【正文】 概況 UGS公司起源于美國(guó)麥道飛機(jī)公司。在此后的數(shù)十年中 UG 一直處于不斷地研發(fā)過(guò)程之中。 1989 年普惠發(fā)動(dòng)機(jī)公司（ Pamp。 1990 年 UG 成為麥道公司的機(jī)械 CAD/CAM/CAE 的標(biāo)準(zhǔn)。 1992 年富士通公司訂購(gòu) UG1200 套，同年，麥道飛機(jī)公司訂購(gòu) UG3000 套。 1998 年 EDS UG 并購(gòu) Intergraph 公司的機(jī)械軟件部，成立 Unigraphics Solutions Inc。 EDS 的 PLM Solutions 事業(yè)部關(guān)注產(chǎn)品全生命周期的管理理念，造就了業(yè)界公認(rèn)的優(yōu)秀軟件，用戶遍布世界500 強(qiáng)中的 107 強(qiáng)，在航空、汽車等領(lǐng)域應(yīng)用尤其廣泛。 UGS公司擁有 IDEAS、 UG、 SolidEdge 等著名 CAD 軟件和 TeamCenter 系列 PLM 軟件，為用戶提供多級(jí)化的、集成的、企業(yè)級(jí)的包括軟件與服務(wù)在內(nèi)的完整的數(shù)字化產(chǎn)品開(kāi)發(fā)解決方案。 1986 年起 Unigraphics 引入業(yè)界領(lǐng)先的實(shí)體內(nèi)蒙古科技大學(xué)成人繼續(xù)教育 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 建模核心 — 年 Unigraphics 引入復(fù)合建模的概念，將實(shí)體建模、曲面建模、線框建模及參數(shù)化、特征化建模容為一體。 1996 年 Unigraphics 發(fā)布了高級(jí)裝配功能模塊、先進(jìn)的 CAM 模塊以及工業(yè)造型模塊，在全球發(fā)展迅猛，并占領(lǐng)了巨大的市場(chǎng)份額。 2020 年發(fā)布首個(gè)嵌入“基于知識(shí)工程”語(yǔ)言的軟件產(chǎn)品 — UG V17。 2020 年推出 UG NX1，其中“ NX”是當(dāng)時(shí) EDS 的內(nèi)部開(kāi)發(fā)代號(hào)，有 Next Generation 的含義，表明 UG軟件開(kāi)始致 力于成為新一代系統(tǒng)架構(gòu)和開(kāi)發(fā)平臺(tái)。 2020 年 UGS 公司推出的 UG NX3 集成了 IDEAS的重要功能和遷移工具，將 UG 和 IDEAS 的 CAD/CAM/CAE 技術(shù)完全集成到 TeamCenter開(kāi)放式 PDM、協(xié)同和可視化環(huán)境中。 UGS 一直支持美國(guó)通用汽車公司實(shí)施目前全球最大的虛擬產(chǎn)品開(kāi)發(fā)項(xiàng)目， UG 在美國(guó)的航空業(yè)裝機(jī)量已超過(guò) 10000 臺(tái)套，占有 90%以上的俄羅斯航空市場(chǎng)和 80%的北美汽輪機(jī)市場(chǎng)， UG 已成為日本著名汽車配件制造商 DENSO 公司的標(biāo)準(zhǔn)，擁有如 Prattamp。 UG 軟件自從 1990 年進(jìn)入中國(guó)以來(lái)，得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，現(xiàn)已成為我國(guó)工業(yè)界主要使用的大型 CAD/CAE/CAM 軟件之一。 UG NX 軟件的特點(diǎn) Unigraphics NX 是一個(gè)從初始的概念設(shè)計(jì)到產(chǎn) 品設(shè)計(jì)、仿真和制造工程的綜合內(nèi)蒙古科技大學(xué)成人繼續(xù)教育 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 產(chǎn)品開(kāi)發(fā)解決方案。在面向過(guò)程驅(qū)動(dòng)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(kāi)發(fā)全過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)保持相關(guān)，從而有效地實(shí)現(xiàn)了并行工程。 完整的全流程解決方案 UG NX 應(yīng)用程序的無(wú)縫集成快速傳播著對(duì)產(chǎn)品和流程信息的變更，從概念一直到制造，使用一套統(tǒng)一的開(kāi)發(fā)系統(tǒng)替代逐點(diǎn)方案。 