第1章
UG NX 5基础知识
UG NX 5是一个集成的CAD/CAE/CAM系统软件，是当今世界最先进的计算机辅助设计、分析和制造软件。该软件不仅仅是一套集成的设计和开发程序，它远远超越了个人和部门生产力的范畴，能够改善整体流程以及该流程中每个步骤的效率，因而广泛应用于航空、航天、汽车、通用机械和造船等工业领域。
本章主要介绍UG NX 5软件的特点和功能，以及基础建模模块的功能和使用方法。此外，介绍工作环境设置和文件管理的基本操作方法。
本章学习目的：
* 熟悉UG NX 5软件的工作界面；
* 熟悉基本的绘图环境；
* 掌握UG NX 5基本操作方法；
* 掌握观察视图和对象的操作方法；
* 掌握表达式的设置方法。
1.1  UG产品概述
Unigraphics（简称UGS）软件由美国麦道飞机公司开发，于1991年11月并入世界上最大的软件公司——EDS（电子资讯系统有限公司），该公司通过实施虚拟产品开发（VPD）的理念提供多级化的、集成的、企业级的软件产品与服务的完整解决方案。
UG由第19版开始改名为NX 1.0，此后又相继发布了NX2、NX3，当前最新的版本为NX 5，该版本于2007年5月正式发布。这些版本均为多国语言版本，在安装时可以选择所使用的语言。并且UG NX的每个新版本均是对前一版本的更新，在功能上有所增强。而各个版本在操作上没有大的改变，因而本书可以适用于UG NX各个版本的学习。
同以往使用较多的AutoCAD等通用绘图软件比较，UG直接采用统一的数据库、矢量化和关联性处理、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，从而提高了工作效率。
UG的应用范围特别广泛，涉及汽车与交通、航空航天、日用消费品、通用机械以及电子工业等领域。其中在美国航空航天工业已安装了15000多套UG软件，并且该软件占有几乎全部的俄罗斯航空市场和北美汽车发动机市场。同时，美国通用汽车、波音、GE喷气发动机等公司都是UG软件的重要用户。
自从1990年UG软件进入中国以来，得到了越来越广泛的应用，在汽车、航天、军工、模具等诸多领域大展身手，现已成为我国工业界主要使用的大型CAD/CAE/CAM软件。
1.2  参数化建模特性
UG NX 5融合了线框模型、曲面造型和实体造型技术，该系统建立在统一的关联的数据库基础上，提供工程意义的完全结合，从而使软件内部各个模块的数据都能够实现自由切换。特别是该版本软件以基本特征操作作为交互操作的基础单位，能够使用户在更高层次上进行更为专业的设计和分析，实现了并行工程的集成联动。
1.2.1  UG NX 5主要技术特点
UG NX 5实现了CAD/CAM/CAE三大系统紧密集成，用户在使用UG强大的实体造型、曲面造型、虚拟装配及创建工程图等功能时，可以使用CAE模块进行有限元分析、运动学分析和仿真模拟，以提高设计的可靠性；根据建立起的三维模型，还可以由CAM模块直接生成数控代码用于产品加工。
伴随的UG版本的不断更新和功能的不断扩充，促使该软件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
伴随UG NX版本的不断更新，其操作界面也不断改进，绝大多数功能都可通过按钮操作来实现，并且在进行对象操作时，具有自动推理功能。
UG NX 5整个界面以及对话框等方面都发生了很大的改变，其中在工具对话框中增加了多个面板，同时，在各个模块中执行每个操作步骤时，在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，如图1-1所示。
2．参数化特征建模造型技术
传统的实体造型系统都是用固定尺寸值来定义几何元素，为了避免产品反复修改，新一代的UG NX 5增加了参数化设计功能，使产品设计伴随结构尺寸的修改和使用环境的变化而自动修改，节约了大量的设计时间。如图1-2所示为参数化设计的一种表现方式，即使用关系式建立模型尺寸间约束。


