2.1 UG NX 5.0的常用工具

本节介绍UG NX 5.0中一些常用工具的使用方法，包括分类选择器、矢量构造器、平面工具和坐标系构造器等，使用它们可以提高绘图效率。

2.1.1 分类选择器

在UG中，当系统提示选择对象时，可以使用鼠标直接选择，也可以借助分类选择器对话框进行选择。

1.鼠标选取对象

当系统提示选择对象时，鼠标在绘图区中的形式变为选择球形式。它不但可以选择对象，而且还可以进行各种绘图操作。常用的鼠标选择对象的方式有以下两种。

（1）单个对象的选取：将鼠标移动到要选择的对象上，该对象颜色将发生改变，在该对象上单击鼠标，该对象颜色还将发生变化，表明该对象已经被选中。

（2）多个对象的选取：在绘图区上任意一点单击鼠标左键，然后拖动形成一个矩形。当要选择的对象都包括在内时，释放鼠标，将选中这些对象。

如果要取消对象的选择，则按住“Shift”键，单击选择对象即可，或者按“Esc”键，退出对象的选择状态。

2.分类选择器

分类选择器提供了一种限制选择对象和设置过滤方式的方法，特别是在零部件比较多的情况下，可以达到快速选择对象的目的。启动分类选择器的方法主要集中在“编辑”菜单和“格式”菜单下，在UG NX 5.0主界面中，选择下拉菜单“编辑”→“对象显示”命令，弹出“类选择”对话框，如图2-1所示。

使用“类选择”对话框的一般过程是，首先利用该对话框中的“过滤器”限制选择对象的类型，然后选用合适的选择方式来选择对象，所选对象在绘图区中会高亮显示。下面分别介绍“类选择”对话框中各选项的含义。

（1）“对象”组框

“对象”组框列出了所选对象的数量以及选择所有对象的方法，包括以下3的选项。

● 选择对象（X）：列出所选对象的数量为X个。在“选择对象”前的红色星号指出其中尚未选择几何图形的必需项，绿色打勾标记指出已完成的项。

● 全选：单击“全选”按钮，系统会选取符合过滤器条件的所有对象，如果不指定过滤器，则系统会选取全部的对象。

● 反向选择：单击“反向选择”按钮，系统会选取在绘图工作区中未被用户选中的对象。

（2）“其他选择方法”组框

● 根据名称选择：在该文本框中输入要选择对象的名称，单击“确定”按钮，即可完成对该对象的选取。

● 向上一级：用于选取上一级的对象。仅当选取了组群对象时，该选项才会激活。单击该按钮，系统会选取组群中当前对象的上一级对象。

● 选择链：用于选择首尾相接的多个对象。其选择方法是先用鼠标左键单击对象链中第一个对象，再单击最后一个对象，使所选对象呈高亮显示，最后单击“确定”按钮，完成对对象的选取。

（3）“过滤器”组框

用于限制对象的选择类型，即所选的对象必须符合过滤器中所做的设置，共有5个选项：类型、图层、颜色、属性和重置。

● 类型过滤器：单击“类选择”对话框中的“类型过滤器”按钮，将弹出“根据类型选择”对话框，如图2-2所示。用户可根据需要设置选择对象的类型（组件、曲线、草图、实体或基准等），然后单击“根据类型选择”对话框下部的“细节过滤”按钮，进一步进行过滤条件设置。

● 图层过滤器：指通过对象所在的层来限制选择对象的范围。单击“类选择”对话框中的“图层过滤器”按钮，弹出“根据图层选择”对话框，如图2-3所示。

● 颜色过滤器：指通过指定对象的颜色来限制选择对象的范围。单击“类选择”对话框中的“颜色过滤器”按钮，弹出“颜色”对话框，如图2-4所示。用户可指定颜色以限制系统仅允许选取该颜色的对象。

● 属性过滤器：指通过对象的属性来限制选择对象的范围。单击“类选择”对话框中的“属性过滤器”按钮，弹出“按属性选择”对话框，如图2-5所示。用户可根据各种线型和线宽进行对象选择过滤。

