坐标系构造器

打开UG，在没有打开文件之前的用户界面如图4．1所示。

图4．1　UG启动后的初始界面

（1）新建一个零件文件或打开一个已存在的零件文件。操作如下：

新建一个文件的操作：点击“新建”功能键，弹出新建文件对话框，如图4．2所示。

图4．2　文件夹路径和文件名设定对话框

设定文件夹路径、文件名称（文件夹和文件名只能用英文不能用中文），按“OK”，界面如图4．3所示。

图4．3　新建文件界面

（2）打开一个已存在文件的操作：点击“打开”功能键，弹出打开对话框，如图4．4所示。

图4．4　打开文件对话框

找到文件存放的目录夹，选择要打开的文件，按“OK”，界面显示被打开零件的图形模型，如图4．5所示。

图4．5　打开已存饭盒零件的界面

（3）资源板

资源条包括一个资源条和相应的显示框。资源条中有装配导航器、部件导航器、重用库、HD3D工具、Internet　Explorer、历史记录、系统材料、Process　Studio、加工向导、角色和系统可视化场景等内容。在资源条上选择所需要的选项，则在资源条相邻的右侧显示相应的内容，如图4．6（a）所示的角色设定。通过使用资源板，用户可以很方便地获取相关的资源信息。

图4．6（a）　资源板中的角色设定

图4．6（b）　部件导航器

①部件导航器如图4．6（b）所示，导航器位于资源条相邻的右侧。部件导航器中记录了用户绘制零件模型的顺序，以及模型所含有的所有特征。

部件导航器显示当前活动的部件（称为工作部件）的模型和图纸内容。装配导航器显示顶级显示部件的装配结构。

通过部件导航器用户可以对模型进行尺寸修改、顺序更改等，操作示例如图4．6（c）所示。

图4．6（c）　在部件导航器中回滚编辑修改尺寸

②角色：NX包含了许多高级功能，您可以使用角色限制或定制用户界面上看到的工具。

角色可以裁剪用户界面，隐藏您不使用的工具，从而实现您特定的日常任务。

如果您是NX的新用户，或是不常使用NX，我们建议您使用默认的基本功能角色，使用此角色，命令按钮的图标比较大，显眼，其下显示有命令名称。

如果您希望使用更完整的工具集，则单击屏幕一侧资源条中的角色选项卡，并在系统默认设置文件夹中选择其中一个高级角色。

随着使用此软件积累的经验越来越多，您还可以使用定制工具，根据自己的需要组织菜单和工具条，随后将您的设置保存为个性化角色。

在资源板的角色设定中，设定不同的角色，功能菜单中菜单功能的多少是不一样的。设定角色的基本功能，在功能菜单的下拉列表中，显示常用的基本功能，如图4．6（d）所示。

图4．6（d）　基本角色功能的菜单

设定角色具有完整菜单的高级功能，则在功能菜单的下拉列表中，显示该菜单全部的功能，如图4．6（e）所示。

图4．6（e）　具有完整菜单功能的角色

③历史记录：UG7．5中，历史记录资源板中记录了用户最近使用（保存过）的文件，可以从中直接打开其零件。

命令菜单采用的是最常用的下拉式菜单形式。UG命令菜单有：文件、编辑、视图、插入、格式、工具、装配、信息、分析、首选项、窗口、GC工具箱、帮助。

直接点击菜单命令或同时按下Alt键和命令键右边的字符，就能进入相应的菜单功能。

文件管理与建模插入的命令菜单如图4．7和图4．8所示。

图4．7　“文件”命令菜单示例

图4．8　“插入”命令菜单示例

1）工具栏是菜单栏中各命令的快捷图标的集合。

例如，将一个草图截面沿一个矢量拉伸创建特征的操作：

点击菜单栏的“插入”→“设计特征”→“拉伸”命令（也可以直接在工具栏界面中点击“拉伸”快捷图标命令），弹出拉伸命令对话框（利用快捷图标更快捷）。

在工具栏位置处，点击鼠标右键，弹出命令菜单是否在工具栏显示的选择栏，如图4．9所示。（菜单条很长，为了图示方便，截成了两段并列排放）。

图4．9　快捷菜单命令显示选择栏

在菜单命令前面打√，则快捷命令菜单在工具栏显示，否则不显示。

2）在UG建模模块中工具条有三十几个，以下列出常用的几项。

（1）标准工具条

提供常用模型文件管理，常用对象编辑等功能，如图4．10所示。

图4．10　标准工具条

（2）视图工具条

提供视图缩放、视角、是否着色显示等功能，如图4．11所示。

图4．11　视图工具条

（3）实用工具条

