Unigraphics NX 软件教程

主 编 蒋 丹

上 海 交 通 大 学 出 版 社

内容提要

全书共分八章。主要介绍了 Unigraphics NX 的特点，用户界面及基本操作，二维图形及草图，

三维建模，曲线曲面，生成工程图，装配等内容。同时，配以适量的实例，便于读者循序渐进地

掌握软件。

本书可用作高等院校工科类专业教材，也可供相关工程设计人员参考。

前 言

Unigraphics（简称 UG）是一个集 CAD/CAE/CAM 于一体的软件系统，是美国 UGS 公

司的主要产品。UG 软件从 CAM 发展而来。20 世纪 70 年代，美国麦道飞机公司成立了为

解决自动编程系统的数控小组，后来发展为 CAD/CAM 一体化的 UG1 软件。20 世纪 90 年

代被 EDS 公司收并，为美国通用汽车公司服务。因此，UG 软件有着航空和汽车两大制造

产业的应用背景，这对其本身的发展和软件的适用性有深远的影响。

Unigraphics 软件具有强大的三维设计能力，设计人员可方便地设计、分析零件，构造

出零件精确的三维模型，并采用 Drafting 应用程序生成所需的视图；还可用 Manufacturing

应用程序加入制造信息，并生成刀具位置源文件(CLSF)，大多数数控机床可用来直接加工。

随着现代制造业的飞速发展，对设计开发工具的要求越来越高，传统的二维设计已不能适应

形势的需要。一些国际著名的大企业瞄准中国市场，纷纷在中国落户，这也将先进的生产管

理模式带入我国，作为这一模式的载体——计算机应用工具也发生了很大的变化，UG 三维

设计、分析、制造集成软件就是其中的重要环节之一。高等院校是培养高级工程技术管理人

才的基地，有必要改革传统的教学内容，将这一优秀软件普及到工科类学生。为此编者率先

在高校中将 UG 软件作为正式课程在试点班中开设 2 年，并在编者所在学校开设选修课，选

课情况反响强烈。上海交通大学作为 PACE 计划在亚洲地区的第一个中心，得到了美国几大

公司的大力支持，与发行 UG 软件的 EDS 公司关系密切，获赠 600 套软件。

学校针对提高学生工程应用能力的培养，开设了工程应用系列课程。本书是该系列课程

教材之一，包括了该软件的全部 CAD 模块，同时配以适量的实例，让读者逐个环节，循序

渐进地掌握软件的操作方法，并通过对照实例快速掌握某种类型的应用和使用中的一些技

巧。

全书由蒋丹担任主编。参加编写的有：蒋丹（第 1，3，8 章和附录），赵新明（第 2 章），

杨培中（第 4 章），蒋丹、赵新明（第 5 章），宋健（第 6 章），蒋丹、吴巧玲（第 7 章）。感

谢严亮、张平、居小凡、吴东、吕文波等同志为本书的出版做了大量工作。

限于编者水平，书中难免存在错误与不足，恳请广大读者斧正。

编 者

2004 年 1 月

目 录

第 1 章 Unigraphics 软件介绍 .......................................................................................................1

1.1 UG 软件的特点......................................................................................................................1

1.2 UG 软件的组成模块..............................................................................................................2

1.3 系统的安装和配置要求.........................................................................................................3

第 2 章 UG 软件界面形式及基本操作...........................................................................................4

2.1 基本界面 ................................................................................................................................4

2.2 文件管理 ................................................................................................................................6

2.3 选取方式及锁点模式.............................................................................................................6

2.4 工作坐标 ..............................................................................................................................12

2.5 视图设置 ..............................................................................................................................13

2.6 图层命令 ..............................................................................................................................14

2.7 对象的操作 ..........................................................................................................................17

第 3 章 草图绘制 ...........................................................................................................................23

3.1 建立草图工作平面...............................................................................................................23

3.2 二维图形的绘制...................................................................................................................25

3.3 建立草图的几何约束...........................................................................................................30

3.4 建立草图的尺寸约束...........................................................................................................33

3.5 草图的操作 ..........................................................................................................................35

3.6 草图的编辑 ..........................................................................................................................37

第 4 章 三维建模 ...........................................................................................................................39

4.1 建立特征 ..............................................................................................................................39

4.2 特征操作 ..............................................................................................................................56

4.3 编辑特征 ..............................................................................................................................74

4.4 模型导航 ..............................................................................................................................80

4.5 建模选项的设置...................................................................................................................80

第 5 章 曲线曲面 ...........................................................................................................................82

5.1 曲线 ......................................................................................................................................82

5.2 自由形状特征 ......................................................................................................................96

5.3 薄体延伸 ............................................................................................................................107

5.4 曲面连接 ............................................................................................................................115

5.5 曲面修整 ............................................................................................................................118

第 6 章 工程图 .............................................................................................................................130

6.1 生成工程图 ........................................................................................................................130

6.2 基本视图、局部放大图和辅助视图.................................................................................133

6.3 剖视 ....................................................................................................................................139

6.4 尺寸标注 ............................................................................................................................142

第 7 章 装配 .................................................................................................................................150

7.1 装配的基本概念.................................................................................................................150

7.2 装配部件的状态.................................................................................................................151

7.3 装配导航器 ........................................................................................................................152

7.4 自底向上装配 ....................................................................................................................154

7.5 自顶向下装配 ....................................................................................................................158

7.6 引用集 ................................................................................................................................159

7.7 装配爆炸视图 ....................................................................................................................161

7.8 装配工程图 ........................................................................................................................163

第 8 章 实例操作 .........................................................................................................................165

8.1 绘制齿轮油泵泵盖.............................................................................................................165

8.2 绘制齿轮油泵泵体.............................................................................................................178

8.3 绘制螺栓 ............................................................................................................................182

8.4 装配齿轮油泵 ....................................................................................................................189

8.5 爆炸图 ................................................................................................................................194

附录 1 Unigraphics NX 工具条图标索引 .................................................................................198

附录 1.1 实体建模(Modeling) .................................................................................................198

附录 1.2 装配(Assemblies) ......................................................................................................203

附录 1.3 工程图(Drafting) .......................................................................................................205

附录 2 绘图练习 ..........................................................................................................................207

