作为制造业工程师最常用的、的基本技术,工程制图曾被称为工程师的语言,也是所有高校机械及相关专业的必修基础课程。在现代制造业中,工程制图的地位正在被一个全新的设计手段所取代,那就是三维造型技术。随着信息化技术在现代制造业中的普及和发展,三维造型技术已经从一种稀缺的高级技术变成制造业工程师的技能,并替代传统的工程制图技术,成为工程师们的日常设计和交流工具。与此同时,各高等院校相关课程的教学重点也正逐步由工程制图向三维造型技术转变。本书即为高等院校机械及相关专业应用型本科人才培养三维造型课程教学而编写。
三维造型是一项包含机械制图、计算机辅助几何设计、造型思路与技巧、CAD/CAM 软件功能操作以及实际应用经验等多方面内容的综合技能,因此其内容绝不仅仅是软件的功能操作,更重要的是透彻地理解这些功能,并在正确的造型思路指导下运用这些功能。因此,本书在内容安排上对三维造型技术中的核心功能及其通用操作方法进行了筛选、归纳和总结,并结合造型思路讲解了这些功能的应用方法。在此基础上,围绕UG 软件中三维造型、二维制图以及装配这3 个核心模块,讲解这些功能的具体操作方法、操作要点和应用思路。同时,为使读者能切实掌握使用UG 软件进行三维造型的思路、方法与技巧,本书还列出了丰富的实例,并制作成演示动画,读者可以扫描本书二维码查看。
本书作者从事CAD/CAM/CAE 教学和研究多年,本书内容集成了作者多年来在三维造型应用技术方面的教学、培训及工程项目经验,希望能够为读者进行UG NX 三维造型技术的学习提供一本好的教材和工具书。
本书由任国成、潘悦飞担任主编并统稿全书,参加本书编写的还有衣冠玉、马海龙、范小红、倪菲、李婷婷、林涛、郑伟、黄丽丽等,研究生李丞阳、吕云帆参与了部分文字稿的校对及电子资源的制作工作。山东建筑大学的徐淑波教授对全书进行了认真审阅。本书在编写过程中还参考了有关教材及相关文献资料,并征求了行业相关专业人士的意见,在此对上述人员一并表示感谢。
由于编写时间有限,本书不妥之处在所难免,敬请读者不吝指正。
编者
第1章 UG NX 12.0 概述
1.1 UG NX 12.0 功能模块简介 2
1.1.1 CAD 模块 2
1.1.2 CAM 模块 4
1.1.3 CAE 模块 5
1.2 UG NX 12.0 界面及基本功能设置 6
1.3 UG 界面设置 6
1.3.1 UG 的启动与界面操作 6
1.3.2 UG 建模界面 6
1.4 UG NX 12.0 基本环境设置 9
1.4.1 建模首选项 9
1.4.2 用户界面首选项 10
1.4.3 对象首选项 11
1.4.4 资源板首选项 12
1.4.5 选择首选项 13
1.4.6 可视化首选项 13
1.5 UG NX 12.0 基本操作 15
1.5.1 点的构建 15
1.5.2 矢量的构建 16
1.5.3 坐标系的设置 17
1.5.4 图层设置 19
1.5.5 类选择 21
1.5.6 鼠标的使用 22
1.5.7 视图控制 22
1.5.8 信息查询 23
本章小结 24
本章习题 24
第2章 草图设计
2.1 草图概述 26
2.1.1 草图首选项 26
2.1.2 内部草图与外部草图 27
2.1.3 草图创建 29
2.2 草图绘制 32
2.2.1 点和直线 32
2.2.2 圆或圆弧 33
2.2.3 矩形 33
2.2.4 样条曲线 34
2.3 草图操作 34
2.3.1 圆角 35
2.3.2 快速修剪和延伸 35
2.3.3 派生直线 36
2.3.4 草图镜像 37
2.3.5 偏置曲线 38
2.3.6 草图约束 39
2.3.7 几何约束 40
2.3.8 尺寸约束 43
2.3.9 关系浏览器 45
2.4 草图绘制实例 46
2.5 草图绘制技巧与关键技术 51