● 重置过滤器：单击“重置过滤器”按钮，可取消之前设置的所有过滤方式，恢复到系统的缺省状态设置。

3.选择首选项

选择下拉菜单“首选项”→“选择”命令，此时系统将弹出“选择首选项”对话框，如图2-6所示。选择首选项主要用于设置在光标预选对象后，系统的颜色及选择球大小等。

（1）“多重选择”组框

“多重选择”组框用于设置选择对象的方法，它包含5种选择规则，缺省为“内部”方式，如图2-7所示。

● 内部：选取的对象为矩形或多边形框内的对象。

● 外部：选取的对象为矩形或多边形框外的对象

● 交叉：选取的对象为矩形或多边形相交的对象。

● 内部/交叉：选取的对象为矩形或多边形框内以及相交的对象之和。

● 外部/交叉：选取的对象为矩形或多边形框外以及相交的对象之和。

（2）“光标”组框

● 选择半径：设置选择球的半径大小，主要有“小”、“中”和“大”三种，如图2-8所示。

● 显示十字准线：选择“显示十字准线”复选框，系统将显示带有十字准线的光标。

（3）“成链”组框

● 公差：用于设置链接曲线时，彼此相邻的曲线端点间允许的最大间隙。链接公差的值设置得越小，链接就越精确。

● “方法”下拉列表中提供了4种链接方式。

➢ 简单：用于彼此首尾相连的曲线串。“简单”方法是系统默认选项，也是最常用的方法。

➢ WCS：用于在当前的XC-YC坐标面上选择彼此首尾相连的曲线串。

➢ WCS左侧：用于在当前XC-YC坐标面上，从链接开始点到结束点沿左侧路线选择彼此首尾相连的曲线串。

➢ WCS右侧：用于在当前XC-YC坐标面上，从链接开始点到结束点沿右侧路线选择彼此首尾相连的曲线串。

2.1.2 点构造器

点构造器是指选择或者绘制一个点的方法，它实际上是一个对话框，常根据建模的需要自动出现。另外，单击“曲线”工具条中的“点”按钮，或选择下拉菜单“插入”→“基准/点”→“点”命令，均会弹出“点”对话框，如图2-9所示。

“点”对话框给出了两种方式来创建点：在窗口的最上方通过“类型”组框中的按钮捕捉点并在窗口中间输入“基点坐标值”以精确创建点。

1.捕捉点方法

用户可在“点构造器”对话框中的“类型”选项组里选择相关方法，然后在图形区直接单击鼠标来选择点，如图2-10所示。

“类型”选项组中各选项的含义如下。

● 自动判断的点：根据鼠标所指的位置自动推测各种离光标最近的点。该选项可用于选取光标位置、存在点、端点、控制点或圆弧/椭圆弧中心等，它涵盖了所有点的选择方式。

● 光标位置：通过定位十字光标，在屏幕上的任意位置创建一个点，该点位于工作平面上。

● 现有点：在某个存在点上创建一个点，或通过选择某个存在点指定一个新点的位置。

● 端点：根据鼠标选择位置，在存在的直线、圆弧、二次曲线及其他曲线的端点上指定新点的位置。如果选择的对象是完整的圆，那么端点为零象限点。

● 控制点：在几何对象的控制点上创建一个点。控制点与几何对象类型有关，它可以是存在点、直线的中点和端点、开口圆弧的端点和中点、圆的中心点、二次曲线的端点或其他曲线的端点。

● 交点：在两段曲线的交点或一曲线和一曲面或一平面的交点上创建一个点。若两者的交点多于一个，则系统在最靠近第二对象处创建一个点或规定新点的位置；若两段平行曲线并未实际相交，则系统会选取两者延长线上的相交点；若选取的两段空间曲线并未实际相交，则系统在最靠近第一对象处创建一个点或规定新点的位置。