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第 1 章 Unigraphics 软件介绍

Unigraphics（简称 UG）是一个集 CAD/CAE/CAM 于一体的软件系统，是美国 UGS 公司

的主要产品。UG 软件从 CAM 发展而来，20 世纪 70 年代，美国麦道飞机公司成立了为解决

自动编程系统的数控小组，后来发展为 CAD/CAM 一体化的 UG1 软件，20 世纪 90 年代被 EDS

公司收并，为美国通用汽车公司服务。因此，UG 软件有着航空和汽车两大制造产业的应用背

景，这对其本身的发展和软件的适用性有深远的影响。

Unigraphics 软件具有强大的三维设计能力，设计人员可以方便地设计、分析零件，构造

出零件精确的三维模型，然后再采用 Drafting 应用程序生成所需的视图，也可以用

Manufacturing 应用程序加入制造信息，并生成刀具位置源文件(CLSF)，大多数数控机床可用

来直接加工。

目前，Unigraphics 软件广泛应用于全球的航空航天、汽车、通用机械、工业设备、医疗

器械以及其他高科技应用领域的机械设计和模具加工自动化领域，如美国通用汽车公司、日

本顶尖汽车零部件制造商 DENSO 公司等在全球汽车行业领先的公司都优先使用该软件，美

国的航空业安装了 10000 套以上的 UG 软件，俄罗斯航空业 90%以上使用 UG 软件，还有飞

利浦公司、吉利公司、3M 等著名公司。在中国，UG 软件也已拥有许多用户，在航空、汽车、

模具和家电领域得到广泛应用，成为我国高档 CAD/CAE/CAM 系统的主流产品。

1.1 UG 软件的特点

1.1.1 UG 软件技术的发展

在 CAD/CAM 技术 20 多年的发展中，UG 软件始终应用最新技术而处于领先地位。自 1978

年起，CAD 的发展主要是二维绘图，即用计算机来代替手工制图；1988 年，数字化建模技术

日趋成熟，使三维设计成为可能；1995 年，CAD/CAM/CAE 整个生产过程高度集成；而到 20

世纪 90 年代末，知识工程 KBE 技术 (Knowledge Background Engineering)形成。Unigraphics

V16.0 就引入了 KBE 技术，在新版本中对此技术的应用有了很大的发展。

KBE 技术与传统的 CAD 造型有本质的区别，传统造型是先确立几何模型，对几何模型

进行评估，最后获得加工生产所需的知识；而 KBE 的流程如下：

a. 通过知识的获取来制定相应的规则；

b. 采用相关的标准进行评估；

c. 生成几何模型。

由此可见，采用 KBE 技术可以减少对几何模型的反复修改，提高设计的效率。

采用先进技术，UG 软件的基本模块具备了实体造型、曲面造型、草图设计、虚拟装配和

绘制工程图等功能。

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1.1.2 UG 软件的技术特点

归纳起来，UG 软件具有以下特点：

(1) 集成性。从设计到制造采用同一数据几何模型，即主模型（Master Model），数据库

单一，因此，UG 软件可以很好地将 CAD/CAE/CAM 集成为一体应用于整个产品的开发过程，

包括概念设计、建模、分析和加工。图 1-1 为 CAD/CAE/CAM 集成的工作流程图。

图 1-1 工作流程图

(2) 相关性。模型参数和工程图、装配元、分析等都相关，主模型是变量驱动的参数化模

型，可根据要求改变，当主模型发生变化，其余结果也相应变化。

(3) 协同性。支持并行工程，并行设计的人员共享唯一确定的数据。

(4) 先进性。采用 WAVE 技术和预装工程，支持“系统工程”和可视的虚拟的产品设计

(5) 柔性。可以复合建模，并且适用于多硬件平台，如 Unix，Windows NT 和 Windows 2000。

1.2 UG 软件的组成模块

UG 软件是由具有不同功能的一系列模块组合而成的，

其中大部分是通过 Application 中的菜单选项调用的，如图

1-2 所示。其中 Gateway 是其他模块的基础，因此，每个用户

都必须拥有该模块，其他模块可根据用户的具体需要选用。

常用的模块介绍如下：

(1) Modeling 模块。UG 软件基于三维形体，在设计中，

Modeling 模块具有强大的造型功能，有实体建模、特征建模

等，使得常用的工程零件易于生成，同时利用它还能构造出

较复杂的曲线、曲面形体。

(2) Drafting 模块。对于工程图样的生成，UG 软件的

Drafting 模块可实现三维实体向二维视图的转换，生成包括

剖视图、辅助视图在内的各种视图，进行尺寸及形位公差的

标注等。随着实体模型的改变，工程图中的尺寸、可见性等

市场需求

CADesign

三维建模

CAEngineering

结构和运动

方案分析

CADrafting

绘制二维工程图

CAManufacturing

生成数控代码进行制造

图 1-2 UG 软件模块的调用

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同步更新。

(3) Shape Studio 模块。这一模块可在三维模型中加入材质、光线、阴影等，生成具有真

实感效果的图形，广泛应用于工业设计领域。

(4) Manufacturing 模块。这一模块将 CAD/CAM 一体化，在图形方式下通过观察刀具的

运动，编辑刀具的运动轨迹。在此基础上，根据数控机床的要求，输出加工程序，加工出需

要的零件形状。

(5) Assemblies 模块。Assemblies 模块用于进行装配设计。UG 软件利用先进的 WAVE 技

术，可以进行和设计思路很接近的逆装方法。

(6) Sheet Metal 模块。这一模块特为钣金类零件设计，适合钣金结构的生成和加工需要。

(7) Routing 模块。这一模块用于管路设计，可以进行管道、管路、导线等的设计。

(8) Wire Harness。这一模块用于电气布线，可在复杂装配件内自动完成电气布线设计。

(9) Structures 模块。该模块是一个集成的分析工具，它可以将几何模型转换为有限元分析

模型，用于评估各种设计方案，优化产品设计，提高产品质量。

(10) Motion 模块。该模块嵌入 Adams 分析工具后，其分析功能也非常强大，可以对任何

二维或三维机构进行运动学分析、动力学分析和设计仿真。一般零件只需用 UG 一个软件就

能实现从设计、分析到制造的整个过程。

(11) Moldflow Part Adviser 模块。该模块是一注塑模分析模块。使用该模块可以帮助模具

设计人员确定设计是否合理，及时修正不合理的部分，提高设计生产效率。

(12) 其他模块。UG 还有一些其他模块，如定义用户界面模块、二次开发模块、数据交

换模块等。

1.3 系统的安装和配置要求

1. 系统的安装要求

Unigraphics 软件通常是在 Client/Server 环境下运行的，如果要在单机环境下学习使用，

计算机必须既是服务器，又是客户机。

2. 系统的配置要求

推荐的系统配置：

��奔腾Ⅱ以上处理器。

�� 64MB 以上内存。

�� 6GB 以上硬盘。

��支持 Open_GL 的 3D 图形加速卡，1024×768 以上的分辨率，真彩色，8MB 以上显存。

��Windows NT 4.0 以上操作系统。

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第 2 章 UG 软件界面形式及基本操作

2.1 基本界面

Unigraphics 的界面在设计上简单易懂，用户只要了解各部分的位置与用途，就可以充分

运用界面的特殊功能进行设计。当启动 UG 后，是处在 UG 的 Gateway 应用模块中。此时 UG

界面中各下拉菜单的菜单项大多数为灰色显示，需要新建或打开一个文件，然后在下拉菜单

Application 中选取相应的应用模块，方可开始工作。如欲进行建模操作，则新建或打开文件

后，应在下拉菜单 Application 中选择 Modeling 菜单项，这时图标菜单中的 Modeling 小图标

由灰色变为激活状态，这时 Unigraphics 的界面如图 2-1 所示。

图 2-1 Unigraphics 界面

1. 主窗口标题栏

主窗口标题栏用于显示软件版本及当前所使用的应用模块的名称，右端的三个按钮可控

制 UG 主窗口的关闭、最小化、最大化。在 Unigraphics 界面中，该窗口的作用与一般软件主

窗口标题栏的作用相同。

2. 主菜单

UG 主菜单由下拉式菜单组成，它包含软件的所有主要功能。Unigraphics 系统将所有的

命令或者设置选项予以分类，分别放置在不同的下拉菜单中。它们分别是 File，Edit，View，

Insert，Format，Tools，Assemblies，WCS，Information，Analysis，Preferences，Application，

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Window，Help。

3. 工具栏图标区

UG 各功能模块，提供了相应的工具条。在不同的模块中，UG 所提供工具条的种类有所

不同，以满足各模块的使用要求。

当进入某一模块时，为保证用户能拥有较大的图形窗口，在缺省方式下 UG 只显示一些

常用的工具条及常用图标。用户可以根据需要定制工具条。具体方法是，选择下拉式菜单

View/Toolbars/Customize；或在对话区、或者在已定义的工具条上单击鼠标右键，从弹出的菜

单中选择 Customize 菜单项。接着，打开 Customize 对话框，然后在 Toolbars 中通过勾选或

取消勾选来显示或隐藏某些工具条；在 Commands 中显示或隐藏某些图标。在操作界面中显

示的图标，只要将鼠标放在某一图标上停留几秒钟，系统就会显示该图标的名称。

4. 对话框区

在 UG 中，当选择执行某项命令时，常会弹出相应的对话框，有的对话框还带有多个下

级对话框。对话框的位置可拖动改变。对话框一般用来设置参数、输入文本和执行某些功能

等。在对话框中经常会出现 OK，Apply，Back，Cancel 等按钮。各按钮的功能如下：

OK：执行当前操作后退出对话框。

Apply：执行当前操作后不退出对话框，可继续选择或设置相关参数，执行其他操作。

Back：不作任何操作，退出当前对话框并返回上级对话框。

Cancel：取消当前操作，退出当前对话框。

5. 提示栏

提示栏位于绘图区的下方，主要用来提示用户下一步该做何种操作。执行每个命令步骤

时，系统都会在提示栏中显示用户必须执行的动作。在操作时，最好先了解提示栏的信息，

再继续下一个步骤，可避免一些错误。

6. 状态栏

状态栏用于显示系统状态及功能执行情况。在执行某项功能时，其执行结果会显示在状

态栏中。当完成选择对象后，状态栏显示是否选中对象及选择对象的个数。

7. 工作坐标

在 UG 系统中，共有三种坐标形式，分别为绝对坐标系统 ACS、 工作坐标系统 WCS 和

机械坐标系统 MCS。其中 WCS 为 UG 系统所提供给用户的坐标系统，一般显示于绘图区，

用户可以根据需要移动原点位置，也可自行定义属于自己的工作坐标；ACS 是系统默认的坐

标系统，其原点永远保持不变；MCS 一般仅用于加工模块中。

8. 绘图区

绘图区是以窗口的形式呈现，是 UG 的工作区，可用于显示绘图后的图元、分析结果、

模拟刀具路径结果等。

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9. 工作层设定区

该区域用于显示与设定工作图层。如果要改变工作图层，可直接在此区域输入工作层的层

号，然后回车。

10. 资源栏

资源栏包括装配导航器、模型导航器、主页浏览器、培训、历史。

2.2 文件管理

文件管理包括建立新文件、打开文件、保存文件和关闭文件等工作，可通过下拉菜单 File

中的菜单项或 Standard 工具条中的图标来进行文件管理操作。

1. 建立新文件

选择下拉菜单 File/New 或选择 New 图标，弹出新建文件对话框。在对话框中输入文件名

称，并在单位设置中点选 Millimeters，单击 OK ，则建立了一个以毫米为单位、扩展名为.prt

的新文件。

2. 打开文件

选择下拉菜单 File/Open 或选择 Open 图标，弹出打开文件对话框。可指定路径选择文件，

单击 OK；或直接双击文件名，即可打开一个已存在的文件。

3. 保存文件

选择下拉菜单 File/Save 或选择 Save 图标，则保存当前文件。若当前是一个装配文件，则

在保存装配文件的同时保存装配中的所有零部件。

若将文件另存，选择下拉菜单 File/Save As，在弹出的另存文件对话框中，选择将要存放

的位置（目录），再在文件名文本框中输入新文件名，单击 OK 即可。

4. 关闭文件

选择下拉菜单 File/Close/Selected Part，弹出关闭文件对话框。在对话框的文件列表中，

选择一个或多个要关闭的文件，单击 OK，则直接将所选的已存盘的文件关闭；如果文件修改

过但没有存盘，则会弹出警示，提示哪个文件已修改但未存盘，是否将其关闭。如果选择 OK，

则将其关闭，而修改过的数据不会保存；如果要放弃关闭，可选择 Cancel。

2.3 选取方式及锁点模式

2.3.1 选取方式

在 UG 环境中，包含有实体（Body）、表面（Face）、轮廓线（Silhouettes）、边缘（ Edges）、

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顶点（Vertex）、曲线（Curve）等多种对象。其中轮廓线为物体在视图中的边界线，并非图

