1.2 UG NX 5.0主要应用模块组成

UG的所有功能都是通过各自的应用模块实现的，每个应用模块都以基础环境为基础，它们之间既相互联系又相对独立。

1.2.1 基础环境模块

UG NX 5.0系统启动后，即进入基础环境模块，这是其他应用模块的公共运行平台。该模块为UG软件其他各模块的运行提供了底层的统一数据库支持和一个窗口化的图形交互环境，能执行打开、创建、存储实体模型、屏幕布局、视图定义、模型显示、消隐、着色、放大、旋转、模型漫游、图层管理、绘图输出、绘图机队列管理和模块使用权浮动管理等关键功能，同时该模块还包括以下功能。

（1）包括表达式查询、特征查询、模型信息查询、坐标查询、距离测量、曲线曲率分析、曲面光顺分析、实体物理特性自动计算功能在内的对象信息查询和分析功能。

（2）用于定义标准化系列零件族的电子表格功能。

（3）方便用户学习和使用的辅助功能，如快速、常用功能弹出菜单、可用户化定义热键和主题相关自动查找联机帮助等。

（4）按可用于互联网主页的图片文件格式生成Unigraphics零件或装配模型的图片文件，这些格式包括CGM、VRML、TIFF、MPEG、GIF和JPEG。

（5）输入或输出CGM、UG/Remarx、Inventor、UG/Parasolid和UG/MX等格式几何数据。

（6）Macro宏命令自动记录、回放功能。

（7）UserTools用户自定义图形菜单功能，使用户可以快速访问其常用功能或二次开发的功能。

1.2.2 产品设计CAD模块

几何建模是现代CAD系统的一个基本特征，能建立一个机械元件的精确实体模型是一个软件基本的设计功能。制造商一直在寻求具有战略优势的领先功能，以保证设计更快、更好，并能加速下游的开发过程。通过嵌入知识的设计，UG NX 5.0提供了最全面和最具有生产力的CAD解决方案。它包括了强大、广泛的产品设计应用模块，使得UG NX 5.0具有高性能的机械设计和制图功能，为制造设计提供了高性能和灵活性，以满足客户设计任何复杂产品的需要。除组件设计外，UG NX 5.0还提供强大的基于系统的产品建模和协同的产品级装配设计方法。

使用UG的产品设计功能，包括建模模块、装配模块和制图模块，可以很方便地建立各种复杂结构的三维参数化实体装配模型和部件详细模型，并自动生成用于加工的平面工程图纸。UG的此项功能使得该软件可很好地应用于各行业、各种类型产品的设计，并支持产品外观造型设计，所设计的产品模型可模仿制造样机的过程进行虚拟装配和进行各种分析，节约了设计的成本和时间。

UG的产品设计系统具有如下一些主要功能。

（1）实体建模模块将基于约束的特征造型功能和显式的直接几何造型功能无缝地集成为一体，提供业界最强大的复合建模功能，使用户可充分利用集成在先进的参数化特征造型环境中的传统实体、曲面和线架功能。

（2）特征建模模块用工程特征来定义设计信息，在UG实体建模模块的基础上提高了用户设计意图表达的能力。

（3）自由曲面建模模块独创地把实体和曲面建模技术融合在一组强大的工具中，提供生成、编辑和评估复杂曲面的强大功能，可以方便地设计如飞机、汽车、电视机及其他工业造型设计产品上的复杂自由曲面形状。

（4）用户自定义特征模块提供交互式方法来定义和存储基于用户自定义特征（UDF）概念、便于调用和编辑的零件族，形成用户专有的UDF库，提高用户设计建模的效率。

（5）可视化渲染模块提供高级图形渲染工具，包括实体材质、视图渲染、装配图渲染、正交视图及透视图渲染、光源、阴影，特殊效果和工程材料库等高级图形工具，从而增强了CAD模型的可视化效果。

（6）工业设计曲面模块扩展了UG自由曲面模块的曲面设计功能，提供了工业设计所需的自由曲面造型和控制功能，具备各种不同类型的曲面实时动态操纵和反馈能力。

（7）装配建模模块提供并行的自顶而下和自下而上的产品开发方法，其生成的装配模型中零件数据是对零件本身的链接映像，保证装配模型和零件设计完全双向相关，并改进了软件操作性能，减少了对存储空间的需求。

（8）高级装配模块为UG装配建模模块添加了针对产品级大装配设计的特殊功能，包括允许用户灵活过滤装配结构的数据调用控制、高速大装配着色和大装配干涉检查等功能。

（9）WAVE提供了面向产品的总体方案参数化优化设计技术，特别适应于汽车、机车和飞机等复杂产品的设计。

（10）工程制图模块使任何设计师、工程师或绘图员都可从UG三维实体模型中得到完全双向相关的二维工程图。

（11）钣金设计模块提供基于参数、特征方式的钣金零件建模功能，可生成复杂的钣金零件，并可对其进行参数化编辑，能够定义和仿真钣金零件的制造过程，对钣金零件模型进行展开和折叠的模拟操作。

（12）Web Express提供和互联网的接口，可以将UG中生成的零件、装配件中的信息以超文本的方式输出，供有关人员使用或参考。

（13）公差特征模块为尺寸控制及公差分析提供了基础。通过智能化与三维模型完全相关的三维几何公差定义，可以实现与CAPP的集成；同时，还可以简化工程图纸的创建与维护过程。