● 圆弧中心/椭圆中心/球心：在选取圆弧、椭圆或球的中心创建一个点。

● 圆弧/椭圆上的角度：在与坐标轴XC正向成一定角度（沿逆时针方向测量）的圆弧、椭圆弧上创建一个点。

● 象限点：在圆弧或椭圆弧的四分点处指定一个新点的位置。需要注意的是，所选取的四分点是离光标选择离球最近的四分点。

● 点在曲线/边上：通过设置“U参数”值在曲线或者边上指定新点的位置。

● 面上的点：通过设置“U参数”和“V参数”值在曲面上指定新点的位置。

● 两点之间：通过选择两点，在两点的中点创建新点。

2.输入基点坐标值

根据坐标值确定点的位置有两种方法：一种是绝对坐标（ACS）值，另外一种为工作坐标（WCS）值。当用户选择了“绝对”单选按钮时，输入的坐标值X、Y和Z是相对绝对坐标系原点而言的；当用户选择了“相对于WCS”单选按钮时，“点”对话框中的X、Y和Z将变成XC、YC和ZC，输入的坐标值是相对当前工作坐标系原点而言的。

2.1.3 矢量构造器

在UG NX 5.0的应用过程中，经常需要确定一个矢量方向，例如圆柱体或圆锥体轴线方向、拉伸特征的拉伸方向及曲线投影的投影方向等，矢量的创建都离不开“矢量构造器”。在UG NX 5.0中，矢量构造器中仅定义矢量的方向，“矢量”对话框如图2-11所示。

1.“类型”选项组

“类型”选项组共提供了10种方法，各方法的具体含义如下。

● 自动判断的矢量：根据选择对象的不同，自动推断创建一个矢量。

● 两点：在绘图区任意选择两点，新矢量将从第一点指向第二点。

● 与XC成一角度：在XC-YC平面上，定义一个与XC轴成指定角度的矢量。

● 边缘/曲线矢量：选择边/曲线建立一个矢量。当选择直线时，创建的矢量由选择点指向与其距离最近的端点；当选择圆或圆弧时，创建的矢量为圆或圆弧所在的平面方向，并通过圆心；当选择样条曲线或二次曲线时，创建的矢量为离选择点较远的点指向离选择点较近的点。

● 在曲线矢量上：选择一条曲线，系统创建所选曲线的切向矢量。

● 面的法向：选择一个平面或者圆柱面，建立平行于平面法线或者圆柱面轴线的矢量。

● 基准轴：建立与基准轴平行的矢量。

● 平行于坐标轴：建立与各个坐标轴方向平行的矢量。

● 按系数：在UG NX 5.0中，可以选择直角坐标系和球形坐标系，通过输入坐标分量来建立矢量。当选择“笛卡尔”单选按钮时，可输入I、J、K坐标分量以确定矢量；当选择“球坐标系”单选按钮时，可输入“Phi”值确定矢量与XC轴的夹角，同时输入“Theta”确定矢量在XC-YC平面上的投影与XC轴的夹角，如图2-12所示。

● 平面法向：选择一个基准平面，建立平行于该基准平面法线方向的矢量。

2.“矢量方位”选项组

单击“矢量”对话框中“矢量方位”组框中的“反向”按钮，系统将改变矢量的方向。

3.“设置”选项组

选择“设置”组框中的“关联”复选框，所创建的矢量会与生成它的对象相关联，当对象被修改时，它也会自动更新，否则两者之间相互独立。

2.1.4 坐标系构造器

UG NX 5.0中为用户提供了12种定义坐标系的方法，选择下拉菜单“格式”→“WCS”→“定向”命令，此时系统弹出“CSYS”对话框，如图2-13所示。

用户可以选择“CSYS”对话框“类型”组框中的相关方法来构建坐标系，各种方法的具体含义如下。

● 自动判断：根据选择对象的不同，自动判断建立一个新的坐标系。

● 原点，X点，Y点：在绘图区任意选择三点建立坐标系，其中第一个点作为新坐标系的原点，第一点到第二点的方向为新坐标系的X轴方向，第二点和第三点则按右手定则确定Y轴方向和Z轴方向。

● X轴，Y轴：通过选择两个矢量方向建立坐标系，以两个矢量的交点作为新坐标系的原点，以第一个矢量为X轴正向，从第一个矢量到第二个矢量按右手定则确定Y轴方向和Z轴方向。

