基于UG的飞机模型造型设计

基于UG的飞机模型造型设计

1 UG NX5 软件简介

UG是Unigraphics的缩写，这是一个交互式CAD/CAM(计算机辅助设计与计算机辅助制造)系统，它功能强大，可以轻松实现各种复杂实体及造型的建构。它在诞生之初主要基于工作站，但随着PC硬件的发展和个人用户的迅速增长，在PC上的应用取得了迅猛的增长，目前已经成为模具行业三维设计的一个主流应用。

UG的开发始于1990年7月，它是基于C语言开发实现的。UG NX是一个在二和三维空间无结构网格上使用自适应多重网格方法开发的一个灵活的数值求解偏微分方程的软件工具。其设计思想足够灵活地支持多种离散方案。因此软件可对许多不同的应用再利用。

UG的目标是用最新的数学技术，即自适应局部网格加密、多重网格和并行计算，为复杂应用问题的求解提供一个灵活的可再使用的软件基础。

UG（Unigraphics）是德国西门子公司推出的集CAD/CAE/CAM 为一体的三维机械设计平台，也是当今世界最先进的计算机辅助设计、分析和制造软件之一，广泛应用于航天航空、汽车、造船等领域。UG是一个交互的计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助工程（CAE）和计算机辅助制造（CAM）系统，它具备了当今机械加工领域所需的大多数工程设计和制图功能。UG是一个全三维、双精度的造型系统，使用户能够比较精确的描述任何几何形状，通过这些形体的组合，就可以对产品进行设计、分析和制图。

一个如UG NX这样的大型软件系统通常需要有不同层次抽象的描述。UG具有三个设计层次，即结构设计(architecturaldesign)、子系统设计(subsystemdesign)和组件设计(componentdesign)。

至少在结构和子系统层次上，UG是用模块方法设计的并且信息隐藏原则被广泛地使用。所有陈述的信息被分布于各子系统之间。

1960年，McDonnell Douglas Automation 公司成立。

1976年，收购了Unigraphics CAD/CAE/CAM系统的开发商——United Computer 公司，UG的雏形问世。

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1983年，UG 上市。

1986年，Unigraphics吸取了业界领先的、为实践所证实的实体建模核心——Parasolid的部份功能。

1989年，Unigraphics宣布支持UNIX平台及开放系统的结构，并将一个新的与STEP标准兼容的三维实体建模核心Parasolid引入UG。

1990年，Unigraphics作为McDonnell Douglas（现在的波音飞机公司）的机械CAD/CAE/CAM的标准。

1991年，Unigraphics开始了从CAD/CAE/CAM大型机版本到工作站版本的转移。 1993年，Unigraphics引入复合建模的概念，可以实体建模、曲线建模、框线建模、半参数化及参数化建模融为一体。

1995年，Unigraphics首次发布了Windows NT版本。

1996年，Unigraphics发布了能自动进行干涉检查的高级装配功能模块、最先进的CAM模块以及具有A类曲线造型能力的工业造型模块：它在全球迅猛发展，占领了巨大的市场份额，已经成为高端及商业CAD/CAE/CAM应用开发的常用软件。

1997年，Unigraphics新增了包括WEAV（几何连接器）在内的一系列工业领先的新增功能。WEAV这一功能可以定义、控制、评估产品模板，被认为是在未来几年中业界最有影响的新技术。

2000年，Unigraphics发布了新版本的UG17，最新版本的，是UGS成为工业界第一个可以装载包含深层嵌入“基于工程知识”（KBE）语言的世界级MCAD软件产品的供应商。

2001年，Unigraphics发布了新版本UG18，新版本对旧版本的对话框进行了调整，使得在最少的对话框中能完成更多的工作，从而简化了设计。

2002年，Unigraphics发布了UG NX1.0.新版本继承了UG18的优点，改进和增加了许多功能，使其功能更强大，更完美。

2003年，Unigraphics发布了新版本UG NX2.0 。新版本基于最新的行业标准，它是一个全新支持PLM的体系结构。EDS公司同其主要客户一起，设计了这样一个先进的体系结构，用于支持完整的产品工程。