图1-2  参数化设计
1.2.2  UG NX设计流程
UG NX 5的设计操作都是在部件文件的基础上进行的，并且在UG NX专业设计过程中，通常具有固定的模式和流程。
UG NX的设计流程主要按照实体、特征或曲面进行部件的建模，然后进行组件装配，经过结构或运动分析来调整产品，确定零部件的最终结构特征和技术要求，最后进行专业的制图并加工成真实的产品，参照如图1-3所示。
1.3  功能模块和特点
在UG NX中，为方便设计者进行模块化设计，提供了60多种功能模块子模块，不同的功能模块应用具有各自的操作环境。
要查看这些功能模块，可在启用UG NX后，将鼠标移至工具栏位置，右击并选择【应用模块】选项，打开【应用模块】工具栏，如图1-4所示。下面简要介绍几种常用的功能模块。
1.3.1  UG/CAD模块及设计特点
正是因为UG NX是强大的CAD专业模块，因而该软件必定能够实现CAD设计功能，即建模、工程图、装配、工程设计等功能，如下所述。
1．UG/CAD模块介绍
UG的CAD模块拥有很强的3D建模能力，这早已被许多知名汽车厂家及航天工业界企业所肯定。CAD模块由许多功能独立的子模块构成，常用的有：
? 基本环境模块
基本环境模块是UG NX最重要的模块，其他所有的CAD/CAE/CAM模块都建立在该模块的基础上。它支持一些关键的操作，例如打开UG零部件文件、创建UG NX零部件文件、环境设置、动画渲染、打印出图等。总之，设计者的大部分操作都是在该模块中完成的。
? 建模模块
UG NX 5作为新一代的造型系统，为设计者提供了实体建模、特征建模和自由曲面建模等先进的造型及辅助功能。
* 实体建模模块  该模块集成了基于草图约束的特征建模算法，提供了强有力的复合建模工具，使用户能够充分利用传统的实体、面、线框造型优势。
* 特征建模模块  该模块使用工程特征定义设计信息，并提供了多种标准的设计特征，可以对这些特征进行参数化定义。如图1-5所示即为利用特征和实体建模工具创建钳体零件。
* 自由曲面建模模块  该模块用于建立形状复杂的曲面形状，例如叶片或叶轮等复杂的工业零部件的造型设计。将实体建模和曲面建模的技术合并，组成一个功能强大的建模工具组，使建立的曲面造型能够从很大程度上被修正，如图1-6所示。
? 制图模块
制图即为工程图，使用该模块可使设计人员方便、快捷地获得三维实体模型投影，并通过该投影生成完全相关的二维工程图，绘制剖视图，执行零部件尺寸和公差标注，如图1-7所示。
而且，当改变三维模型中的一些尺寸时，由于该软件的相关性，将直接改变二维模型中的相关部分，这将大大提高用户的设计效率。
? 装配模块
装配建模模块提供了装配件参数化建模，能够非常准确地表达部件之间的联系。该装配体中的各个零部件之间都保持关联性，这样为工程人员之间的数据共享和产品协作开发奠定了良好的基础，如图1-8所示是通过该软件创建汽车装配实体的效果。
? 注塑模模块
注塑模模块为设计者提供了一个与UG的三维建模环境完全整合的模具设计环境，通过该模块可逐步引导用户进行模具设计工作。如图1-9所示是通过该模块创建模具型腔型芯和对应的模架结构。
另外，使用该模块还能够帮助模具设计人员确定注塑模的设计是否合理，并且能够检查出不合适的注塑模几何体并予以修正，同时，三维模型的每次改变均会自动地更新模具的型腔和型芯。
2．UG/CAD设计特点
从以上各应用模块的介绍可知，UG NX是一种CAID（计算机辅助工业设计）和CAD的集成软件，通过该软件能够迅速而准确地将抽象思维转化为实际产品设计。
此外，UG NX所提供的自由形状建模和造型功能不仅仅实现专业化设计，同时支持后续设计和加工人员在同一时间、对同一个产品协同工作。并且该软件拥有以上三种完整的建模方法的产品开发系统，允许将非参数化的模型加入到特征操作当中，从而使设计者按照自己的工程设计标准直接进行专业设计。
1.3.2  UG/CAM模块及加工特点
UG NX不仅在CAD专业模块有广阔的发展空间，同时该软件在CAM加工模块更有独特的优势，包含型腔型芯铣削、固定轴铣削、车削加工和线切割等多个加工模块，如下所述。
1．UG/CAM模块介绍
UG NX系统提供了加工各种复杂零件的粗精加工类型，用户可以根据零件结构、加工表面形状和加工精度要求选择合适的加工类型。在每种加工类型中包含了多个加工模板，应用各加工模板可快速建立加工操作。
? 平面铣削
用于平面轮廓或平面区域的粗精加工，刀具平行于工件底面进行多层铣削。如图1-10所示，该操作创建了可去除平面层中的材料量的刀轨，为精加工做准备。
? 固定轴曲面轮廓铣削
该铣削方式可将空间的驱动几何投射到零件表面上，驱动刀具以固定轴形式加工曲面轮廓，主要用于曲面的半精加工与精加工。
? 可变轴曲面轮廓铣
与固定轴铣相似，只是在加工过程中可变轴铣的刀轴以允许摆动，可满足一些特殊部位的加工需要。如图1-11所示的型芯零件就是利用铣削类型进行加工的。
? 顺序铣
用于连续加工一系列相接表面，并对面与面之间的交线进行精加工。可连续加工一系列相接表面，用于在切削过程中需要精确控制每段刀具路径的场合，可以保证各相接表面光顺过渡。
? 车削加工
车削加工模块提供了加工回转类零件所需的全部功能，包括粗车、精车、切槽、车螺纹和打中心孔，如图1-12所示的零件部分结构就是利用车削进行加工的。
? 线切割加工
线切割加工模块支持线框模型程序编制，提供了多种走刀方式，可进行2～4轴线切割加工。
2．UG/CAM加工特点