● X轴，Y轴，原点：指定的点作为坐标原点，第一个矢量方向为X轴，从第一个矢量到第二个矢量按右手定则确定Y轴方向和Z轴方向。

● Z轴，X点：选择一个矢量和一点建立坐标系，矢量的方向作为坐标系的Z轴，坐标原点为矢量与指定点间距离最短的点，X轴正方向为坐标原点指向指定点的方向。

● 对象的CSYS：根据选择的对象（如平面曲线、平面或是工程图坐标系）定义新坐标系，XY平面为对象所在的平面。

● 点，垂直于曲线：通过单击一条曲线或直线，再指定曲线或直线上的点定义工作坐标系，直线方向为Z轴方向，指定点为原点。

● 平面和矢量：根据选择的平面和矢量定义坐标系，以平面的法向量方向为X轴的方向，以矢量在平面上的投影方向为Y轴的方向，以矢量与平面的交点作为坐标系的原点。

● 三平面：以三个平面的交点作为坐标系的原点，以第一个平面的法向量方向作为X轴方向，以第二个平面的法向量方向作为Y轴方向，Z轴方向由右手定则确定。

● 绝对CSYS：在绝对坐标系的原点（0,0,0）处定义坐标系，坐标轴的方向与绝对坐标系的方向相同。

● 当前视图的CSYS：根据当前的视图定义坐标系，坐标系原点为视图原点，坐标系X轴平行于视图底边，坐标系Y轴平行于视图的侧边。

2.1.5 平面构造器

● 偏置CSYS：通过偏移当前坐标系定义工作坐标系，新坐标系各轴的方向与原坐标系相同。

在UG NX 5.0建模过程中经常用到平面工具，如基准平面、参考平面、裁切平面和定位平面等。单击“曲线”工具条中的“平面”按钮，或者选择下拉菜单“插入”→“基准/点”→“基准平面”命令，将弹出“平面”对话框，如图2-14所示。利用该对话框可创建没有边界的平面对象。创建的平面由一个三角形符号来表示，该符号的直角顶点位于平面的原点上，短边沿着隐含的X轴，长边沿着隐含的Y轴。

1.“类型”选项组

● 自动判断：根据选择对象的不同，自动判断建立一个新平面。

● 成一角度：通过一条边线、轴线或草图线，并与一个面或基准面成一定角度。

● 按某一距离：通过选择一个平面，设定一定的偏移距离，从而创建一个新平面。

● Bisector：通过选择两个平面，在两平面的中间创建一个新平面。

● 曲线和点：通过曲线和一个点创建一个新平面。

● 两直线：通过选择两条现有的直线来指定一个平面。如果两条直线共面，那么指定的平面就是包含这两条直线的平面，否则创建的平面包含一条直线且平行于第二条曲线。

● 在点、线或面上与面相切：通过一个点、线或面并与一个实体面（圆锥或圆柱）来指定一个平面。

● 通过对象：通过空间一个曲线来指定一个平面，注意不能选择直线。

● 系数：通过指定系数A、B、C和D来定义一个平面，平面方程为AX+BY+CZ=D。

● 点和方向：通过一点并沿指定方向来创建一个平面。

● 在曲线上：通过选择一条曲线，并在设定的曲线位置处来创建一个平面。

● YC-ZC plane：用于指定当前坐标系中XC坐标值为常量的一个平面，需要在“XC”文本框中输入固定距离值。

● XC-ZC plane：用于指定当前坐标系中YC坐标值为常量的一个平面，需要在“YC”文本框中输入固定距离值。

● XC-YC plane：用于指定当前坐标系中ZC坐标值为常量的一个平面，需要在“ZC”文本框中输入固定距离值。

2.“平面方位”选项组

单击“平面”对话框中“平面方位”组框中的“反向平面法向”按钮，系统将改变矢量的方向。

3.“设置”选项组

选择“设置”组框中的“关联”复选框，所创建的平面会与生成它的对象相关联，当对象被修改时，它也会自动更新，否则两者之间相互独立。

2.2 坐标系操作

在UG NX 5.0系统中有两种类型的坐标系，即绝对坐标系ACS（Absolute Coordinate System）和工作坐标系WCS（Work Coordinate System），它们都符合右手定则。绝对坐标系是模型的空间坐标系，在各个设计过程中原点和方向固定不变，而且绝对坐标系在屏幕上不显示。工作坐标系是用户当前操作或输入数据的参考坐标系，其原点和方向可以根据用户的需要进行定义。