Unigraphics NX 系統(tǒng)內(nèi)核中的知識(shí)引擎可以嵌入、激活設(shè)計(jì)過(guò)程和制造過(guò)程中的專門知識(shí)，使用戶能夠運(yùn)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)傳統(tǒng)解決方案的智能信息去豐富產(chǎn)品的定義。 數(shù)字化仿真、驗(yàn)證和優(yōu)化能力 UG NX 中的綜合仿真和驗(yàn)證工具以閉環(huán)、連續(xù)可重復(fù)的驗(yàn)證方式自動(dòng)檢查開(kāi)發(fā)流程中每一個(gè)步驟的性能表現(xiàn)和工藝性。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)成人繼續(xù)教育 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 UG NX 不僅具有強(qiáng)大的實(shí)體造型、曲面造型、虛擬裝配和產(chǎn)品工程圖等設(shè)計(jì)功能，而且，在設(shè)計(jì)過(guò)程中可進(jìn)行有限元分析、機(jī)構(gòu)運(yùn) 動(dòng)分析、動(dòng)力學(xué)分析和仿真模擬，提高設(shè)計(jì)的可靠性；同時(shí)，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(jī)床。另外它所提供的先進(jìn)的二次開(kāi)發(fā)工具如UG/Open GRIP、 UG/Open API 等簡(jiǎn)單易學(xué)，功能豐富，便于用戶開(kāi)發(fā)專用 CAD系統(tǒng)。當(dāng)啟動(dòng)某個(gè)應(yīng)用模塊后，為使用戶能夠有較大的圖形窗口 ,UG NX 主界面上通常只顯示默認(rèn)狀態(tài)下的一些常用的工具條及其常用圖標(biāo)，如圖 11。在菜單欄選擇“視圖” →“工具條”→“用戶化 ? ”選項(xiàng)。在菜單欄選擇“工具”→“自定義 ? ”選項(xiàng)。在工具欄區(qū)域的任何位置單擊 MB3，從彈出的快捷菜單中選擇“用戶化 ? ”。選擇相應(yīng)的選項(xiàng)卡，對(duì)話框內(nèi)容也相應(yīng)地改變。 1． 工具欄 如圖 12所示， 此選項(xiàng)卡用于顯示或隱藏某些工具條。此選項(xiàng)還用于裝入工具 條制定文件，或者按工具條定義文件中的初始定義來(lái)重置工具條。在左 側(cè)的工具條列表框中選擇內(nèi)蒙古科技大學(xué)成人繼續(xù)教育 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 要定義的工具條，然后在左側(cè)的命令組合框中將顯示所選工具條的圖標(biāo)。 圖 “用戶化”對(duì)話框 命令 3． 選項(xiàng) 此選項(xiàng)卡用于設(shè)定工具條圖標(biāo)的顏色和尺寸、工具條以及主界面中提示行和狀態(tài)行的布置方法。 4． 用戶工具 此選項(xiàng)卡用于顯示、隱藏、加載用戶定義的工具條文件 。針對(duì)加工設(shè)備進(jìn)行后置處理，生成滿足實(shí)際加工要求的代碼 。 對(duì)老師交給的圖形進(jìn)行分析可知，肋板為不規(guī)則對(duì)稱零件，但是它的外形 是對(duì)稱的，只是內(nèi)部的倆個(gè) 側(cè)面不是對(duì)稱的，因此可以利用草圖繪制出肋板的一半圖形，然后利用鏡像操作，生成肋板零件的另一部分。在此基體上建立側(cè)面和底部倆個(gè)平面，其中需要建立基準(zhǔn)平面和創(chuàng)建需要建立的草圖，最后在 進(jìn)行布爾操作，建立倒圓角特征。 建模中注意事項(xiàng) 在建模過(guò)程中，要善于抓住主要特征，去掉其中不重要的附加特征，以便迅速找到合適的建模方 法。 在使用各種操作命令的過(guò)程中，除了可使用菜單中的命令外，還可以直接單擊UG 提供的工具圖標(biāo)或用快捷鍵進(jìn)行操作。 UG 特征分類 UG 實(shí)體建模是 UG 所有其他建模應(yīng)用的基礎(chǔ)。在 UG 系統(tǒng)中，可以將特征分為以下幾類： 體素特征：指簡(jiǎn)單的三維實(shí)體模型，如長(zhǎng)方體 、圓柱體、圓錐體和球體等。 基準(zhǔn)特征：也稱參考特征，是輔助設(shè)計(jì)工具，包括基準(zhǔn)平面、基準(zhǔn)軸和基準(zhǔn)坐標(biāo)系。 自定義特征：用戶自己定義的特征。 UG 實(shí)體建模概述 UG實(shí)體建模是基于特征的建模，而不是低層次的基于 CAD 的幾何體，在 UG中提供了強(qiáng)大的面向工程的成型特 征。 UG 實(shí)體建模是參數(shù)化的建模，用于模型定義的參數(shù)值隨模型存儲(chǔ)，最終模型隨著一個(gè)或多個(gè)對(duì)象的改變而改變。