UGNX12.0基礎與應用教程新編21世紀高等職業教育精品教材·裝備制造類PART01單元1UGNX12.0軟件的基礎知識PART02單元2二維圖形創建與應用PART03單元3三維建模特征操作基礎PART05單元5曲面造型操作基礎PART06單元6參數化建模操作基礎PART07單元7裝配圖與爆炸圖操作基礎目錄CONTENTSPART04單元4基準特征、關聯特征及其他特征PART08單元8工程圖操作基礎PART01單元一UGNX12.0軟件的基礎知識UGNX12.0環境認識。UGNX12.0菜單、工具欄等調用和設置。UGNX12.0軟件的窗口切換、顯示功能以及角色（用戶）設置。1.1UGNX12.0設計環境與基本操作1.1UGNX12.0設計環境與基本操作本任務主要介紹了UGNX12.0軟件的啟動，使讀者初步熟悉該軟件的操作環境、界面局域、工具菜單等。通過學習初步認識常用的一些菜單命令、工具欄、立即菜單、快捷菜單等基本功能，也是為今后在具體操作打好基礎。【任務描述】1.1UGNX12.0設計環境與基本操作1.熟悉UGNX12.0軟件的環境2.掌握UGNX12.0軟件的基本操作3.了解UGNX12.0軟件的菜單調整和角色設置【任務目標】1.1UGNX12.0設計環境與基本操作一、UGNX12.0的設計環境UG軟件版本升級后從NX9.0版本以后的啟動方式和設計環境基本上變化不大，因此以下介紹的環境操作內容與NX9.0基本一致。UGNX9.0以前的版本如果沒有進行環境變量設置，是不支持中文的存盤目錄設置，那么UGNX10.0版本就此進行了優化，支持中文的命名。而UGNX12.0版本的菜單從簡化后依然可以節省很多操作步驟，特別是窗口的切換以及CAM加工方法的優化，從而使各行各業應用中提高很大效率。【實施過程】1.1UGNX12.0設計環境與基本操作1.啟動UGNX12.0軟件（1）通過桌面快捷方式啟動，用戶可以用鼠標左鍵連續點擊兩次（通常所指的左鍵雙擊）或者點擊右鍵在立即菜單中選擇打開即可。（2）用戶還可以在電腦操作系統的開始程序菜單中選擇SiemensNX12.0文件下的NX12.0，操作可以按照如圖1-1所示啟動UGNX12.0軟件。【實施過程】1.1UGNX12.0設計環境與基本操作2.軟件的啟動畫面開啟之后等待運行時會出現軟件的啟動畫面，如圖1-2所示。UGNX12.0軟件的啟動界面右下角則會顯示Version12.0等版本信息。【實施過程】1.1UGNX12.0設計環境與基本操作3.UGNX12.0軟件的用戶界面軟件運行后進入的用戶界面如圖1-3所示。用戶界面大致分為八個塊區。用戶界面便可以在資源工具條區訪問各種資源，新用戶則可在基本功能介紹區認識軟件的基本功能。系統進入用戶界面在資源導航器默認顯示的是歷史記錄的文件信息，即用戶最近使用的文件方便用戶查找與管理。用戶可以通過資源工具條區進行切換選擇web瀏覽和查找相關文件，也可以在聯網狀態下訪問網上的資源信息等操作。【實施過程】1.1UGNX12.0設計環境與基本操作4.新建對話框進入用戶界面后，點擊新建按鈕

，系統會彈出新建對話框，在對話框中點擊“模型”此時用戶可以命名工作文件的名稱，同時可以設置工作文件保存路徑，如圖1-4所示，然后點擊“確定”則進入建模工作界面。【實施過程】1.1UGNX12.0設計環境與基本操作4.新建對話框進入用戶界面后，點擊新建按鈕

，系統會彈出新建對話框，在對話框中點擊“模型”此時用戶可以命名工作文件的名稱，同時可以設置工作文件保存路徑，如圖1-4所示，然后點擊“確定”則進入建模工作界面。【實施過程】1.1UGNX12.0設計環境與基本操作5.工作環境界面UGNX12.0軟件版本升級后新的工作環境界面，如圖1-5所示。建模工作界面大致分為13個塊區和2個特別按鈕。【實施過程】1.1UGNX12.0設計環境與基本操作（1）快速訪問工具條區：在工作環境界面頂部的視窗最左端，此工具欄中可調取文件的新建、打開、保存、另存為、復制、粘貼、重做、打印等使用命令。如圖1-6所示，是被隱藏的快速訪問菜單。【實施過程】1.1UGNX12.0設計環境與基本操作（2）功能選項切換區：可以進行文件、主頁、裝配、曲線、分析、視圖、渲染、工具、應用模塊、等功能的選擇切換。用戶可以在此區的空白地方單擊鼠標右鍵即可彈出立即菜單，可以進行添加或者取掉相應的功能工具的操作，如圖1-7所示。用戶還可通過“定制”自定義相應的選項卡或者工具條等等。【實施過程】1.1UGNX12.0設計環境與基本操作（3）帶狀工具條區：根據功能選項卡切換不同顯示的工具不同，用戶可按照自己的工作情況切換。邊框條以及快速訪問工具條中顯示或隱藏命令，將鼠標在帶狀工具條的三角形“隱藏符號”點擊一下，即可打開隱藏的工具。具體使用時根據切換的功能模塊不同工具條中顯示的菜單命令也不一樣，系統默認帶狀工具區顯示的是三維實體建模功能的工具條。（4）標題欄顯示區：在工作環境界面頂部的視窗最右端，此工具欄區中顯示當前操作打開的文件名稱。可以打開多個文件，既可以最大化當前界面也就以最小化當前界面，還可以實現當前界面的關閉操作。【實施過程】1.1UGNX12.0設計環境與基本操作（5）查找命令區：在命令查找器對話框中輸入要搜索的命令和其他相關命令，如果正在從其他CAD程序過渡到NX，可輸入之前程序中的命令名稱以查找對應的NX命令。輸入命令如圖1-8所示，在彈出的命令查找器中查找命令，要啟動命令則單擊該命令即可；按照操作提示可以在功能區顯示的該命令，或者將該命令放置在功能區邊框里面，或者根據提示放置在對應的功能選項區。【實施過程】1.1UGNX12.0設計環境與基本操作

（6）全屏顯示按鈕

此操作按鈕用于實現全屏顯示和退出全屏顯示的，具體的操作用戶可以結合實際情況確定是否全屏顯示。

（7）最小化帶狀工具按鈕

此操作按鈕用于隱藏和顯示帶狀工具條，具體可以根據用戶實際操作來確定。（8）對象顯示工具條區：即在操作過程快捷選擇的常用區域，包含了對象捕捉按鈕，圖形顯示狀態切換等，特征顯示等常用到的操作按鈕。（9）圖形顯示區：該區域是圖形的顯示區和操作區，也是用戶的主要工作區域，建模、繪制前后的零件圖形、組裝圖形、CAM加工過程、分析結果和模擬仿真過程等都在這個區域內顯示。可以直接在圖形區中選取相關對象進行操作。【實施過程】1.1UGNX12.0設計環境與基本操作在這個區域還可以選擇多種視圖操作：點擊鼠標左鍵則會彈出如圖1-9所示的視圖編輯快捷工具條，按住右鍵則會彈出如圖1-10所示視圖顯示快捷工具條，點擊鼠標右鍵則會彈出如圖1-11所示的立即快捷菜單。【實施過程】1.1UGNX12.0設計環境與基本操作（10）信息提示區：是用戶和該軟件系統進行信息交流的區，在這個區域中間有一個可見的邊線左側是提示欄，用來提示用戶如何操作。右側是狀態欄，用來顯示系統或者圖形當前的狀態，比如顯示選取結果信息等。在設計工程中系統通過信息區提示當前正在進行的操作以及需要用戶繼續執行下一步的操作。這些信息可以使用戶通常結合提示做出合理快捷的選擇，也是設計者在設計時養成隨時瀏覽系統信息的習慣。（11）信息導航區：分為模型歷史記錄、模型視圖、攝像機，是系統默認處于建模環境下對圖形區所顯示的圖形建模的操作過程顯示。用戶在此可以對模型的操作進行編輯和修改也可以對裝配的圖形進行編輯和修改等等。（12）資源工具條區：可以顯示在左邊也可以選擇放在右邊。包括了裝配導航器、約束導航器、部件導航器、系統材料、重用庫、HD3D工具、觸控手勢教程、web瀏覽等導航工具、角色設置等，用戶可以通過此區域對每一種導航器直接在其相應的項目上右擊快速操作使用。（13）窗口切換區：主要是操作者打開的圖形的窗口切換操作，以便觀察對比圖形。（14）對象過濾器區：有兩個下拉式過濾器，每個都有選擇的下拉列表，左側過濾器列出了模型上常見的圖形元素類型，比如邊、面、特征等，選中某一種類型可以過濾去其他類型。右側過濾器列出了整個裝配、在工作部件和組件內等。當使用選擇工具在模型上選擇對象時，配合過濾器的使用可以方便地實現選擇操作。【實施過程】1.1UGNX12.0設計環境與基本操作（15）下拉主菜單區：點擊菜單命令按鈕