2.5.1 几何约束添加 51
2.5.2 参考基准确定 52
2.5.3 图形的结构分析 52
2.5.4 作图顺序的确定 54
本章小结 55
本章习题 55
第3章 特征构建
3.1 参考特征 57
3.1.1 基准平面 57
3.1.2 基准轴 58
3.1.3 基准坐标系 59
3.2 扫描特征 61
3.2.1 拉伸 61
3.2.2 沿引导线扫掠 63
3.2.3 旋转 63
3.2.4 管道 64
3.3 基本体素特征构建 65
3.3.1 长方体 65
3.3.2 圆柱体 66
3.3.3 圆锥体 67
3.3.4 球体 69
3.4 成型特征 70
3.4.1 孔 70
3.4.2 支管 72
3.4.3 腔 73
3.4.4 垫块 75
3.4.5 凸起 76
3.4.6 键槽 77
3.4.7 沟槽 79
3.4.8 三角形加强筋 81
3.4.9 螺纹 82
3.5 实例创建阶梯轴 83
本章小结 87
本章习题 88
第4章 特征操作及编辑
4.1 特征操作 89
4.1.1 拔模 89
4.1.2 抽壳 92
4.1.3 倒圆 93
4.1.4 倒斜角 95
4.1.5 镜像特征 96
4.1.6 阵列特征 97
4.1.7 缩放体 99
4.1.8 修剪体 100
4.1.9 布尔运算 102
4.2 编辑表面 103
4.2.1 移动面 103
4.2.2 替换面 104
4.2.3 偏置面 105
4.2.4 加厚 106
4.2.5 抽取面 106
4.2.6 分割面 108
4.2.7 删除面 108
4.2.8 调整面的大小 109
4.2.9 缝合 109
4.3 参数编辑 110
4.3.1 编辑特征参数 110
4.3.2 移除参数 111
4.3.3 替换特征 111
4.3.4 移动特征 111
4.3.5 特征的抑制和取消 112
4.4 实例创建泵体模型 113
本章小结 120
本章习题 121
第5章 装配建模
5.1 UG NX 12.0 装配概述 123
5.1.1 装配术语 124
5.1.2 引用集 125
5.1.3 装配导航器 127
5.2 装配的一般过程 129
5.2.1 添加组件 129
5.2.2 配对组件 130
5.2.3 自顶向下装配 134
5.2.4 编辑组件 137
5.3 爆炸图 139
5.3.1 创建爆炸图并爆炸组件 140
5.3.2 编辑爆炸图 141
5.4 实例斜滑块装配 142
本章小结 149
本章习题 149
第6章 工程制图
6.1 工程制图概述 151
6.1.1 制图模块的调用方法 151
6.1.2 工程制图的一般过程 152
6.2 制图参数预设置 153
6.2.1 公共参数设置 153
6.2.2 视图相关设置 157
6.2.3 尺寸标注首选项设置 163
6.3 工程图纸的创建与编辑 166
6.3.1 图纸创建 166
6.3.2 生成常用视图 168
6.3.3 剖视图 171
6.3.4 轴测图中的半剖 173
6.3.5 视图编辑 176
6.4 尺寸标注 179
6.4.1 尺寸标注的常用功能 179
6.4.2 距离的尺寸标注 180
6.4.3 角度标注 181
6.4.4 直径/ 半径标注 181
6.4.5 尺寸标注的修改 182
6.5 边框与标题栏 182
6.5.1 仅图样数据 182
6.5.2 一般文件方法 183
6.6 其他制图对象 183
6.6.1 绘制中心线 183
6.6.2 ID 符号 184
6.6.3 表面粗糙度符号 185
6.6.4 形位公差标注 186
6.6.5 输入注释文本 186
6.6.6 绘制表格数据 186
本章小结 187
本章习题 188