【正文】 其他模塊 UG NX 軟件還提供了有限元的分析、注塑模設(shè)計、級進模設(shè)計等模塊。 軟件特點 Unigraphics CAD/CAM/CAE 系統(tǒng)提供了一個基于過程的產(chǎn)品設(shè)計環(huán)境， 8 使產(chǎn)品開發(fā)從設(shè)計到加工真正實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的無縫集成，從而優(yōu)化了企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計與制造。 UG 面向過程驅(qū)動的技術(shù)是虛擬產(chǎn)品開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù) ,在面向過程驅(qū)動技術(shù)的環(huán)境中，用戶的全部產(chǎn)品以及精確的數(shù)據(jù)模型能夠在產(chǎn)品開發(fā)全過程的各個環(huán)節(jié)保持相關(guān)，從而有效地實現(xiàn)了并行工程。 該軟件不僅具有強大的實體造型、曲面造型、虛擬裝配和產(chǎn)生工程圖等設(shè)計功能；而且，在設(shè)計過程中可進行有限元分析、機構(gòu)運動分析、動力學(xué)分析和仿真模擬，提高設(shè)計 的可靠性；同時，可用建立的三維模型直接生成數(shù)控代碼，用于產(chǎn)品的加工，其后處理程序支持多種類型數(shù)控機床。另外它所提供的二次開發(fā)語言 UG/OPen GRIP， UG/open API 簡單易學(xué)，實現(xiàn)功能多，便于用戶開發(fā)專用 CAD 系統(tǒng)。具體來說，該軟件具有以下特點： l）具有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫，真正實現(xiàn)了 CAD/CAE/CAM 等各模塊之間的無數(shù)據(jù)交換的自由切換，可實施并行工程。 2）采用復(fù)合建模技術(shù)，可將實體建模、曲面建模、線框建模、顯示幾何建模與參數(shù)化建模融為一體。 3）用基于特征（如孔、凸臺、型膠、槽溝、倒角等） 的建模和編輯方法作為實體造型基礎(chǔ)，形象直觀，類似于工程師傳統(tǒng)的設(shè)計辦法，并能用參數(shù)驅(qū)動。 4）曲面設(shè)計采用非均勻有理 B 樣條作基礎(chǔ)，可用多種方法生成復(fù)雜的曲面，特別適合于汽車外形設(shè)計、汽輪機葉片設(shè)計等復(fù)雜曲面造型。 5）出圖功能強，可十分方便地從三維實體模型直接生成二維工程圖。能按 ISO 標(biāo)準和國標(biāo)標(biāo)注尺寸、形位公差和漢字說明等。并能直接對實體做旋轉(zhuǎn)剖、階梯剖和軸測圖挖切生成各種剖視圖，增強了繪制工程圖的實用性。 6）以 Parasolid 為實體建模核心，實體造型功能處于領(lǐng)先地位。目前著名 CAD/CAE/CAM 軟件均以此作為實體造型基礎(chǔ)。 7）提供了界面良好的二次開發(fā)工具 GRIP（ GRAPHICAL INTERACTIVE PROGRAMING）和 UFUNC（ USER FUNCTION），并能通過高級語言接口，使 UG 的圖形功能與高級語言的計算功能緊密結(jié)合起來。 8）具有良好的用戶介面，絕大多數(shù)功能都可通過圖標(biāo)實現(xiàn)；進行對象操作時，具有自動推理功能；同時，在每個操作步驟中，都有相應(yīng)的提示信息，便于用戶做出正確的選擇。 用戶界面 軟件啟動 9 啟動 UG 后，系統(tǒng)將彈出 歡迎界面，接著打開如圖 21 所示的初始界面。 用戶界面 在初始界面中，可以單擊【新建】按鈕 ，新建一個模型文件， 或者單擊【打開】按鈕 打開一個已有的模型文件，將進入 用戶界面，如圖22 所示。 圖 21 初始界面 10 單擊繪圖區(qū)右上角【全屏顯示】按鈕 ，將切換到全屏顯示模式，如圖23 所示。 文件操作 文件操作包括新建文件、打開文件、保存文件、關(guān)閉文件等。 （ 1）新建文件 在菜單欄中依次選擇“文件” “新建”，或者在“標(biāo)準 ”工具欄單擊【新建】按鈕，彈出“新建”對話框，按圖 24 所示的步驟操 作將新建一個模型文件。 