元，所以无法选取。选取图元的方式有多种，如单一选取（Single Selection）及重复选取（Multiple

Selection）、链接选取（Chaining Selection）、矩形或多边形框选取（Rectangle/Polygon Selection）、

种类选择（Class Selection）等。

1．单一选取及重复选取

当系统执行某项操作要求用户选取对象时，系统会在提示栏显示选取对象的提示，用户

可以利用光标的选择球对单一图元或多个图元进行选取。当对象被选中之后，系统会用相应

的颜色表示。默认值为紫红，选中为大红。若无对象被选中，则系统会在提示栏上显示无对

象被选中的信息。

2．链接选取

链接选取用于选取相互连接的曲线图元（Curve）。当采用链接选取方式时，先选取一曲

线，接着双击鼠标左键，系统会自动将所有连接的曲线链接并完成选取。

3．矩形或多边形框选取

矩形选取是在适当位置按住鼠标左键不放，接着依照所需方向拖动，使其形成矩形并包

围欲选取的对象，之后系统会自动完成选取。而多边形框选取则是利用鼠标左键依次定义多

边形的顶点，使多边形包围欲选对象完成选取。此外，其选取的方式可分为五种，分别是内

侧（Inside）、外侧（Outside）、交会（Crossing）、内侧相交（Inside/Crossing）、外侧相交

（Outside/Crossing）。系统默认值为内侧相交，即框

选后系统会选取框线内部和与其框线相交的对象。

4．种类选取

在 UG 环境中，当需要选取对象时，经常会出现

种类选取对话框，如图 2-2。在种类选取对话框中，

可设置系统的筛选方式，仅选取单一方式的对象。

在种类选取对话框的 Name(名称)栏中输入欲选取对

象的名称，按下 Enter 键，系统会自动完成选取。

种类选取对话框的 Filter Methods(筛选方式)中，

有 Type(类型)、Color(颜色)、Layer(图层)、Other(其

他)，以及 Reset(重新设置)五个选项。

（1）当点选 Type 类型筛选后，系统弹出相应情

况下的类型选项对话框，如图 2-3 所示。用户可设置

在对象选择中需包含或需排除的对象类型，以限制

选取对象的范围。在不同的情况下，系统所显示的

类型选项有所不同。只有当选取 Curve、Edge、 Face、

Datums、 Dimension、 Symbol、 Routing Objects 等

选项时，类型选项对话框中的 Detail Filtering（细部图 2-2 种类选取对话框

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筛选）项才被激活。

（2）当点选 Color 颜色筛选后，系统显示颜色筛选对话框，如图 2-4 所示，系统将仅选取

用户选取颜色所对应的对象。

(3) 当点选 Layer 图层筛选后，系统显示图层筛选对话框，如图 2-5 所示。用户可在该对

话框的 Category Filter 列表框中设置选取或排除的对象所在的层，限制选择对象的范围。

(4) 当点选 Other 筛选后，系统将打开对话框，如图 2-6 所示。其 Other 形式的筛选包含

各种线型的筛选。通过用户的选取，可限制系统进行筛选。对话框的最下方有一自定义属性

选项，可用于自定义筛选的属性。

图 2-3 类型选项对话框 图 2-4 颜色筛选对话框

图 2-5 图层筛选对话框 图 2-6 Other 筛选对话框

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(5) Reset 重新设定，用于取消之前所设置的所有筛选方式，进行重新设定。

在种类选取对话框的 Rectangle/Polygon Method 按钮中，提供了五种设置矩形或多边形框

选的方式。系统默认为内侧相交方式，用户也可进行重新设定。

在种类选取对话框中，Up One Level 按钮，用于选取上一阶层的群组对象。当选取含有

群组的对象时，此选项会被激活，单击后系统会选取该对象群组的所有对象，即是往上一阶

层选取对象的意思。

Select All 按钮用于选取所有对象。即针对图面上的所有对象进行选取。假如已设置了筛

选方式，则系统在选取对象时便会受到筛选方式的限制，仅选限制后的对象。

All But Selected 按钮，用于反向选取。即取消图面上所有已选取的对象，并完成选取图

面上所有未被选取的对象。

在选择对象时，有时会出现选择球后带“�”的提示，这说明在鼠标选取位置可能有多

个可选对象。在选取高亮度显示的对象后，会弹出快速拾取确认对话框，其中数字表示各重

叠对象的顺序。各数字框中的数字与图形窗口中相应对象一一对应，当数字框中的数字高亮

度显示时，则图形窗口中与之相应的对象也高亮度显示。

2.3.2 锁点模式

在 UG 操作过程中，当需要指定一个点时，系统通常会自动弹出锁点模式对话框，可捕

捉特定的点。在使用不同命令时，锁点模式的形式和内容会有所变化。常见的形式如图 2-7所示，对话框上方点的捕捉方式图标分别为智能锁点（即根据鼠标点取的位置，系统自动判

断所选为何点）、光标位置点、存在点、图元的端点、曲线的控制点、交点、中心、与 X 轴

成一定角度的圆弧上的点、圆的四分点。另一种锁点模式如图 2-8 所示。锁点模式中增加了

距鼠标最近的曲线或边缘上的点、距鼠标最近的曲面或表面上的点以及返回图 2-7 的按钮。

智能锁点是在进行选取时，系统会根据选择球与对象位置间的关系自动进行选点，它包

含了所有的基本锁点模式。

图 2-7 锁点模式(1) 图 2-8 锁点模式(2)

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还有一种平面锁点模式仅用于绘制直线模式，其主要功能为绘制一直线垂直于所选取的

平面。首先定义直线起点（也可先选取表面），接着利用此模式选取一表面，则系统会自动

产生一直线与所选取的表面垂直。

位于图 2-8 锁点模式最后的是转换至图 2-7 模式的图标，可用输入坐标值的方式建立点，

也可用 offset 偏置的方式建立点。设置后系统会自动完成点的捕捉。

2.3.3 矢量构造

在 UG 的某些功能应用过程中，当需要定义方向和指定轴线位置时，常会弹出矢量构造

对话框。在不同功能的使用中，矢量构造对话框的形式也有所不同。常见的矢量构造对话框

的形式如图 2-9 所示。

在图 2-9 所示对话框中，各图标含义分别为：

：系统根据选择的对象自动推断定义的矢量。

：设定空间两点来确定一矢量，其方向从第一点指向第二点。

：在 X-Y 平面上定义与 X 轴成一定夹角的矢量。

：通过选择边缘/曲线来定义一个矢量。当选择直线时，所定义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，所定义的矢量为圆或圆弧所在平面的法向。