提供图层设置、坐标设置等功能，如图4．12所示。

图4．12　实用工具条

（4）特征工具条

提供最常用实体特征，如拉伸、打孔、薄壳等操作，如图4．13所示。

图4．13　特征工具条

3）工具组

当工具图标右侧有“▼”符号时，表示这是一个工具组，其中包含数量不等功能相近的命令图标，单击“▼”符号便会展开相应的列表框，如图4．14所示。

图4．14　工具条功能展开

4）工具栏中对任一功能项命令图标的隐藏与显示

点击“工具条选项”，再点击“添加或移除”按钮，点击对应功能项，则展开该命令项的所有命令图标，选择打√就在工具图标栏显示，否则就隐藏不显示。见图4．15所示。

图4．15　图标的隐藏与显示

许多命令都有一个内存功能部件，可记住您上次是如何使用该命令的。在重新打开一个命令对话框时，各个组按您上次排列的那样保留展开或折叠，而且您上次输入的值也会显示。要将对话框恢复其默认的状态，单击其标题栏上的重置按钮。

5）定制工具栏

用户可以根据工作的需要对工具栏进行定制：显示或隐藏工具条、显示或隐藏按钮名称，以及添加、移除和重新排列工具条上的命令。

图4．16　定制工具栏

定制的目的是：尽可能地保证需用的功能图标显示在工具栏，同时绘图工作窗口面积尽可能大。

操作步骤（见图4．16）：

（1）在工具条栏位置，点击右键，在弹出的工具条选项命令栏中点击“定制”（最下面的一行），弹出如图4．16所示的“定制”对话框。

（2）弹出的定制对话框中。在“工具条”选项卡界面中单击列表中任一选项，选中后的选项将在工具栏中显示，反之不显示。

（3）移除工具栏中的图标：在“定制”对话框中的任一选项卡中，将要移除的命令图标拖离工具栏即可。

（4）添加命令到工具栏：切换到“命令”选项卡，选择类别后（点击展开某一类别），再从命令对话框中将该命令从对话框拖放到工具栏中。

（5）移除和显示工具栏图标提示文字：点击工具条，在工具条的“工具栏”选项卡中选择任一选项，再选择对话框右边的“文本在图标下面”前方的复选框，则选择的工具栏将出现文字提示，若取消勾选，则显示文字消隐。

旋转模型：按住鼠标中键（MB2）的同时拖动鼠标。要围绕模型上某一个位置旋转，可先在该位置按住MB2一会，然后开始拖动。

平移：按住鼠标中键和右键（MB2＋MB3）的同时拖动鼠标。也可以按住Shift和MB2。

缩放：按住鼠标左键和中键（MB1＋MB2）的同时拖动鼠标。也可以使用鼠标滚轮，或按住Ctrl和MB2。

要恢复正交视图或其他默认视图，右键单击图形窗口的空白区域，从定向视图菜单中选择一个视图。

1）定向视图

模型在视图界面显示八种最基本的图形视角：正二测视图、正等测视图、俯视图、前视图、右视图、仰视图、后视图、左视图（见图4．17）。

选择合适的视角便于在建模过程中对模型的观察，看清楚模型不同侧面的形状。

图4．17　图形视图

图4．18　饭盒的不同视角显示

点击正二测视图图标右侧“▼”符号，展开视角，选择其中某一视角，模型工作界面就进入该视角。

饭盒模型的几个不同视角显示如图4．18所示。

2）渲染样式

构建模型时为了便于观察，以及便于操作时的图素选择，就需要着色显示或线框模型等显示切换。

渲染样式：新部件的渲染样式是由用于创建该部件的模板决定的。要更改渲染样式，右键单击图形窗口的空白区域，从渲染样式菜单中选择一个样式。

真实着色：“真实着色”工具条提供的选项可快速设置照片般逼真的实时显示。

操作如下：

点击视图工具条的显示模式的下拉展开按钮，如图4．19所示。

从中可以选择所需的某一显示模式，如饭盒模型的着色显示模式和静态线框显示模式，如图4．20所示。

图4．19　显示模式

图4．20　饭盒模型的着色和静态线框显示

模型显示的入口路径除从菜单进入以外，也可以在建模工作区点击鼠标右键，弹出快捷菜单，从中选择一种模式，如图4．21所示。

注：在各种建模状态下，将光标放在图形模型上，点击右键，都能智能化的弹出相应的几种操作方式，其中包含显示方式。

图4．21　模型显示的快捷入口路径

在UG软件的操作过程中，在同一视图界面中，可以同时显示出所有对象，但对模型的修改或对模型某些细节部分的观察不方便或分辨不清，也不便于对各种模型对象的管理。为此软件中引入了“图层”的概念。