圖 22 用戶界面 圖 23 全屏顯示模式 11 （ 2）打開文件 在菜單欄中依次選擇“文件” “打開”，或在“標(biāo)準”工具欄單擊【打開】按鈕，彈出“打開”對話框，選擇需要打開的文件，單擊【確定】按鈕即可。 （ 3）保存文件 常用的保存類型有保存、另存為和全部保存。菜單欄中依次選擇“文件” “保存”，或在“標(biāo)準”工具欄單機【保存】按鈕，即完成對文件的保存。 圖 24 “新建”對話框 12 第 三 章 基于 UG 軟件環(huán)境下戰(zhàn)斗機模型的三維建模 戰(zhàn)斗機起落架門的設(shè)計建模 戰(zhàn)斗機起落架門 設(shè)計 圖 31 戰(zhàn)斗機三維模型 圖 32 戰(zhàn)斗機起落架門 13 戰(zhàn) 斗機起落架門的設(shè)計主要用到的書 UG 實體建模特征里面的掃描特征，掃描特征是指將截面線沿 引導(dǎo)線或一定的方向掃描建立特征的方法，是利用二維輪廓創(chuàng)建三維實體的最有效的方法，包括拉伸、回轉(zhuǎn)、和沿引導(dǎo)線掃掠等。 拉伸是設(shè)計制造起落架門的主要工具，它是將界面曲線沿指定的方向拉伸指定的距離已建立片體或?qū)嶓w特征。主要用于創(chuàng)建截面形狀不規(guī)則、在拉伸方向上各截面形狀保持一致的的實體特征。 在“特征”工具欄中選擇，單擊【拉伸】按鈕 ，彈出“拉伸”對話框，“拉伸對話框如圖 33 所示?！? 【拉伸】命令參數(shù)選取 命令 截面 。用于選擇拉伸的界面對象，有兩種方式選擇和創(chuàng)建拉伸截面：【草圖】進入草圖模塊繪制拉伸草圖；【曲線】選擇截面曲線，可以是草圖、曲線、實體或片體的棱邊等。選擇曲線時，可以利用“選擇意圖” 下拉菜單設(shè)置選擇曲線的方式。 33 拉伸對話框 14 2，方向。用于選擇拉伸的方向，默認方向為選定截面的法向。 限制。用于選擇拉伸的方式和距離，包括值、對稱值、直至下一個、直至選定對象、直至被延伸和貫通 6 種。 布爾。用于選擇要在創(chuàng)建拉伸特征時使用的布爾運算，包括無、求和、求差、求交。 拔模，用于 選擇是否要拔模，可以設(shè)置拔模的位置和角度。 偏置，用于創(chuàng)建等厚度的空心實體，偏置的方向 可以是向外、向內(nèi)和對稱。 設(shè)置，用于設(shè)置創(chuàng)建拉伸特征是片體還是實體。 戰(zhàn)斗機起落架門的設(shè)計過程 首先，根據(jù)圖紙要求尺寸畫出草圖和控制曲線，保證各曲線的的連續(xù)性。完成后選擇完成草圖。 圖 34 起落架門草圖 15 其次，選擇拉伸命令，選擇起落架的拉伸厚度即可。 戰(zhàn)斗機起落架的設(shè)計 圖 35 起落架的拉伸 圖 36 戰(zhàn)斗機起落架圖 16 圓柱體的創(chuàng)建 圓柱體是指以指定參數(shù)的圓為底面和頂面，具有一定的高度的實體模型。圓柱體在工程設(shè)計中使用廣泛，也 是最基本的體素特征之一。用戶在初級階段學(xué)習(xí)需要好好其操作方法。 創(chuàng)建圓柱體，執(zhí)行設(shè)計特征“圓柱體” 命令（或單擊“特征”工具欄中的“圓柱體 ’ 按鈕 ），進入體對話框，如圖 38 所示。 圖 37 起落架圓柱體 17 下面介紹兩種創(chuàng)建圓柱體的方法。如下圖所示。 下圖是創(chuàng)建圓柱體實例。 圖 38 圓柱對話框 圖 29 利用“軸、直徑和高度方式創(chuàng)建圓柱體 圖 210 利用“圓弧和高度”方式創(chuàng)建圓柱體 輪胎的創(chuàng)建 輪胎的創(chuàng)建是用回轉(zhuǎn)體做出來的，具體的回轉(zhuǎn)操作與拉伸操作類似，不同在于使用此命令可使截面曲線繞指定軸回轉(zhuǎn)一個非零的角度，以此創(chuàng)建一個特征?？梢詮?一個基本截面開始，然后生成回轉(zhuǎn)特征或 部分回轉(zhuǎn)特征。 執(zhí)行“插入”“設(shè)計特征”“回轉(zhuǎn)”命令（或單擊“特征”工具欄中的“回轉(zhuǎn) ”按鈕，）完成回轉(zhuǎn)體的創(chuàng)建，回轉(zhuǎn)對話框如下圖所示。 圖 311 圓柱體 圖 312 輪胎實體 19 輪胎倒圓角，倒圓角是為了零件方便安裝、避免劃傷和防止應(yīng)力集中，采取在零件設(shè)計過程中，對其邊或面進行 倒圓角操作，該特征操作在工程設(shè)計中應(yīng)用廣泛。下面介紹 3 中倒圓角的操作，下面詳細介紹。 