例如，通過(guò)定義直徑和長(zhǎng)度定義一個(gè)孔，可以通過(guò)輸入新的尺寸值來(lái)直接編輯孔特征參數(shù)。 UG 模型中的特征具有相關(guān)性，即在一個(gè)部件中，某一個(gè)特征的參數(shù)變化將引起相關(guān)特征的變化。例如，一個(gè)通孔與此孔所穿過(guò)的模型上的面相關(guān)聯(lián)，如果改變了模型的面，那么由與此面關(guān)聯(lián)的孔將自動(dòng)更新。 在 UG 中提供了基準(zhǔn)特征，如基準(zhǔn)面、基準(zhǔn)軸和基準(zhǔn)坐標(biāo)系。任何用參考特征生成的特征都與此參考特征關(guān)聯(lián)。如果一個(gè)特征依附于另一個(gè)對(duì)象而存在，則它是此對(duì)象的子特征或依附者，而此對(duì)象就是其子特征的父特征。父可以有多個(gè)子，而子也可以有多個(gè)父。如果需要了解部件文件中各特征間的所有依附關(guān)系，可以使用建模導(dǎo)航器。 零件建模的過(guò)程 設(shè)計(jì)零件的過(guò)程就是利用 UG 的各種特征逐步實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求的過(guò)程。 圖 設(shè)計(jì)基體，相當(dāng)于構(gòu)造“毛坯”，是后續(xù)特征設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。 “粗加工”，利用成型特征 以及基準(zhǔn)特征和自定義特征，模擬粗加工過(guò)程，完成零件基本形狀的設(shè)計(jì)。 層的操作 1． 層的概念 層是建模時(shí)為了方便選擇和顯示不同種類的幾何對(duì)象而設(shè)定的。層的概念類似于設(shè)計(jì)師在多個(gè)透明覆蓋層上建立模型的方法，一個(gè)層相當(dāng)于每層上可包含任意數(shù)量的對(duì)象，因此一個(gè)層可以含有部件的所有對(duì)象，而部件中的對(duì)象也可分布在多層中。工作層是指用戶正在使用的層，它總是可見(jiàn)的且能夠操作；可選層是指該層上的幾何對(duì)象和視圖可見(jiàn)且可選擇；可見(jiàn)層是指該層上的幾何對(duì)象和視圖中可見(jiàn)但不可選擇；不可見(jiàn)層是指該層的幾何對(duì)象和視圖不可見(jiàn)。 用戶可以對(duì)其他層的狀態(tài)進(jìn)行設(shè)置，以方便操作。頂端工作文本框顯示工作層的層號(hào)，中間上部的列表框列出層分類的目錄，在層 /狀態(tài)列表框中選擇預(yù)設(shè)置的層號(hào)，再選擇可選的、作為工作層、只可見(jiàn)、不可見(jiàn)等 4個(gè)按鈕設(shè)置層的狀態(tài)，然后單擊“確定”或“應(yīng)用”按鈕即可。 圖 內(nèi)蒙古科技大學(xué)成人繼續(xù)教育 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 4．層的移 動(dòng) 和復(fù)制 如果要調(diào)整對(duì)象所在的圖層，通過(guò) 格式中的“ 移至層”或“復(fù)制到層”兩個(gè)命令來(lái)完成。在對(duì)話框中選擇要移入層的層號(hào)，再單擊“確定”按鈕便可以將對(duì)象從一層移動(dòng)到另一層中。 在“類別”文本 框中輸入層組名稱，單擊“創(chuàng)建 /編輯”按鈕，出現(xiàn) 如圖 25 所示的 層組對(duì)話框。通常約定， 1~20 層為實(shí)體層， 21~40 層為草圖層， 41~60 層為曲線層， 61~80 層為基準(zhǔn)層， 81~100 層為片體層。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)成人繼續(xù)教育 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 圖 圖 2． 2 零件建模 建模步驟和方法 的部件文件 選擇“文件” “新建”，彈出新建文件對(duì)話框，設(shè)置繪圖單位（毫米），選擇文件類型（ *.prt），輸入文件名 lingjian，單擊“確定”按鈕。 設(shè)置草圖所在工作層為 1，草圖名為 sketch_000,草圖的放置平面為 XC— YC平面。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)成人繼續(xù)教育 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 圖 主體 在屏幕左下角的工作圖層文本框中輸入 1，然后回車，使第 1層作為工作層，用于放置實(shí)體特征。 