任务1.1 认识UG NX 12.0软件
1.1.1 UG NX 12.0简介
UG NX 12.0是一个用于完整产品工程的CAD/CAM解决方案（见图1-2），它能很好地帮助制造商在集成的数字化环境中设计、模拟、验证产品及其生产过程，并能有效捕捉、应用和共享整个数字化过程中的知识，让制造商提高其战略优势。
图1-2 UG NX 12.0数字化产品开发流程
1.UG NX 12.0的技术特性
UG NX 12.0包含一套完整的产品工程流程解决方案。UG NX 12.0的应用程序从产品概念设计一直到加工制造，利用一套统一的方案把产品开发流程中的所有学科和活动融合到一起。
（1）概念设计（Concept）用于获取和管理客户以及设计所需的信息，在概念模型中嵌入知识规则，并允许评价多种设计方案。
（2）风格及样式设计（Styling）用于工业设计、风格及样式设计。UG NX 12.0具备自由形状建模、表面连续性及分析、形象化渲染功能以及先进的表现方式等。
（3）产品设计（Design）UG NX 12.0提供了一套先进的产品设计方案，主要包括以参数化或直接建模的方式实施混合建模、装配设计和管理、用于钣金和路线系统的流程设计工具、产品设计验证、三维尺寸标注和工程图构建和输出等。
（4）性能仿真验证（Simulation）包括功能广泛的仿真工具组合，主要有供设计人员使用的运动和结构分析向导、供仿真专家使用的前/后处理器，以及用于多物理场仿真的企业级解决方案。
（5）工装及模具设计（Tooling）包括普通用途的工装和夹具设计、用于塑模开发的知识驱动型注塑模设计向导、用于冲压级进模设计的模具工程向导等。
（6）加工制造（Machining）行业领先的数控编程解决方案，集成刀具路径生成和机床运动仿真功能，能够根据需要生成后处理程序、车间工艺文档，并有效地管理制造资源等。
2.UG NX 12.0的工作流程
UG NX 12.0的数字化产品开发过程体现了并行工程的思想。其强大的参数化建模功能支持模型的实时修改，系统能够自动更新模型，以满足设计要求。应用UG NX 12.0进行数字化产品开发的一般流程如图1-3所示。
图1-3 UG NX 12.0数字化产品开发的一般流程
3.本书内容说明
❑鼠标按键：MB1——左键，MB2——中键，MB3——右键。
❑键盘按键：以“<>”表示，如<Ctrl><Alt><Enter>等。
❑使用“【】”表示菜单选项和工具条。
❑选择菜单命令：以“/”间隔，如“【File】/【Open】”。
❑操作过程：为了简化描述，使用“→”表示下一步操作，“OK”表示“确定”按钮。
小课堂：中国制造世界上最厉害的风机
“复兴号”以350km/h的运营速度领跑全球。数字化技术在制造过程中扮演着至关重要的角色。转向架是“复兴号”的关键部件之一。一个转向架有400多种零部件，从上线装配到完成制造，会产生近万项制造数据。通过转向架数字化装配线，借助物联网、智能传感等技术，对以数控机床、扭矩采集、辅助装配为主的智能设备进行联网联控，实现了转向架制造数据的自动采集、自动判定和自动归集。“一个螺栓用了多大扭矩？装配尺寸是多少？转向架装配中的每一个制造数据都会被精确采集和记录。”近万项的制造数据，包括人员信息、设备信息、物料信息、质量信息等，形成一个转向架的电子化“制造履历”，实现了制造过程的可追溯，可以更好地保障转向架的装配质量。基于装配大数据，能够对产品一次交检合格率、工序能力指数、质量稳定性等数据进行分析，从而提高制造效率和产品质量。
1.1.2 UG NX 12.0中文版的启动
以Windows 10系统为例，UG NX 12.0中文版完成安装后，有以下几种启动方法。
1）选择【开始】/【程序】/【Siemens NX 12.0】/【NX 12.0】，系统启动UG NX 12.0进程。UG NX 12.0第一次启动时不会自动创建任何部件，需要用户新建或者打开文件。
2）选择【开始】/【程序】/【Siemens NX 12.0】，右击NX 12.0图标，在弹出的快捷菜单中选择“固定到开始屏幕”，以后可以直接在开始屏幕中直接单击图标启动软件。
3）选择【开始】/【程序】/【Siemens NX 12.0】，将其中的NX 12.0图标直接拖动至桌面上，即可在桌面上双击图标启动软件。
4）右击桌面上的NX 12.0图标，在弹出的快捷菜单中选择“固定到任务栏”，之后可以直接单击任务栏中的NX 12.0图标启动软件。
5）找到安装目录下的“ugraf.exe”文件，双击启动软件。