图层相当于透明的图纸，每个图纸上可以放置各种对象，所有图层叠加起来就是模型的所有对象。且每个图层可以设定成可见或不可见，图层是三维的。

在菜单栏点击“格式”，再在下拉菜单中点击“图层设置”，弹出图层设置对话框，如图4．22所示。（为了图示方便，将对话框截成了两段并列排放）

图4．22　图层设置对话框

在工作图层设定文本框中，设定图层如“1”，1层就是工作图层，即当前工作图层，工作图层一定是可选的、可见的。除当前图层外，其他图层可以设定成可见或不可见。

在建模过程中，必不可少的过程是确定模型的尺寸和位置，点构造器是用来确定三维空间位置的一个最一般和最通用的工具。

点构造器是一个对话框，常常根据建模的需要自动出现的，不需要用户特意选择点构造器。但也可以独立使用来创建一些独立的点对象。

在菜单栏中点击“插入（S）”，在下拉菜单中点击“基准／点（D）”，在下拉菜单中点击“点（P）”，就弹出点构造器对话框，如图4．23所示。

（1）点击类型栏文本框右侧的“▼”下拉图标，弹出以下的选择项，可以用多种方式产生点。如图4．24所示。

图4．23　点构造器

图4．24　点构造器类型展开

①自动判断的点　用自动判断推测的方法来定点：光标位置点、已存在点、端点、控制点或中心点。

②光标位置　在光标位置定出一个点。

③现有点　在已存在的点位置指定一个点位置。

④终点　在已有直线、圆弧、二次曲线或其他曲线的端点位置指定一个点位置。

⑤控制点　在已存几何对象的控制点位置指定一个点位置。

⑥交点　在已存两曲线的交点位置或在已存曲线与另一个已存表面（或平面）的交点位置指定一个点位置。

⑦圆弧中心／椭圆中心／球心　在圆弧、椭圆、圆、椭圆弧或球体的中心位置指定一个位置。

⑧圆弧／椭圆上的角度　沿已存圆弧或椭圆上的指定圆心角位置指定一个点位置。

⑨象限点　在已存圆弧或椭圆的象限点位置指定一个点。

⑩点在曲线／边上　在已存曲线或实体、片体的边上指定一个位置。

点在面上　在已存曲面上指定一个位置点。

两点之间　在已存直线的两点之间指定一个点位置。

按表达式　按表达式指定一个点位置。

图4．25　点构造器偏置展开

（2）坐标栏中的参考：绝对、WCS是指下面坐标栏中的坐标值的基准。

在坐标栏的X、Y、Z右侧的文本框中，输入所需坐标值，点击“确定”，就会在界面上产生一个三维坐标点。

（3）偏置

使用相对定位方法来确定点位置，即相对于指定的一个参考点再加上偏置值来确定一个点位置。相对定点方法相当于将坐标系原点移动到指定的参考点，然后相对于这一参考点，再偏置一个位置来确定一个点位置。偏置设定如图4．25所示可用五种方式。

①矩形（直角坐标偏置）

输入的偏置值是相对于参考点和当前选择的坐标系来确定的。如图4．26所示。

图4．26　矩形坐标偏置的点

②柱面副（圆柱坐标偏置）

用圆柱坐标系来指定偏置值，指定的参考点为圆柱坐标系的原点（圆柱坐标相对前面的参考点），然后用选择的当前坐标系X平面内的半径值、X平面内的方位角和沿Z轴的距离ZC来指定偏置值。如图4．27所示。

