第1章 UG编程基本操作及加工工艺介绍

第3章三维基础功能的应用本章将主要介绍UG软件的一些基本操作，主要目的是让读者熟悉UG的基本应用，以便能快速掌握后面章节的内容。UGNX5中文版设计基础与实践教程603.1〖捕捉点〗工具条功能的应用在绘图过程中，需要经常捕捉特征点进行操作，而快速地捕捉到需要的点，则可保证绘图的正确性并提高绘图速度。UG软件提供自动捕捉点的功能，捕捉点的类型可以通过〖捕捉点〗工具条进行设置，如图3-1所示。图3-1〖捕捉点〗工具条表3-1列出了捕捉点功能的应用说明及图解。表3-1捕捉点功能的应用说明及图解功能选项说明图解〖端点〗捕捉所有图素的端点。捕捉曲线和实体（曲面）边缘的端点位置〖中点〗根据直线或圆弧的长度，捕捉直线或圆弧的中间位置中点图标端点图标每个捕捉点功能都对应一个相应的图标，单击按钮使按钮凹下去并亮起来，则表示该按钮已经被激活，可以捕捉相应的点了。端点点在曲面上中点控制点交点圆弧中心象限点点在曲线上现有点第3章三维基础功能的应用61续表功能选项说明图解〖控制点〗根据曲线捕捉控制点，同时也包括〖端点〗和〖中点〗的功能〖交点〗捕捉所有相交图素的交点〖圆弧中心〗捕捉圆、圆弧或椭圆的圆心〖象限点〗捕捉圆、圆弧或椭圆的象限点，也就是捕捉圆、圆弧或椭圆的0°、90°、180°和270°四个位置〖现有点〗捕捉已存在的点选择已存在的点交点图标圆弧中心图标象限点图标控制点图标（中点）控制点图标（端点）UGNX5中文版设计基础与实践教程62续表功能选项说明图解〖点在曲线上〗捕捉曲线上任意位置上的点〖点在曲面上〗捕捉在曲面上任意位置上的点3.2〖视图〗工具条功能的应用视图功能包括适合窗口、根据选择调整视图、缩放、放大/缩小、旋转、平移、设置为WCS、视图显示、视图视角等功能，如图3-2所示。图3-2〖视图〗工具条在绘图区空白处中单击鼠标右键会弹出快捷菜单，包括适合窗口、缩放、旋转和平移等选项，如图3-3所示。根据选择调整视图缩放适合窗口放大/缩小旋转平移设置为WCS视图显示视图视角点在曲面上图标点在曲线上图标第3章三维基础功能的应用63图3-3右键快捷菜单（1）〖适合窗口〗：视图处于过大或过小的显示状态，都可以以适中的状态显示视图，如图3-4所示。图3-4适合窗口（2）〖根据选择调整视图〗：使工作视图适合当前选定的对象。必须要选择模型特征才可以将此功能激活，否则其功能按钮处于灰色状态。（3）〖缩放〗：在设计区域出现缩放的图标时，可通过窗选要缩放的视图实现缩放视图的操作。（4）〖放大/缩小〗：在设计区域出现放大/缩小的图标时，可通过上下移动鼠标实现放大或缩小视图的操作。（5）〖旋转〗：在设计区域出现旋转的图标时，可通过移动鼠标实现旋转视图的操作。（6）〖平移〗：在设计区域出现平移的图标时，可通过移动鼠标实现平移视图的操作。按Ctrl+F组合键，即可将当前的视图以最合适的大小和位置显示出来。在实际设计中，可以通过滚轮鼠标（中键）来控制图形缩放，或按F7键进行缩放图形。同时按住鼠标左、右键不放，并通过上下移动鼠标即可实现放大或缩小视图的操作。在实际设计中，按住鼠标中键并移动鼠标即可旋转图形，或按F7键进行旋转图形的操作。同时按住鼠标中键和右键不放，并通过移动鼠标即可实现平移视图的操作。UGNX5中文版设计基础与实践教程64（7）〖设置为WCS〗：将工作视图切换到WCS的XC-YC平面，如图3-5所示。图3-5设置为WCS视图视角的应用在设计过程中，需要经常改变视角来观察模型，或调整模型以线框或着色图来显示，有时还需要多幅图形结合起来分析，因此模型不仅与视图有关，也和模型的位置、大小相关联。观察模型常用的方法有放大、缩小、旋转和平移等，而多幅视图是通过〖布局〗选项来实现的。在〖视图〗工具条中单击〖等轴测〗按钮右边的下三角按钮，弹出〖视图显示〗下拉菜单，如图3-6所示。图3-6〖视图显示〗下拉菜单表3-2列出了视图显示的应用说明及图解。