UG NX 5的CAM加工模块主要包括机工和机床构造模块，其主要功能是生成加工刀具路径，对刀具路径进行后置处理，从而生成NC代码。该软件在这些领域使用了最新的加工切削技术，例如，高速切削加工、样条插补以及数字检验确认。
1.3.3  UG/CAE模块及分析特点
在产品的设计、加工、装配和调试等操作之前或设置过程中，需要对制品进行分析和检测，从而提前发现制品设计过程中的错误，提高制品设计的效率。
1．UG/CAE模块介绍
UG NX系统提供模型的多种分析方式，其中最重要的分析方式有3种，分别介绍   如下。
? 运动分析
运动分析模块可对任何二维或三维机构进行运动学分析、动力学分析和设计仿真，并且能够完成大量的装配分析，如干涉检查、轨迹包络等。如图1-13所示是夹板结构仿真运动效果。
该模块交互的运动学模式允许用户同时控制5个运动副，可以分析反作用力，并用图表示各构件间的位移、速度、加速度的相互  关系，同时反作用力可输出到有限元分析模  块中。
? 结构分析
该模块能将几何模型转换为有限元模型，可以进行线性静力分析、标准模态与稳态热传递分析和线性屈曲分析，同时还支持对装配部件（包括间隙单元）的分析，分析的结果可用于评估各种设计方案，优化产品设计，提高产品质量。
? 注塑流动分析
使用该模块可以帮助模具设计人员确定注塑模的设计是否合理，可以检查出不合适的注塑模几何体并予以修正。
2．UG/CAE分析特点
UG/CAE分析功能可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，创建出高质量的模型。
UG NX 5通过向导指导仿真以及基于知识的仿真，使用户能够在产品生产之前即可了解产品的性能，更加高效地生产出高质量的产品来满足更高性能的需求。同时，UG NX 5为企业质量提供了高效的解决方案，使整个企业和供应链能以电子的、无纸化的表格形式创建、浏览和共享质量信息。
1.3.4  其他功能模块及设计特点
UG在CAD/CAE/CAM方面表现出了强大的功能，该软件还提供其他专用产品所需要的完整计算机辅助设计/制造功能，比如钣金、二次开发和管路设计等多个专业模块，分别介绍如下。
1．钣金模块
钣金模块提供了基于参数、特征方式的钣金零件建模功能，从而生成复杂的钣金零件。并且对其进行参数化编辑。如图1-14所示即为使用该模块创建的钣金零件。
使用钣金模块还能够定义和仿真钣金零件的制造过程，对钣金模型进行展开和重叠的模拟操作，并根据三维钣金模型为后续的应用生成精确的二维展开图样数据。
2．二次开发
UG/Open二次开发模块为UG软件的二次开发工具集，便于用户进行二次开发工作，利用该模块可对UG系统进行专业化剪裁和开发，满足用户的开发需求。它主要包括以下4个模块。
? UG/Open Menuscript  该开发工具是对UG软件操作界面进行用户化开发，无需编程即可对UG NX 5的标准菜单进行重新添加、重组、裁剪，或在UG软件中集成设计者自己开发的软件功能。
? UG/Open UIStyle  该开发工具是一个可视化编辑器，用于创建类似UG的交互界面，利用该工具，设计者可直接为UG/Open应用程序开发独立于硬件平台的交互界面。
? UG/Open API  该开发工具提供UG软件直接编程接口，支持C、C++、Fortran和Java等主要高级语言。
? UG/Open GRIP  该开发工具是一个类似APT的UG内部开发语言，利用该工具可生成NC自动化或自动建模等用户的特殊应用。
3．管路布置设计
该模块提供管路中心线定义、管路标准件、设计准则定义和检查功能，用于在UG NX装配环境中进行管路布置和设计，包括硬、软管路、暗埋线槽等设计。
另外，该模块可自动生成管路明细表、管路长度等关键数据，并可进行干涉检查，通过查找管路标准件库添加或更改管路。还允许定义设计或修改准则，系统将按定义的规则进行自动检查。
1.4  UG NX的操作方法
在通常的UG NX 5模型设计过程中，几乎每个操作步骤都会牵扯一些基本操作。例如，打开或者创建零部件文件、设置布局、创建矢量以确定方向，以及设置坐标系，设置和调整图层等。因而，学好这些基本的操作方法，是进一步学习UG NX 5复杂建模的基础。
1.4.1  文件管理
在【文件】菜单中包含各种常用的文件管理命令，可以用于建立新的零件文件、开启旧有的零件文件、保存或者重命名保存现有零件文件。
1．新建文件
利用【新建文件】命令，可选择各类型的模板并进入指定的操作环境。要创建新文件，可选择【文件】|【新建】选项（工具栏：【标准】|【新建】），即可打开【文件新建】对话框，如图1-15所示。
该对话框包含3个选项卡，分别介绍如下。
? 模型  该选项卡中包含执行工程设计的各种模板，指定模板并设置名称和保存路径，单击【确定】按钮，即可进入指定的工作环境中。
? 图纸  该选项卡中包含执行工程设计的各种图纸类型，指定图纸类型并设置名称   和保存路径，然后选择要创建的部件，即   可进入指定图幅的工作环境，如图1-16   所示。
? 仿真  该选项卡中包含仿真操作和分析的各个模板，从而进行指定零件的热力学分析和运动分析等，指定模板即可进入指定模板的工作环境，如图1-17所示。
2．打开文件
利用【打开文件】命令可直接进入与文件相对应的操作环境中。要打开指定的文件，可以选择【文件】|【打开】选项（工具栏：【标准】|【打开】），即可打开【打开部件文件】对话框，如图1-18所示。
    