UG NX 5.0允许用户操作当前工作坐标系，选择下拉菜单“格式”→“WCS”命令，此时系统弹出与坐标系操作相关的菜单命令，如图2-15所示。

2.2.1 坐标系变换

1.坐标原点变换

“原点”菜单用于移动当前WCS的原点，该选项仅仅移动工作坐标系的位置，而不改变坐标轴的方向。

2.动态工作坐标系

选择下拉菜单“格式”→“WCS”→“动态”命令，此时系统出现动态坐标系，如图2-16所示。用户可以拖动该坐标系中的移动把手进行坐标系的变换。

3.旋转工作坐标系

选择下拉菜单“格式”→“WCS”→“旋转”命令，此时系统弹出“旋转WCS绕…”对话框，如图2-17所示。用户可将当前的WCS绕某一坐标轴旋转一个指定的角度来定义一个新的WCS，旋转的角度值可在“角度”文本框中输入。

4.更改坐标轴的方向

选择下拉菜单“格式”→“WCS”→“更改XC方向”/“更改YC方向”命令，此时系统弹出“点”对话框来指定点，系统以原坐标原点和该点在XC-YC平面上的投影点连线作为新坐标系的XC方向或YC方向，而原坐标系的ZC轴方向不变。

2.2.2 坐标系保存和显示

选择下拉菜单“格式”→“WCS”→“保存”命令，系统会保存当前设置的工作坐标系，保存过的坐标系，可以在以后的操作中调用。

选择下拉菜单“格式”→“WCS”→“显示”命令，系统会显示或隐藏当前工作坐标系图标。

2.3 对象的操作

对象是一个广义的概念，泛指UG NX 5.0的所有元素，它包含几何对象和非几何对象。点、线、面、片体、实体和特征等称为几何对象，用于表示模型中的各种几何元素，而尺寸和文字标记等几何对象以外的元素统称为非几何对象。对象的操作主要包括对象的选择、对象的显示、对象的缩放、对象的隐藏、对象的删除和对象的变换等。

2.3.1 对象的显示

在UG NX 5.0的使用过程中，经常需要改变观察对象的方法和角度等，以便进行操作和分析研究。

1.对象的显示

UG NX 5.0中对象的显示和调整命令主要集中在“视图”工具条，如图2-18所示。

“视图”工具条上相关命令按钮的含义如下。

● 适合窗口：调整一个视图的中心和比例，使视图中的所有对象均在屏幕上显示。

● 根据选择调整视图：根据选择的对象自动调整视图的中心和比例以在屏幕上显示选中的对象。

● 缩放：通过放大或缩小来移动视点，自动调整视图到鼠标所选中的矩形区域。

● 放大/缩小：指定一点作为缩放中心，拖动鼠标上下移动可动态改变模型在视图中的显示大小和显示位置。

● 旋转：将以模型的几何中心为旋转中心实现动态旋转，模型的大小保持不变。

● 平移：对视图进行平移操作，其法向、大小不变。

● 透视：将视图变成透视图。当使用透视投影查看对象时，它们看起来会小一些，就像它们在远处一样，所有平行线有相同的“消失点”。

● 带边着色：将选中的对象以着色模式显示，并控制模型的边缘线和轮廓线可见。

● 着色：着色显示三维模型的表面，模型的边缘线和轮廓线不可见。

● 带有变暗边的线框：是一种线框模式，对于不可见的边缘线，用灰色的细实线显示，可见的边缘线用实线显示。

● 带有隐藏边的线框：是一种线框模式，仅显示可见的边缘线。

● 静态线框：是一种线框模式，显示所有的边缘线和轮廓线。

● 艺术外观：与着色显示类似，不同的是添加了背景，使其更接近于真实模型。

● 面分析：用不同的颜色、线条和图案等方式显示出对象在指定表面上各处的变形及曲率半径等。

● 局部着色：对部分表面用着色方式显示，其他表面用线框方式显示。

2.动态截面视图

通过建立动态截面视图，可以更好地观察复杂零件的内部情况。选择下拉菜单“视图”→“操作”→“截面”命令，或单击“视图”工具条上的“截面”按钮，弹出“剖切定义“对话框，如图2-19所示。