：定义选择曲线的某一位置的切向矢量（该位置以设定弧长或曲线弧长的百分比方式

确定）。

：定义一与平面法线或圆柱面轴线平行的矢量。

图 2-9 矢量构造对话框

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：定义一与基准平面法向平行的矢量。

：定义一与基准轴平行的矢量。

：定义一与 X 轴平行的矢量。

：定义一与 Y 轴平行的矢量。

：定义一与 Z 轴平行的矢量。

矢量构造对话框中部是直角坐标和球面坐标的矢量定义区。若点选 Cartesian，则用直角

坐标指定矢量。I、J、K 分别对应 X、Y、Z 的方向分量，只要在 I、J、K 后面的文本框中输

入矢量的各分量就可定义矢量。同样若点选 Spherical，则用球面坐标指定矢量。Phi、Theta

分别对应矢量与 Z 轴的夹角和矢量在 XOY 平面上的投影与 X 轴的夹角，只要在 Phi、Theta

后面的文本框中输入相应的角度值就可定义矢量的方向。

矢量构造对话框下部的三个长按钮的作用分别为：

Show/Edit Constraints：用于显示和编辑已定义矢量的约束。选择该按钮后，弹出图 2-10

所示的对话框。该对话框的上部是可选约束列表框，在列表框中选择要移去的约束，再单击

其下部的 Remove Selected Constraints 按钮，即将所选约束移去。而 List Available Constraints

按钮可在信息窗口中列出矢量构造对话框可用的约束。

Cycle Vector Direction：单击该按钮，系统在可定义的矢量方向中循环改变矢量方向，以

便用户从中选择所需的矢量方向。

Edit Vector Origin：用于编辑矢量原点，仅用于 On Curve Vector 矢量构造方式中定义矢

量原点在所选曲线上的位置。选择该按钮后，弹出如图 2-11 所示的 Modify Point 对话框。该

对话框提供了两种定义矢量原点在曲线上的位置的方法：一种方法是点选 % Arclength，并在

其右的文本框中输入原点至曲线起始点的弧长占整个曲线弧长的百分比，即可确定原点在曲

线上的位置；也可通过移动其下方的滑尺来确定一个百分比。另一种方法是点选 Arclength，

并在其右的文本框中输入原点至曲线起始点的弧长（该弧长的输入值应大于 0 且小于整个曲

线的弧长），即可确定原点在曲线上的位置；当然也可通过移动其下方的滑尺来确定原点至

曲线起始点的弧长，从而确定原点在曲线上的位置。若需将原点位置恢复到选择曲线时的位

置，可选择 Reset 按钮来实现。

图 2-10 显示和编辑矢量的约束 图 2-11 编辑矢量原点

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2.4 工作坐标

由前节可知，UG 共有三种坐标，虽然可以存在多个坐标系，但工作坐标系只有一个。工

作坐标系是用 XC、YC、ZC 标记的。在 WCS 下拉菜单中常用子菜单如下：

1. Origin WCS 命令

选择该命令后，系统会打开 Point Constructor 对话框，供用户定义新的坐标原点。定义后，

系统会自动将工作坐标原点移到所定义的新位置，各坐标轴的方向不变。

2. Rotate WCS 命令

选择该命令后，系统会打开 Rotate WCS about 对话框。该对话框共有六种旋转方式，分

别为三个轴向的正反转。用户只要指定一种旋转方式，然后在对话框最下方输入角度值，系

统就会按所选的方式，按照输入的角度进行旋转。

3. Orient WCS 命令

选择该命令后，系统会打开 Orient WCS 的子菜单。在该子菜单中含有系统提供的十二种

定位方式。

(1) Origin，X-Point，Y-Point(原点，X-点，Y-点)。此命令用于以三点方式定义新的工作

坐标。其定义方式：首先定义原点位置，接着定义一点决定 X 轴方向，最后定义一点决定 Y

轴方向即可完成。这时系统依右手定则决定 Z 轴方向。

(2) X-Axis，Y-Axis (X-轴，Y-轴)。此命令用于以两轴方式定义新的工作坐标。其定义方

式：首先选取一直线定义 X 轴的方向，其方向决定于选取直线的位置，如果选取位置靠近直

线的右方端点，则 X 轴方向朝右；接着以相同方式选取直线定义 Y 轴方向。系统会以两直线

的交点作为坐标原点。

(3) Z-Axis，X-Point(Z-轴，X-点)。此命令用于先后指定一直线和一点决定新坐标的 Z 轴

和 X 轴。其定义方式：先指定一直线决定 Z 轴方向，其方向决定于所选取的位置，如果选取

点靠近直线的右端，则 Z 轴方向向右；然后指定一点，以决定 X 轴。此时系统会以 Z 轴与 X

轴的交点作为坐标原点，并依右手定则决定 Y 轴的方向。

(4) CSYS of Curve/Plane(曲线/平面坐标)。选择该命令后，系统提示选取平面或曲线。则

由选中的平面或曲面确定新坐标的方向

(5) Existing CSYS(现有坐标系)。该命令将选中的已存在的坐标系定义为工作坐标系。

(6) Absolute CSYS(绝对坐标)。选择该命令将绝对坐标系定义为当前工作坐标系。

(7) Current View(当前视图)。选择该命令以当前视图定义工作坐标轴方向。当前工作坐标

的 X 轴指向屏幕的右方，Y 轴指向屏幕的上方。

(8) Drafting Object(绘图对象)。选择该命令将选中的绘图对象作为更换视图的新坐标。工作

坐标原点即是绘图对象的中心，X 轴指向屏幕右方，Y 轴指向屏幕的上方，Z 轴垂直于屏幕。

(9) Through Point,Perpendicular(穿越点，垂直于曲线)。该命令则由曲线及一点定义当前工

作坐标。

-13-

(10) X-Axis，Y-Axis，Origin(X 轴，Y 轴，原点)。选择该命令后，系统提示用户先后选

择两条直线定义 X 轴方向及 Y 轴方向，该方向决定于所选的直线靠近端的终点；接着定义一

点作为坐标原点。则系统将当前坐标系的原点定义在指定点，XY 轴方向将平行于所选的直线。

(11) Change XC Direction(改变 XC 方向)。选择该命令后，系统出现 Point Subfunction 对

话框供用户选择 X 轴的新方向。系统将当前工作坐标系的 X 轴方向指向定义的点。

(12) Change YC Direction(改变 YC 方向)。选择该命令后，系统出现 Point Subfunction 对

话框供用户选择 Y 轴的新方向。系统将当前工作坐标系的 Y 轴方向指向定义的点。

4. Display WCS 命令

Display WCS 用于控制工作坐标的显示。如果该命令为勾选的状态，则系统会显示工作

坐标系统；相反，则系统将不显示工作坐标系统。

5. Save WCS 命令

Save WCS 命令主要用于存储现有的工作坐标系统。选择该命令后，系统会将现有的工作

坐标系统存储。选择后，系统不会有任何反应，但工作坐标已确实存储，其存储方式是将坐

标轴暂留于图面上。如果用户移动存储工作坐标原点，则已存储的坐标位置将保留原来的坐

标系统。换句话说，当用户准备打开已存储的工作坐标时，必须利用 Orient WCS/Existing CSYS

命令，选取以前所存储的坐标轴；此外，用户自定义的工作坐标可以通过 Edit/Delete 命令来

删除。

2.5 视图设置

在 UG 中，用户可以控制图面的视图布置状态和显示状态。选择下拉菜单 Format/

Layout/New，弹出如图 2-12 所示的 New Layout 对话框，单击 Arrangement 选项右侧的下拉

箭头，弹出可供选择的 6 个定义布局，如图 2-13 所示。在选取一种布局后，还可对缺省视图

进行更改。更改的方法是，先选择该布局中欲更改的视图名按钮，再在标准视图列表框中选

图 2-12 New Layout 对话框 图 2-13 定义布局

-14-

择更改后的视图名，然后在图 2-12 对话框最上方的 Name 文本框中输入新的布局名，最后单

击 OK 或 Apply 即可建立一个新的布局。

选择下拉菜单 Format/Layout/Save，则以当前名称保存布局。已保存的布局可通过选择下

拉菜单 Format/Layout/Open 重新打开，也可通过选择下拉菜单 Format/Layout Delete 删除。

2.6 图层命令

图层类似于一个透明覆盖，一个图层上的对象可以是三维的。UG 系统提供了 256 个图层

供用户应用，每层上所含对象的数量不限。在一个部件的若干图层中，只有一个工作层，所

有工作只能在工作层上进行。如果要在一非工作层上创建对象，则应首先将其设置为工作层。

1. Layer Category 命令

为了方便图层管理不同类型的对象，一般将不同类型的对象放置在不同的图层中。通常

将 Modeling 对象置于 1~20 层，将 Drafting 对象置于 21~40 层，将 Assembly 对象置于 41~60

层，当然用户也可根据习惯进行层的类目设置。图层的分类设置可通过下拉菜单 Format/

Layer Category 来实现。

在打开的如图 2-14 所示的 Layer Category 对话框的 Category 文本框中输入新类目名称（如

Modeling），再在 Description 文本框中输入相应的描述信息，单击 Creat/Edit 选项，则弹出

如图 2-15 所示的对话框。从 Layers 列表框中选取该类目欲包括的层，单击 Add 选项，再单

击 OK，即可创建一个新的类目。如要删除一个存在的类目，只要在图 2-14 所示对话框的

Category 文本框中输入类目名称，或直接在上方的类目列表框中选择要删除的类目，再选择

Delete 按钮即可。

图 2-14 Layer Category 对话框 图 2-15 Layer Category 对话框

-15-

若要对已存在的类目进行编辑，可直接打开如图 2-14 所示的对话框，在 Description 文本

框中输入相应的描述信息，再选择 Apply Description 选项，便可修改编辑类目的描述信息。

如欲向所选类目中增加某些层或移去某些层，单击 Create/Edit 选项，弹出如图 2-15 所示

的对话框，从 Layer And Pending Status 列表框中选取欲向该类目中增加或移去的层，再选择

Add 或 Remove 按钮，最后单击 OK 即可。

2. Layer Settings 命令

在 Layer 命令中，可以设置图层的名称、属性、状态、层集等。此外，还可用于复制或

移动图层中的对象。

UG 中的所有图层都需通过 Layer Settings 命令进行设置。利用该命令，可对层进行工作

层、可选性、可见性等设定，并可进行层的信息查询，同时也可对层的类目进行编辑。选择

下拉菜单 Format/Layer Setting，弹出图 2-16 所示的 Layer Settings 对话框。

(1) 选择层的方法。在 Layer Settings 对话框的上部，可通过 Range or Category 或 Category

Filter 后面的文本框输入欲编辑的图层，方法如下：

在 Range or Category 后面的文本框中输入图层的范围或类目，按回车键，则系统在

Layer/Status 列表框中列出相应的层名及其状态，且这些层均被选中。

在 Category Filter 文本框中输入字母、通配符“？”或“*”及其组合名称，再按回车键，

则在其下的层类目列表框中显示与其相应的类目，然后从层类目列表框中选择欲在

Layer/Status 列表框中快速选择其所包含层的类目。

(2) 对层进行设置。选择了欲设置的层以后，就可利用 layer/Status 列表框下面的 4 个设

置按钮对其进行设置：

��点击 Make Work 按钮，可将所选层设置为工

作层。此外，工作层还可以利用下列两种方法设定。

一种方法是直接在UG 主界面右下方的工作层设定区

Work Layer 文本框中输入工作层名，再按回车键即

可；另一种方法是在图 2-16 所示的对话框的 Work

文本框中直接输入工作层名，再按回车即可。注意：

工作层只能为某一层。

��点击 Selectable 按钮，可将所选层设置为可选。

��点击 Invisible按钮，可将所选层设置为不可见。

��点击 Visible Only 按钮，可将所选层设置为

可见但不可选。

(3) Layer Settings 对话框中的相关辅助选项。

��Edit Category 按钮，可对所选层类目进行编

辑，方法同前。

��Information 按钮，可弹出信息窗口显示层的

有关信息。

��在 4 个设置按钮下面的是具有三个选项的层

过滤器：All Layer、Layers with Objects、All Selected 图 2-16 Layer Settings 对话框

-16-

Layer，它决定了 Layer/Status 列表框中所显示的层的

类型。

��打 开 Show Object Count 选 项 ， 则 在

Layer/Status 列表框中显示层上的对象数。

��打开 Show Category Names 选项，则在

Layer/Status 列表框中显示层所属类目的名称。

��打开 Fit All before Displaying 选项，则在更

新视图前控制系统是否计算新的视图比例。

3. 层在视图中的可见性设置

选择下拉菜单 Format/Visible Layers in View，弹

出如图 2-17 所示的对话框，在其中的视图列表中选择欲操作的视图，单击 OK，弹出如图 2-18

所示的对话框，从 Layers 列表中选择欲设置可见性的层，然后选择 Visible 或 Invisible 按钮，

再单击 OK 或 Apply 即可。在图 2-17 对话框中选择了欲操作的视图后，单击 Reset to Global

按钮，则将视图中的层恢复至全程设置状态，且不可返回。

4. 将对象移至某层

选择下拉菜单 Format/Move to Layer，随即弹出类选择器供用户选择要移动的对象，选中对

象后点击 OK 按钮，则弹出图 2-19 所示的 Layer Move 对话框。在 Destination Layer or Category

文本框中输入目标层，或从 Layer 列表框中选择目标层，或直接在图形窗口选取目标层上的对

象来确定目标层后，单击 OK 或 Apply，则完成将通过类选择器选择的对象移至目标层。

图 2-17 Visible Layers in View 对话框(1)