彈出來如圖1-12所示的下拉菜單，其中包含了文件、編輯、視圖、插入、格式、工具、裝配、信息、分析、首選項、窗口、GC工具箱、幫助。在每個下拉菜單后面都有隱藏的子菜單工具，用戶可以選擇調出使用。【實施過程】1.1UGNX12.0設計環境與基本操作二、UGNX12.0的文件操作與管理文件菜單按鈕

“文件”菜單是用戶進行文件的操作與管理，如圖1-13所示UGNX12.0的文件菜單中提供了常用的“新建”“打開”“關閉”“保存”“首選項”“導入”“導出”“實用工具”“執行”“幫助”“最近打開的部件”“退出”等操作工具。1.新建點擊新建，系統則彈出新建對話框，用戶可以選擇不同的任務類型進行設計。從圖1-4中可以看出系統包含了模型、圖紙、仿真、加工、檢測、機電概念設計、流水線設計器等幾大模塊。每個模塊所對應的類型也不同，模型模塊是系統默認的其中又包含了建模、裝配、造型等類型，用戶可以根據設計情況選擇。2.打開點擊打開，系統則彈出打開對話框，UG軟件系統默認的文件目錄是在UGⅡ文件路徑下。用戶可以設置自己的工作目錄，也可以通過切換到指定的目錄下。【實施過程】1.1UGNX12.0設計環境與基本操作3.關閉在關閉工具中又隱藏了推進的工具如圖1-14所示為關閉工具條隱藏的工具。用戶可以選擇所關閉的部件、所有部件等。【實施過程】1.1UGNX12.0設計環境與基本操作4.保存在保存工具中又隱藏了推進的工具如圖1-15所示為保存工具條隱藏的工具。點擊“保存”時系統則會彈出來“命名部件”對話框，這時用戶需要確認或者更改將要保存文件的名稱或者文件路徑，其他的保存用戶可以根據實際操作等進行操作。【實施過程】1.1UGNX12.0設計環境與基本操作5．首選項工具菜單中隱藏了很多菜單工具，用戶可通過此推進菜單找到“建模”、“草圖”、“裝配”、“裝配”、“制圖”、“用戶界面”等相關設置。經常使用的是前面的“建模”、“草圖”等，其中每個選項菜單都有所對應的選項設置，用戶可以根據實際操作進行訪問設置。6.導入在導入工具中又隱藏了推進的菜單工具。用戶可以將有關文件資料導入到系統中使用。7.導出在導出工具中又隱藏了推進的菜單工具。用戶可以將有關文件資料導出到其他軟件系統中使用。8.打印打印圖形窗口中的圖像，點擊打印則系統彈出打印對話框用戶可以根據打印提示進行打印設置。9.繪圖創建常規繪圖數據文件，并進行繪圖，點擊繪圖工具后則彈出來對話框中設置繪圖類型與繪圖儀等等。【實施過程】1.1UGNX12.0設計環境與基本操作10.實用工具在實用工具中又隱藏了推進的菜單工具，如圖1-16所示。用戶可以對其中一個選定的項目進行設置修改。【實施過程】1.1UGNX12.0設計環境與基本操作11.執行在執行工具中同樣隱藏了推進的菜單工具用戶可以執行或者修改加載的程序。12．屬性屬性是列出有關部件的顯示信息，先選擇建模的零部件然后在文件下拉菜單中點擊屬性工具則系統彈出如圖1-17所示的“顯示部件屬性”對話框，包括了“屬性”“顯示部件”“重量”“部件文件”“預覽”五個類別屬性。【實施過程】1.1UGNX12.0設計環境與基本操作13．幫助在幫助工具中也隱藏了推進的菜單工具，用戶可以在系統提供的幫助工具中選擇相關幫助。14．最近打開的部件在這個菜單下是用戶近期打開部件的記錄，按照先后順序進行排序以便用戶查看打開的部件所在計算機的地址。所以用戶在記不清楚文件保存的路徑時，還可以直接在此記錄中切換近期查看的部件。15．退出點擊退出，系統會彈出來是否退出時保存所改動的部件，用戶根據提示進行選擇后則關閉該軟件。【實施過程】1.1UGNX12.0設計環境與基本操作用戶在另存為時，可以在文件類型列表中選取不同的輸出文件格式，這是UG系統提供的與其他CAD系統的一個文件格式接口，可以方便地進行文件格式轉換，如圖1-18所示為UGNX12.0系統提供的另存為時保存文件類型格式。【基礎延伸】1.1UGNX12.0設計環境與基本操作二、UG軟件操作中鼠標鍵盤用途UG軟件在操作中的鼠標按鍵用途基本介紹，如表1-1為鼠標三個鍵（左鍵、中鍵、右鍵）和鍵盤各功能介紹。【知識鏈接】UGNX12.0基礎與應用教程新編21世紀高等職業教育精品教材·裝備制造類PART01單元1UGNX12.0軟件的基礎知識PART02單元2二維圖形創建與應用PART03單元3三維建模特征操作基礎PART05單元5曲面造型操作基礎PART06單元6參數化建模操作基礎PART07單元7裝配圖與爆炸圖操作基礎目錄CONTENTSPART04單元4基準特征、關聯特征及其他特征PART08單元8工程圖操作基礎PART01單元一UGNX12.0軟件的基礎知識UGNX12.0環境認識。UGNX12.0菜單、工具欄等調用和設置。UGNX12.0軟件的窗口切換、顯示功能以及角色（用戶）設置。1.2任務2UGNX12.0實體特征建模原理1.2

UGNX12.0實體特征建模原理本任務主要講到UG實體建模原理和產品設計過程例如設計準備、設計步驟、設計更改、設計定型等。重點以實體特征、曲面特征、基準特征等進行展開講述UGNX12.0軟件是如何通過特征創建實體模型的，用戶在設計過程中創建模型的簡單步驟是通過哪些步驟實施完成的。【任務描述】1.2

UGNX12.0實體特征建模原理1.了解UGNX12.0軟件實體建模的原理2.掌握UGNX12.0軟件主要的建模特征類型3.了解UGNX12.0軟件建模的基本功能【任務目標】1.2

UGNX12.0實體特征建模原理一、實體建模原理點動成線，線動成面，面動成體即可實現完美造型。CAD軟件中，模型的描述方式先后經歷了從二維圖形到三維模型，從直線和圓弧等簡單的幾何元素到曲線、曲面和實體等復雜的幾何元素的發展。因此實體建模的基本原理就是（點—線—面—體）進入繪圖區中構造二維的曲線圖形后得到曲面然后再得到實體模型。如圖1-19為實體建模的一般原理。【實施過程】1.2

UGNX12.0實體特征建模原理二、產品設計過程創建的模型包含了產品從設計到制造的全部信息，是生產中重要的技術資料，在現代制造業中CAD普遍使用，可實現辦公自動化。1.產品設計的準備在產品設計準備階段需要做好以下幾個方面的準備。（1）明確設計任務，制定設計任務書以確定產品功能、性能指標、成本及整機的外形尺寸等總體目標。在進行新產品的開發設計時，首先要對產品的性能、質量和成本等進行定位。（2）提供方案，進行評價。（3）搜集可以被重復使用的設計數據。（4）定義關鍵參數和結構草圖。（5）了解產品裝配結構的定義。（6）編寫設計細節說明書。（7）創建文件目錄，確定層次結構。（8）將相關設計數據和設計說明書存人相應的項目目錄中。【實施過程】1.2