图1-17 【仿真】选项卡	图1-18  打开文件
在该对话框中选择需要打开的文件，或者直接在【文件名】列表框中输入文件名，在【预览】窗口中将显示所选图形。如果没有图形显示，则需要启用右侧的【预览】复选框，最后单击OK按钮即可。
3．保存文件
要保存文件，可选择【文件】|【保存】选项（工具栏：【标准】|【保存】），即可将文件保存到原来的目录。
如果需要将当前图形保存为另一个文件，可选择【文件】|【另存为】选项，打开【部件文件另存为】对话框，如图1-19所示。
在【文件名】下拉列表框中输入保存的名称，然后单击OK按钮即可。如果需要保存为其他类型，可以在【保存类型】下拉列表中选择保存类型。

UG软件不支持中文文件名，在文件名及文件所在的文件夹路径名中都不能含有中文字符。

如果需要更改保存的方式，可选择【文件】|【选项】|【保存选项】选项，在打开的【保存选项】对话框进行保存设置，如图1-20所示。对话框中各选项含义如下所示。
? 压缩保存部件  启用该复选框，将会对图形文件进行数据压缩。
? 生成重量数据	  启用该复选框，将对重量和其他特征进行更新。
? 保存JT数据  启用该复选框，将图形数据与Teamcenter可见数据集成。
? 保存图纸的CGM数据  启用该复选框，将同时保存图纸的CGM格式数据。
? 保存图样数据  该选项组中有否、仅图样数据、图样和着色数据三种保存方式供用户选择。
? 部件族成员目录  在该文本框中指明文件的存放路径，单击【浏览】按钮可改变路径。
4．关闭文件
在创建完成一份设计工作之后需要将该软件关闭。如果需要关闭文件，可选择【文件】|【关闭】选项，在弹出的子菜单中选择适合的选项执行关闭操作，如    图1-21所示。
当选择【选定的部件】选项时，UG NX 5将打开【关闭部件】对话框，如图1-22所示。该对话框中的主要选项含义如下所示。
? 顶层装配部件  在文件列表框中只列出顶层装配文件，而不列出装配文件中的组件名称。
? 会话中的所有部件  在文件列表框中列出当前进程中的所有  文件。
? 仅部件  关闭所选择的部件。
? 部件和组件  如果所选择的文件为装配文件，则关闭属于该装配文件的所有部件和组件。
? 关闭所有打开的部件  将关闭所有已经打开的文件。
? 如果修改则强制关闭  如果文件在关闭以前没有保存，则强行关闭该文件。
单击图形工作窗口右上角的按钮，将关闭当前工作窗口；如果选择【文件】|【退出】选项，或者单击UG NX 5标题栏中的按钮，将退出UG NX 5软件。

UG NX 5在退出时不会自动保存文件，也不提示是否要保存改变文件。因此在退出前，应确认已经将文件保存。

5．导入UG NX 5文件
导入文件功能用于与非UG用户的转换接口。当数据文件由其他工业设计软件建立时，它与UG系统的数据格式不一致，直接利用UG系统无法打开此类数据文件，文件导入功能使UG具备了与其他工业设计软件进行交互的途径。
要执行导入文件操作，可选择【文件】|【导入】选项，弹出【导入】子菜单，如图1-23所示，在该子菜单中显示了可以导入的文件类型。
UG NX 5可以导入IGES、DXF/DWG、CATIA、Pro/E实体等文件。例如要导入CATIA V5文件，可选择对应选项，即可打开【导入自CATIA V5选项】对话框，如图1-24所示。
            
图1-23 【导入】选项子菜单	图1-24 【导入自CATIA V5选项】对话框
单击该对话框中的【浏览】按钮，在打开的【CATIA V5部件文件】对话框中指定路径并选择CATIA文件，即可将该文件导入UG NX 5软件环境。
6．导出UG NX 5文件
导出文件与导入文件功能相似，UG NX 5可将现有模型导出为UG NX 5支持的其他类型的文件，如CGM、STL、IGES、DXF/DWG、CATIA等，还可以直接导出为图片格式。
要执行导出操作，可选择【文件】|【导出】选项，打开【导出】子菜单，如图1-25所示，在该子菜单中显示了支持导出的文件类型。
例如，选择该子菜单的CATIA V5选项，打开【导出至CATIA V5选项】对话框。在绘图区直接选取指定零件，单击【确定】按钮执行导出操作，如图1-26所示。
完成上述操作后，启用CATIA V5软件，选择【文件】|【打开】选项，即可指定该文件路径打开导出的文件，如图1-27所示。
        