图 2-18 Visible Layers in View 对话框(2) 图 2-19 Layer Move 对话框

-17-

5. 将对象复制至某层

选择下拉菜单 Format/Copy to layer，利用弹出的类选择器选择要复制的对象后，弹出如

图 2-19 所示的对话框，在 Destination Layer or Category 文本框中输入目标层，或从 Layer 列

表框中选择目标层，或直接在图形窗口选取目标层上的对象来确定目标层后，单击 OK 或

Apply，则完成将通过类选择器选择的对象复制到目标层。

2.7 对象的操作

本节主要介绍对象操作的几个常用命令，如对象删除、对象显示、对象隐藏、对象变换

和对象恢复等，这些命令均位于 Edit 菜单中。

1. Delete 命令

Delete 命令的功能与一般应用程序中该命令的功能相同，都是用来删除对象的。选择

Edit/Delete 命令后，系统会出现可供删除的对象列表。用户可直接在列表中选择要删除的对

象，然后回车即可。此外，系统还限制某些对象无法删除，如已拉伸或旋转的曲线、现行工

作坐标（WCS）和基准对象（Datum）。如果想删除实体的草图曲线，必须先删除实体。

2. Object Display 命令

此命令主要用于控制图面上对象的显示状态，如

对象的线型、线宽和颜色等。选择 Edit/Object Display，

系统会同时打开 Class Select 对话框，提示用户选择

要编辑显示状态的对象。用户选中对象后，单击

Class Select 对话框中的 OK 按钮，随即打开 Edit

Object Display 对话框，如图 2-20 所示。当然也可先

用光标选取要编辑的对象，然后再选择 Edit/Object

Display 命令，同样可以打开 Edit Object Display 对话框。

在该对话框中，可以在 Layer 后的文本框中输入

对象图层的名称。通过点击 Color 右边的下拉按钮，

在弹出的颜色选项组中编辑对象的颜色。同样的方法

可以编辑对象的线型和线宽，共有 7 种线型、3 种线

宽可供选择。

3. Blank 命令

如果想暂时不显示图面上的对象，共有两种方式：

一种方式是利用图层进行显示控制（参见 2.6 节

“Layer Settings 命令”的介绍）；另一种方式是通过

Blank 命令将对象隐藏不显示。选择 Edit/Blank，在

弹出的子菜单中含有 6 个关于隐藏的命令： 图 2-20 Edit Object Display 对话框

-18-

��选择 Blank，系统打开 Class Selection 对话框供用户选择要隐藏的对象，选取之后点

击 OK 按钮，所选的对象随即从图面上消失。

��选择 Reverse Blank All，系统会自动显示已经隐藏的对象，并将尚未隐藏的对象隐藏

起来。

��选择 Unblank Selected，系统首先显示图上所有对象，并出现 Class Selection 对话框供

用户选择要显示的对象，选取后单击 OK 即可将隐藏的对象显示在图面上。

��Unblank All of Type 命令，可显示经过类型筛选的对象。选择该命令后，系统弹出类

型筛选对话框供用户筛选对象，完成筛选后，系统将所有选取的对象自动显示出来。

��Unblank All of Part 命令，用于将所有对象呈现显示状态。不论图面上已经隐藏了多

少对象，都可以通过该命令将所有对象显示出来。

��Unblank by Name 命令，是根据名称进行选取要显示的对象。

4. Undo 命令

Undo 命令与图标 都用于恢复上一个动作。UG 系统中的 Undo 命令可重复多次使用，

但在某些情况下，系统会限制无法恢复。另外，在 UG 中没有 Redo 命令，所以在使用 Undo

命令时要格外小心。

5. Transform 命令

Transform 命令的用途非常广泛，使用该命令，可以对对象进行移动、复制、比例、镜像、

阵列等编辑操作。选取 Edit/Transform 后，系统弹出 Class Selection 对话框供用户选择要编辑

的对象，选取对象后，系统弹出如图 2-21 所示的对话框。对话框中共有 12 种对象操作方式，

下面介绍几种常用的编辑命令：

(1) Translate。Translate 用于平移对象。选择此选

项后，系统会打开选择平移方式对话框。该对话框中

共有两种平移方式即 To A Point 或 Delta，如图 2-22

所示。无论以何种形式执行平移命令，都必须设置平

移形式。

当选择 To A Point 平移方式时，系统会打开设置

平移形式对话框。此时，用户必须先指定移动的参考

点和目标点，然后在打开的如图 2-23 所示的对话框

中选择 Move 平移形式，单击 OK，则完成对象的平

移（不保留原对象）。如果设置为 Copy 平移形式，

图 2-21 Transformations 对话框（1） 图 2-22 平移方式对话框

-19-

则在移动对象的同时保留原对象，实质上完成了对象

的复制。若设置为 Multiple Copies 平移形式，系统接

着出现对话框供用户设置拷贝的数目。用户输入拷贝

数目后，单击 OK，即可完成多重拷贝。

如选择 Delta 平移方式，系统弹出增量设置对话

框，只要在对话框中输入 X、Y、Z 方向的增量值，

再设置平移的形式（同前），即可完成相应的平移或

拷贝。

图 2-23 中各选项说明如下：

��Reselect Objects。该选项用于重新选取对象。

��Transformation Type。该选项用于改变对象

的变换类型。选择该选项后，弹出图 2-21 所示的对

话框，可选择欲改变的变换类型。

��Destination Layer。该选项用于指定放置变换

对象的层。其中包括 Work、Orig、Specify 三个选项。选择 Work 选项，则将变换后的对象置

于工作层；选择 Orig 选项，变换后的对象将置于原始对象的图层；选择 Specify 选项，则将

变换后的对象置于指定的图层。只要在弹出的对话框的 Layer 文本框中输入层名，单击 OK

即可。

��Trace Status。该选项用于设置变换对象与原对象间的轨迹线的打开与关闭状态。当变

换类型设置为 Translate、Scale、Rotate About a Point、Mirror Through a Line、Reposition 等五

个选项中的一种时，轨迹线的设置才会出现。轨迹线总是位于当前工作层上。

��Subdivisions。该选项用于设置对变换参数进行等分的份数。该选项适用于平移、旋

转和等比变换。就平移而言，假设平移距离为 50mm，等分数为 5，则系统每次平移的距离为

10mm。但 Subdivisions 选项的设置并不会在等分点处显示对象。只有当输入等分数 5 后，又

回到图 2-23 对话框时，选择 Multiple Copies 选项，设定变换对象的复制次数假设为 3，则按

平移量为 10mm 将变换对象复制 3 次。

��Move。该选项用于将对象由原位置变换至新位置，变换后不保留原对象。

��Copy。该选项用于在新位置复制变换对象，而原对象在原位置保持不变。

��Multiple Copies。该选项用于设置变换对象的复制次数。

��Undo Last。该选项用于撤销上一次操作。

(2) Scale。Scale 用于改变对象的尺寸和位置。选择该选项，将打开如图 2-24 所示的对话

框，从中可知 UG 提供了两种比例缩放的方式：等比例缩放 Scale 和各轴不等比例缩放

Non-Uniform Scale。等比例缩放为缺省方式，只要在 Scale 后面的输入框中输入所需的缩放比

例值，再点击 OK 按钮，即可完成对象的等比例缩放。若要进行各轴不等比例缩放，点选

Non-Uniform Scale 按钮，进入相应的对话框，如图 2-25 所示。在对话框中输入各轴的比例缩

放系数，再单击 OK 按钮，即可完成对象的不等比例缩放。对象经过比例缩放后，部分原始

数据将丢失。(如果缩放对象为实体，则转移形式不能是 Move，必须用 Copy 来完成。)