UGNX12.0實體特征建模原理2.產品設計的步驟（1）按照選定的方案進行總體設計，即使用UG自上而下的設計方法構建產品裝配結構。如果有可以沿用的設計，可以使用結構編輯器將其納入產品裝配樹中。對于其他的一些標準零件，可以在設計階段后期加入到裝配中，這是因為大部分零件在主結構完成后才能定位或確定尺寸。（2）利用建模模塊生成各個零件的模型，一般應遵循以下步驟。①特征分解：分析零件的形狀特點，并將其分割成幾個主要的特征區域，接著對各個區域進行粗線條分解。②基礎特征設計：繪制出零件的毛坯形狀。③詳細特征設計：先粗后細，即先設計出粗略的形狀，再逐步細化；先大后小，即先設計大尺寸形狀，再完成局部細化；先外后里，即先設計外表面形狀，再細化內部形狀。④細節設計：利用細節特征繪制倒圓角、拔模角、孔和溝槽等。（3）利用裝配模塊將零件生成裝配圖。（4）利用分析模塊進行部件運動學分析、動力學分析等。（5）利用數控加工模塊進行虛擬加工，查找出不符合工藝要求的部分。（6）將分析查找到的設計不足之處反饋給設計人員。【實施過程】1.2

UGNX12.0實體特征建模原理3.產品設計的更改（1）根據分析結果對部件進行修改，并完善設計方案（2）對修改后的部件重新裝配、分析和虛擬加工。（3）最終確定部件和產品裝配結果。4.產品設計的定型（1）利用管道布線模塊進行產品的布線，若發現不足，應返回并改進設計。（2）利用制圖模塊生成產品的工程圖。（3）利用形象化渲染模塊生成產品三維彩色CAD模型。（4）利用Web快車將產品發送到網絡。（5）整理設計文件，編寫設計計算說明書和使用說明書等。【實施過程】1.2

UGNX12.0實體特征建模原理三、特征分類UG軟件應用中特征分為實體特征、曲面特征和基準特征三類，各有特點。實體特征的特點如圖1-20所示主要可以歸納為三點：一是具有厚度和質量等物理屬性；二是分為增加材料和減材料兩種類型（即布爾運算的求和、求差），前者在已有模型上添加新材料，后者在已有模型上切去材料；三是按照在模型中的地位不同，分為基礎特征和工程特征，前者用于創建基礎模型，比如拉伸特征和掃描特征等，后者用于在已有模型上創建各種具有一定形狀的典型結構，如圓角特征和孔特征等。【實施過程】1.2

UGNX12.0實體特征建模原理曲面特征的特點主要可以歸納為四點：一是沒有厚度和質量，但是形狀比較復雜。二是主要用于圍成模型的外形或者通過如圖1-21所示實體區域表面得到，將符合設計要求的曲面實體化后可以得到實體特征。三是曲面可以被裁剪去掉多余部分，或者延伸至選定的部分，也可以合并，將兩個曲面合并為一個曲面。四是曲面可以根據需要被隱藏，這時在模型上將不可見。軟件中的“片體”就是常說的曲面。【實施過程】1.2

UGNX12.0實體特征建模原理基準特征的特點主要可以歸納為三點：一是主要用于設計中的各種參照使用；二是基準曲線，具有規則形狀的曲線；三是基準平面、基準軸線、基準點、基準坐標系。如圖1-22所示為常用的基準特征。【實施過程】1.2

UGNX12.0實體特征建模原理四、造型的基本模型UG軟件造型的基本模型常用的有二維模型、三維線框模型、曲面模型、實體模型。1.二維模型二維模型是指使用平面圖形來表達的模型，模型的信息簡單、單一，對模型的描述不全面，經常用于工程圖的表達。用二維圖形表達不但制作不便，識讀也比較困難，如圖1-23所示為某零部件的二維表達圖形。【實施過程】1.2

UGNX12.0實體特征建模原理2.三維線框模型三維線框模型使用空間曲線組成的線框來描述模型，主要描述物體的外形，表達基本的幾何信息。如圖1-24所示為S形管道的三維線框模型。【實施過程】1.2

UGNX12.0實體特征建模原理3.曲面模型曲面模型用來設計比較復雜的零件，根據系統提供的強大自由曲面建模及相應的編輯和操作功能來完成，用來表達物體模型。曲面模型對物體表面的描述更完整、精確，為CAM技術的開發奠定了基礎。正由于難以準確表達零件的質量、重心等物理特性，不便于CAE技術的實現，所以用戶運用軟件功能可以對曲面進行實體化操作，可以獲得實體模型。如圖1-25所示為遙控器外殼。【實施過程】1.2

UGNX12.0實體特征建模原理4.實體模型采用與真實事物一致的模型結構——實體模型來表達物體。實體模型直觀簡潔，能夠表達物體各種幾何和物理屬性，是實現CAD/CAM/CAE技術一體化不可缺少的模型形式，如圖1-26所示為閥桿實體造型。【實施過程】1.2

UGNX12.0實體特征建模原理UGNX12.0軟件部分選項設置1．對象首選項在建模環境下選擇下拉主菜單

按鈕，如圖1-27所示，在彈出的下拉菜單中選擇“首選項”菜單里面的“對象”工具，系統會彈出如圖1-28所示的“對象首選項”對話框。對象首選項分為“常規”“分析”“線寬”三個選項內容，用戶常用的就是“常規”選項卡里面對象的設置，在“常規”選項卡的設置中包含了最基本圖層設置中的“工作圖層”“類型”“顏色”“線型”“寬度”，還有“實體”和“片體”的“局部著色”“面分析”，以及實體的透明度的調整。【基礎延伸】1.2

UGNX12.0實體特征建模原理2．用戶界面首選項在建模環境下選擇下拉主菜單

按鈕，如圖1-29所示，在彈出的下拉菜單中選擇“首選項”菜單里面的“用戶界面”工具，系統會彈出如圖1-30所示的“用戶界面首選項”對話框。用戶界面首選項中包含了“布局”“主題”“資源條”“接觸”“角色”“選項”“工具”七個選項內容。用戶可以在“布局”中根據使用情況可以設置“用戶界面環境”“功能區選項”“提示行/狀態行位置”“設置”等。還可以切換到，“主題”選項卡中進行設置“NX主題”“透明度”等，特別是用戶可以通過選定NX主題的“類型”之后，選擇“經典”則用戶界面環境就可以切換到經典界面的顯示。【基礎延伸】1.2

UGNX12.0實體特征建模原理2．用戶界面首選項在建模環境下選擇下拉主菜單

按鈕，如圖1-29所示，在彈出的下拉菜單中選擇“首選項”菜單里面的“用戶界面”工具，系統會彈出如圖1-30所示的“用戶界面首選項”對話框。用戶界面首選項中包含了“布局”“主題”“資源條”“接觸”“角色”“選項”“工具”七個選項內容。用戶可以在“布局”中根據使用情況可以設置“用戶界面環境”“功能區選項”“提示行/狀態行位置”“設置”等。還可以切換到，“主題”選項卡中進行設置“NX主題”“透明度”等，特別是用戶可以通過選定NX主題的“類型”之后，選擇“經典”則用戶界面環境就可以切換到經典界面的顯示。【基礎延伸】1.2

UGNX12.0實體特征建模原理3.選擇首選項

在建模環境下選擇下拉主菜單按鈕，如圖1-31所示，在彈出的下拉菜單中選擇“首選項”菜單里面的“選擇”工具，系統會彈出如圖1-32所示的“選擇首選項”對話框。用戶可以在“選擇首選項”中根據使用情況可以在“多選”“高亮顯示”“快速拾取”“光標”等，操作過程中進行相關設置。【基礎延伸】1.2

UGNX12.0實體特征建模原理4．編輯背景在建模環境下選擇下拉主菜單按鈕，如圖1-33所示，在彈出的下拉菜單中選擇“首選項”菜單里面的“背景”工具，系統會彈出如圖1-34所示的“編輯背景”對話框。用戶可以在此對話框中進行背景顏色設置。【基礎延伸】1.2

UGNX12.0實體特征建模原理每個產品設計在不同的設計方式和設計階段，具體要求也有所不同，UG進行產品設計在模型質量要上應遵循的以下原則和方法：

（1）正確性：模型應準確反映設計意圖，對其內容的技術要求理解不能有任何歧義。要確立“面向制造”的新設計理念，充分考慮模具設計、工藝制造等下游用戶的應用要求，做到與實際的加工過程基本匹配。（2）相關性和一致性：要應用主模型原理和方法，進行相關參數化建模，正確體現數據的內在關聯關系，保證三維模型數據在產品數據鏈中的唯一性、一致性，并能正確傳遞。（3）可編輯性：模型能被編輯、修改，且整個建模過程可以回放；此外，模型應該可被重用和相互操作，這是由可編輯性派生出來的重要特性。（4）可靠性：模型應通過UG的幾何質量檢查，確保拓撲關系正確，實體交接嚴格，內部無空洞，外部無細縫，無細小臺階。模型文件的大小應得到有效控制，模型沒有多余的特征、空的組和其他過期的特征，總能在任何情況下被正確地打開。

