1.1　UG NX概述

同以往国内使用最多的AutoCAD等通用绘图软件比较，UG NX软件直接采用了统一数据库、矢量化和关联性处理，以及三维建模同二维工程图相关联等技术，大大节省了用户的设计时间，提高了工作效率。该软件由多个应用模块组成，使用这些模块，可以实现工程设计、绘图、装配、辅助制造和分析一体化。随着版本的不断更新和功能的不断补充，使其向专业化和智能化不断迈进，完全能够改善整体流程中每个步骤的效率。因而广泛地应用于航空、航天、汽车、通用机械和造船等工业领域。

1.1.1　UG NX技术特点

UG NX软件系统提供了一个基于过程的产品设计环境，使产品的开发从设计到加工，真正实现了数据的无缝集成，从而优化了企业的产品设计与制造。UG面向过程驱动的技术是虚拟产品开发的关键技术，在面向过程驱动技术的环境中，用户的全部产品以及精确的数据模型能够在产品开发全过程的各个环节保持相关，从而有效地实现了并行工程。

伴随着UG版本的不断更新和功能的不断扩充，该软件已经朝着专业化和智能化方向发展，其主要技术特点如下所述。

1．智能化的操作环境

UG NX具有良好的用户界面，绝大多数功能都可以通过图标来实现，并且在进行对象操作时，具有自动推理功能。同时，在每个操作步骤中，绘图区上方的信息栏和提示栏中将提示操作信息，便于用户做出正确的选择。

2．建模的灵活性

UG NX以基于特征（如孔、凸台、槽沟和倒角等）的建模和编辑方法作为实体造型的基础，类似于工程师传统的设计方法，可以用参数驱动。且该软件具有统一的数据库，真正实现了CAD/CAE/CAM等各模块之间的无数据交换的自由切换，可实施并行工程。此外，该软件采用复合建模技术，可将实体建模、曲面建模、线框建模、显示几何建模与参数化建模融为一体。

3．集成的工程设计功能

UG NX出图功能强，可以十分方便地将三维实体模型生成二维工程图，且可以按照ISO标准和国家标准标注尺寸、形位公差和汉字说明等。此外，还可以直接对实体做旋转剖和阶梯剖等操作生成各种剖视图，增强了绘制工程图的实用性。

1.1.2　UG NX软件的功能模块

UG NX功能非常强大，涉及工业设计与制造的各个层面，是业界最好的工业设计软件包之一。该软件的各功能是靠各种模块来实现的，用户可以利用不同的功能模块来实现不同的用途。UG NX整个系统由大量的模块所构成，可以分为以下几大模块。

1．基本环境模块

基本环境模块即基础模块，它仅提供一些最基本的操作，如新建文件、打开文件、输入/输出不同格式的文件、层的控制和视图定义等，是其他模块的基础。

2．CAD模块

UG NX软件的CAD模块是产品设计的基本模块，包括实体建模、特征建模、自由形状建模、装配建模和制图等基本模块，是CAID（计算机辅助工业设计）和CAD的集成软件，较好地解决了以往难以克服的CAID和CAD数据传输的难题。该模块又由以下许多独立功能的子模块构成。

1）建模模块

建模模块作为新一代产品造型模块，提供实体建模、特征建模、自由曲面建模等先进的造型和辅助功能。如图1-1所示的手机外壳模型就是使用建模工具获得的。

2）制图

UG工程制图模块是以实体模型为基础自动生成的平面工程图，用户也可以利用曲线功能绘制平面工程图。其中，3D模型的任何改变都将会同步更新工程图，从而使二维工程图与3D模型完全一致，同时也减少了因3D模型改变而更新二维工程图的时间。如图1-2所示就是使用该模块创建的法兰轴工程图。

3）装配建模

UG装配建模模块用于产品的模拟装配，支持“由底向上”和“由顶向下”的装配方法。装配建模的主模型可以在总装配的上下文中进行相应的设计和编辑，而组件则以各种约束方式被灵活地配对或定位，改进了性能并减少了存储的需求。如图1-3所示就是在该模块中创建的平口钳装配体效果。

4）模具设计

Mold Wizard是UGS公司提供的运行在UG软件基础上的一个智能化、参数化的注塑模具设计模块。该模块的最终目的是生成与产品参数相关的、可用于数控加工的三维模具模型。此外，3D模型的每一改变均会自动地关联到相应的型腔和型芯部分。如图1-4所示就是使用该模块进行模具设计的效果。

3．CAM模块

利用【加工】模块可以根据建立的三维模型生成数控代码，用于产品的加工，且其后处理程序支持多种类型的数控机床。【加工】模块提供了众多的基本模块，如车削、固定轴铣削、可变轴铣削、切削仿真和线切割等。如图1-5所示就是使用铣削功能创建的仿真刀具轨迹。

4．CAE模块

CAE功能主要包括结构分析、运动和智能建模等应用模块，是一种能够进行质量自动评测的产品开发系统，提供简便易学的性能仿真工具，使任何设计人员都可以进行高级的性能分析，从而获得更高质量的模型。如图1-6所示就是使用结构分析模块对带轮部件执行有限元分析的效果。