图1-26  导出UG NX 5文件	图1-27  在CATIA V5中打开导出的文件
1.4.2  使用键盘和鼠标
对于UG NX 5初学者来说，鼠标和键盘操作的熟练程度直接关系到作图的准确性和速度，熟悉鼠标和键盘操作，有利于提高作图的质量和效率。
1．鼠标右键快捷菜单和菜单命令
在工作区单击右键，打开右键快捷菜单，从中选择相应的选项，或选择【视图】|【操作】选项，在打开的【操作】子菜单中选择相应的选项，对视图进行观察即可完成观察视图操作，其操作方法和作用同上述的各种按钮相同，这里就不再敖述。
2．鼠标操作
在UG NX 5中，利用鼠标可以对视图进行缩放、平移和旋转等操作，便于进行视图的观察。
? 缩放视图  利用鼠标进行视图的缩放操作包括3种方法：将鼠标置于工作区中，滚动鼠标滚轮；同时按下鼠标的左键和鼠标滚轮并任意拖动；或者按下Ctrl键的同时按下鼠标滚轮并上下拖动鼠标。
? 平移视图  利用鼠标进行视图平移的操作包括2种方法：在工作区中同时按下鼠标滚轮和右键，或者按下Shift键的同时按下鼠标滚轮，并在任意方向拖动鼠标，此时视图将随鼠标移动的方向进行平移。
? 旋转视图  在绘图区中按下鼠标滚轮，并在各个方向拖动鼠标，即可旋转对象到任意角度和位置。

当光标放在绘图区左侧或右侧，按住滚轮不放并轻微移动鼠标，光标变成，对象将沿X轴旋转；当光标放在绘图区下侧，按住滚轮不放并轻微移动鼠标，光标变成，对象将沿Y轴旋转；当光标放在绘图区上侧，按住滚轮不放并轻微移动鼠标，光标变成，对象将沿Z轴旋转。

3．使用键盘快捷键
在UG NX 5中，可利用键盘操作控制窗口操作，键盘及功能可参照表1-1所示。利用键盘不但可以进行输入操作，还可以在对象间切换。
表1-1  键盘及功能
键盘控制
键盘功能
Tab
在对话框中的不同控件上切换，被选中的对象将高亮显示
Shift+Tab
同Tab操作的顺序正好相反，用来反向选择对象，被选中的对象将高亮显示
方向键
在同一控件内的不同元素间切换
回车键
确认操作，一般相当于单击【确定】按钮确认操作
空格键
在对应的对话框中激活【接受】按钮
Shift+Control+L
中断交互


4．定制键盘
可对常用工具设置自定义快捷键，这样能够快速提高设计的效率和速度。在工程设计过程中，可通过设置快捷键的方式，快速执行选项操作。
要定制键盘，可选择【工具】|【定制】选项，打开【定制】对话框，单击该对话框中的【键盘】按钮，打开【定制键盘】对话框，如图1-28所示。
在该对话框中选择合适的类别，右方的【命令】列表框中将显示对应的命令选项，指定选项，即可在下方的【按新的快捷键】文本框中输入新的快捷键，单击【指派】按钮即可将快捷键赋予该选项，这样在操作过程中可直接使用快捷键执行相应操作。
1.4.3  设置工作平面
工作平面在进入各功能模块后方可设置，包括图形在绘图区中的网格显示、捕捉、工作平面上的突出对象显示等设置。
要设置工作平面，可选择【首选项】|【工作平面】选项，打开【工作平面首选项】对话框，如图1-29所示。该对话框提供了3种创建工作平面的方法，如下所述。
1．矩形均匀网格
选择【矩形均匀】网格类型，【栅格间距】面板将显示如图1-30所示的3个文本框，在这3个文本框中分别设置参数值，并启用【栅格设置】面板中的【显示排样】和【显示着重线】复选框，即可获得该类型网格。
2．矩形非均匀网格
选择【矩形非均匀】网格类型时，【栅格间距】面板将显示如图1-31所示的6个文本框，该网格类型与矩形均匀网格的不同之处在于：该网格类型可任意设置径向和角度间距，其他设置方法与该网格相同，这里不再赘述。
3．极坐标网格
选择【极坐标】网格类型时，【栅格间距】面板将显示如图1-32所示的6个文本框，设置网格参数值后，网格将按照Z轴方向旋转形成极坐标网格，启用【栅格设置】面板中的【显示排样】和【显示着重线】复选框，即可获得该类型网格。
              
