UGS 企业PLM 解决方案与NX

1、第1篇 入 门TOC o 1-4 h z u第1章 绪 论1.1 UGS 企业PLM 解决方案与NX 1.1.1 产品生命周周期管理（PLM）解决方案UGS产品生命命周期管理解决方案案如图1-11所示。图1-1 UUGS PLLM解决方案案PLM Sollutionns 软件解解决方案的目目标是改进产产品生命周期期管理，主要要包括以下几几个 方方面：减少产品上市时时间，实现产产品创新。减少开发成本。捕捉和再使用知知识。UGS PLMM Soluutionss主要产品系系列包括：NX：转变产品品开发。Tecnomaatix：转变制造和和生产。PLM Commponennts：为了标准化和协同工工

2、作能力开放放的解决方案案。Teamcennter：捕捉和共享享产品知识。Solid EEdge：将将竞争的优势势进展到三维维。1.1.2 NX转变产产品开发过程程NX 产品系列列功能是转变变产品开发过过程、实现数数字化产品开开发。如图11-2所示，它涉及产品设设计、仿真和和制造中开发发过程的全范范围，包括产产品概念设计计、式样造型型设计、结构构细节设计、性性能仿真、工工装设计和加加工。图1-2 NNX 转变产产品开发过程程1.1.3 NX特点NX 是一个交交互的计算机机辅助设计、计计算机辅助制制造和计算机机辅助工程（CCAD/ CAM/CCAE）系统统。CAD 功能自动化化是在今天制造造公司中

3、见到到的一般工程程、设计和制制图能力；CAM 功功能利用NXX描述完成零零件的设计模模型，为现代机床床提供NC 编程；CAE 功功能横越一广广范围的工程学学科，提供许多的的产品、装配配和零件的性性能仿真能力力。 NX是一全三维维、双精度系系统，它允许许用户精确地描描述几乎任一一几何形状。通通过组合这些些形状，用户户可以设计、分分析产品和建建立他们的工程图图。 一旦设计完成，制造应用允允许用户选择描述述零件的几何何体，加入制造信信息，如刀具直径径并自动生成成一刀具位置置，源文件（CCLSF），它它可被用来驱驱动大多数NNC机床。NX特点如下：知识驱动自动化化：确保业界界最佳实践可可重复性和运运用

4、企业的专专门技术。基于系统的建模模：能够再使使用覆盖很复复杂的产品工工程信息。集成的协作：运运用产品开发发团队所有成成员的创新。开放式的设计：通过无缝的的信息通信集集成供应商链链。生产证实的应用用：集成从概概念设计到制制造的完整的的工程生命周周期。NX4 是UGGS 旗帜产产品开发解决决方案的最近近的主要版本本。此版本带带来大量的支支持产品和过过程创新的新新的计算机辅辅助设计、计计算机辅助工工程和计算机机辅助制造（CCAD/CAAE/CAMM）能力。NX4的特点如如下：为了数字化产品品开发集成的的自动化。 在所有开发学科科中的新能力力，包括工业设设计、仿真、工工装、加工和和管理。在一个全面的产

5、产品生命周期期管理（PLLM）解决力力案内的领先先前沿的CAAD、CAEE和CAM技技术。 NX4的优点如如下：支持在产品和过过程中的创新新。 使得能够实现产产品开发的转转变。 通过协作、自动动化和重用资资源，减少开开发时间和成成本。用仿真、确认和和优化改进质质量和性能。1.2 NXX应用模块NX功能被划分分成共同功能的一系系列“应用（Appliicatioon）”，如图1-33所示。这些些应用由一个个称为NX Gatewway的首要要必备的应用用支持。每一一个NX用户户必须有 NNX Gatteway，其他是可选项，并可被配置置以适合于每一一个个别用户户的需求。 图1-3 NNX 应用下下拉