（14）公差分析模块提供了一个在UG中三维的、简化的、直接向上的堆叠分析。

（15）快速检查模块是一个初级的模型检验工具。它提供设计时的检查功能，以检测4个共同的模型属性，即质量、距离、尺寸和表达式。允许设计者通过检查去测量其模型，其操作如同其他特征一样，每一次计算检查、模型更新时，如果检查准则不满足，都会向用户发出警告，如电路板太靠近电源、轴直径太大等，使用户可完全控制要检查的值。如果检查不合格，系统会显示信息。

1.2.3 数控加工CAM模块

UG NX CAM系统拥有的过程知识功能，对于机械制造公司和生产与机械产品相关的系列产品的公司，都具有非常重要的价值。在这个工业领域中，对加工多样性的需求较高，包括对零部件的大批量加工，以及对铸造和焊接件的高效精加工。如此广泛的应用就要求CAM软件必须灵活，并且具备对重复过程进行捕捉和自动重用的功能。UG NX CAM系统拥有非常广泛的加工能力，从自动粗加工到用户定义的精加工，都十分适合这些应用。

（1）加工基础模块提供连接UG所有加工模块的基础框架，它为所有UG的加工模块提供了一个相同的、界面友好的图形化窗口环境，用户可以在图形方式下观察刀具沿轨迹运动的情况并可对其进行图形化修改，如对刀具轨迹进行延伸、缩短或修改等。

（2）车削模块中刀具路径和零件几何模型完全相关，刀具路径能随几何模型的改变而自动更新，并提供高质量旋转体零件加工所需的全部功能。

（3）平面铣模块提供加工1～2.5轴零件的所有功能，设计更改通过相关性而自动处理。

（4）型芯型腔铣模块对加工汽车和消费品工业中普遍使用的注塑模具和冲压模特别有用。它提供粗加工单个或多个型腔、沿任意类似型芯的形状进行粗加工大余量去除的全部功能。

（5）固定轴轮廓铣模块提供完全和综合的功能，用于产生3轴联动加工刀具路径。

（6）可变轴轮廓铣削模块支持定轴和多轴铣削功能，可加工UG造型模块中生成的任何几何体，并保持主模型相关性。

（7）流通切削模块可大幅度地缩短半精加工和精加工时间。该模块和固定轴轮廓铣模块配合使用，能自动找出待加工零件上满足“双相切条件”的区域。

（8）顺序铣模块适用于需要完全控制刀具路径生成过程中的每个步骤的情况，支持1～5轴的铣削编程。

（9）1～5轴数控加工仿真模块采用人机交互方式，可模拟、检验和显示NC刀具的路径，是一种花费少、效率高，并且不用机床就能验证数控程序的好方法。

（10）1～5轴机床加工运动仿真模块采用人机交互方式，可模拟、检验和显示机床运动及刀具的路径，该模块亦可将机床各部件，如主轴头、拖板、转台、换刀架、夹具、刀具和工件等以实体的形式定义，用机床构造器和相应的机床驱动程序构建机床模型。

（11）基于特征的孔加工模块操作在用户定义的孔、用户定义的孔属性和基本的UG孔特征上及应用指定的模板上进行。

（12）加工后置处理模块使用户可方便地建立自己的加工后置处理程序，该模块适用于目前世界上几乎所有主流NC机床和加工中心，该模块在多年的应用实践中已被证明适用于1～5轴或更多轴的铣削加工、1～4轴的车削加工和电火花加工。

1.2.4 性能分析CAE模块

UG的CAE系统主要包括以下几个主要模块。

（1）机构运动及动力学分析。

这是一个集成的、关联的运动分析模块，提供了机械运动系统的虚拟样机。它能对机械系统的大位移复杂运动进行建模、模拟和评估，提供了对静态、运动学和动力学（动态的）模拟的支持。通过使用各种各样的运动对象，包括运动副、弹簧、阻尼器、运动驱动器、力、扭矩和柔性套管等，来创建和评估虚拟样机。此外，还可以很容易地对刚体的自由运动和刚体接触进行建模、模拟。其产生的有效的结果，包括干涉检查结果、图、动画、MPEG影片输出和电子表格数据输出等。用户可以很快地创建和评估多个设计“方案”，进行测试和改进，直到符合优化系统的要求为止。

（2）结构分析建模与解算。

这是一个集成化的有限元建模及解算的工具，它能够对UG的零件和装配件进行前/后处理，用于工程学仿真和性能评估。它经过专门的开发，便于用户快速地预测和优化仿真工程，以对不同的设计方法做出反应，或者把“设计方案”作为设计过程中的一个固有部件。通过提供强大的仿真建模工具，包括一整套的UG NX 5.0建模工具和高级仿真建模工具，用户可以轻易地改变模型特征参数和/或创建/修改几何形状，快速创建仿真模型，以便于性能评估。

1.2.5 二次开发模块

UG二次开发模块提供了业界最高级的二次开发工具集，非常便于用户进行二次开发。利用该模块可对UG系统进行用户化剪裁和开发，满足用户最广泛的开发需求。UG/Open C and C++Author包括以下几个部分。

（1）UG NX 5.0/Open API（User Function）开发工具，提供UG的直接编程接口，支持C语言。

（2）提供面向对象的应用编程接口（API），支持一套C++的类（Class）库，可以让用户利用UG的一套C++的类（Class）库编写面向对象的应用程序。利用该工具可生成NC自动化或自动建模等用户的特殊应用。