【知識鏈接】UGNX12.0基礎與應用教程新編21世紀高等職業教育精品教材·裝備制造類PART01單元1UGNX12.0軟件的基礎知識PART02單元2二維圖形創建與應用PART03單元3三維建模特征操作基礎PART05單元5曲面造型操作基礎PART06單元6參數化建模操作基礎PART07單元7裝配圖與爆炸圖操作基礎目錄CONTENTSPART04單元4基準特征、關聯特征及其他特征PART08單元8工程圖操作基礎PART01單元一UGNX12.0軟件的基礎知識UGNX12.0環境認識。UGNX12.0菜單、工具欄等調用和設置。UGNX12.0軟件的窗口切換、顯示功能以及角色（用戶）設置。1.3參數化設計與典型應用1.3參數化設計與典型應用本任務中主要介紹UG軟件的參數化設計、尺寸驅動、建立驅動尺寸和參數化模型的概念，以及草圖約束，用戶怎樣利用這些工具對圖元與圖元位置進行細節方面約束。在參數化圖形的定形與定位過程中，用參數化建立模型，用戶能很快建立起來參數化設計的理念。通過幾個典型的操作例子從具體的操作中，使用戶明白UGNX12.0軟件的典型應用。【任務描述】1.3參數化設計與典型應用1.理解UG軟件的參數化設計概念及意義。2.掌握驅動尺寸、草圖約束功能、建模中GC工具箱。3.了解UG軟件典型應用。【任務目標】1.3參數化設計與典型應用一、參數化設計概念及意義UGNX12.0軟件參數化設計的概念是用戶在設計時不必準確地定形和定位組成模型的圖元，在繪制出圖形的大致輪廓后修改各圖元的定形和定位的尺寸數據，系統根據尺寸再生模型后即可獲得理想的模型形狀。通過此參數化設計可以快速得到設計的圖形尺寸，快速實現圖形的定形定位約束等。【實施過程】1.3參數化設計與典型應用二、驅動尺寸與草圖約束功能“尺寸驅動”系統在通過圖元的尺寸參數來確定模型形狀的設計過程稱為尺寸驅動，只需修改模型某一尺寸參數的數值，即可改變模型的形狀和大小。驅動尺寸時，常用的方法是對著要修改的尺寸用鼠標左鍵雙擊，然后在彈出來的立即對話框中輸入相應尺寸后按確認鍵即可。尺寸的驅動即完成設計的理想尺寸，如圖1-35所示為尺寸驅動前后的對比圖形。【實施過程】1.3參數化設計與典型應用“草圖約束”工具，系統在參數化設計中還提供了多種約束工具，用戶可以利用這些工具比較容易和方便地創建圖元與圖元之間的位置關系，比如平行、垂直、對稱等。在驅動尺寸的設計方法下，設計者完全不必再考慮線條的長短、角度的大小等問題。利用軟件系統提供的功能計算機可實現細致、精確的工作，實現了人性化的設計。約束的建立是圖元位置之間關系，如圖1-36所示為約束前后的對比圖形。【實施過程】1.3參數化設計與典型應用三、參數化建模用戶在對參數化設計有一定的概念后，并且有一定基礎那么在建模中使用參數化，也會使得模型更具有設計的靈活多變性。建立起參數化設計的概念，今后在參數化設計思想的指引下，模型的創建和修改都變得非常簡單。參數化建模的意義最直截了當的方式就是打開UG中參數化建模之GC工具箱，通過圓柱壓縮彈簧的建模，使用戶對UGNX12.0軟件提供的快速參數化建模有一個了解過程。如圖1-37所示為彈簧工具-GC工具箱進行參數化設置后得到的圓柱壓縮彈簧。【實施過程】1.3參數化設計與典型應用操作步驟：1.啟動UGNX12.0軟件，在文件下拉菜單中選擇“新建”或者點擊新建按鈕

命令，在彈出來的對話框中選擇建模，選擇文件路徑并給零件命名為“圓柱彈簧”進入繪圖界面。2.在主頁功能工具中，點擊圓柱壓縮彈簧

按鈕，在彈出來的“圓柱壓縮彈簧”對話框，如圖1-38所示，在“類型”設置中以默認方式下給彈簧輸入名稱“彈簧1”接著點擊“下一步”。【實施過程】1.3參數化設計與典型應用3.在彈出來的如圖1-39所示在“輸入參數”中選擇旋向為“左旋”，端部結構“并緊磨平”，按照工程圖中參數在“圓錐壓縮彈簧”對話框中輸入參數“中間直徑22”，“鋼絲直徑4”，,“自由高度62”，“有效圈數6”，“支撐圈數2.5”之后在默認方式下點擊“下一步”。【實施過程】1.3參數化設計與典型應用4.在彈出來的“顯示驗算結果”用戶可以查看“顯示結果”，則在默認的方式下點擊“確定”。則通過參數設置完成了圓柱壓縮彈簧，如圖1-37所示。四、軟件的幾個典型應用1.實現CAD二維圖形、三維實體模型【實施過程】1.3參數化設計與典型應用2.模型的創建【實施過程】1.3參數化設計與典型應用4.工程圖的創建【實施過程】1.3參數化設計與典型應用5.加工【實施過程】1.3參數化設計與典型應用6.模具設計【實施過程】1.3參數化設計與典型應用7.分析8.智能建模（ICAD）9.電子表格10.編程語言11.質量控制VALISYS12.機械布管13.電氣布線14.飯金(SheetMetal)15.運動仿真【實施過程】1.3參數化設計與典型應用7.分析8.智能建模（ICAD）9.電子表格10.編程語言11.質量控制VALISYS12.機械布管13.電氣布線14.飯金(SheetMetal)15.運動仿真【實施過程】1.3參數化設計與典型應用基礎延伸用戶界面的定制。UGNX12.0軟件環境界面跟以前的版本相比較變化較大，那么用戶可以根據自己需求進行用戶界面的定制的，設置成用戶習慣的熟悉的工作環境。在建模環境下選擇下拉主菜單

按鈕，如圖1-47所示，在彈出的下拉菜單中選擇“工具”菜單里面的“定制”工具，系統會彈出如圖1-48所示的“定制”對話框。在系統彈出來的定制對話框中，用戶可以看到系統提供了“命令”“選項卡/條”“快捷方式”“圖標/工具提示”4個選項卡的選項內容。【實施過程】1.3參數化設計與典型應用用戶界面的定制。UGNX12.0軟件環境界面跟以前的版本相比較變化較大，那么用戶可以根據自己需求進行用戶界面的定制的，設置成用戶習慣的熟悉的工作環境。在建模環境下選擇下拉主菜單

按鈕，如圖1-47所示，在彈出的下拉菜單中選擇“工具”菜單里面的“定制”工具，系統會彈出如圖1-48所示的“定制”對話框。在系統彈出來的定制對話框中，用戶可以看到系統提供了“命令”“選項卡/條”“快捷方式”“圖標/工具提示”4個選項卡的選項內容。【基礎延伸】1.3參數化設計與典型應用1．命令選項卡的設置在定制對話框中，用戶可以切換到命令選項卡，在此選項卡中用戶可實現添加命令到工具條：如圖1-49所示選定一個類別并將該命令從對話框拖到工具條中，或者如圖1-50所示鼠標右鍵選擇添加到工具條中。在選定的類別中用戶可實現對其進形添加和刪除等的管理。2．快捷方式選項卡的設置

在定制對話框中，用戶可以切換到快捷方式選項卡，如圖1-51所示在此選項卡中用戶可根據需要在圖形窗口或者導航器中選擇對象以定制其快捷工具條或推斷式工具條。用戶還可點擊對話框下方的鍵盤按鈕進入到定制鍵盤對話框中，選定一個類別設定其所對應的快捷鍵。【基礎延伸】1.3參數化設計與典型應用1．命令選項卡的設置在定制對話框中，用戶可以切換到命令選項卡，在此選項卡中用戶可實現添加命令到工具條：如圖1-49所示選定一個類別并將該命令從對話框拖到工具條中，或者如圖1-50所示鼠標右鍵選擇添加到工具條中。在選定的類別中用戶可實現對其進形添加和刪除等的管理。2．快捷方式選項卡的設置