用户利用该对话框可以选择截面视图的类型和截面的位置和方向，同时在绘图区显示动态截面坐标轴和截面，如图2-20所示。选择动态截面坐标系的圆锥移动把手，可以在相应坐标轴方向移动截面；选择球形的旋转把手，可以绕相应的坐标轴对截面进行旋转；选择图形的截面，然后拖动鼠标可以任意移动截面的位置。选择下拉菜单“视图”→“操作”→“截面切换”命令，或单击“视图”工具条上的“截面切换”按钮，可恢复模型的正常显示。

3.对象的显示编辑

选择下拉菜单“编辑”→“对象显示”命令，系统弹出“类选择”对话框，利用该对话框选择要编辑显示方式的对象，然后单击“确定”按钮，弹出“编辑对象显示”对话框，如图2-21所示。

在“编辑对象显示”对话框中，“常规”选项卡相关参数的含义如下。

（1）“基本”选项组

● 图层：设置要放置对象的图层，可指定编号在1~256之间的图层名称。

● 颜色、线型和宽度：设置对象的颜色、线型和宽度等。

（2）“着色显示”选项组

● 透明度：设置所选对象的透明度，以便于用户观察对象的内容情况。

● 局部着色：选择“局部着色”复选框，可对所选对象进行部分着色。

● 面分析：选择“面分析”复选框，可对所选对象进行面分析。

（3）“线框显示”选项组

“U”/“V”文本框用于设置实体或片体以线框显示时在U和V方向的栅格数量，如图2-22所示。

2.3.2 对象的隐藏和删除

1.对象的隐藏

对象的隐藏是一个可逆的过程，对于那些暂时不用或者与当前操作无关的对象，可根据需要将其暂时隐藏起来。与控制图层的可见性不同，用隐藏工具控制对象的可见性，可以不受对象图层的限制。

选择下拉菜单“编辑”→“显示和隐藏”命令，此时系统弹出与显示隐藏对象操作的相关菜单命令，如图2-23所示。该菜单命令名称充分反映了它的作用，使用非常方便。

2.对象的删除

单击“标准”工具条上的“删除”按钮，或选择下拉菜单“编辑”→“删除”命令，将弹出“类选择器”对话框。用户在选择需要删除的对象后，单击“确定”按钮即可。

注意：删除操作只能删除独立的对象，如果执行删除对象操作后执行保存操作，则所有删除操作不可恢复。

2.3.3 对象的变换

对象的变换是指对独立存在的几何对象（如曲线、草图、实体或片体等各种二维或三维对象）进行移动、复制、旋转、缩放、镜像和阵列等操作。

对象变换的操作步骤可分为如下4点。

（1）单击“标准”工具条上的“变换”按钮，选择下拉菜单“编辑”→“变换”命令，弹出“分类选择器”对话框。用户在选择需要变换的对象后，单击“确定”按钮，将弹出“变换”对话框，如图2-24所示。

（2）在如图2-24所示的“变换”对话框中单击需要进行的变换操作按钮。

（3）选择不同的变换类型，系统将弹出对应类型不同的对话框，在这些对话框中设置变换的参数，并选择变换参考对象。

（4）设定好变换参数后，系统会弹出另外一个“变换”对话框，如图2-25所示。在该对话框中单击“移动”或“复制”按钮，完成移动或复制变换操作。

2.4 图层的操作

图层的操作包括“移动至图层”和“复制至图层”等，图层的移动和复制是在启动建模模块后方能使用。“移动至图层”用于将所选对象从所在层移动到另外的层，“复制至图层”是将所选对象复制一份到另外一个图层。

移动与复制图层的操作步骤为：

（1）选择下拉菜单“格式”→“移动至图层”/“复制至图层”命令，此时弹出“类选择”对话框，用户可选择需要移动或复制的对象。

（2）然后在弹出的“图层移动”或“图层复制”对话框中，在“目标图层或类别”文本框中输入目标图层名称即可，如图2-26所示。

2.5 本章归纳总结

本章主要介绍了UG NX 5.0常用工具及对象的基本操作等知识。读者通过本章的学习，可以熟悉UG软件的常用工具，掌握UG软件的基本操作，为后续的学习奠定基础。