图 2-23 Transformations 对话框（2）

-20-

(3) Rotate About a Point。该选项的功能是将对象绕某一基准点进行旋转。选择该选项，

系统提示选择基准点，在随即打开如图 2-26 所示的对话框中可知，UG 提供了两种以基准点

旋转对象的方式。一种方式是直接设置旋转角度；另一种方式是定义两点，由基准点分别与

该两点连成的直线间所夹的角度，作为旋转的角度。然后在弹出的如图 2-23 所示的对话框中

设定相应的选项。在选用两点方式时，所定义的两点必须是位于垂直于 Z 轴的同一平面上的

两点，且该两点也不能与基准点重合。

(4) Mirror Through a Line。该选项的功能是以一条直线为镜像线将对象镜像到直线的另一

边。选择该项后，在打开的如图 2-27 所示的对话框中共有三种镜像线的定义方式，即 Two Point

两点连成的直线、Existing Line 已存在的直线 、Point and Vector 点与向量（过该点与指定向

量同方向的直线）。选择其中一种镜像线定义方式，系统会弹出相应的 Point Construction 对

话框或向量子菜单供用户定义点或向量。这时只需根据提示定义相应的点、直线、向量，就

可完成镜像线的定义，从而完成对象的镜像。

(5) Rectangular Array。该选项用于将对象以矩形排列方式进行多重复制。选择该项后，

系统首先弹出 Point Construction 对话框供用户指定参考点作为矩形阵列的基准点，然后系统

弹出阵列设置对话框，如图 2-28 所示。其中 DXC、DYC 用于设置 X 方向、Y 方向的距离；

Array Angle 用于设置阵列相对于 X 方向的角度；Columns(X)、 Rows(Y)用于设置阵列 X 方

向和 Y 方向的个数。设置完成后点击 OK，即可完成对象的矩形阵列。

(6) Circular Array。该选项用于将对象以圆形排列的方式进行多重复制。进行圆形阵列时，

与矩形阵列相同，也必须先定义参考点作为基准点。然后在图 2-29 所示的圆形阵列设置对话

框中，Radius 用于设置圆形阵列的半径；Start Angle 用于设置圆形阵列的起始角度(相对于 X

轴)；Angle Increment 用于设置圆形阵列的角度增量（逆时针方向为正），Number 用于设置

圆形阵列的个数（包含对象本身）。

图 2-24 等比例缩放 图 2-25 不等比例缩放

图 2-27 镜像线定义 图 2-26 设置旋转角度

-21-

(7) Rotate About a Line。选择该选项，可将所选对象相对于一参考线旋转。该选项与 Rotate

About a Point 选项不同之处是该选项必须用直线定义旋转轴，且旋转轴不用平行于 Z 轴。选

择该选项，系统打开定义参考线对话框，用户必须

在该对话框中选择定义参考线方式，然后按所选择

的方式定义参考线。在图 2-30 所示的 Angle 文本框

中输入相应的角度值，单击 OK 按钮，然后在图 2-23

所示的对话框中选择 Move 或 Copy 即可完成对象的

旋转。

(8) Mirror Through a Plane。该选项与 Mirror Through a Line 选项的区别在于该选项是以平

面为基准进行镜像。选择该选项后，系统弹出平面子功能对话框，供用户定义镜像基准平面。

(9) Reposition。选择该选项，可以将对象重新定位，它是通过定义工作坐标来将对象从参

考坐标系移至目标坐标系，且保持对象在两坐标系中的相对位置不变。选择该选项后，系统

弹出坐标定义对话框供用户定义参考坐标和目标坐标。首先选取坐标定义一种方式，如 Origin，

X-Point，Y-Point 方式，分别定义参考坐标和目标坐标的原点、X 轴、Y 轴，然后再选取转移

的方式即可。

(10) Rotate Between Two Axes。选择该选项，可以以两轴为基准旋转对象。系统首先弹出

Point Construction 对话框供用户定义参考点，然后弹出直线子菜单供用户按照顺序依次定义

旋转的起始轴和终止轴，从而定义了旋转角度的方向。接着系统弹出图 2-31 所示的 Minor

Angle 对话框供用户定义旋转角度值。最后在图 2-23 所示的对话框中选择 Move 或 Copy 完成

对象的旋转。

(11) Point Fit。该选项是以调整点的方式将对象进行变形、比例缩放、旋转、平移等操作。

因为参数实体含有参数的相关性，无法任意调节，所以 Point Fit 无法调整参数实体。UG 系统

提供了图 2-32 所示的 3-Point Fit 和 4-Point Fit 两个选项。

3-Point Fit 选项是以三个点调整对象。系统首先弹出 Point Construction 对话框，供用户定

图 2-28 矩形阵列设置 图 2-29 环形阵列设置

图 2-30 定义参考线对话框

图 2-31 Minor Angle 对话框 图 2-32 调整点方式

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义三个参考点，再定义三个目的点。根据参考点与目的点之间位置关系的不同，由 3-Point Fit

可实现四种不同功能，即比例缩放、旋转、变形和翻转。

4- Point Fit 选项是以四个点调整对象，其方式与 3-Point Fit 调整方式相同，即首先定义四

个参考点，再定义四个目的点，从而完成对象的调整。根据参考点与目的点位置关系的不同，

4-Point Fit 可实现比例缩放、变形和旋转等功能。

(12) Incremental Dynamics。选择 Incremental

Dynamics 选项后，可以先模拟对象多次变换后的形

态，再确定是否接受。选择该选项后，系统首先打

开图 2-23 转移形式对话框供用户设置，完成设置后，

系统打开动态变化的应用对话框，如图 2-33 所示。

在每次变换后，需单击 Back 按钮才能返回图 2-33

对话框，方可进行下一次变换类型的选择。在变换

过程中，若不选择 Update Model 选项，则不会生成

新对象。当对所作变换结果满意后，选择 Update

Model 选项，生成新对象。否则，可选择 Undo Last

Transformation 或 Undo All Transformation 选项，取

消上一次的变换操作或取消所有变换操作。

图 2-33 动态变化对话框

-23-

第 3 章 草图绘制

草图是一组绘制在特定平面上的曲线和点，它是 UG 软件中一个非常有效的设计工具，

设计人员利用草图工具可以快速地绘制二维的参数化图形，表达其设计意图，再通过尺寸约

束和几何约束确定形状。由于其约束调整的灵活性，使草图易于修改，也可以设定欠约束方

式，将某些参数定于一可变范围内，再综合相关因素考虑，非常符合人们的设计思路。

绘制好的草图可通过延展或旋转等造型方法来创建实体，尤其是一些复杂的形体可以通

过草图绘制，较快地加以实现。草图与通过草图生成的实体具有相关性，即草图经过修改而

发生变化后，由此生成的实体将自动地相应发生变化。草图的编辑修改非常方便快捷。

3.1 建立草图工作平面

3.1.1 草图工具(sketch)

Sketch 是 Modeling 模块中的一个功能，通过点击 Modeling 工具条中的第一个按钮 ，

或从下拉菜单 Insert/Sketch 进入草图工作方式，图 3-1 为草图工作平面的选取方式。

图 3-1 选取草图工作平面

草图工作平面选择工具有以下几种选择类型：

��草图平面。

��坐标平面。

��基准平面。

�� CSYS 基准面。

��确认或者取消。

草图创建工具条上面部分为草图曲线 (Sketch Curve)，下面部分为草图约束 (Sketch

Constraints)。

草图工具条如图 3-2 所示，功能包括完成草图、草图图名、草图定位等。

图 3-2 草图工具条

选择工具条在草图模式下有相应的变化，如图 3-3 所示，功能包括选择一般对象，选择

草图对象，选择约束，选择组件，类型过滤器等。

图 3-3 选择工具条

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3.1.2 建立草图工作平面

创建草图首先是建立草图工作平面。

1. 对新建文件

在工具条中选择适当的草图工作平面，输入草图图名，按确认，即显示草图工作平面，

如图 3-4 所示。

2. 打开已建实体的文件

除了和新建文件同样的选择方式外，还可以在实体上选择附着的平面，如图 3-5(a)；再通

过选择实体的边和面等的不同位置指定参照方向，水平方向为确定草图平面的 X 方向，如图

3-5(b)，图例为选择这条直线的左半段处；从图 3-5(c)可见，工作坐标系已经移至所选的平面上。

(a) (b) (c)

图 3-5 创建实体表面的草图平面

如果同时存在多个 Sketch，应在 Sketch Names 下拉框中，选择相应的草图名称，该草图

即被激活。草图激活后有两种显示状态，可在草图工具条中选择，并根据需要随时切换：

：选择后进入草图绘图平面，并全屏显示原草图内容。

：选择后显示模型建立的方向，并全屏显示所建模型。

图 3-4 草图工作平面

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3.1.3 草图参数设置

草图的有关参数可以重新设置，通过下拉菜单 Preferences/Sketch 打开草图参数对话框，

如图 3-6 所示。

1. 尺寸形式的设定

Snap Angle：该选项为锁定水平或垂直线的角度值。当所

绘制的直线与水平或垂直线的夹角在参数值范围内，系统自动

判断，绘制出水平或垂直线。该值可设定范围 0~20。

Decimal Places：用于设定显示尺寸小数点后的位数。

Text Height：用于设定显示尺寸的高度。

Dim. Label：用于设定显示尺寸的形式，有表达式、名称、

数值三种形式。

2. 草图状态的设定

Change View Orientation : 该选项用于设定在进入或退出

草图模式时是否改变显示方向。选择该选项，则在进入草图时，

视角方向改变为草图的方向，退出时又回到原来的状态。

Maintain Layer Status：该选项用于设定工作图层的变化。

选择该选项，当激活某草图时，工作图层改变至该草图所在的

图层，退出时又返回到当前图层。

Display DOF Arrows：该选项用于设定是否显示自由度箭头。自由度箭头在选择几何约束

或尺寸约束时用于提示草图对象的约束状态。

Dynamic Constraint Display：该选项用于设定是否动态显示约束条件。

Retain Dimensions：该选项用于设定在离开草图模式后是否还显示已约束的尺寸。

3. 预设草图对象

在草图模式下的对象包括草图本身都会被给定一个名称，作为对象操作时的一个标识。

对话框中包括草图（Sketch）、顶点（Vertex）、直线（Line）、圆弧（Arc）、圆锥（Conic）、

样条曲线（Spline）等 6 项设定。

3.2 二维图形的绘制

二维图形功能可以用于草图绘制，也可以直接使用，通过输入坐标点来绘制精确的二维

图形。对于复杂的三维形体建模，总是先绘制二维图形，然后用延展、扫描等工具生成实体。

下拉菜单 Insert 下的 Curve 和 Curve Operation 子菜单以及 Edit 下的 Curve 子菜单中的所

有功能都是关于二维图形的，图 3-7 为 Curve 工具条中的部分功能按钮。

图 3-6 草图参数设置对话框

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图 3-7 Curve 工具条

3.2.1 基本曲线

从 Curve 工具条选择 按钮，或者通过下拉菜单 Insert/Curve，打开 Basic Curves 对话框，

如图 3-8 所示，包括绘制直线、圆弧、圆、倒圆角、裁剪和曲线编辑等 6 项功能。

Point Method 是选择点的方式，点的输入可以是输入坐标，直接在工作窗口中点取；也

可以通过各种捕捉方式，如端点、交点、圆心等。

图 3-8 基本曲线对话框

在选取方式中选择 按钮，打开图 2-7 所示的锁点模式对话框。点的坐标输入有两种方

式，其一通过锁点模式对话框确定 3 个坐标的值，其二是直接在图 3-9 的状态行中输入。

图 3-9 坐标状态行

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String Mode 选项用于控制连续画线或逐段画线。