6、菜单与工工具条1.2.1 设计输入通过打开一部件件文件和从菜菜单栏选择一个应应用与NX交交互。初始程程序是从菜单单栏选择一选项项，然后响应显显示的对话框框，在NX主应应用窗口内建建立设计，如图1-44所示。图1-4 初初始程序利用NX，可以以建立、存储储、恢复和操操纵设计与制制造信息，典典型地通过建建立描述一零零件的几何体体开始工作。NNX 系统允允许用户建立零件件的全三维模模型，它可以以永久地被存存储。存储的部件随后后可用于： 产生全尺寸的工工程图。生成NC 加工工指令。生成分析过程如如有限元分析析的输入。一个部件是由在在设计过程中中创建的对象象组成。对象象有以下分类： 几何对象：点、曲曲线

7、和片体。文本对象：注释释、标记和尺尺寸。属性：颜色、线线型与线宽。在NX中，对象象按照欧几里里得几何学协协定建立（即即线没有宽度度，点没有大大小等）。 1.2.2 应用模块简简介1. 入口（GGatewaay）Gatewayy 允许打开开已存部件文文件、建立新新部件文件、存存储部件文件、绘绘制工程图和和屏幕布局、读读入和写出各各种类型文件件和其他通用功能。它它也提供统一一的视图显示示操作、屏幕幕布局和层功功能、工作坐坐标系（WCCS）操纵、对对象信息和分分析及存取在在线帮助。 Gatewayy 是对所有有其他交互应用的的首要必备的的应用。当打打开NX时，它是用户进入的第第一个应用。通通过应用下

8、拉拉菜单选择它它，可以在任何何时候从其他他应用返回GGatewaay。 2建模（Moodelinng）（1）实体建模模（Solidd Modeeling）这个通用的建模模应用支持二二维和三维线线框模型、扫扫掠和旋转体体的建立、布尔操作和和基本的相关关编辑。实体体建模是特征征建模与自由由形状建模的的首要必备的的应用。 （2）特征建模模（Featuures MModeliing）这个基于特征的的建模应用支支持标准的设设计特征（DDesignn Feattures），如孔、键槽和型腔的建立与相关编辑。它允许用户挖空实体模型并建立薄壁对象。一个特征可以相对于任一其他特征定位，对象可以被实例引用建立关联

9、的特征集。 （3）自由形状状建模（Free-Form Modelling）这个复杂形状建建模应用支持持复杂曲面和和实体模型的的建立。某些些可用的技术术是通用的沿沿曲线扫掠；利用1、22和3 轨道道方法按比例例地展开形状状；利用标准准的二次曲线线方法放样成成形；点和曲曲线网格。 （4）钣金特征征建模（Sheett Metaal Feaature Modelling）这个基于特征的的建模应用支支持专门钣金金特征，如弯边、肋肋骨和与位于于它们下面曲曲面形状一致致的剪切口的的建立。这些些特征可以在在钣金设计应应用中被操纵纵，仿真零件的的成形与展平平。这个实践践允许在设计计时合并制造造概念的设计计到用户

10、的部件中中。实体建模模与钣金设计计是对某些应用的首要要必备的应用用。 （5）用户定义义特征（User-Definned Feeaturees）此应用提供一交交互的方法去去捕捉和存储储部件家族，为为了利用一用用户定义特征征（UDF）概概念方便地恢恢复和编辑。当当启动时它允允许取一个利利用标准NXX建模工具建建立的已存相关实体体模型和在参参数间建立的的关系、定义义特征变量、设设置默认值和和决定通用形形状，获得特特征。通过任任何人利用特特征建模应用用可以存取驻驻留在一库中中的已存UDDFs。 3. 装配 （AAssembblies）此应用支持“自自顶向下（ttop-doown）”和“从底向上（bbo

11、ttomm-up）”装配建模，它提供对装装配层级的快快速往返移动动并允许直接接存取任一组组件或子-装装配的设计模模型。它支持持“在上下文中中设计”的方法，在在此方法中当当工作在装配配的上下文中中时，可以对任一一组件的设计计模型做改变变。 4. 几何公差差模块 （GGeomettric TToleraancingg Moduule）几何公差模块也也称为“几何尺寸与与公差GD&T”，它让用户捕捕捉公差。 5. 产品和制制造信息（PPMI Inntroduuctionn）产品和制造信息息（PMI）是是一组注释工工具，它可以以用于在三维维环境中对产品形成文档档说明。它允允许用户定义比在在二维工程图图上