圖 313 回轉(zhuǎn)對話框 圖 314 回轉(zhuǎn)題的創(chuàng)建 20 圖 316 拐角突然停止功能示意 圖 315 應(yīng)用拐角倒角效果 圖 317 倒圓角 圖 318 面倒圓 圖 319 起落架完成圖 21 飛機駕駛 艙蓋的設(shè)計 駕駛艙繪制方法 駕駛艙的繪制主要用到的是“投影曲線”，等弧長投影曲線在實體模型表面建立和加工圖樣特征的應(yīng)用。運用 ug 的“等弧長投影曲線”功能可以將平面曲線構(gòu)成。“等弧長投影曲線”功能在三維設(shè)計中可以靈活的滿足不同的需要，在復(fù)雜曲面上銑削加工陽紋或陰紋的文字、標(biāo)記、圖案等圖樣的難題提出解決辦法，以滿足生產(chǎn)實際的需要。繪制曲線主要有繪制投影曲線、繪制 組合投影曲線、繪制偏置投影曲線、繪制表面上的偏執(zhí)曲線、繪制橋接曲線、繪制相交曲線、繪制抽取曲線等。 駕駛艙的繪制 圖 320 戰(zhàn)斗機駕駛艙 22 圖 321 曲線繪制模式 圖 322 投影曲線對話框 23 然后選擇曲線的添加畫出如下圖所示的線紋。 圖 323 投影曲線的創(chuàng)建 圖 324 曲線的添加 24 尾翼的創(chuàng)建 戰(zhàn)斗機尾翼 先去正視圖相對于側(cè)視圖的最大點投影到曲面上。 圖 325 駕駛艙完成圖 圖 326 戰(zhàn)斗機尾翼 25 然后進入側(cè)視圖進行草繪繪制如圖 228 所示的線。 尾翼拉伸 然后進行側(cè)視圖拉伸正視圖拉伸 求交。 圖 327 戰(zhàn)斗機尾翼最大點 圖 328 繪制草圖 26 然后進行修剪，渲染后效果 圖 329 拉伸效果 圖 330 尾翼完成圖 27 機身的創(chuàng)建 機身草圖的創(chuàng)建 然后經(jīng)過拉伸厚度，修建成如圖所示的形狀。 圖 331 機身圖 圖 332 機身草圖 28 機身的前端 先做出各截面的草圖和控制 曲線保證各方向的曲率連接，要求端點數(shù)目一致，否則會造成 UG 找最小公倍數(shù)的點來構(gòu)造曲面，使文件很大。然后用過的曲線網(wǎng)絡(luò)或者通過曲線完成實體。 飛機的最前端必須是一個封閉的曲線，否則不能成實體，這里用的是個 的圓，最前面一段與后面的主體是 2 個獨立的部件，前段很短。 機身尾部 圖 334 機身最前端 圖 333 機身圖 29 進行剪切工作，切出需要的俯視形狀，與機翼連接處需要調(diào)整截面草圖以保證機翼和機身相切。發(fā)動機艙為旋成體，和機身用變圓角倒圓過度。尾椎用軟橢圓，并保證嚴格和前面的機身曲率連續(xù)。 機身兩邊側(cè)板收尾的部分是用 2 個和機身 連續(xù)的曲面剪切成的。 機翼部分 翼面相對要簡單些 ，只要確定好參數(shù)，按翼型畫好草圖，如果根部翼型和梢部一樣，可以選擇直紋面。為了更改方便，最好在表達式中多加參數(shù)。 圖 335 尾部特征 圖 335 機翼部分 30 機身下部 機身下半部分的機身比較難做些，難點在于進氣口附近需要多個草圖配合，最后用剪切做出上隔道和內(nèi)隔道。進氣道里面也需要草圖和多條面積控制曲線?？偟恼f這部分就是在一個大塊上切來竊取。 下半后機身也是在控制好了 X 走向之后的過曲線面，要注意的就是保證各截面上的曲線段數(shù)目相同為后面點對齊鋪路。 導(dǎo)彈的繪制 導(dǎo)彈的繪制畫法，下面我們只是簡單繪制一下形狀。 圖 336 機身下部圖 圖 337 導(dǎo)彈的繪制 31 先繪制截面線 進行回轉(zhuǎn)體，轉(zhuǎn)為 3D 圖。 把坐標(biāo)點定到以上圖的圓心點，拉伸命令進入草圖 XC ZC 平面 拉伸厚度為 1 單邊 陣列四個，如下圖。 圖 338 導(dǎo)彈的截面線 圖 339 導(dǎo)彈繪制 圖 340 導(dǎo)彈繪制草圖拉伸 32 前方也需要一個形狀 厚度為 1mm 修飾一下 R 角，如圖形狀 圖 341 導(dǎo)彈陣列 圖 342 導(dǎo)彈前方繪 制 圖 343 修飾 R 角 33 拉下來把他們擺成如圖所示 。 導(dǎo) 彈最后的模樣 圖 345 導(dǎo)彈最后擺列 圖 344 導(dǎo)彈擺列 34 結(jié)語 以上介紹了基于 軟件環(huán)境下戰(zhàn)斗機的三維實體建模，主要介紹了實體建模的基礎(chǔ)知識，并結(jié)合實例介紹了戰(zhàn)斗機的創(chuàng)建過程，以及介紹了常用的幾種特征操作和特征編輯方法。讀者在學(xué)習(xí) 時，可以