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第2篇 UG NX 5.0逆向设计功能精解

第4章 UG的基本操作

本章将主要介绍UG软件的一些基本操作，主要的目的是让读者熟悉UG的基本应用，为以后的UG逆向工程打下基础。

4.1 鼠标的应用

UG软件支持两键鼠标和三键鼠标，一般UG常用的是三键鼠标，这样才能充分发挥UG的快捷实用功能。在UG中，三键鼠标的作用如下。

（1）鼠标左键（MB1）：

① 当在几何、特征上单击可以用于选择几何、特征。

② 当在几何、特征上双击时可以用来编辑特征参数。

（2）鼠标中键（MB2）：当交互对话框出现时，单击该键相当于单击对话框中的【应用】按钮。

（3）鼠标右键（MB3）：弹出一个快捷菜单，根据操作环境不同，内容也不同。例如光标在图形区，弹出内容为显示观察常用命令；光标在几何上弹出内容为对几何的操作命令。

为了方便操作，鼠标具有组合使用功能，在UG中，常用组合功能如下。

左键+中键：放大或缩小视图。

中键+右键：移动视图。

中键：旋转视图。

4.2 定制工具条

工具条是UG系统进行交互建模的快捷方式。在实际建模中，用户通常是通过工具条进行交互建模的，极少通过下拉菜单进行交互建模。这样，定制符合自己习惯的工具条就显得尤其重要，工具条是否合乎自己的习惯，是提高工作效率的关键。UG系统提供的默认工具条往往不能满足用户的使用，需要用户自己定制，在UG中显示什么工具条及每个工具条中显示什么图标，用户都可以自行定制。

第一次打开UG时，显示的工具条为UG系统默认显示的工具条，其中显示的图标也是系统默认的。用户一旦定制好自己的工具条，以后每次进入系统后工具条都会保持相同。定制工具条的方法为：选择【工具】→【定制】命令，弹出如图4-1所示的【定制】对话框，在该对话框中可进行相应的设置。

图4-1 【定制】对话框

1.工具条的显示和隐藏

在【定制】对话框的【工具条】选项卡中，选择某工具条名称前面的复选框，相应的工具条就会显示在工作界面上，工具条名称前的复选框出现红色对号（√）；不选择某工具条名称前的复选框，则会在工作界面上隐藏相应工具条。

2.工具条上按钮的显示和隐藏

在【定制】对话框中，切换到【命令】选项卡，如图4-2所示。

图4-2 【命令】选项卡

在【类别】列表框中选择要操作的工具条，相应的图标出现在右侧【命令】列表框中，在【命令】列表框中选择要在工具条上显示的命令按钮，把它拖到工具条上任何想要放置的位置，如果要隐藏工具条上已经显示的按钮，直接选中它拖出工具条所在的位置即可。

3.工具条图标大小设置

在【定制】对话框中，切换到【选项】选项卡，如图4-3所示。

图4-3 【选项】选项卡

在【工具条图标大小】选项组中有4个单选按钮，选择相应的单选按钮即可设置工具条中按钮的大小。

4.3 对象的选择

UG建模过程中，经常要选择对象，特别是在逆向工程中，常常会是比较复杂的建模，用鼠标直接选取对象往往很难做到。因此，在UG中提供了类选择器功能，使用该功能在选择过程中可以限制对象类型和构造过滤器，以便快速选择，如图4-4所示为【类选择】对话框。

图4-4 【类选择】对话框

【类选择】对话框的常用功能如下。

1.对象

要选择对象，可以在【根据名称选择】文本框中输入对象的名字，也可以用鼠标在图形窗口中直接单击，还可以用矩形框来选择。

当用矩形框选取对象的时候，鼠标在图形窗口，按住左键拖动，这时出现矩形框，矩形框包住对象以后，释放左键即可。

选择对象时，所选择的对象将利用【过滤器】中的设置对对象进行过滤操作，对不想保留的对象进行过滤。

2.过滤器

用【类选择】对话框选择对象的时候，最大的优点是可以使用类型过滤器，这样在选择对象时，可以过滤掉一部分不相关的对象，大大方便了选择过程。【过滤器】选项组中一共提供了5种控制过滤功能，分别介绍如下。