在定制對話框中，用戶可以切換到快捷方式選項卡，如圖1-51所示在此選項卡中用戶可根據需要在圖形窗口或者導航器中選擇對象以定制其快捷工具條或推斷式工具條。用戶還可點擊對話框下方的鍵盤按鈕進入到定制鍵盤對話框中，選定一個類別設定其所對應的快捷鍵。【基礎延伸】1.3參數化設計與典型應用1．命令選項卡的設置在定制對話框中，用戶可以切換到命令選項卡，在此選項卡中用戶可實現添加命令到工具條：如圖1-49所示選定一個類別并將該命令從對話框拖到工具條中，或者如圖1-50所示鼠標右鍵選擇添加到工具條中。在選定的類別中用戶可實現對其進形添加和刪除等的管理。2．快捷方式選項卡的設置

在定制對話框中，用戶可以切換到快捷方式選項卡，如圖1-51所示在此選項卡中用戶可根據需要在圖形窗口或者導航器中選擇對象以定制其快捷工具條或推斷式工具條。用戶還可點擊對話框下方的鍵盤按鈕進入到定制鍵盤對話框中，選定一個類別設定其所對應的快捷鍵。【基礎延伸】1.3參數化設計與典型應用每個產品設計在不同的設計方式和設計階段，具體要求也有所不同，UG進行產品設計在實體建模的質量管理上應遵循的以下原則和方法：（1）實體建模的內容和方法必須與不同階段的設計目標相一致。（2）實體建模必須按照建模規范進行。（3）實體建模必須按照建模步驟進行。建模的一般步驟是明確設計意圖，梳理建模思路，規劃特征框架；引用種子部件，搭建建模環境；確定零件的原點和方向；建立最初始的基準；創建模型的根特征；創建特征，進行特征提作、定位、約束、編輯；堅持邊建模、邊分析檢查的原則；輸入部件屬性；創建引用集；清理模型數據；進行模型總體檢查，提交模型。（4）必須按照參數化原則建模，禁止使用非參數化的命令，保證模型的可編輯性。（5）運用UG相關參數化設計的功能和技巧，正確反映產品幾何結構和尺寸的內在關系，實現設計意圖的相關性。（6）注意對文件數據大小進行控制，使用盡可能少的特征來達到表現模型的目的。【知識鏈接】UGNX12.0基礎與應用教程新編21世紀高等職業教育精品教材·裝備制造類PART01單元1UGNX12.0軟件的基礎知識PART02單元2二維圖形創建與應用PART03單元3三維建模特征操作基礎PART05單元5曲面造型操作基礎PART06單元6參數化建模操作基礎PART07單元7裝配圖與爆炸圖操作基礎目錄CONTENTSPART04單元4基準特征、關聯特征及其他特征PART08單元8工程圖操作基礎PART02單元二二維圖形創建與應用UGNX12.0二維草圖繪制環境。UGNX12.0二維繪圖菜單、工具欄調用等。UGNX12.0二維繪圖功能操作基礎。2.1

二維繪制環境及二維設計操作2.1

二維繪制環境及二維設計操作本任務主要介紹UGNX12.0二維草圖的環境、二維草圖繪制常用的菜單、二維草圖繪制的命令以及參數設置，使用戶建立二維繪制的設計思想，然后用戶對二維草圖的工具做到能靈活使用。在繪制草圖時系統提供的兩種繪制草圖的環境有什么區別，用戶又如何設置草圖的參數，這些都是用戶在認識和熟悉環境的過程中所要掌握的。【任務描述】2.1

二維繪制環境及二維設計操作1.熟悉UGNX12.0二維繪制環境。2.掌握二維繪圖的命令使用和基礎操作。【任務目標】2.1

二維繪制環境及二維設計操作UGNX12.0軟件系統的草繪環境依然是兩種草繪模式，一種是直接草圖，一種是任務環境中的草圖。1.進入直接草圖的方法用戶在創建好工作目錄路徑和命名好文件名稱之后，在“模型”模板的方式下進入作圖界面。點擊下來主菜單按鈕

，在彈出來的下拉菜單中（如圖2-1所示），選擇“插入”菜單下的“草圖”，系統會彈出如圖2-2所示的對話框則選擇XY平面為草圖平面，點擊“確定”按鈕，進入草繪繪圖操作環境。或者直接在工具條中選擇草繪快捷

按鈕，系統會彈出如圖2-2所示的“創建草圖”對話框，用戶可以選擇一個草繪平面進入到草繪繪圖界面。進入草繪界面后用戶可以在帶狀工具條區，找到如圖2-3所示的草繪工具欄（點開隱藏符號），然后根據用戶的設計需要繪制相應圖形，點擊完成草圖

按鈕即可退出草繪繪圖界面。【實施過程】2.1

二維繪制環境及二維設計操作UGNX12.0軟件系統的草繪環境依然是兩種草繪模式，一種是直接草圖，一種是任務環境中的草圖。1.進入直接草圖的方法用戶在創建好工作目錄路徑和命名好文件名稱之后，在“模型”模板的方式下進入作圖界面。點擊下來主菜單按鈕

，在彈出來的下拉菜單中（如圖2-1所示），選擇“插入”菜單下的“草圖”，系統會彈出如圖2-2所示的對話框則選擇XY平面為草圖平面，點擊“確定”按鈕，進入草繪繪圖操作環境。或者直接在工具條中選擇草繪快捷

按鈕，系統會彈出如圖2-2所示的“創建草圖”對話框，用戶可以選擇一個草繪平面進入到草繪繪圖界面。進入草繪界面后用戶可以在帶狀工具條區，找到如圖2-3所示的草繪工具欄（點開隱藏符號），然后根據用戶的設計需要繪制相應圖形，點擊完成草圖

按鈕即可退出草繪繪圖界面。【實施過程】2.1

二維繪制環境及二維設計操作UGNX12.0軟件系統的草繪環境依然是兩種草繪模式，一種是直接草圖，一種是任務環境中的草圖。1.進入直接草圖的方法用戶在創建好工作目錄路徑和命名好文件名稱之后，在“模型”模板的方式下進入作圖界面。點擊下來主菜單按鈕

，在彈出來的下拉菜單中（如圖2-1所示），選擇“插入”菜單下的“草圖”，系統會彈出如圖2-2所示的對話框則選擇XY平面為草圖平面，點擊“確定”按鈕，進入草繪繪圖操作環境。或者直接在工具條中選擇草繪快捷

按鈕，系統會彈出如圖2-2所示的“創建草圖”對話框，用戶可以選擇一個草繪平面進入到草繪繪圖界面。進入草繪界面后用戶可以在帶狀工具條區，找到如圖2-3所示的草繪工具欄（點開隱藏符號），然后根據用戶的設計需要繪制相應圖形，點擊完成草圖

按鈕即可退出草繪繪圖界面。【實施過程】2.1

二維繪制環境及二維設計操作2.進入在任務環境中繪制草圖的方法用戶在創建好工作目錄路徑和命名好文件名稱之后，在“模型”模板的方式下進入作圖界面。進入后點擊主菜單按鈕

，在彈出來的下拉菜單中，如圖2-4所示，選擇“插入”菜單下的“在任務環境中繪制草圖”，系統會彈出如圖2-2所示的對話框則選擇XY平面為草圖平面，點擊“確定”按鈕，進入草繪繪圖操作環境。進入草繪界面后用戶可以在帶狀工具條區，找到如圖2-5所示的任務環境中草繪工具條（有的在隱藏符號），然后根據用戶的設計需要繪制相應圖形，點擊完成草圖

按鈕即可退出任務環境草繪繪圖界面。在本書中沒有特殊強調，所有的草圖都是按照“在任務環境中繪制草圖”創建的。【實施過程】2.1

二維繪制環境及二維設計操作2.進入在任務環境中繪制草圖的方法用戶在創建好工作目錄路徑和命名好文件名稱之后，在“模型”模板的方式下進入作圖界面。進入后點擊主菜單按鈕

，在彈出來的下拉菜單中，如圖2-4所示，選擇“插入”菜單下的“在任務環境中繪制草圖”，系統會彈出如圖2-2所示的對話框則選擇XY平面為草圖平面，點擊“確定”按鈕，進入草繪繪圖操作環境。進入草繪界面后用戶可以在帶狀工具條區，找到如圖2-5所示的任務環境中草繪工具條（有的在隱藏符號），然后根據用戶的設計需要繪制相應圖形，點擊完成草圖