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2004年，Unigraphics发布了新版本的UG NX3.0，它为用户的产品设计与加工过程提供了数字化造型和验证手段，。它针对用户的虚拟产品的设计和工艺设计的需要，提供经过实践验证的解决方案。

2005年，Unigraphics发布了新版本的UG NX4.0.它是崭新的NX体系结构，使得开发与应用更加简单和快捷。

2007年04月， UGS公司发布了NX5.0 – NX的下一代数字产品开发软件，帮助用户以更快的速度开发创新产品，实现更高的成本效益。

2008年06月，Siemens PLM Software发布NX6.0，建立在新的同步建模技术基础之上的NX 6将在市场上产生重大影响。同步建模技术的发布标志着NX的一个重要里程碑，并且向MCAD市场展示Siemens的郑重承诺。 NX 6将为我们的重要客户提供极大的生产力提高。

2009年10月 – 西门子工业自动化业务部旗下机构、全球领先的产品生命周期管理（PLM）软件与服务提供商Siemens PLM Software 宣布推出其旗舰数字化产品开发解决方案NX? 软件的最新版。NX 7.0引入了“HD3D”（三维精确描述）功能，即一个开放、直观的可视化环境，有助于全球产品开发团队充分发掘PLM信息的价值，并显著提升其制定卓有成效的产品决策的能力。此外，NX 7.0还新增了同步建模技术的增强功能。修复了很多6.0所存在的漏洞，稳定性方面较6.0有很大的提升。

UG NX 功能非常强大，涉及到工业设计与制造的各个层面，是业界最好的工业设计软件包之一 。UG是一种复合建模工具，它提供了多种建模方法。在建立零件模型时，既可以用基本体素建立简单的实体，也可以通过对曲线、草图的拉伸、旋转建立扫描的实体，还可以用系统提供的特征创建各种特征体。在制图中一般的建模思路如下:

1、建立模型的关键结构，如：图层，主要轮廓，关键定位孔确定关键的结构于你的建模过程起到关键作用；

2、如果一个结构不能直接用三维特征完成，你需要找到轮廓的第二维轮廓特征，然后用拉伸旋转扫描的方法，或者自由形式特征去建立模型；

3、尽管UG允许你在一个实体设计上使用多个根特征，这样，你可以分别建立多个主结构，然后在设计后期将他们布尔运算起来。

4、确定的设计部分，先造型，不确定的部分放在造型的后期；

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5、设计基准通常决定你的设计思路，好的设计基准将会帮助你简化造型过程，并方便后期设计的修改。通常，大部分的造型过程都是从设计基准开始的；

6、零件相关设计UG允许你在模型完成之后在建立零件的参数关系，但是更加直接的方法是在造型过程中直接引用相关参数。

并且可以按预先的设置很容易的进行修改。如：设计特征有弧、圆角、倒角等等，它们对工程人员来说是很熟悉的，因而容易使用、装配、制图以及其他学科都使用这些领域特征。通过给这些特征设置参数（不但包括几何尺寸，还包括非几何属性）， 然后修改几何参数很容易的进行多次设计替代，实现产品开发。

2 飞机模型的三维造型

2.1 飞机模型的示例

飞机模型示例

2.2 机身的制作

1、启动NX 5.0 ，双击NX 5.0 的快捷图标，进入NX 5.0的启动界面。

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2、点击“新建”，创建一个新模型，新文件名称命名为airplane，新建草

图必须是以数字或者英文字母命名，否则将打不开。

新建控制面板

3、单击【草绘】，以默认平面作为草绘平面，点击“回转”绘制机身回转草图；

，选择XY平面，

机身回转草图

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4、完成草图后，回到“回转”控制面板，如图设置相关参数；

“回转”控制面板

5、点击确定，完成机身回转的制定；

机身回转实体

2.3 驾驶舱的制定

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1、点击“球”

工具，球形切除驾驶舱；

球心位置及参数

球的直径参数

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最后切除的驾驶舱

2.4 机翼的制作

1、点击“拉伸”

工具，选择XY平面，绘制机翼一侧草图；

机翼一侧草图

2、利用“镜像” 工具，完成另一侧机翼；

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