（1）类型过滤器

本过滤器通过指定对象的类型，来限制对象的选择范围，单击【类型过滤器】按钮系统会弹出如图4-5所示的【根据类型选择】对话框。

图4-5 【根据类型选择】对话框

利用该对话框可以对曲线、平面、实体等类型进行限制，有些类型还可以进行进一步的限制。例如选择【曲线】类型后，单击【根据类型选择】对话框中的【细节过滤】按钮，就会出现如图4-6所示的【曲线过滤器】对话框，从而对曲线进行进一步的控制。

图4-6 【曲线过滤器】对话框

（2）图层过滤器

该过滤器通过指定层来限制对象的选择。单击【图层过滤器】按钮系统将会弹出如图4-7所示的【根据图层选择】对话框。

图4-7 【根据图层选择】对话框

在该对话框中，选择对应的层，此层中所包含的对象将被选择。例如在图4-7的【图层】列表框中选择2，单击【确定】按钮后，第2层中的对象将允许被选择，不在第2层中的对象被限制选择。

（3）颜色过滤器

通过颜色过滤器可以根据颜色来限制对象的选取。在选择时与设置颜色相同的对象被选定，其他颜色的对象被限制选择。

单击【颜色过滤器】按钮，系统会弹出如图4-8所示的【颜色】对话框。

图4-8 【颜色】对话框

单击【颜色】对话框中的【更多颜色】按钮后出现颜色调色板，在颜色调色板中可以选择更多的颜色。

（4）【属性】过滤器

单击【属性过滤器】按钮系统会弹出如图4-9所示的【按属性选择】对话框。

图4-9 【按属性选择】对话框

在该对话框中以线型等为条件限制对象的选择，如实线、虚线等。

4.4 对象的隐藏

在逆向工程的建模过程中，为了方便建模，常常需要隐藏部分对象，在需要的时候还需要显示所隐藏的对象。

在UG中，处于不同层中的对象可以通过层的可见性控制进行显示与隐藏操作，对于同一层上对象的显示与隐藏，UG提供了对象的显示/隐藏功能，该功能也可以操作不同层中对象的可见性。

在实用程序工具条中显示隐藏功能的工具图标如图4-10所示。

图4-10 工具条中隐藏工具的显示

常用功能操作如下。

（隐藏）：选择要隐藏的对象，使其不可见。

（互换显示与隐藏）：使屏幕上显示的对象不可见，原来利用隐藏功能隐藏的对象显示在视图中。

（显示）：在隐藏的对象中选择要恢复可见性的对象，使其显示在视图中。

（全部显示）：使利用隐藏功能隐藏的对象全部显示出来。

4.5 层操作

在逆向工程建模工作中，为了更好地对文件进行管理，提高逆向工程的工作效率，常对不同的数据类型进行分层处理，即相同的数据类型放在同一层中。

UG软件中的图层一共有256层，我们可根据工作的需要把不同的点、线、面和其他几何物体合理地放置在不同的图层上。由于点数据是逆向工程最原始的数据，所以最好把点数据放在前面的图层中。产品分型线的点数据、棱线的点数据和表面的点数据通常都会用不同的颜色进行区分，所以我们在分层时可以根据原始数据的颜色进行图层的设置。

提示

初学者一定要养成合理设置层的习惯，避免在以后的工作中盲目地寻找数据，从而影响了工作效率。

下面对层操作的主要功能进行阐述。

1.移动至图层

利用【移动至图层】功能，可以把对象从一个图层中移到另一个图层中。利用【移动至图层】功能首先是选择对象，然后把选择的对象利用【图层移动】对话框移动至目标层。下面对【移动至图层】功能的一般步骤及功能进行阐述。

（1）单击工具条中的（移动至图层）按钮，或选择【格式】→【移动至图层】命令，弹出如图4-11所示的【类选择】对话框，利用【类选择】对话框选择所需的对象。

图4-11 【类选择】对话框

（2）利用【类选择】对话框选择相应的对象（例如：选择了曲线），在【类选择】对话框中单击【确定】按钮，即可弹出【图层移动】对话框，如图4-12所示。

图4-12 【图层移动】对话框

【图层移动】对话框中的主要选项功能如下。

● 目标图层或类别：把被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层号。

● 类别过滤器：为了便于管理，可以把多个或单个图层按照相应的属性进行归类并命名，在UG NX 5.0中，系统已经定制了一些类别，如CURVES、DATUMS、SHEETS和SKETCHES等。