软件初始启动界面如图1-4所示。用户可以新建文件或者打开一个已有的文件，也可以单击“欢迎页面”中的内容了解相关的操作方法。
1.1.3 认识UG NX 12.0工作环境
单击启动界面上方的“新建”按钮或者选择【文件】/【新建】命令，弹出“新建”对话框，如图1-5所示。在“名称”文本框中输入文件名，在“文件夹”文本框中选择或新建一个新文件的保存路径，然后单击“确定”按钮，软件进入工作窗口，如图1-6所示。
图1-4 UG NX 12.0初始启动界面
图1-5 “新建”对话框
图1-6 工作窗口
下面按照从左至右、从上至下的顺序依次介绍工作窗口的内容。
1.快速访问工具栏
快速访问工具栏位于窗口的左上部，主要包含文件系统的基本操作命令，如“新建”“打开”“保存”“窗口”等，如图1-7所示。
图1-7 快速访问工具栏
2.标题栏
标题栏位于窗口顶部的中间位置，主要显示软件的版本、当前应用的模块、文件名等当前工作状态信息。
3.功能区
功能区分为“主页”“装配”“曲线”“曲面”“分析”“视图”“渲染”“工具”“应用模块”等选项卡。系统默认打开的是“主页”选项卡。
（1）“主页”选项卡
“主页”选项卡提供了参数化实体特征建模的大部分工具和命令，如图1-8所示，主要有“草图”“直接草图”“特征”“同步建模”等。
图1-8 “主页”选项卡
（2）“应用模块”选项卡
该选项卡主要用于切换各个应用模块，如图1-9所示，主要有“设计”“加工”“仿真”等，包含了所有的软件功能。
图1-9 “应用模块”选项卡
（3）其他选项卡
用户可以在使用软件的过程中根据需要进行选择，快速找到模块下的相应命令。
4.菜单栏
菜单栏包含了软件的主要功能。单击“菜单”按钮时，软件向下弹出各种功能菜单，主要有“文件”“编辑”等。移动光标并停留在相应的命令上时会显示出其子菜单。部分菜单命令后标有快捷键，如图1-10所示，在工作过程中直接按快捷键即可执行相应命令。
图1-10 “菜单”按钮
5.上边框条
上边框条提供了用于选择对象、捕捉点、改变视图和对象显示状态的各种工具，用户可以根据需要进行选用，如图1-11所示。
图1-11 菜单功能图
6.资源条
资源条中包括装配导航器、约束导航器、部件导航器、Web浏览器、历史记录等，最常用的是前三个，如图1-12所示。
图1-12 装配导航器、约束导航器和部件导航器
7.工作区和坐标系
工作区是设计绘图的区域，主要用于创建、显示和修改部件。工作区中的坐标系有三类：左下角的绝对坐标系、中间的基准坐标系和工作坐标系。
8.状态栏
状态栏默认位于工作区的下方，用于提示用户如何操作。执行命令时，状态栏会显示操作的提示信息，这对初学用户很有帮助。早期的UG版本中，状态栏位于上边框条和工作区中间位置，若有需要可以通过【菜单】/【首选项】/【用户界面】进行修改：在弹出的“用户界面首选项”对话框“布局”下选择“顶部”即可，如图1-13所示。
图1-13 状态栏位置调整
9.鼠标和键盘
（1）鼠标
鼠标左键MB1：“单击”操作用于选择对象；“按住并移动光标”用于拖拽对象；“双击”对象可执行默认操作。
<Shift>+鼠标左键MB1：在列表中选择连续的多个选项。
<Ctrl>+鼠标左键MB1：选择或取消选择列表中的多个非连续选项。
<Alt>+鼠标左键MB1：临时禁用捕捉功能，如“点捕捉”等。
鼠标中键MB2：“单击”操作可执行对话框中的默认动作按钮，如“确定”等；“按住并移动”用于视图旋转。
<Alt>+鼠标中键MB2：取消对话框。
鼠标右键MB3：“单击”操作用于打开快捷菜单。
鼠标左键MB1+鼠标中键MB2：视图的动态缩放，与鼠标滚轮具有类似的功能。
鼠标中键MB2+鼠标右键MB3：控制视图的动态平移操作。
注意：在不同操作状态下，图形窗口中的光标会显示不同的样式，指示用户正确操作模型。
（2）键盘
<Home>键：在正三轴测视图中定向几何体。
<End>键：在正等测图中定向几何体。
<Ctrl+F>组合键：使几何体的显示适合图形窗口。
<Alt+Enter>组合键：在标准显示和全屏显示之间切换。
<F1>键：查看关联的帮助。
<F4>键：查看信息窗口。
<F8>键：定向视图到最近的正交视图。
注意：上述鼠标操作的效果，在工作区空白处按住鼠标右键MB3并拖动，软件弹出控制几何体显示的快捷命令组合，用户移动光标到需要的命令后释放鼠标右键，可以达到快速操作目的，如图1-14所示。该方法在不同的对象上弹出的快捷命令组合不同，用户可以多加体会，提高绘图效率。
图1-14 拖动鼠标右键弹出的快捷命令组合