表3-2视图显示的应用说明及图解图标说明图解〖正二等侧视图〗将模型特征以正二等侧视图来显示快捷键是Home第3章三维基础功能的应用65续表图标说明图解〖俯视图〗将模型零件以俯视图来显示快捷键是Ctrl+Alt+T〖正等轴测视图〗将模型零件以正等轴测视图来显示快捷键是End〖左视图〗将模型零件以左视图来显示快捷键是Ctrl+Alt+L〖前视图〗将模型零件以前视图来显示快捷键是Ctrl+Alt+FUGNX5中文版设计基础与实践教程66〖右视图〗将模型零件以右视图来显示快捷键是Ctrl+Alt+R续表图标说明图解〖后视图〗将模型零件以后视图来显示〖仰视图〗将模型零件以仰视图来显示以视图的摆放状态并以最小的角度旋转，如图3-7所示。以选择基准平面或特征表面并以最小的角度旋转，如图3-8所示。第3章三维基础功能的应用67图3-7视图的摆放状态图3-8选择特征表面选择特征表面视图的摆放状态UGNX5中文版设计基础与实践教程683.3〖分析〗工具条功能的应用分析功能中的〖测量距离〗选项，如图3-9所示。通过此功能可以进行距离、投影距离、屏幕距离、长度、半径和组间距等操作。图3-9〖分析〗工具条测量距离的应用测量距离是指计算两个对象之间的距离、曲线长度、圆弧半径、圆形边缘或圆柱面等参数。在建立模型的过程中，可以应用该菜单中的各种分析命令，及时分析设计模型，并根据分析结果修改设计参数，以提高设计的可靠性和设计效率。在〖分析〗工具条中单击〖测量距离〗按钮后弹出〖测量距离〗对话框，如图3-10所示。图3-10〖测量距离〗对话框测量距离第3章三维基础功能的应用69（1）类型：包括〖距离〗、〖投影距离〗、〖屏幕距离〗、〖长度〗、〖半径〗和〖组间距〗等6种选项。〖距离〗：测量两个对象之间的距离。选择的对象类型有点、线、面、体和边缘等，如图3-11所示。〖投影距离〗：以选择的（X、Y、Z轴）或已有的直线、平面作为矢量，然后依次选择起始图素和终止图素，从而测得两者的竖直距离，如图3-12所示。图3-11测量距离图3-12测量投影距离〖屏幕距离〗：通过捕捉屏幕上的两点测得物体的大概距离，多用于编程加工时的测量。〖长度〗：直接对已有的曲线或实体、曲面的边缘进行测量，如图3-13所示。〖半径〗：选择实体边缘（圆弧），如图3-14所示。图3-13测量长度图3-14测量半径（2）〖起点〗：捕捉模型的第一点作为起点，如图3-11所示。（3）〖端点〗：捕捉模型的第二点作为端点，如图3-11所示。（4）〖结果显示〗：选中〖显示信息窗口〗选项，然后测量出的模型数据，同时信息窗口也显示出一些详细的信息，如图3-15所示。起点端点矢量端点实体边缘作为测量的长度实体边缘作为测量的半径起点UGNX5中文版设计基础与实践教程70图3-15结果显示3.4〖实用工具〗（图层）工具条的应用为了方便管理，可以在设计的产品过程中按照创建的辅助线、面、实体等特征进行归类管理；在一个装配图中将产品的零件名称进行归类管理；在模具设计中可将模具的各个结构零件名称进行归类管理。这样不仅能提高设计速度，还能提高模型的质量。图层功能包括图层设置、图层在视图中可见、图层类别、移动至图层和复制至图层等功能，如图3-16所示。图3-16〖实用工具〗工具条图层设置图层类别移动至图层图层在视图中可见复制至图层第3章三维基础功能的应用713.4.1图层设置图层设置是指将不同的几何对象（包括特征和图素）设置在不同的图层中，可设置为〖可选〗、〖作为工作层〗、〖不可见〗和〖只可见〗等选项。在〖实用工具〗工具条中单击〖图层设置〗按钮，弹出〖图层设置〗对话框，如图3-17所示。图3-17〖图层设置〗对话框（1）〖工作〗：在此输入框中输入“50”，然后单击按钮，可以将“50”图层作为工作层，如图3-18所示。UGNX5中文版设计基础与实践教程72图3-18工作层（2）〖范围或类别〗：选择作为分组的依据范围和目录。（3）：显示所有在〖图层/状态〗列表中显示的层的详细信息，如图3-19所示。