12、更有用的的信息，例如如每个PMII对象可以有有关联的几何何体，因此传传递信息到下下游应用。PMI 对象包包括：3D尺寸。基准（也称为基基准特征符号号）。基准目标。特征控制框架。3D 注释。注解。几何公差。安全记号。用户定义的PMMI。当在其他应用中中，如Gatteway和和Modelling ，可可以使用PMMI 应用。 6. 分析（AAnalyssis）（1）注塑模流流动分析（Moldfflow）此应用用于分析析在一注射模模中熔化塑料料的流动，在部件中构构建一有限元元网格并描述述模具与塑料料条件。分析析包可以重复复地运行以决决定最适宜条条件，产生表表格式和图解解两种结果。此此应用节约设计、模

13、具具制造和材料料成本。 （2）运动应用用（Motioon Appplicattion）此应用提供成熟熟的、完善的的、灵活的和和广泛的建模模能力，它致力于机机构联接设计计的所有方面面，从概念（综综合）到仿真真原型（消隐隐的表面动画画）。它的完完全的设计和和编辑能力允允许用户开发任一一 N-连杆杆机构、执行行运动学分析析和以多种格格式提供可了解的分分析结果。此此应用也提供供了一个到第三三方动态分析析程序的界面。 （3）Geneerativve Moddelingg（ICAD）此应用能实现在在ICAD和和NX间线框框和实体几何何体的双向转转换。ICAAD 是一个个基于知识的的工程系统，它它允许产品模

14、模型信息（物物理属性如几几何体、材料料类型和功能能的约束）的的符号描述和和处理信息（如如分析、制造造和测试）。7. 制图（DDraftiing）制图应用允许用用户从在一建建模应用中建建立三维模型型或利用构入入内部的曲线线/草图工具具建立二维工工程图。制图图支持图布局局的自动建立立，包括正交交视图投射、剖剖截视图、辅辅助和细节视视图以及等角图，也支支持视图相关关和自动消隐隐线编辑。 8. 高质量图图像（Higgh Quaality Imagee）高质量图像模块块提供附加的的图像能力到到 Vieww Visuualizaation High Qualiity Immage 选选项，结果生生成逼真照

15、片片的图像。逼逼真照片的图图像呈现附加加的视觉信息息，如反射、透透明度、颜色色和纹理，使在屏屏幕上的图像像更像是一真实部部件的照片。高高质量图像可可用于产品原原型、市场可可视图像或简简化为上好的的通信工具。9. 知识熔接接（Knowwledgee Fusiion）NX知识熔接应应用提供一图图形用户界面，允许用户户应用工程知知识驱动规则则和设计意图图到NX中的的几何模型和和装配。 可以触发Knoowledgge Fussion 应应用到接通和和关断，它提供KFF用户一个更更好的开发环环境，它也防止不不期待使用KKF的新用户户由KF菜单单选项引起的的困惑。NX 提供一默默认客户来控制当退出出NX和

16、再启启动NX时恢恢复它到哪个设置及NX是否存存储KF的当前前状态（触发发到On 或或Off）。 10. 制造（MManufaacturiing）（1）基本加工工和编辑（Basicc Machhiningg and Editiing）此应用支持对NNC 加工的的CLSFss的建立与编编辑，它也含有执执行点到点和和类似APT驱动动曲线加工操操作的软件。 （2）铣（Miill）此应用提供专门门铣轮廓和铣铣型腔交互操操作的能力（22轴和2.55轴加工）。 （3）多轴铣（Multii-Axiss Milll）此应用提供专门门复杂铣交互互操作的能力力（3轴和5轴加工）。 （4）车（Laathe）此应用提供

