见图层”对话框，从中选择要更改图层可见性的视图，接着单击“确定”按钮，此时“视图中可见图层”对话框如图1-42所示，利用该对话框即可设置视图中的可见图层和不可见图层。

3.图层类别

图层类别用于命名图层组。在菜单栏中选择“格式”|“图层类别”菜单命令，将弹出“图层类别”对话框，在该对话框中可以输入类别的名称和描述，然后单击“创建/编辑”按钮。在弹出的“图层类别”对话框中选择图层，然后单击“添加”按钮，选择的图层将添加到图层类别中，如图1-43所示。

4.移动图层

移动图层是指将对象从一个图层移动至另一个图层中。

移动图层的操作步骤如下。

（1）在菜单栏中选择“格式”|“移动至图层”菜单命令，将弹出“类选择”对话框。

（2）选择要移动的对象，单击“确定”按钮。

（3）在弹出的“图层移动”对话框中，可以在“目标图层或类别”文本框中输入图层数；或者在“图层”列表框中选择目标图层。

（4）单击“确定”按钮，完成移动对象到目标图层，如图1-44所示。

5.复制图层

复制图层的作用在于将对象从一个图层复制到另一个图层，其操作方法如下。

（1）在菜单栏中选择“格式”|“复制至图层”菜单命令，弹出“类选择”对话框。

（2）选择要复制至图层中的对象，单击“确定”按钮，将弹出“图层复制”对话框。

（3）在弹出的“图层复制”对话框中，可以在“目标图层或类别”文本框中输入图层数，或者在“图层”列表框中选择目标图层。

（4）单击“确定”按钮，完成复制对象到目标图层，如图1-45所示。

六、视图操作

视图操作的基本命令分别位于菜单栏的“视图”∣“操作”级联菜单和“视图”工具栏中，如图1-46、图1-47所示，它们的功能含义如表1-8所示。此外，使用鼠标还可以快捷地进行一些视图操作，如表1-9所示。

视频：视图操作

要恢复正交视图或其他默认视图，则需在图形窗口的空白区域中单击鼠标右键，接着从弹出的快捷菜单中打开“定向视图”级联菜单，如图1-48所示，从中选择一个视图选项。

新部件的渲染样式是由用于创建该部件的模板决定的。要更改渲染样式，可右键单击图形窗口的空白区域，接着从弹出的快捷菜单中打开“渲染样式”级联菜单，如图1-49所示，从中选择一个渲染样式选项，如“带边着色”“着色”“带有淡化边的线框”“带有隐藏边的线框”“静态线框”“艺术外观”“面分析”或“局部着色”。

七、对象编辑

1.对象选择

UG NX 8.0选择对象的方式有3种。

将鼠标移至该对象上单击鼠标左键即可，重复此操作可以继续选择其他对象。

当多个对象相距很近时，可以使用“快速拾取”对话框来选择所需的对象。其方法是：将鼠标指针置于要选择的对象上保持不动，待在鼠标指针旁出现3个点时，单击鼠标左键便打开“快速拾取”对话框，如图1-50所示，在该对话框的列表中列出鼠标指针下的多个对象，从该列表中指向某个对象使其高亮显示，然后单击即可选择。

通过在对象上按住鼠标左键，等到在鼠标指针旁出现3个点时释放鼠标左键，系统弹出“快速拾取”对话框，然后在“快速拾取”对话框的列表中选定对象。

未打开任何对话框时，按Esc键可以清除当前选择。当有一个对话框打开时，按住 Shift键并单击选定对象，可以取消选择。

2.显示与隐藏

显示和隐藏对象可通过菜单栏中的“编辑”|“显示和隐藏”菜单命令进行。其方法如图1-51所示。

3.对象颜色设置

UG NX 8.0对象的显示方式包括：着色、带边着色、带有淡化边的线框、带有隐藏边的线框、静态线框几种，它们都位于“视图”工具栏中，其含义如表1-10所示。