● 图层：图层列表框中将显示相应的图层及状态。

（3）在【图层移动】对话框中的【目标图层或类别】文本框中输入相应的目标图层或类别，或者在【类别】列表框中选择相应的类别，在【图层移动】对话框中单击【确定】按钮，即可完成移动至图层的操作。如图4-13所示为在【类别】列表框中选择【CURVES】类别，即把所选对象移动至CURVES类中，相应的图层为41层。

图4-13 完成【移动至图层】操作

2.图层设置

单击工具条中的图层的设置按钮，或选择【格式】→【图层设置】命令，弹出如图4-14所示的【图层的设置】对话框。

图4-14 【图层的设置】对话框

利用【图层的设置】对话框可以设置工作层、设置图层的可见性、定义图层的类别名等操作。

【图层的设置】对话框主要功能选项如下。

1）控制图层的状态

除了工作层之外的其他层可以有如下3种状态由用户控制。

● 可选：该层上的几何对象和视图是可见且可选择的。

● 不可见：该层上的所有几何对象在视图上不可见。

● 只可见：该层上的几何对象在视图上是可见的，但不可以选择。

在设计过程中，工作层的几何对象可能要借助于其他层的几何对象来辅助工作，如起辅助作用的线、面等，这些几何对象要由所在层控制其状态，即可以根据需要设定为【可选】、【不可见】或【只可见】中的一个，利用如图4-14的【图层的设置】对话框进行设置。

操作过程如下。

（1）选择一个层名，如：第10层。

（2）选择【不可见】按钮，然后单击【确定】按钮使第10层中的对象在视图中不可见。同样的道理，选择【只可见】按钮，然后单击【确定】按钮使第10层中的对象在视图中只可见但不可选。

2）控制列表框的显示内容

在图4-14【图层的设置】对话框中的下拉列表框中列出了控制列表框的显示内容选项，通过不同的控制方法，可以控制哪些层在列表中显示、哪些层不显示，共提供了3个选项，分别如下。

● 【所有图层】：在列表框中列出所有的图层。

● 【含有对象的图层】：只有那些含有对象的图层才显示在层列表框中。

● 【所有可选图层】：只有那些属于可选的图层才显示在层列表框中。

另外在图4-14【图层的设置】对话框中还提供了是否显示图层中的对象数量及是否显示类别名的选项，分别如下。

● 【显示对象数量】：在列表框中显示各层中几何对象的个数，即显示计数。

● 【显示类别名】：在层列表框中显示逻辑类别名，便于用户理解及管理。

3）层的信息查询

用户需要查询层信息时，有两种方法：

● 在图4-14所示的【图层的设置】对话框中单击【信息】按钮，弹出如图4-15所示层的【信息】窗口。

图4-15 层的【信息】窗口

● 也可以选择【信息】→【其他】→【图层】命令，弹出如图4-15所示层的信息窗口。

如果用户需要查询所构造的几何对象在哪一层，可以选择【信息】→【对象】命令。

4.6 坐标系操作

在UG建模中，坐标系是构造一切几何对象的原始基准，UG中使用的坐标系主要有两种方式：绝对坐标系与工作坐标系（WCS）。

（1）绝对坐标系：也称模型空间，是系统默认的坐标系，其原点位置和各坐标轴方向是固定唯一的，不能被更改。

（2）工作坐标系：也称用户坐标系，是用户当前正在使用的坐标系，用户在使用的时候可以选择存在的坐标系也可以规定新的坐标系。工作坐标系是可以移动和旋转的，这样方便了用户的建模，建立的几何对象在坐标系中的坐标参数是随时都可能改变的。关于工作坐标系的操作命令菜单如图4-16所示。选择【格式】→【WCS】命令即可弹出工作坐标系的操作命令子菜单。

图4-16 工作坐标系操作菜单

在实用程序工具条上对应的按钮如图4-17所示。

图4-17 实用程序工具条

UG中的工作原点指工作坐标系原点，工作平面为XC-YC平面。

一般在下面的应用中要操作工作坐标系。

● 在点构造器中用鼠标在屏幕上确定点的位置是相对于XC-YC平面的。该功能在工业设计中经常用到，通常利用该功能生成的点构造自由样条曲线。此时ZC轴最好垂直于屏幕方向。