17、专门门车交互操作作的能力（粗粗车、精车、钻钻孔、车沟槽槽和螺纹）。（5）图形后置置处理器应用用（GPM/MMDFG）图形后置处理器器应用（GPPM）支持适适合专门机床床/控制器组组合的输入需需求刀轨格式式化。机床数数据文件生成成器（MDFFG）是一生生成要求的MMDFs的菜菜单驱动程序序。 11. 开放的的用户界面设计（OOpen UUser IInterfface SStylerr）开放的用户界面面设计模块允允许用户和第第三方开发商商生成NX对对话框。它是是一个呈现一一可视的构建建器开发工具具，允许开发者者正确地构建建NX 对话话框和生成一一装入与建立立一对话框相相关代码的文文件。它不需需在

18、图形用户户界面下的综综合知识。当当提供NX对对话框的外表表与感觉时，开放的用户户界面设计模模块从GUII编程细节隔隔离API 编程员。12. 编程语语言（Proogrammming LLanguaages）（1）图形交互互编程（Graphhics IInteraactivee Proggrammiing，GRIP）GRIP 是一一种在许多情情况下类似FORRTRAN的的编程语言，它使用类似英文单词的的词汇。GRRIP 可以以执行在NXX中的大部分操作作和相关应用用。在某些情情况下，GRIP 可用于执行行高级的定制制操作，比在在交互的NXX中更有效。 （2）NX开放放的C和C+ APII编程（N

19、X Oppen C and CC+ APPI Proogrammming）开放的C和C+ APII（先前称为为 Userr Funcction）是是一编程界面面，它能实现现开发与NXX组元、文件件和对象数据据交互。 13. 质量控控制（Quaality Contrrol）（1）VALIISYS这组9个应用是是通过内部的的、开放的C和和C+ AAPI 集成成到NX中的的。它提供离离散制造部件件的质量分析析（QA：检查、校核核、跟踪等），特别别是通过几何何尺寸和公差差。 （2）DMISS此应用允许一质质量工程师从从NX几何体体为坐标测量机（CCMM） 编编制检查路径径和从测量数数据生成NX几何体体

20、。 14. 走线（RRoutinng）定义围绕和通过过其他NX装配的的装配。例如如，在一飞机发动机内内，管道和管管子是从燃料料箱被发送到到围绕发动机机的不同注射射点，或在一汽车车内，要求配配线提供动力力到电气视窗窗。走线选择包括管管道（Pipping）、管管子、钢铁架架（Steeelworkk）、导管（CConduiit）、通道道（Raceeway）、配配线（Wirring）和和基础。 15. 钣金（SSheet Metall）（1）钣金设计计（Sheett Metaal Dessign）钣金设计是一基基于实体的应应用，它聚焦焦于钣金零件件的加工设计计，定义成形表表和弯边顺序序表，以及重组计入

21、入材料变形特特性的实体模模型。从实体体、片体和线线框几何体生生成为下游应应用的精确的的展平图样数数据。 （2）冲压（PPunch Press）此应用能够建立立一NX CCLSF ，它它利用编程技技术和对与一一等离子弧（Plasmaa Arc）或激激光辅助头组组合编程NCC冲床唯一的的后置处理命命令。Punnch Press 包括在NXX 加工应用用中找不到的的加工技术，如圆形、正正方形、矩形形或椭圆形冲冲孔。（3）多-零件件加工的栅格格（Gridss for Multii-Partt Toolling）此应用提供一快快速与方便的的方法来交互地拟合合零件在一矩矩形栅格中，并建立冲压压、激光、火火

22、焰或铣刀具具。 16. 电子表表格（Sprreadshheet）电子表格程序提提供一在Xeess或Exxcel 电电子表格应用用和NX间的的智能界面。可可以利用电子子表格来完成成以下工作：从一标准的表格格布局构建一一个主题的变变异或零件家家族。用电子表格计算算优化几何体体。用分析的情节增增加模型设计计。集成业务发布，如由部件设设计的成本分分析。编辑NX复合建建模的表达式式提供在NXX和Xesss电子表格间间概念模型数数据的无缝传传递。17. Weeb ExppressWeb Exppress 允许从在一一NX部件文文件中的数据据生成HTMML文件（超超文本标记语言）。用户户可以利用WWeb E