按鈕即可退出任務環境草繪繪圖界面。在本書中沒有特殊強調，所有的草圖都是按照“在任務環境中繪制草圖”創建的。【實施過程】2.1

二維繪制環境及二維設計操作用戶在“模型”模板環境下在快捷工具條中，點擊“曲線”工具，則系統會切換到“直接草圖”、“曲線”、“派生曲線”和“曲線編輯”功能區的帶狀工具如圖2-6所示。選擇帶狀工具條中的草圖

快捷按鈕，系統會彈出“創建草圖”對話框。用戶可以選擇一個草圖平面進入到草圖繪圖界面。進入草繪界面后用戶可以在帶狀工具條區，然后根據用戶的設計需要繪制相應圖形，點擊完成草圖

按鈕即可退出草圖繪圖界面。【實施過程】2.1

二維繪制環境及二維設計操作4.創建草圖用戶選擇插入“在任務環境中繪制草圖”進入“創建草圖”對話框，如圖2-7所示，對這個對話框中部分選項說明：【實施過程】2.1

二維繪制環境及二維設計操作（1）“草圖類型”選項中的“在平面上”用戶選擇此選項后，則可以在繪圖區選擇任意平面為草圖平面（此選項為系統默認選項）。（2）“草圖類型”選項中的“基于路徑”用戶選擇此選項后，則系統在用戶指定的曲線上建立一個與該曲線垂直的平面，作為草圖平面。（3）“草圖坐標系”選項的平面方法中“新平面”用戶選擇此選項后，則可通過“平面對話框”

按鈕創建一個基準面作為草圖平面。【實施過程】2.1

二維繪制環境及二維設計操作（4）“草圖坐標系”選項的參考中的“水平”用戶選擇此選項后，則可以定義參考平面與草圖平面的位置關系為水平。（5）“草圖坐標系”選項的參考中的“豎直”用戶選擇此選項后，則可以定義參考平面與草圖平面的位置關系為豎直。（6）“草圖坐標系”選項的原點方法中的“指定點”用戶選擇此選項后，則可以定義參考平面的坐標點根據指定的點來確定位置。（7）“草圖坐標系”選項的原點方法中的“使用工作部件原點”用戶選擇此選項后，則可以定義參考平面的坐標點根據工作部件原點來確定位置。（8）“草圖坐標系”選項的指定坐標系的“自動判斷”即根據作圖內容系統自動判斷坐標系，此選項為系統默認選項。（9）“草圖坐標系”選項的指定坐標系的“XC”用戶選擇此選項后，則根據X軸和平面以及選定的點，確定坐標系。（10）“草圖坐標系”選項的指定坐標系的“YC”用戶選擇此選項后，則根據Y軸和平面以及選定的點，確定坐標系。【實施過程】2.1

二維繪制環境及二維設計操作5.二維圖形的構成從二維圖形上我們可以看到一副完整的二維圖形包括幾何圖素、尺寸、約束等3種圖形元素，如圖2-8所示。在設計過程中用戶在繪制圖形時可根據隨即工具條進行對圖元上圖素編輯修改。【實施過程】2.1

二維繪制環境及二維設計操作（1）幾何圖素：幾何圖素是組成圖形的基本單元（由帶狀工具條區草繪繪圖工具中調出繪制而成）主要類型包括直線、圓、圓弧、矩形、連續線等。當由二維圖形創建三維模型時，二維圖形的幾何圖素直接決定了三維模型的形狀和輪廓。（2）約束：約束是一個或者一組圖元之間的一種制約關系，從而在這些圖元之間建立關聯，以便達到在修改圖形時因為一個尺寸的修改而影響其他尺寸聯動的設計效果。（3）尺寸：尺寸是對圖形的定量標注，通過尺寸可以明確圖形的形狀、大小及圖元之間的相互位置關系。【實施過程】2.1

二維繪制環境及二維設計操作6.二維圖形與三維圖形的關系在產品設計過程中，三維圖形的“截面圖形”常用二維繪圖的方法創建，在這個過程中就是經常所說的“二維草繪”。(1)截面圖形：截面圖形是指模型被與其軸線正交的平面剖切后的所得到的平面圖形。根據三維實體建模原理，三維模型一般都是具有確定形狀的二維圖形沿著軌跡運動產生或者將一組截面依次相連產生的。(2)三維建模原理：三維建模基礎工作就是繪制符合設計要求的截面圖，然后使用各種建模方法來創建模型。如圖2-9所示的截面圖形，將其沿著與截面垂直的方向拉伸即可創建如圖2-9所示的三維模型，即完成了二維截面圖形到三維實體建模過程。【實施過程】2.1

二維繪制環境及二維設計操作7.草圖曲線和曲線的區別在插入菜單里面有“草圖曲線”和“曲線”如圖2-10和圖2-11所示，兩者區別是草圖曲線是用戶在一個平面上繪制的限于二維草圖，只能在這個平面上繪制直線、矩形、圓弧圓、樣條曲線等線條，并且可以修改以及添加他們之間的幾何關系，以此在做草圖曲線時必須有一個作圖平面，這個平面可以是實體的表面也可以是基準平面；曲線指直接在三維空間里面繪制直線、圓弧、圓、矩形等線條，并且可以對他們進行修剪、偏移、復制、打斷等編輯，以此做圖時不限于平面，可以是三維空間的，任意在空間繪制。【實施過程】2.1

二維繪制環境及二維設計操作7.草圖曲線和曲線的區別在插入菜單里面有“草圖曲線”和“曲線”如圖2-10和圖2-11所示，兩者區別是草圖曲線是用戶在一個平面上繪制的限于二維草圖，只能在這個平面上繪制直線、矩形、圓弧圓、樣條曲線等線條，并且可以修改以及添加他們之間的幾何關系，以此在做草圖曲線時必須有一個作圖平面，這個平面可以是實體的表面也可以是基準平面；曲線指直接在三維空間里面繪制直線、圓弧、圓、矩形等線條，并且可以對他們進行修剪、偏移、復制、打斷等編輯，以此做圖時不限于平面，可以是三維空間的，任意在空間繪制。【實施過程】2.1

二維繪制環境及二維設計操作關于UGNX12.0軟件的直接草圖與在任務環境中繪制草圖的應用說明（1）切換到“主頁”快捷工具欄狀態下，如圖2-12所示，“直接草圖”工具創建的草圖，在部件導航器中同樣會顯示為一個獨立的特征，也能作為特征的截面草圖使用，與“在任務環境中繪制草圖”在本質上沒有區別，只是繪圖環境不一樣，直接草圖實現方式較為“直接”。直接草圖在建模環境下調用直接草圖繪圖，建模命令高亮顯示，并可以直接使用。【基礎延伸】2.1

二維繪制環境及二維設計操作（2）任務環境中的草圖是一個獨立的草圖環境，我們要繪制草圖，必須先進入草圖環境，繪制完成后再退出草圖環境。（3）在三維建模環境下，雙擊已繪制的草圖也能進入到直接草圖環境。剛開始學習草圖時我們以任務環境中草圖為主，熟悉之后在建模環境下直接使用草圖。在本書中沒有特殊強調，所有的草圖都是按照“在任務環境中繪制草圖”創建的。【基礎延伸】2.1

二維繪制環境及二維設計操作關于UGNX12.0軟件中在任務環境中繪制草圖的工具應用說明（主要是快捷方式與插入方式都可以調出來使用，用戶根據情況應用即可）。例如選擇下拉主菜單

按鈕，在彈出的下拉菜單中選擇“插入”菜單里面的“草圖曲線”工具，顯示出草圖曲線工具菜單，其中大部分的命令都在快捷按鈕的方式出現在帶狀工具條區用戶直接使用即可。同樣選擇下拉主菜單