● 生成圆弧时，如果没有显示说明圆弧的方位，一般指平行于XC-YC平面。

● 定义一个位置时。

● 定义一个移动或旋转矢量时。

每个坐标系由两个因素构成：即原点和方位。原点定义了坐标系的位置；方位定义了XC、YC、ZC3个坐标轴的方向。

操作坐标系的过程，就是确定原点与方位的过程。UG中主要提供了以下6种操作坐标系的方法。

1.原点

指定一个点作为坐标系的新原点，坐标系的方位不变，即对坐标系进行平移。

在图4-16中选择【原点】命令，弹出【点】对话框，利用【点】构造一点，此时，当前工作坐标系的原点就移到指定点的位置。

2.动态改变坐标系

动态改变坐标系提供了用鼠标直接改变坐标系的功能，可以用鼠标动态地改变坐标系的原点与方位。

操作步骤如下：

（1）选择【格式】→【WCS】→【动态】命令或在工具条上单击按钮，工作坐标系变为如图4-18所示。

图4-18 动态工作坐标系

（2）在图4-18中，选择旋转图标，按住鼠标左键拖动，可在屏幕上进行旋转，也可在出现的对话框中输入数值；选取坐标轴上的箭头沿坐标轴进行移动，也可在出现的对话框中输入数值；选取原点方块，可进行任何方向的平移，也可在出现的对话框中输入数值。

3.旋转

原点不动，坐标系绕坐标轴旋转。

选择【格式】→【WCS】→【旋转】命令或在工具条上单击按钮，弹出如图4-19所示的旋转WCS对话框。

图4-19 旋转WCS对话框

图4-19的对话框中提供了6个确定旋转方向的单选项，旋转轴分别为3个坐标轴的正、负方向，旋转方向的正向用右手定则来判定。确定了旋转方向以后，在【角度】文本框中输入旋转的角度，单击【确定】按钮即可。

4.定向

在主菜单中选择【格式】→【WCS】→【定向】命令或在工具条上单击按钮，弹出如图4-20所示的【CSYS】对话框。

图4-20 【CSYS】对话框

【CSYS】对话框中提供了12种定向功能用来定义坐标，如图4-21所示。

图4-21 12种定义坐标的方法

【CSYS】对话框中提供的12种定向功能分别如下。

● 【自动判断】：当所选对象能够确定一个坐标系时，通过自动判断确定坐标系。

● 【原点，X点，Y点】：第1点为原点，第2点定义X轴方向（第1点与第2点的连线方向）、第3点定义Y轴方向（第1点与第3点连线的方向是Y轴正向的大概方向）。

● 【X轴，Y轴】：选择第1条直线为X轴，方向取决于选择直线时点在直线上的位置，靠近哪个端点，方向就指向哪端。第2条直线确定Y轴的大概方向，同时确定X-Y平面。

● 【X轴，Y轴，原点】：选择第1条直线为X轴，方向取决于选择直线时点在直线上的位置，靠近哪个端点，方向就指向哪端。第2条直线确定Y轴的大概方向，同时确定X-Y平面，指定一点确定原点的位置。

● 【Z轴，X点】：通过选择一条直线和设置一个点来定义工作坐标系。新坐标系的ZC轴为所选直线的方向，坐标原点为所选直线上与设置点距离最近的点，XC轴正方向为坐标原点指向设置点的方向。

● 【对象的CSYS】：用已存在的实体的绝对坐标来定义用户坐标系。

● 【点，垂直于曲线】：在曲线上选取一个点，所构成的坐标系Z轴与此处的切线一致。

● 【平面和矢量】：新坐标系由一个平面和一个指定方向的直线与平面所成的夹角来确定，其中坐标系的原点为平面和直线的交点。

● 【三平面】：新坐标系由3个相交的平面来确定，3条交线分别为各坐标轴的方向，相交点为坐标原点。

● 【绝对CSYS】：使工作坐标系与绝对坐标重合。

● 【当前视图的CSYS】：原点不动，使Z轴垂直于当前视图。

● 【偏置CSYS】：输入偏置数值对所选取的坐标系进行偏置。

5.坐标系的保存和显示

选择【格式】→【WCS】→【保存】命令可以保存坐标系。

选择【格式】→【WCS】→【显示】命令可以显示/隐藏坐标系。

4.7 变换操作

在建模中，有时需要对几何对象进行各种变换操作，如平移、镜像、比例、旋转等。这种变换与观察视图的变换不同，观察视图的变换只是视点的变换，几何对象相对于坐标系没有发生改变；而变换操作是针对坐标系进行的变换，其几何对象本身的位置或尺寸会发生改变。