图1-31  设置矩形非均匀网格	图1-32  设置极坐标网格
1.4.4  布局操作
视图布局是指将绘图窗口分解成多个视图来观察对象的管理方式，使用布局对当前多个视图的显示和排列进行控制，可对这些视图进行显示切换、定义和重新命名等，从而提高观察视图和作图的质量及效率。
要进行视图的布局操作，可选择【视图】|【布局】选项，弹出【布局】子菜单，如图1-33所示。选择该菜单中的选项，既可执行相应的视图布局操作，如下所述。
1．新建视图布局
在视图布局操作之前，首先要新建一个视图布局，方可在新创建布局中执行更新、保存和删除等操作。
要新建视图布局，可选择【视图】|【布局】|【新建】选项，打开【新建布局】对话框，如图1-34所示。在【名称】文本框中输入布局名称，然后在【布局】下拉列表中选择布局形式。此时，位于对话框下侧的视图布置按钮将被激活。选择布局类型并单击【应用】按钮，即可完成布局的创建。如图1-35所示即为新建的4个视图布局。
       
图1-34 【新建布局】对话框	图1-35  设置视图布局
2．保存布局
当建立了一个新的布局之后，可以将其保存起来，以便以后直接调用。保存布局有两种方式：一种是按照布局的原名保存，另一种是以其他名称保存，即另存为其他布局名称。
对于第一种操作，直接选择【布局】子菜单中的【保存】选项即可；对于后一种操作，可选择【另存为】选项，打开【保存布局为】对话框，如图1-36所示。在【名称】文本框中输入布局名称，即可保存该布局。
3．打开布局
打开布局的方法比较简单，选择【布局】子菜单中的【打开】选项，弹出【打开布局】对话框，如图1-37所示。在该对话框中选择要打开的布局，单击【确定】按钮即可。
4．更新显示
当用户对每个视图进行旋转等操作后，视图内容的显示会有一定的变化，由于计算机内部算法等原因，将会造成显示效果的不精确，甚至还会以原始的模式显示。
利用【更新显示】工具，系统将自动对视图进行更新操作。当对实体进行修改后，可以使用该工具使每一幅视图完全实时显示。利用【重新生成】工具，系统就会重新生成视图布局中的每个视图。
5．替换视图
利用替换视图工具，可以根据需要替换布局中的任意视图。要执行该操作，选择【替换视图】选项，打开【要替换的视图】对话框，其列表框中列出了布局中各视图的名称，单击需替换视图的名称后单击【确定】按钮，将打开【替换视图用...】对话框，选取需要的视图后单击【确定】按钮，即可完成视图的替换操作，如图1-38所示。
6．删除一个布局
在UG NX 5中，可根据设计的需要删除多余的布局。方法是：选择【删除】选项，打开【删除布局】对话框，从该对话框的当前文件布局列表框中选择要删除的视图布局，系统即可删除该视图布局。
1.4.5  设置工作图层
图层用于在三维空间中使用不同的虚拟层次来管理要创建的模型，可对这些层次进行显示、隐藏、可逆操作或者不可逆操作，而不会影响模型的空间位置和相互关系。
在UG NX 5建模过程中，图层可以很好地将不同地几何元素和成型特征分类，不同的内容放置在不同的图层，便于对设计的产品进行分类查找和编辑。另外，对于任何一个零件可创建1~256个图层，并且对于每个图层上的对象均不限数量。
1．图层的设置
在一个部件的所有图层中，只有一个图层是当前工作层，要对指定层进行设置和编辑，首先要将其置为工作图层，因而图层设置即是对工作图层的设置。
要执行图层设置，可选择【格式】|【图层设置】选项，打开【图层设置】对话框，如图1-39所示。
该对话框中的选项含义及设置方法可参照表1-2所示。
表1-2 【图层设置】对话框各选项含义及设置方法
选项
含义及设置方法
工作
用于输入需要设置为当前工作图层的层号。在该文本框中输入所需的工作层层号后，系统将会把该图层设置为当前的工作层
范围或类别
用来输入范围或图层种类名称以便进行筛选操作。当输入种类的名称并按回车键后，系统会自动将所有属于该种类的图层选中，并自动改变其状态
类别过滤器
该选项右侧的文本框中默认的“*”符号表示接受所有的图层种类；下部的列表框用于显示各种类的名称及相关描述
编辑类别
用于对所选的图层种类进行修改、建立或删除操作，以便更快地查找或编辑对象元素
信息
用于查看零件文件所有图层和所属种类的相关信息，选择该选项将打开【信息】对话框
图层/状态
用来显示当前图层的状态、所属的图层种类和对象的数目等。双击需要更改的图层，系统会自动切换其显示状态。在列表框中选取一个或多个图层，通过选择下方的选项可以设置当前层状态
图层显示控制
用于控制【图层/状态】列表框中图层的显示类别，其中【所有图层】指图层状态列表中显示所有的层；【含有对象的图层】指图层列表中仅显示含有对象的图层；【所有可选图层】指仅显示可选择的图层
显示对象数量
用来控制在【图层/状态】列表框中显示各个图层中对象的数目。启用该复选框，在【图层/状态】列表框中各图层层号右侧显示该图层所包含的对象数量
显示类别名
用来控制【图层/状态】列表框中图层所属的种类名称。启用该复选框，在【图层/状态】列表框中将显示各图层所属的种类名称
全部适合后显示
用于在更新显示前符合所有过滤类型，启用该复选框，使对象充满显示区域