23、xxpresss，它基本上是是一HTMLL出版功能，为为一零件或一一装配建立详详细的文档。生成的文文档可以从任任一Web 浏览器观看看。它可以获获得一广泛的的数据范围，从从电子表格到到着色图像和和VRML数数据。 18. Wiire Haarnesss使电气系统设计计师能在用于于描述产品机机械装配的同同一三维空间间建立电气布布线的表示。HHarnesss 定位所所有相关的电电气元件在机机械装配内，建建立一建议的的Harnesss 路径中中心线，然后发送所所有要求的导导线从一端到到另一端，允允许在同一环环境中建立和和维护包装设设计和Harnesss安装图。 1.3 系 统 协 定表1-1描述了了

24、用于整个系系统的几个NNX协定。 表1-1 系系统的NX协协定协 定描 述坐标系NX 允许为构构建其他几何体去定定义平面与坐坐标系。平面面与坐标系完完全独立于观观察方向。几几何体可以被被建立在不平平行于屏幕的的平面上当一新模型启动动时，使用的的坐标系是绝绝对坐标系或或模型空间。观观察方向+ZZ轴朝向原点点。可以定义义其他坐标系，但但一个称为工工作坐标系（WCS）的特别坐标标系被用于构构建模型角度测量NX 在一逆时时针方向从+ X（或 XC）轴到+Y（或YC）轴测量角度度角度测量按度和和度的十进制制小数加入。当当加入一正值值时，角度逆逆时针从+XX轴或一基线线测量。当加加入一负值时时，系统显示示

25、一负号（-），指示动作作在一顺时针针方向右手规则右手规则用于决决定旋转方向向和坐标系的的方位，此规则也决决定顺时针和和逆时针方向向1.4 常规规的右手规则则 常规的右手规则则是：如果坐坐标系原点是是在右手掌中中，手背放在在桌面上。拇拇指向外延伸伸对应于+X轴，食食指向外延伸伸对应于+Y轴。中中指向上延伸伸对应于+Z轴，如图1-55所示。图1-5 常常规的右手规规则1.4.1 旋转的右手手规则旋转的右手规则则用于关联矢矢量与旋转方方向。如图1-6所示示，当拇指延伸并对对准一给定矢矢量，卷曲的的手指决定相相关的旋转方方向。例如，为一给定定坐标系决定定旋转的逆时时针方向，应应拇指对准ZZC轴，指向向

26、+ZC方向向。 逆时针被定义为为手指从+XX移动到+YY轴的方向。 图1-6 旋旋转的右手规规则1.4.2 交点在正常使用中，两两曲线的一个个交点是曲线线物理上相遇遇的点。在NNX中，物理理上不相遇的的曲线也可以以求交，如图1-77所示。 图1-7 交交点例子图1-7中，选选择的第二曲曲线（C2）被扫描或沿沿ZC轴投射射形成一想象象的片体。然然后选择的第第一曲线（C1）与这个片体体相交，得到的点（P1）称为两曲线线的交点。 交点总是位于选选择的第一曲曲线上，除非非两曲线在通通常意义中相相交。在那种种情况下，交点将位位于选择的第第二曲线上。1.5 关 联 性使用关联性（AAssociiativiity）可以以连接个别的的信息片在一一起，在NXX中辅助自动动的部件设计计与制造。 1.5.1 在对象间的的关联性 关联性同时在任任意对象间构构建连接，例如，一条直线可可以是一个组组的成员、一一个边界的一一部分，同时也可以是一片体体的生成曲线线。1.5.2 制图对象到几何体或位位置在NX中，所有有制图对象是是关联的。制制图对象被连连接到几何体体，因而它们可可以被自动更更新。某些制制图对象，如注解、剖剖面线和边被被关联到一个位置置而非几何体体。其他如标记