单击工具条中的（变换）按钮，或选择【编辑】→【变换】命令，弹出【类选择】对话框，利用【类选择】对话框选择面板中相应的几何对象后，弹出如图4-22所示的【变换】对话框。

图4-22 【变换】对话框

【变换】对话框中各个功能选项介绍如下。

（1）平移

单击【平移】按钮，将对象从一个位置移到另一个位置。

平移有两种方式：至一点与增量。至一点方式为：指定一参考点与一目标点，对象的平移方向为参考点与目标点的连线方向，平移距离为参考点与目标点的连线长度，如图4-23所示。增量方式为给出相对于当前位置的3个坐标分量，对象按照这3个分量平移。

图4-23 至一点方向的平移

（2）比例

选择一个参考点，相对于参考点施加一个比例因子作用于对象上，该比例因子可以是均匀的（即在每个坐标轴方向上的比例因子相同），也可以是不均匀的（即在每个坐标轴方向上的比例因子不相同），对象相对于参考点，按照比例因子的大小发生变化。

（3）绕点旋转

选择一个参考点，在参考点处以与ZC轴平行的方向为旋转轴，输入角度值旋转对象。

（4）用直线做镜像

选择一直线使对象关于该直线对称变换，即镜像操作。该对称变换的对称面是参考直线与该直线在XC-YC平面上的投影直线所确定的平面。

（5）矩形阵列

选择一参考点，选择一原点，在矩形阵列前，系统以一点方式对对象进行平移操作，平移时，把所选的参考点作为平移参考点，所选的原点作为平移目标点。把平移后的对象作为阵列源对角进行矩形阵列操作。

（6）环形阵列

选择一参考点，选择一原点，在环形阵列前，系统以一点方式对对象进平移操作，平移时，把所选的参考点作为平移参考点，所选的原点作为平移的目标点，把平移后的对象作为阵列源对象进行环形阵列操作，在【变换】对话框中以阵列源对象为中心，按照半径值与起始角（以XC轴计算）、角度增量、数量来进行阵列。

（7）绕直线旋转

选择一直线，以直线为旋转轴，输入角度值旋转对象。

（8）用平面做镜像

以所选平面为镜像面进行对称操作。

（9）重定位

指定一参考坐标系（RCSYS）与目标坐标系（DCSYS），将对象从参考坐标系变换到目标坐标系下，并保持同样的方位。

（10）在两轴间旋转

选择一参考轴，选择一目标轴，将对象从参考轴转到目标轴。

（11）点拟合

点拟合提供了3点拟合与4点拟合。选择3个或4个点作为参考点，再选择3个或4个点作为目标点。对象从参考点以拟合的方式移动到目标点。

（12）增量编辑

利用该选项可以动态地显示变换结果。

4.8 格式转换

格式转换是用于与非UG的CAD文件的转换接口，当数据文件由其他CAD系统建立时，它与UG系统的数据格式不一致，直接利用UG系统无法打开。同样，其他CAD软件要读取UG的数据也需要通过格式转换才能够进行。文件的导入、导出功能使UG具备了与其他CAD软件进行交互数据的途径。UG提供了STL、STEP、IGES、DXF等格式的转换功能。

选择【文件】→【导入】命令，弹出格式转换菜单，如图4-24所示。这里以最常用的IGES导入来进行讲解。

图4-24 【导入】菜单

在图4-24中选择【IGES】命令，弹出如图4-25所示的【导入自IGES选项】对话框，在该对话框中单击【浏览】按钮，弹出如图4-26所示的【IGES文件】对话框，选择相应的IGES文件，单击【OK】按钮，系统将返回到如图4-25所示的对话框，在对话框中单击【确定】按钮，IGES文件导入到当前文件中。