图4．27　柱面副坐标偏置的点

③球形（球坐标偏置）

用球坐标来指定偏置值，指定的参考点为坐标系的原点，然后用球的半径值、X平面内的方位角和半径矢量与X－Y平面的夹角来指定偏置值。如图4．28所示。

图4．28　球坐标偏置的点

④沿矢量（矢量偏置）

沿指定的矢量方向来指定偏置值。如图4．29所示。

图4．29　沿矢量偏置的点

⑤沿曲线（沿曲线偏置）

沿指定的曲线路径来指定偏置值，指定的参考点为偏置长度的起始点，然后选择一条曲线，并沿曲线的弧长或弧长占曲线总长的百分比来指定偏置值。见图4．30所示。

图4．30　沿曲线偏置的点

用于改变当前工作坐标系（WCS）——原点与坐标轴方向；当把一个模型文件合并到当前工作模型文件中时也需要利用矢量构造器来确定对象加入到当前模型中的方位。

在建模过程中，通过灵活调整工作坐标原点和方位，可以方便建模，提高建模速度。入口路径如图4．31所示。

1）动态

通过拖动“平移柄”或“旋转柄”动态地改变工作坐标系的原点与方向，如图4．32所示。

图4．31　坐标系构造器入口路径

图4．32　动态坐标系

图4．33　WCS旋转对话框

2）原点

用点构造器改变工作坐标系原点。见点构造器对话框。

3）旋转

绕指定坐标轴旋转指定角度以改变WCS的方位，但WCS原点保持不变。如图4．33所示。

基准轴分为固定基准轴和相对基准轴。固定基准轴是固定在工作坐标系WCS上的三个坐标系轴：XC轴、YC轴、ZC轴。相对基准轴相当于一个单位矢量。

用途：

①作为中心线，如圆柱、旋转特征的中心线；②作为草图的定向参考；③尺寸标注的参考；④旋转特征的参考轴；⑤作为矢量的参考。

操作：

点击“插入”→“基准／点”→“基准轴”菜单命令，弹出基准轴对话框（见图4．34、图4．35）。

图4．34　基准轴对话框

图4．35　基准轴类型展开

类型项展开：

“类型”下拉列表中包括各种定义基准轴的方式。

（1）自动判断：根据选择的对象，系统自动选择相应的创建方式来产生基准轴。

（2）交点：经过两个平面或基准平面的交线产生一条新的基准轴（见图4．36）。

图4．36　两面相交产生基准轴

（3）曲线／面轴：以线性边、曲线、基准轴或柱面、锥面为定义基准轴的对象（见图4．37）。

图4．37　由面产生基准轴

（4）曲线上矢量：选择一条曲线，通过在曲线上的点产生一条基准轴（见图4．38）。

曲线上的位置：确定点位置有两种方式：圆弧长、%圆弧长。

曲线上的方位：有相切、法向、副法向、垂直于对象、平行于对象。

图4．38　曲线上一点及其法向产生矢量

（5）XC轴、YC轴、ZC轴：分别以X、Y、Z三个坐标轴为基准轴。

（6）点和方向：选择一个点和一个矢量，将产生一条经过参考点且平行或垂直矢量的基准轴。如图4．39所示。

图4．39　由点和指定矢量方向产生矢量

（7）两点：选择两个点，以两点的连线为矢量创建基准轴。如图4．40所示。

图4．40　由两点产生矢量

简答题

（1）写出UG软件的主要功能模块。

（2）利用点构造器确定一个点的位置有哪三种方法？

（3）对象选择器的操作有哪些？

（4）矢量构造器的功能有哪些？

（5）有哪几种参考特征？写出名称。

（6）UG　NX中层的状态可分为几种？层的操作有哪两种方式？

论述题

（1）论述图层的概念、图层有哪些操作以及通用图层设置的规则。

（2）论述UG有哪些特点。

（3）论述UG常用应用模块的主要功能。

（4）论述UG的主要功能。

（5）论述UG中的建模坐标系。

（6）论述UG中三维的显示方式。

（7）论述UG中有哪些常用的对话框及其功能。

填空题

（1）UG　NX是SIEMENS公司的PLM产品，集成了________、________、________、________四大系统，提供产品开发的解决方案。

（2）UG　NX以________为建模核心，采用________技术，将显示建模、参数化建模、基于约束建模、后参数化技术融为一体。

（3）UG　NX中数据格式转化通过________、________两种方式实现。

（4）UG系统中，通过新建一个部件文件或打开一个已存在的部件文件，然后选择________功能按钮从中选择相应的功能模块，如：________、________、________、________等，进入到设计状态。

（5）UG软件中的坐标系可分为________、________。在设计中可以变换坐标系为________。

（6）________在一个单独的窗口中以树型格式直观地再现了工作部件中的特征间的父子关系，部件中的每个特征在模型树上显示为一个节点，并让您对这些特征执行各种编辑操作。