如圖 27。 圖 把第一層作為工作層，使用拔模命令，選中草圖所在工作層 2 的全部曲線，進(jìn)行拔模。 設(shè)置草圖所在工作層為 1，草圖名為 sketch_003,草圖的放置平面為 XC— YC平面。 圖 內(nèi)蒙古科技大學(xué)成人繼續(xù)教育 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 同步驟 6。按如圖 210 所示的形狀及約束建立草圖，單擊退出草圖。按如圖 210 所示的形狀及約束建立草圖，單擊退出草圖。 單擊倒圓角圖標(biāo)，在彈出的邊圓角對(duì)話框的默認(rèn)半徑文本框內(nèi)輸入 ，然后選擇肋板頂部斜面的交線，單擊“確定”按鈕。最后得到如 下 圖所示的肋板模型。先進(jìn)刀具不但是推動(dòng)制造技術(shù)發(fā)展進(jìn)步的重要?jiǎng)恿?，還是提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低加工成本的重要手段。今天先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床已經(jīng)成為現(xiàn)代制造業(yè)的主要裝備，它與同步發(fā)展起來(lái)的先進(jìn)刀具一起共同推動(dòng)了加工技術(shù)的進(jìn)步，使制造技術(shù)進(jìn)入了數(shù)控加工的 新時(shí)代。 切削技術(shù)由傳統(tǒng)的切削工藝向創(chuàng)新制造工藝的飛躍，大大提高了切削加工的效率。 切削刀具從低值易耗品過(guò)渡到全面進(jìn)入 “ 三高一專（高效率、高精度、高可靠性和專用化） ” 的數(shù)控刀具時(shí)代，實(shí)現(xiàn)了向高科技產(chǎn)品的飛躍 。 與現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展緊密相連，是應(yīng)用材料科學(xué)、制造科學(xué)、信息科學(xué)等領(lǐng)域的高科技成果的結(jié)晶。刀柄要聯(lián)接刀具并裝在機(jī)床動(dòng)力頭上，因此已逐漸標(biāo)準(zhǔn)化和系列化。 數(shù)控刀具的類型 整體式：鉆頭、立銑刀等 。 特殊形式：復(fù)合式、減振式等 。 (如圖 31,圖 32) 圖 圖 銑削刀具：面銑刀、立銑刀、螺紋銑刀等 。但經(jīng)過(guò)市場(chǎng)探索一些高端產(chǎn)品逐步已被硬質(zhì)合金工具代替。 涂層硬質(zhì)合金 ： 保持了普通硬質(zhì)合金機(jī)體的強(qiáng)度和韌性，又使表面有很高的硬度和耐磨性 。 ① 不僅能對(duì)高硬度材料進(jìn)行粗、精加工 ，也可進(jìn)行銑削、刨削、斷續(xù)切削和毛坯拔荒粗車等沖擊力很大的加工。 ③ 刀具耐 用度比傳統(tǒng)刀具高幾倍甚至幾十倍，減少了加工中的換刀次數(shù) 。 是指比陶瓷材料更硬的刀具材料。超硬刀具主要是以金剛石和立方氮化硼為材料制作的刀具，其中以人造金剛石復(fù)合片 (PCD)刀具及立方氮化硼復(fù)合片 (PCBN)刀具占主導(dǎo)地位。 可轉(zhuǎn)位銑刀的選用特點(diǎn) 類型的選擇：可轉(zhuǎn)位面銑刀、立銑刀、槽銑刀、專用銑刀等。 角度的選擇：可轉(zhuǎn)位銑刀的角度有前角、后角、主偏角、副偏角、刃傾角等。 直徑的選擇：可轉(zhuǎn)位銑刀直徑的選用主要取決于設(shè)備的規(guī)格和工件的加工尺寸 。用于銑削的刀片槽形一般有輕型、中型和重型 。 可轉(zhuǎn)位立銑刀：主要用于加工凸臺(tái)、凹槽、小平面、曲面等。 可轉(zhuǎn)位槽銑刀：主要有三面刃銑刀、兩面刃銑刀、精切槽銑刀 。 位銑刀齒數(shù)（齒距）的選擇 可轉(zhuǎn)位銑刀的齒數(shù)： 粗齒銑刀：大余量粗加工、軟材料、切削寬度較大、機(jī)床功率較小 。 密齒銑刀：用于鑄鐵、鋁合金和有色金屬的大進(jìn)給速度切削加工 。 可轉(zhuǎn)位銑刀的角度： 主偏角：可轉(zhuǎn)位銑刀的主偏角有 90176。、 75176。、 60176。等幾種 前角：銑刀的前角可分解為徑 向前角和軸向前角。 面銑刀直徑選擇：主要是根據(jù)工件寬度選擇，同時(shí)要考慮機(jī)床的功率、刀具的位置和刀齒與工件接觸形式等，也可將機(jī)床主軸直徑作為選取的依據(jù)，面銑刀直徑可按D＝ （ d 為主軸直徑）選取。 立銑刀直徑選擇：主要考慮工件加工尺寸的要求，并保證刀具所需功率在機(jī)床額定功率范圍以內(nèi)。 圖 45176。 圖 圖 內(nèi)蒙古科技大學(xué)成人繼續(xù)教育 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 通用性 ： 仿形銑和曲