图3-19〖信息〗对话框和显示窗口图层号为“50”的层作为工作层第3章三维基础功能的应用73（4）〖图层/状态〗：设置图层号的几何对象和视图是可见且可选择的。：设置图层号的几何对象是可见且可选择的，并且以该图层作为工作图层，即新创建的图素都会自动放至该图层中。：设置图层号的几何对象在视图上是不可见的。：设置图层号的几何对象在视图上是可见的，但不可以选择。（5）〖显示对象数量〗：显示图层内的对象数量。（6）〖显示类别名〗：显示所属的层组名称。（7）〖全部适合后显示〗：控制视图显示状态。3.4.2移动至图层移动至图层是指将几何对象从一个图层中移到另一个图层中。在〖实用工具〗工具条中单击〖移动至图层〗按钮，弹出〖类选择〗对话框，如图3-20所示。选择要移动的对象并单击鼠标中键，弹出〖图层移动〗对话框，如图3-21所示。图3-20〖类选择〗对话框图3-21〖图层移动〗对话框（1）〖目标图层或类别〗：将选择的对象放置到目标图层或类别，当选择相应的目标图层时，在目标图层或类别的对话框中将显示相应的图层号。可以先选择要移动的对象，然后在〖实用工具〗工具条中单击〖移动至图层〗按钮，即弹出〖图层移动〗对话框，如图3-21所示。UGNX5中文版设计基础与实践教程74（2）〖类别过滤器〗：为了便于管理，可以将多个或单个图层按照相应的属性进行归类并命名。系统默认了一些类别，如CURVES、DATUMS、SHEETS、SKETCHES和SOLIDS等。（3）〖图层〗：图层列表框中将显示相应的图层及状态。（4）：重新显示选择的几何图素。（5）：重新选择新的几何图素。3.5实用工具（工作坐标系）工具条功能的应用在设计的过程中遇到一些复杂的产品，如要设置特定的角度或距离参数时，需预先创建出工作坐标系，从而得到精确又快速的辅助设计功能。在UG系统中共包含了三种坐标系方式，分别是绝对坐标系ACS（AbsoluteCoordinateSystem）、工作坐标系WCS（WorkCoordinateSystem）和机械坐标系MCS（MachineCoordinateSystem）。它们都符合右手法则，如图3-22所示。图3-22坐标系右手法则ACS是系统默认的坐标系，其原点永远不变；WCS是UG系统提供给用户的坐标系统，用户可以根据需要任意移动它的位置，也可以设置属于自己的WCS；MCS一般用于模具设计加工中。在UG中最常使用的是WCS坐标系统，下面就介绍一下UG中关于WCS坐标系的操作功能。在UG建模过程中，坐标系是构造一切几何对象的原始基准，使用的坐标系主要有两种形式：绝对坐标系（ACS）与工作坐标系（WCS）。本小节将介绍有关WCS（工作坐标系）的一些操作功能，其中包含了坐标系原点的设置、动态、旋转、定位、显示和保存等操作，如图3-23所示。旋转轴旋转方向显示WCSWCS原点旋转WCSWCS动态WCS方向设置为绝对WCS存储WCS第3章三维基础功能的应用75图3-23〖实用工具〗工具条图3-24WCS功能快捷菜单选项除了在〖实用工具〗工具条中可以使用其功能，还可以在菜单栏中依次选择〖格式〗/〖WCS〗选项，弹出功能快捷菜单选项，如图3-24所示。UGNX5中文版设计基础与实践教程763.5.1显示WCS显示WCS即指显示WCS（工作坐标系），定义XC-YC平面。大部分几何体在该平面上创建。3.5.2WCS动态WCS动态是指动态移动和重定位WCS，也即辅助快速平移或旋转工作坐标系（WCS），并给出实时反馈。WCS动态通过操作杆来操作。有三个旋转点（YC-ZC、XC-ZC、XC-YC旋转杆），三个移动杆（XC、YC、ZC移动杆），一个原点杆（动态坐标原点杆），如图3-25所示。图3-25WCS动态为了更系统地掌握WCS动态功能，下面详细地介绍进入WCS动态、平移WCS动态、旋转WCS动态和退出WCS动态等功能。1．进入WCS动态XC、YC、ZC移动杆动态坐标原点杆YC-ZC、XC-ZC、XC-YC旋转杆除了在〖实用工具〗工具条中单击〖显示WCS〗按钮显示或隐藏