Delta 选项被选中时，系统以增量方式产生新点的坐标。

1. 绘制直线

Unbounded：当逐段画线时，选取该功能，为绘制一延伸至屏幕边界的直线。

Lock Mode：选取该功能，则新绘制的直线平行或垂直现有的直线。

Parallel to XC YC ZC：选取该功能，则新绘制的直线平行于 X、Y、Z 轴。

Original：该功能为新绘制的平行线距离由原先选取的曲线算起。

New：该功能为新绘制的平行线距离由新产生的曲线算起。

Angle Increment：若设定角度增量值，则系统以角度增量值方式绘制直线。

2. 绘制圆弧

Full Circle：当逐段画圆弧时，选取该功能，为绘制一全圆。

Alternate Solution：当选定两个点后，此功能才被开启，选取该功能，则绘制的圆弧与没

有选取该功能绘制的圆弧为互补。

Creation Method：为建立圆弧时的不同方式。

3. 绘制圆

Multiple Positions：该功能允许绘制多个与已经绘制好的相同的圆形，只需指定圆心位置

即可。

4. 倒圆角

图 3-10 为倒圆角对话框。各选项功能如下：

图 3-10 倒圆角对话框

��Method：裁剪方法有以下 3 种：

Simple Fillet：简易圆角，光标同时选中两条直线，通过光标的位置直接确定。

2 Curve Fillet：两曲线倒圆角，先选择第一条曲线，再选择第二条曲线，然后选择圆心的

大致位置。

-28-

3 Curve Fillet：三曲线倒圆角，依次选择三条曲线，然后选择圆心的大致位置,此时，连

接圆弧的半径自动给出。

��Inherit：继承已有的圆弧半径值。选取该功能，然后选择已有的圆弧，此时系统将该

圆弧的半径值提取，并显示在对话框的半径值选项中。

��Trim Options：选择是否对倒圆角的曲线作裁剪，该选项还提供选择第几条曲线被裁剪。

5. 裁剪

图 3-11 为裁剪对话框。该功能用于裁剪掉不需要的曲线。各选项功能如下：

Selection Steps：对象的选择步骤。前两个按钮为选

择裁减的边界；第三个按钮设定矢量方向，它只有在交点

确定方式为 Along a Vector 时才激活，选择该功能，设定

边界与待修剪曲线间最短距离的测量矢量方向；最后一个

为选择裁剪对象。一般情况是按照顺序进行的，也可以根

据具体情况选用。

Single Selection：用于控制选择的步骤，打开为按照

顺序自动选择，否则需人工选择按钮。

待修剪曲线的选择有两种方法，Extend 用于设定待修

剪曲线延伸至边界的端点，有起点(Start)和终点(End)两个

选项；Trim 用于设定曲线被修剪的部分是在边界内

(Inside)，还是边界外(Outside)。

Plane Subfunction：该子功能可用来设定一个面作为

边界对象。

Spline Extension ：样条曲线的延伸方法。它有 4 种

方式：

��Nature(自然方式)，即沿端点的自然路径延伸至边

界。

��Linear(线性方式)，从端点线性延伸至边界。

��Circular(环形方式)，从端点环形延伸至边界。

��None(不延伸)。

Associative Output：关联性输出，打开该选项，则编

辑后的曲线与原来的曲线有关联，原曲线参数的改变，具

关联性的修改曲线和边界之间的关系自动更新。

Input Curves：用于设定编辑前曲线的显示情况。

6. 曲线编辑

该功能是用来编辑绘制好的曲线，修改时可以在坐标状态行中改变其参数值，也可用鼠

标拖动来确定新的位置。

图 3-11 裁剪对话框

-29-

3.2.2 草图模式的二维绘图功能

在草图模式下使用的绘图功能和基本曲线的绘制相似，可以使用各种捕捉方式和点的获

取方式，而且这些工具或者以工具条形式，或者随同鼠标拖动，操作时更加直观、便捷。除

此之外，还有一些特定的用法，都位于草图曲线工具条中：

绘制轮廓线：该功能用来绘制直线、圆弧等轮廓线，并且是用连续画线的方式控制画

线的。 选项是使用 X、Y 坐标， 是使用曲线的特性参数，如直线则提示输入长度和夹

角，圆或圆弧则提示输入直径或半径。

绘制相关线：该功能可绘制与已有线段成等距离的直线。如果选择一条参照线，则在

指定位置绘制其平行线；如果再选择第二条参照线，并给定长度，便绘制出一条等距离的直

线。

快速裁剪：将鼠标移动至要删除的直线上，系统自动测出边界，选择即可删除之。也

可以通过 ctrl+鼠标左键，改变原来的裁剪边界。

快速延伸：将鼠标移动至要延伸的直线上，系统自动测出边界，选择即延伸该直线至

边界上。同样可以通过 ctrl+鼠标左键，改变原来的延伸边界。

3.2.3 其他二维绘图功能

在 Curve 工具条中还有一些常用的绘图功能，如倒斜角、绘制多边形等。

1. 倒斜角

倒斜角有两种方式：简易倒斜角和自定义倒斜角。如图 3-12 所示。

Simple Chamfer：使用该功能所生成的斜角在两个方向上的补正值(offset)是相等的，其角

度只能是 45°。操作时，在输入参数值后，将鼠标移至两直线间，拾取后，两直线间建立倒

斜角。

User-Defined Chamfer：该功能允许建立不同补正值或角度的倒角。操作时，参数有两种

输入方式：输入补正值 1 和补正值 2；输入补正值１和角度。其中补正值 1 为与所选第一条曲

线的偏移量，补正值 2 为与所选第二条曲线的偏移量。同时，系统还提供三种裁剪方式：自

动裁剪，手动裁剪和无裁剪，如图 3-13 所示。

2. 绘制多边形

选择该功能，将要求输入多边形的边数，然后系统会提示选择生成多边形的方法，有以

图 3-12 倒斜角对话框 图 3-13 裁剪方式

-30-

下 3 种：Inscribed Radius(内切圆半径)；Side Of Polygon(多边形边数)；Circumscribed Radius(外

接圆半径)。分别给出相应的参数值，以及它的方位角度(Orientation Angle)，即各个顶点逆时

针转过的角度，便可绘出相应的多边形。

二维绘图功能中自由曲线部分将在第 5 章曲线曲面中详述。

3.3 建立草图的几何约束

快速勾划出的草图，定义好对象间相对几何关系，再赋予一定的尺寸就能方便地得到所要

绘制的图形。图 3-14 所示部分为草图约束工具条。

图 3-14 草图约束工具条

1. 选择几何约束

选项用于限制草图的几何条件，选择该功能后，草图各曲线在端点处会出现互相垂直

的黄色箭头，而圆或椭圆还会出现在其中心处，如果没有出现箭头则表示此对象已被约束。

黄色箭头在草图模式中是表示自由度（degree of freedom）。

需要对某对象进行约束时，只需选择该对象，就会出现相应的约束条件模式的工具条，

如图 3-15 所示。选择相应的约束条件，则该对象被约束。例如，选择某线段的端点，然后从

显示的约束模式工具条中选择“固定”模式，该端点被固定，上面的黄色箭头也随之消失。

图 3-15 约束条件模式

2. 几何约束类型

(1) Fix(固定)。将选中的几何图形特征固定，固定的几何图形特征又因选择对象的不同而

变化。

��点：固定位置。

��直线：固定方向。

��直线、圆弧等的端点：固定端点位置。

��圆、圆弧：固定圆心位置及半径的长度。

��椭圆圆弧、椭圆：固定圆心位置及长轴和短轴的长度。

注：在建立草图约束条件时，首先要选择一个基准点，固定其绝对位置，其余约束条件通过相对关系确

立，由此建立整个草图的约束关系。

(2) Tangent(相切)。建立两个对象的相切关系。

(3) Horizontal(水平)。定义所选直线为水平线。

(4) Vertical(铅垂)。定义所选直线为铅垂线。

(5) Parallel(平行)。使所选的两个或多个对象间建立平行关系。

(6) Perpendicular(垂直)。建立两个对象的垂直关系。

-31-

(7) Collinear(共线)。共线关系，即将所选的两条或多条直线共线的方向连接起来。

(8) Equal Length(等长)。使所选的两条或多条直线长度相等。

(9) Constant Length(恒长)。使直线长度固定。

(10) Constant Angle(恒角)。使直线角度固定。

(11) Point on Curve(点在曲线上)。这一约束条件将所选直线或曲线设置为通过某指定点。

(12) Midpoint of Curve(中点)。调整直线或曲线，将指定点定义为直线或曲线的中垂线上

或半径上。

(13) Coincident(重合)。使所选各点重合在一起。

(14) Concentric(圆心)。使所选各段圆或圆弧的圆心重合，成为一组同心圆或圆弧。

(15) Equal Radius(等半径)。使所选的两个或多个圆或圆弧半径相等。

(16) Mirror(镜面对称)。使两个对象保持镜面对称图像。

(17) Uniform Scale (均匀缩放)。当样条曲线的全长全高发生变化，其节点成比例变化。

(18) Non-Uniform Scale (非均匀缩放)。无论样条曲线的全长全高如何变化，其所有的节点

保持位置不变。

(19) Slope(斜度)。使所选样条曲线的节点约束在参考曲线的斜度上。

3. 自动产生约束

选项可对草图绘制的对象自动进行几何约束，图 3-16 为自动生成约束对话框。其 中

有包括水平、垂直、重合等 11 项设定，选定所需的约束条件，系统将自动对草图中的对象加

以约束。

All Constraints(全部约束)：用 Set 和 Clear 按钮对以

上 11 项约束条件全部选定或清除。

Tolerance(公差)：该选项用于设定在自动生成约束

时，只有在公差范围以内的对象才能进行自动约束，其