2．图层操作
在创建比较复杂的实体模型时，通过图层操作可隐藏一部分或某个方位的视图，以及对指定图层进行移动和复制等操作，以便于观察和创建模型。
? 图层在视图中的显示设置
在创建模型时，设置图层过多会直接影响绘图的速度和效率。因而，对图层可见性的设置显得极为重要。
要进行图层显示设置，可选择【格式】|【图层中可见层】选项，打开【视图中的可见图层】对话框，直接单击【确定】按钮，在弹出的对话框中选择指定图层，并单击【不可见】按钮，即可获得如图1-40所示的图层效果。
? 移动至图层
在创建实体时，如果在创建对象前没有设置图层，或者由于设计者的误操作，把一些不相关的元素放在了一个图层，可将对象从一个图层移动至另一个图层。
要移动图层，可选择【格式】|【移动至图层】选项，打开【类选择】对话框，选取某个对象后，将弹出如图1-41所示的【图层移动】对话框。
在【目标图层或类别】文本框中输入层名，单击【确定】按钮，所选择的对象将移动至指定的层中。如果还需要移动别的对象，可以单击【选择新对象】按钮，此时将返回到【类选择】对话框，具体的操作方法同上所述。
? 复制至图层
可以将对象从一个图层复制到另一个图层。其操作方法和【移动至图层】相同，两者的不同点在于：利用该命令复制的对象将同时存在于原图层和目标图层中。
1.4.6  使用基本工具
在UG NX 5的模型设计中，几乎每一步都牵扯一些基本操作，例如，选择点定位特征、创建矢量以确定方向，调整坐标系以便于创建模型，这些都是UG NX 5的基本操作和设计基础。
1．点构造器
在UG NX 5建模过程中，经常需要指定一个点的位置（例如，指定直线的起点和终点、指定圆心位置等），可以使用点构造器确定点位置。
在绝大多数情况下，使用【捕捉点】工具栏可以满足捕捉要求，如果需要的点不是上面的对象捕捉点，而是空间的点，可使用【点】对话框定义点。选择【信息】|【点】选项，将打开【点】对话框，如图1-42所示，其中提供了如下两种定义点的方式。
? 捕捉点定义点
在【点】对话框的上部是捕捉点工具图标，即利用点的智能捕捉功能，自动捕捉对象上的现有点（例如端点、交点、象限点等），或者根据需要创建新的点，如光标位置、现有点等。捕捉和创建点的类型主要通过在【类型】下拉菜单中选择，各选项创建点的方法可参照表1-3所示。
表1-3  点的类型和作用
点类型
创建点的方法
自动判断的点
根据光标所在位置，系统自动捕捉对象上现有的关键点（如端点、交点和控制点等），它包含了所有点的选择方式
光标位置
该捕捉方式通过定位光标的当前位置来构造一个点，该点即为XY面上的点
现有点
在某个已存在的点上创建新的点，或通过某个已存在点来规定新点的位置
端点
在鼠标选择的特征上所选的端点处创建点，如果选择的特征为圆，那么端点为零象限点
控制点
以所有存在的直线的中点和端点、二次曲线的端点、圆弧的中点、端点和圆心或者样条曲线的端点极点为基点，创建新的点或指定新点的位置
交点
以曲线与曲线或者线与面的交点为基点，创建一个点或指定新点的位置
圆弧/椭圆/球中心
该捕捉方式是在选取圆弧、椭圆或球的中心处创建一个点或规定新点的位置
续表    
点类型
创建点的方法
圆弧/椭圆上的角度
在与坐标轴XC正向成一定角度的圆弧或椭圆弧上构造一个点或指定新点的位置
象限点
在圆或椭圆的四分点处创建点或指定新点的位置
点在曲线/边上
通过在特征曲线或边缘线上设置U参数来创建点
面上的点
通过在特征面上设置U参数和V向参数来创建点