按鈕，在彈出的下拉菜單中選擇“插入”菜單里面的“草圖約束”工具，顯示出草圖約束工具菜單，包含了“尺寸”“幾何約束”“設為對稱”，在顯示的尺寸菜單中又包含了“快速”“線型”“徑向”“角度”“周長”五個工具命令。其中大部分的命令都在快捷按鈕的方式出現在帶狀工具條區用戶直接使用即可。【知識鏈接】UGNX12.0基礎與應用教程新編21世紀高等職業教育精品教材·裝備制造類PART01單元1UGNX12.0軟件的基礎知識PART02單元2二維圖形創建與應用PART03單元3三維建模特征操作基礎PART05單元5曲面造型操作基礎PART06單元6參數化建模操作基礎PART07單元7裝配圖與爆炸圖操作基礎目錄CONTENTSPART04單元4基準特征、關聯特征及其他特征PART08單元8工程圖操作基礎PART02單元二二維圖形創建與應用UGNX12.0二維草圖繪制環境。UGNX12.0二維繪圖菜單、工具欄調用等。UGNX12.0二維繪圖功能操作基礎。2.2

二維草圖創建和編輯2.2二維草圖創建和編輯完整的二維圖形都是由一組直線、圓弧、圓、矩形及樣條等基本圖元組成。本任務介紹了二維繪圖的方法及圖形編輯、二維繪圖時工具的調用、繪圖的幾何畫法、圖形的刪除、修剪、延伸等，通過基本圖形繪制使用戶熟練掌握該軟件的基礎入門工具。用戶在繪圖時還得掌握常用的坐標系的設置以及繪制草圖參數的設置，坐標系是繪圖時放置圖形的基準，繪制的草圖參數的設置可以提高繪圖效率和技巧。【任務描述】2.2二維草圖創建和編輯1.掌握二維繪圖方法及圖形編輯。2.熟悉繪圖工具的應用。3.了解草圖參數設置和坐標設置。【任務目標】2.2二維草圖創建和編輯一、UGNX12.0繪圖工具的操作前面任務中用戶已經熟悉了二維繪圖的環境，接下來就是對二維環境的草圖工具應用必要熟悉。點擊“在任務環境中繪制草圖”選擇一個繪圖平面來放置草繪圖形，用戶可以按下鼠標中鍵選擇系統默認的XY平面為草圖平面。即進入草繪繪圖中，如圖2-13所示為“草圖工具”工具條。（點擊隱藏

符號即可看到）【實施過程】2.2二維草圖創建和編輯以下對繪制曲線工具和曲線編輯工具，進行簡單介紹。1.繪制曲線工具輪廓：點擊該按鈕，可以創建一系列相連的直線或者線串模式的圓弧，即上一條曲線的終點作為下一條曲線的起點。矩形：繪制矩形。直線：繪制直線。圓弧：繪制圓弧。圓：繪制圓。點：繪制點。藝術樣條：通過定義點或者極點來創建樣條曲線。多邊形：繪制多邊形。橢圓：根據中心點和尺寸創建橢圓。【實施過程】2.2二維草圖創建和編輯2.曲線編輯工具偏置曲線：偏置位于草圖平面上的曲線鏈。鏡像曲線：通過現有的草圖，創建草圖幾何的副本。相交曲線：在面和草圖平面之間創建相交曲線。派生直線：單擊該按鈕，則可以從已存在的直線復制得到新的直線。二次曲線：創建二次曲線。陣列曲線：陣列現有草圖，創建草圖副本。交點：在曲線和草圖平面之間創建一個點。投影曲線：沿草圖平面的法向將曲線、邊或者點（草圖外部）投影到草圖上。擬合曲線：創建樣條、線、圓或橢圓，方法是將其擬合到指定的數據點。添加現有曲線：將現有的共面曲線和點添加到草圖中。【實施過程】2.2二維草圖創建和編輯倒圓角：在兩條或者三條曲線之間創建圓角。倒斜角：對兩條曲線形成的尖角倒斜角。制作拐角：延伸或者修剪兩條曲線以制作拐角。修剪配方曲線：相關地修剪配方（投影/相交）曲線到選定的邊。移動曲線：移動一組曲線并調整相鄰曲線使適應。偏置移動曲線：按指定偏置距離移動一組曲線，并調整相鄰曲線使適應。縮放曲線：縮放一組曲線并調整相鄰曲線以適應。調整曲線尺寸：通過更改半徑或者直徑來調整一組曲線尺寸，并調整相鄰曲線使適應。調整傾斜角曲線尺寸：通過更改偏置，調整一個或多個同步傾斜角的尺寸。刪除曲線：刪除一組曲線，并調整相鄰曲線使適應。【實施過程】2.2二維草圖創建和編輯二、UGNX12.0軟件的二維繪圖的常用方法用戶選擇草圖平面進到繪圖環境后，系統默認的繪圖工具的是“輪廓線”繪圖工具。以下是各繪圖工具的使用說明。1.輪廓線工具的使用如圖2-14所示系統提供的輪廓線繪制的對象類型有兩種，即“直線”和“圓弧”兩種，在繪制過程中是可以相互切換使用，一般系統默認的是直線命令，繪制過程的線條都是連續的。輸入模式分為“坐標模式”和“參數模式”兩種。（1）坐標模式,也是系統默認的，系統彈出如圖2-15所示的動態輸入框（一）可以通過輸入XC和YC的坐標值來精確繪制直線，坐標值以工作坐標系（WCS）為參照。可按“Tab鍵”在動態輸入框的選項之間進行切換。要輸入值，可在文本框內輸入值，然后按Enter鍵。（2）參數模式

，選中該按鈕，系統彈出如圖2-16所示的動態輸入框（二）可以通過輸入長度值和角度值來繪制直線。【實施過程】2.2二維草圖創建和編輯2.直線工具的使用如圖2-18所示系統提供的直線繪制模式分為如圖2-19和圖2-20所示“坐標模式”和“參數模式”兩種。直線工具兩種模式操作和輪廓線兩種模式操作一樣，可以參考輪廓線操作模式，今后于此相同的模式就不再贅述。繪制直線時，在系統信息區的提示下，在圖形區中的任意位置單擊，以確定直線的起始點，此時系統信息區提示指定直線的終止點，用戶在圖形區的另一個位置單擊，以確定直線的終止點，即可完成兩點之間創建一條直線。（在終點處再次單擊，則繼續直線的操作，點擊鼠標中鍵，結束直線的創建。）【實施過程】2.2二維草圖創建和編輯3.矩形工具的使用如圖2-21所示為矩形工具，系統提供的矩形繪制的方法有三種，如圖2-22所示，輸入模式有兩種，使用該命令可以直接繪制出四條首位封閉的矩形。（用戶在操作時可以選擇矩形放置的角度。）【實施過程】2.2二維草圖創建和編輯（1）兩對角點矩形法，即通過矩形的兩個對角點來創建一個矩形。其一般操作如下：①選中“兩對角點矩形”的按鈕。②在系統的提示下選擇在圖形區定義矩形的第一個對角點，接著在系統的提示下選擇放置矩形的第二個對角點。③點擊鼠標中鍵，結束矩形的創建。（2）三頂點矩形法，即通過矩形的三個頂點來創建一個矩形。其一般操作如下：①選中“三頂點矩形”的按鈕。②在系統的提示下選擇在圖形區定義矩形的第一個頂點，接著在系統的提示下選擇放置矩形的第二個頂點。最后在系統的提示下放置矩形的第三個頂點。③點擊鼠標中鍵，結束矩形的創建。（3）中心點、邊中點、頂點矩形法，（中心點、高度、寬度方法）即通過矩形的中心點、一條邊的中點、頂點來創建一個矩形。其一般操作如下：①選中“中心點、中點、頂點矩形”的按鈕。②在系統的提示下選擇在圖形區定義矩形的中心點，接著在系統的提示下選擇放置矩形的一條邊的中點，最后在系統的提示下放置矩形的一個頂點。③點擊鼠標中鍵，結束矩形的創建。【實施過程】2.2二維草圖創建和編輯4.圓工具的使用如圖2-23所示系統提供的圓繪制的方法有兩種。【實施過程】2.2二維草圖創建和編輯（1）中心直徑畫圓法，即通過選取中心點和圓上一點來創建圓。其一般操作如下：①選中“中心直徑畫圓”按鈕。②在系統的提示下選擇在圖形區的定義圓心的位置處放置圓的中心點。③定義圓的直徑，在系統的提示下，在系統的動態輸入圓的直徑。(或者拖動鼠標至另一個位置，單擊確定圓的大小。)（2）三點畫圓法，即通過選取圓上的三個點創建圓。其一般操作如下：①選中“三點畫圓”按鈕。②在系統的提示下選擇在圖形區的定義圓的第一點接著在系統提示下選擇放置圓上的第二點，最后在系統的提示下選擇放置圓上的第三點。③點擊鼠標中鍵，結束圓的創建。【實施過程】2.2二維草圖創建和編輯5.圓弧工具的使用如圖2-24所示系統提供的圓弧繪制的方法有兩種。【實施過程】2.2二維草圖創建和編輯（1）三點畫圓弧法，即通過圓弧的兩個端點和弧上的一個附加點來創建一個三點圓弧。其一般操作如下：①選中“三點畫圓弧”按鈕。②在系統的提示下選擇在圖形區的定義圓弧的起點，接著在系統的提示下選擇放置圓弧的終點，最后在系統的提示下選擇放置圓弧上的第三點。（第三點的放置時是確定此圓弧成優弧或者劣弧）③點擊鼠標中鍵，結束圓弧的創建。（2）中心、端點圓弧法，即通過圓弧的圓心和弧上的兩個端點來創建圓弧。其一般操作如下：①選中“中心、端點圓弧”按鈕。②在系統的提示下選擇在圖形區的定義圓弧的中心點，接著在系統的提示下選擇放置圓弧的起點，最后在系統的提示下選擇放置圓弧上的終點。③點擊鼠標中鍵，結束圓弧的創建。【實施過程】2.2二維草圖創建和編輯6.點工具的使用點擊“點”命令