（7）参考特征包含有：________、________、________三种特征。

（8）作为新一代的造型系统，UG　NX系统提供了________、________、________、________等先进的造型及辅助功能。

（9）新建一个模型文件时，系统并不进行________，因此在建模过程中一定要注意保存文件。

（10）________是系统坐标系，系统坐标仅有一个，在模型文件建立后系统坐标系便存在。而且在使用过程中，不能被更改，从而模型中的任何相对坐标是固定的并唯一的。

（11）坐标系的创建是指___________________________________________________________________________。

（12）工具栏的定制是指利用系统提供的接口对工具栏进行_________________________________________这样可以按照自己的习惯进行工具栏的设计。同时也可以扩大绘图区面积。

（13）在建模过程中，很多时候需要指定点的位置，这时需要利用_______________________________功能。

（14）选择菜单命令“预设置”→“对象”，系统将弹出“对象预设置”对话框，通过该对话框可以定义新对象的层、颜色、线型和宽度。它不影响________，也不影响________________________________________。

（15）在UG的某些功能应用中，当需要定义方向和指定轴线位置时，常常需要使用________。在不同应用过程中，________的形式可能有所不同，但基本功能都是定义一个矢量方向。

选择题

（1）UG软件中图层的状态可分为selectable、work、invisible、visible　only。新生成的独立几何对象是放在（　　）层。

A．selectable　　

B．work　　

C．invisible　　

D．visible　only

（2）在模型导航树中，当出现如下形式：UNPARAMETERIZED＿FEATURE时，它表示生成的实体是（　　）。

A．参数化特征　

B．非参数化特征　

C．无效特征　

D．体素特征

（3）若在一张图上已创建了顶视图和正交视图，希望顶视图中的隐藏线用虚线表示，正交视图不显示隐藏线，如何做？（　　）。

A．在View　Display对话框中，分别设置隐藏线的线宽为不显示（No　Show）

B．在View　Display对话框中，分别设置隐藏线的线型为虚线或不可见（Invisible）

C．在Annotation　Preferences对话框中，设置线型为不可见（Invisible）

D．在Annotation　Preferences对话框中，设置线宽为不显示（No　Show）

（4）利用三平面方法构造坐标系，需要通过先后选择3个平面来定义一个坐标系。第一个面与第二个面的交线方向为（　　）轴。

A．X　　

B．Y　　

C．Z　　

D．W

（5）矢量构造器功能提供了（　　）种矢量构造方式。

A．8　

B．12　

C．15　

D．16

（6）（　　）是指部件模型的各种向视图和轴测图，包括后视图、仰视图、前视图、左视图、右视图、正等测视图、正二测视图、俯视图和各种用户自定义视图。

A．输入视图　

B．正交视图　

C．向视图　

D．局部详图

（7）选择任何一个主菜单命令，系统都会弹出一个下拉式菜单，其中显示出所有与该功能有关的命令选项。每个菜单命令后面的括号中有一个字母，它是该菜单的快捷字母，该字母为系统默认的，在工作过程中同时按下Alt＋快捷字母即可打开相应的菜单，例如按下（　　）即可打开（编辑）菜单。

A．Alt＋C　　

B．Alt＋E　　

C．Alt＋B　　

D．Alt＋S

（8）图层的概念被图形图像软件广泛应用，图层是为了方便对模型对象的管理而设置的对象分类方法，每

个层可以设置不同的属性（可见性、工作图层、可选择性等），各个层不存在本质上的区别，任何对象原则上可以根据需要放置到任何一层中，以方便进行模型对象的管理为第一要义。UG　NX系统最多可以设置（　　）个图层，每层上可含任意数量的对象。

A．50　

B．128　

C．256　

D．1　024

（9）部件模型导航器的作用是（　　）。

A．在图纸导航器上显示图纸之间的派生关系

B．在导航器上显示建模的先后顺序和父子关系，方便用户操作

C．在模型导航器上显示加工过程的先后顺序

D．在装配导航器上显示装配的层次关系

（10）若要修改已有对象的线型、线宽、颜色等属性设置，选择菜单命令（　　）。

A．“预设置”、“对象”　

B．“编辑”、“对象显示”

C．“编辑”、“属性”　

D．“预设置”、“可视化”

（11）调节局部着色和全部着色显示模式下的物体显示质量，可以通过首选项中可视化的小平面化选项卡中（　　）选项来实现这个要求。

A．着色面边缘　

B．着色面边缘颜色　

C．突出边缘　

D．公差