? 输入坐标值定义点
在该对话框中的【坐标】面板中，用户可直接输入X、Y、Z轴的坐标值来定义点。设置坐标值需要指定是相对于WCS（工作坐标系）还是绝对坐标系。通常情况下，使用WCS，因为绝对坐标系是不可见的，如图1-43所示。
2．矢量构造器
在UG NX 5的某些应用过程中，需要定义方向和指定轴线位置，这时可以使用矢量构造器来确定矢量方向（即构造方向）。
矢量构造器与点构造器一样，并非是一个单独的命令，在特征创建过程中，当需要指定特征的构造方向时，自动打开【矢量】对话框，该对话框用于辅助构造矢量方向，如图1-44所示，共包含14种指定矢量方向的方式，可参照表1-4所示。
表1-4 【矢量】对话框中指定矢量的方法
矢量类型
指定矢量的方法
自动判断的矢量
系统根据选取对象的类型和选取的位置自动确定矢量的方向
两点
通过两个点构成一个矢量。矢量的方向是从第一点指向第二点。这两个点可以通过被激活的【通过点】面板中的【点构造器】或【自动判断点】工具确定
与XC成一角度
用以确定在XC-YC平面内与XC轴成指定角度的矢量，该角度可以通过激活的【角度】文本框设置
边缘/曲线矢量
根据现有的对象确定矢量的方向。如果对象为直线或曲线，矢量方向将从一个端点指向另一个端点。如果对象为圆或圆弧，矢量方向为通过圆心的圆或圆弧所在平面的法向方向
在曲线矢量上
用以确定曲线上任意指定点的切向矢量、法向矢量和面法向矢量的方向
面的法向
以平面的法向或者圆柱面的轴向构成矢量
正向矢量、、
分别指定X、Y、Z正方向矢量方向
负向矢量、、
分别指定X、Y、Z反方向矢量方向
按系数
该选项可以通过【笛卡尔】和【球坐标系】两种类型设置矢量的分量确定矢量方向


3．坐标系构造器
在UG NX系统中包括3种坐标系，分别是绝对坐标系（ACS）、工作坐标系（WCS）、特征坐标系（FCS），而可用来操作和改变的只有工作坐标系（WCS）。使用工作坐标系可根据实际需要进行构造、偏置、变换方向或者对坐标系本身保存、显示和隐藏。
（1）选择类型建立坐标系
坐标系与点和矢量一样，都允许构造。利用坐标系构造工具，可以在创建图纸的过程中根据不同的需要创建或平移坐标系，并利用新建的坐标系在原有的实体模型上创建新的实体。
要构造坐标系，可选择【视图】|【方位】选项，打开CSYS对话框，如图1-45所示的。在该对话框中，可以选择【类型】下拉列表中选项来选择构造新坐标系的方法，可参照表1-5所示。
表1-5  构造坐标系的方法
坐标系类型
构造方法
动态
用于对现有的坐标系进行任意的移动和旋转，选择该类型坐标系将处于激活状态。此时拖动方块形手柄可任意移动，拖动极轴圆锥手柄可沿轴移动，拖动球形手柄可旋转坐标系
自动判断
根据选择对象的构造属性，系统智能地筛选可能的构造方式，当达到坐标系构造的唯一性要求时系统将自动产生一个新的坐标系
原点、X点、Y点
用于在视图区中确定3个点来定义一个坐标系。第一点为原点，第一点指向第二点的方向为X轴的正向，从第二点到第三点按右手定则来确定Y轴正方向
X轴、Y轴、原点
用于在视图区中确定3个点来定义一个坐标系。第一点为X轴的正向，第一点指向第二点的方向为Y轴的正向，从第二点到第三点按右手定则来确定原点
Z轴、X点
通过指定X轴正方向和X轴的一个点来定义坐标系位置，Y轴正向按右手定则确定
对象的CSYS
通过在视图中选取一个对象，将该对象自身的坐标系定义为当前的工作坐标系。该方法在进行复杂形体建模时很实用，它可以保证快速准确地定义坐标系
点、垂直于曲线
直接在绘图区中选取现有曲线并选择或新建点，进行坐标系定义。所选取的曲线方向为Z轴方向，点所在的轴为X轴，根据右手定则得到Z轴方向
平面和矢量
选择一个平面和构造一个通过该平面的矢量来定义一个坐标系
三平面
通过指定的3个平面来定义一个坐标系。第一个面的法向为X轴，第一个面与第二个面的交线方向为Z轴，三个平面的交点为坐标系的原点
绝对CSYS
可以在绝对坐标(0、0、0)处，定义一个新的工作坐标系
当前视图的CSYS
利用当前视图的方位定义一个新的工作坐标系。其中XOY平面为当前视图所在平面，X轴为水平方向向右，Y轴为垂直方向向上，Z轴为视图的法向方向向外
偏置CSYS
通过输入X、Y、Z坐标轴方向相对于圆坐标系的偏置距离和旋转角度来定义坐标系



（2）操作坐标系
在创建较为复杂的模型时，为了方便模型各部位的创建，经常要对坐标系进行原点位置的平移、旋转、各极轴的变换、隐藏、显示或者保存每次建模的工作坐标系。
选择【格式】|WCS选项，在弹出的子菜单中选择指定的选项，即可执行各种坐标系操作，如图1-46所示，各选项含义及使用方法如下所述。
? 显示WCS
用以显示或隐藏当前的WCS坐标。选择该选项，如果系统中




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