按鈕則會彈出來草圖點對話框用戶在對話框中點擊“指定點”的

按鈕，在彈出的“點”對話框中選擇不同類型的點。草圖點的類型如圖2-25所示。點的類型具體使用說明如下：【實施過程】2.2二維草圖創建和編輯（1）“自動判斷的點”，根據光標的位置自動判斷所選的點。它包含了下面介紹的所有點的選擇方式。（2）“光標位置”，將光標移至圖形區某位置并單擊，系統則在單擊的位置處創建一個點。如果創建點是在一個草圖中進行，則創建的點位于當前草圖平面上。（3）“現有點”，在圖形區選擇已經存在的點。（4）“端點”，通過選取已存在的曲線（如線段、圓弧、二次曲線及其他曲線）的端點創建一個點。在選擇端點時，光標的位置對端點的選取有很大有影響，一般系統會選取曲線上離光標最近的端點。（5）“控制點”，通過選取曲線的控制點創建一個點。控制點與曲線類型有關，可以是存在點、線段中點或者端點，開口圓弧的端點、終點或者中心點，二次曲線的端點和樣條曲線的定義點或者控制點。（6）“交點”，通過選取兩條曲線的交點、一條曲線和一曲面或者一平面的交點創建一個點。在選取交點時，若兩對象的交點多余一個，系統會在靠近第二個對象的交點創建一個交點；若兩段曲線并未實際相交，則系統會選取兩者延長線上的相交點；若選取的兩段空間曲線并未實際相交，則系統會選取最靠近第一個對象處創建一個點或者規定新點的位置。【實施過程】2.2二維草圖創建和編輯（7）“圓弧中心/橢圓中心/球心”，通過選取圓/圓弧，橢圓或球的中心點創建一個點。（8）“圓弧/橢圓上的角度”，沿圓弧或橢圓的一個角度（與坐標軸XC正向所成的角度）位置生創建一個點。（9）“象限點”，通過選取圓弧或橢圓弧的象限點，即四分點創建一個點。創建的象限點是離光標最近的那個四分點。（10）“曲線/邊上的點”，通過選取曲線或物體邊緣上的點創建一個點。（11）“兩點之間”，在兩點之間指定一個位置。（12）“樣條極點”指定樣條曲線極點處上的點。（13）“樣條定義點”定義樣條曲線時的點。（14）“按表達式”，使用點類型的表達式指定點。【實施過程】2.2二維草圖創建和編輯7.藝術樣條工具的使用點擊藝術樣條

按鈕，則會彈出如圖2-26所示的“藝術樣條”對話框。通過拖放定義點或極點并在定義點指派斜率或者曲率約束，動態創建和編輯樣條。藝術樣條可以很好地滿足工程需求，因此得到較為廣泛的應用。創建藝術樣條的方式有“通過點”和“根據極點”兩種，如圖2-27所示。其一般操作如下：【實施過程】2.2二維草圖創建和編輯（1）選中“通過點”方式的按鈕。（2）在系統的提示下選擇在圖形區定義第一個點，接著在系統的提示下選擇放置的第二個點，用戶可以多插入幾個不同位置連續的點。（3）點擊對話框中的“確定”，結束藝術樣條的創建。【實施過程】2.2二維草圖創建和編輯8.多邊形工具使用點擊多邊形工具

按鈕，則會彈出如圖2-28所示“多邊形”對話框。創建具有指定數量的邊的多邊形，通過中線點、邊數以及大小確定多邊形。操作時首先指定多邊形的中心點然后輸入“邊數”，接著選擇“內切圓、外接圓或者邊長”來確定多邊形。【實施過程】2.2二維草圖創建和編輯9.橢圓工具使用點擊橢圓工具

按鈕，則會彈出如圖2-29所示的“橢圓”對話框。根據中心點和大半徑、小半徑創建橢圓，首先要指定橢圓的中心點，然后輸入橢圓的大半徑和小半徑，在“限制”中可以選擇“封閉/不封閉”最后輸入橢圓“旋轉”角度，即可繪制出橢圓。【實施過程】2.2二維草圖創建和編輯三、UGNX12.0軟件的圖形編輯常用方法當用戶在使用繪圖工具的同時也會結合圖形編輯工具一起操作，以下是根據實際中常用的圖形編輯工具進行簡單介紹。1.刪除草圖對象刪除對象的方法非常多，常用的就是在圖形區單擊或者框選要刪除的對象（框選的對象要全部在范圍內），然后按鍵盤上的Delete鍵，即可刪除所選對象。另外還可以在圖形區中選中對象后在彈出的立即工具條中選擇

來刪除；選擇“插入”下拉主菜單里面的“編輯”菜單中的

命令；選擇右鍵快捷菜單中

命令；用快捷組合鍵：Ctrl+D鍵。【實施過程】2.2二維草圖創建和編輯2.基本曲線的操作應用在草圖繪制時經常會用到直線、圓、圓弧以及藝術樣條等，在此以這些曲線作圖的操作方法為例，給用戶做個基礎操作介紹。（1）直線的操作：在圖形區中把鼠標移動直線上，按下鼠標左鍵同時移動鼠標，此時看到直線隨著鼠標移動，達到繪制意圖后松開左鍵。在圖形區中把鼠標指針移到直線端點上，按下左鍵不放，同時移動鼠標，此時直線以遠離鼠標指針的那個端點為圓心轉動，到達繪制意圖后松開左鍵。如圖2-30所示為直線的兩種操作。【實施過程】2.2二維草圖創建和編輯（2）圓的操作：在圖形區中把鼠標指針移動到圓心上，按下左鍵不放，同時移動鼠標，此時會看到圓隨著指針一起移動，達到繪制意圖后松開鼠標左鍵。把鼠標指針移到圓的邊線上，按下左鍵不放，同時移動鼠標，此時會看到圓再變大或者縮小，達到繪制意圖后松開鼠標左鍵。如圖2-31所示為圓的兩種操作。【實施過程】2.2二維草圖創建和編輯（3）圓弧的操作：把鼠標指針移到圓弧上，按下左鍵不放，同時移動鼠標，此時會看到圓弧再變大或變小，達到繪制意圖后松開鼠標左鍵。在圖形區中把鼠標指針移動到圓弧的某個端點上，按下左鍵不放，同時移動鼠標，此時會看到圓弧以另一端點為固定點旋轉，并且圓弧的包角也在變化，達到繪制意圖后松開鼠標左鍵。在圖形區中把鼠標指針移動到圓弧的圓心上，按下左鍵不放，同時移動鼠標，此時會看到圓弧隨著指針一起移動，達到繪制意圖后松開鼠標左鍵。如圖2-32所示為圓弧的三種操作。【實施過程】2.2二維草圖創建和編輯（4）藝術樣條的操作：把鼠標指針移到藝術樣條曲線上，按下左鍵不放，同時移動鼠標，此時會看到藝術樣條曲線隨著鼠標移到，達到繪制意圖后松開鼠標左鍵。把鼠標指針移到藝術樣條的某個端點或者定位點上，按下左鍵不放，同時移動鼠標，此時會看到藝術樣條線拓撲形狀（曲率）不斷變化，達到繪制意圖后松開鼠標左鍵。如圖2-33所示為藝術樣條的兩種操作。【實施過程】2.2二維草圖創建和編輯3.派生直線工具的使用派生直線的繪制是將現有