中包括距离和角度两种公差。

4. 显示或关闭已有的约束模式

选项为显示已做的所有约束的相关符号。

选项为不显示已做的约束。

5. 显示或删除约束

选项为显示已有的约束，并可删除不需要的约

束。图 3-17 为显示或删除约束对话框。在该对话框中，各选项的功能如下：

List Constraints For：该选项包括了三种情况，分别表示要显示约束条件的对象的分类，

即被选的一个对象、一组对象或当前草图中的所有对象。

Constraint Type：该下拉式列表用于控制要显示的约束条件的种类。它与 Include 和 Exclude

单选按钮配合使用，控制显示还是排除 Constraint Type 中被选中的约束类型。

图 3-16 自动生成约束对话框

-32-

约束条件列表框中为相应的约束条件，右边的箭头可控制高光选中的位置，同时草图中

相应的对象也呈被选状态，而且显示出该图元的名称。这些约束条件分两类：明显的约束方

式和推断的约束方式。后者包括连续模式绘制的两直线具有一公共端点等。

Remove Highlighted：该按钮为删除被选中的约束条件。

Remove Listed：该按钮为删除列表中所有约束条件。

Information：该按钮打开信息窗口，显示草图中使用到的约束条件情况。

打开显示或删除约束对话框后，当鼠标在草图窗口中移到某一草图曲线上，系统便自动

将该曲线和其他与之有约束关系的曲线都置为高光状态，同时显示它们的几何约束的图形符

号，如图 3-18 所示。

图 3-17 显示或删除约束对话框 图 3-18 显示几何约束的图形符号

6. 几何约束的操作过程

在草图模式下绘制图形时，系统随时提示相应的捕捉方式，如水平、垂直线等。因此如

果要创建如图 3-19 的草图，可以很方便地绘制出(为便于举例，假定先用绘图工具画出如图

3-20 的图形)，操作步骤如下：

图 3-19 要创建的草图 图 3-20 徒手绘制的草图

-33-

图 3-21 尺寸约束对话框

(1) 选择几何约束条件按钮。

(2) 拾取右下角点，选择工具条中的 Fix 选项，该点变为固定点。

(3) 拾取右端的直线，选择工具条中的 Vertical 选项，该线变为铅垂线。

(4) 拾取下面的直线，选择工具条中的 Horizontal 选项，该线变为水平线。

(5) 拾取右面的直线，再拾取上面的直线，选择工具条中的 Perpendicular 选项，上面的直

线与右面的直线保持垂直关系。

通过下节的尺寸约束，就可以得到精确的图形。

3.4 建立草图的尺寸约束

按钮调出尺寸约束对话框，如图 3-21 所示。上半部分的九个按钮为不同的尺寸约束

类型，下面是尺寸标注形式的设定。

1. 尺寸约束类型

(1) Inferred（推断模式）。该模式的尺寸约束

是根据所选的对象或鼠标的位置来推断尺寸约束的

类型，可以标注水平、垂直、平行等几乎所有的基

本尺寸标注类型。

(2) Horizontal（水平模式）。对两点间与 X 轴

平行的距离即水平距离加以约束。

(3) Vertical（垂直模式）。对两点间与 Y 轴平

行的距离即垂直距离加以约束。

(4) Parallel（平行模式）。指定两点间的距离，

用于标注的尺寸线与所选对象平行。在图 3-22 中，

平行尺寸 p4和铅垂尺寸 p8都是用推断模式标注的，

选择的约束对象是同一条斜线，将鼠标放置在不同

的位置，可以标注出不同的尺寸类型。p9 是用水平

模式标注的水平尺寸。

(5) Perpendicular（垂直模式）。指定点到直线

的距离。在选择对象时，应按照先选直线后选点的

顺序。在图 3-23 中，尺寸 p10 约束了右下角点到斜

线的距离。

(6) Diameter（直径模式）。对圆或圆弧的直径加以约束。

(7) Radius（半径模式）。对圆或圆弧的半径加以约束。

(8) Angular（角度模式）。对两条直线间的角度加以约束。

(9) Perimeter（周长模式）。约束所选一系列实体的累计长度。

-34-

2. 尺寸约束的用法

(1) 输入适当的尺寸数值。根据约束的对象选择好约束类型后，拾取对象，就会在图上显

示出其当时尺寸，如图 3-24(a) 所示。同时在对话框中的列表区中也相应地显示了该尺寸的编

号和值，如图 3-24(b)所示。这时可以根据需要，修改表达式中该尺寸的值，然后回车，就得

到了新的值，列表区中也记录下新的值，同时图形随之变化，标注的尺寸也改变了。

尺寸所赋的值可以是一个确定的数值，也可以是一个表达式，即计算公式。

Value 显示的是所选的尺寸数值，通过调整杆可以动态地调整该尺寸。

在列表区中选择后呈高光的尺寸，可通过对话框下方的 Remove Highlighted 按钮将其

删除。

图 3-24(a) 约束一水平尺寸 图 3-24(b) 对话框内容

图 3-22 尺寸约束的选用 图 3-23 垂直模式的用法

-35-

(2) 过约束状态的表示。该约束目前的状态是由颜色来判定的，如果增加一个约束后，相

关约束条件变成黄色，则为过约束，需回到上一步重新设定。

(3) 尺寸的标注方式。尺寸的标注方式有三种，依次为自动方式、手动方式（箭头在尺寸

界限内）、手动方式（箭头在尺寸界限外），如图 3-25 所示。

(4) 指引线的放置。指引线的放置有两种方式，分别为指引线在文本的左边，指引线在文

本的右边，如图 3-26 所示。

图 3-25 尺寸标注的三种方式 图 3-26 指引线的标注形式

(5) 数字高度。通过调节图 3-27 对话框中的值可得到适当的字高。

3.5 草图的操作

1. 镜像约束条件

这一约束条件可建立与原图镜面对称的图形，生成的新的图形与原图互为镜像。使用方

法如下：

(1) 选择镜像约束按钮 ，打开 Mirror Sketch 对话框，如图 3-28 所示。

图 3-28 Mirror Sketch 对话框

(2) 拾取作为对称中心线的直线。

(3) 选择右边按钮，拾取要做镜面对称的图形，完成后选择 Apply 按钮。 得到一镜面对

称图形，它们的关系都被镜像约束条件约束。选为对称中心线的直线在生成对称图形后自动

成为中心线。

2. 图线类型的转换

如果要将图形中某中心线转换成轮廓线，参考尺寸转为正式尺寸，或反之，将轮廓线转

换成中心线，正式尺寸转为参考尺寸，则选择 按钮，打开 Convert To/From Reference 对话

图 3-27 字高调节选项

-36-

框，如图 3-29 所示。

图 3-29 Convert To/From Reference 对话框

拾取对象，在 Reference 和 Active 之间切换，就可得到所需的结果。

3. 约束方案的切换

选中对象进行约束，符合这一约束条件的情况可能不止一种。例如，绘制两个圆，给予

相切约束条件，选择 选项，然后依次选取两个圆，如图 3-30 所示，系统可以在两种方案

中自动切换。

图 3-30 约束方案的切换

4. 动态显示

这一功能是定义一个尺寸范围，使所选取尺寸的草图

对象进行动态变化显示。动态显示之前，必须先标注尺寸。

选择 选项，打开 Animate 对话框，如图 3-31 所示。然

后选择尺寸以便开始动态显示，在对话框中设定动态显示

的范围。如果各对象间存在位置和尺寸的关联性，则相关

对象一起动态显示。要停止动态显示，则须选择 Stop

Animation 对话框中的 OK 按钮。Animation 各项功能如下：

列表区：显示所有标注过的尺寸，如 p0=0.75。

Value：要进行动态显示的尺寸值。

Lower Limit 和 Upper Limit：定义动态显示时尺寸变

化的下限和上限。 图 3-31 Animate 对话框

-37-

Steps/Cycle：设定每次循环的显示步数，数值越大，动态显示的速度越慢，动作也比较

平稳。

Display Dimensions：用于设定在动态显示时，是否要显示所标注的尺寸。

3.6 草图的编辑

1. 草图的定位

当选择在实体表面建立草图平面后，绘制好的草图就在这一表面上确定了位置，如果要

重新定位，需选择 选项，打开定位对话框，如图 3-32 所示。

图 3-32 定位对话框

当分别选择好实体和草图上的参考线后，系统会给出它们间的距离，调整该数值，便实

现了重新定位。对话框中为不同的参考线选择模式。

2. 草图的重新附着

草图的重新附着是改变草图的放置平面。选择 选项，进入重新附着状态。此时系统提

示选择新的附着面，再选择 X 轴方向，按确定按钮即可。图 3-33 和 3-34 为重新附着前后的

实例。

图 3-33 草图重新附着前图 图 3-34 草图重新附着后

-38-

3. 将曲线加入草图

如果有些曲线不是在草图模式下绘制的，或是要将其他图线加入本草图，可选择 选项，

打开加入曲线对话框，如图 3-35 所示，实际上这是一个选择对话框。

图 3-35 加入曲线对话框

选择要加进草图的图线，按 OK 即可。这些曲线可以和草图模式下绘制的曲线一样进行

各种操作。

4. 从实体模型中提取曲线加入草图

选项是从已有模型中提取曲线作为草图中的一部分。图 3-36 为相应的对话框。

选定要提取曲线的类型，在实体上选择该几何要素，即转换为草图曲线。

5. 评估草图和暂缓评估

为评估草图，该选项用于对修改过的尺寸全

部重新计算，产生新的草图。

为暂缓评估，用于暂缓在目前表达式中输入

尺寸数值的作用，使其不会立刻改变草图中的对象。

这两个功能需配合起来使用，也就是当暂缓评估

开启时，评估草图功能才可开启使用。

6. 模型更新

为草图形式改变后，选择该选项更新模型。

图 3-36 Extract Objects into Sketch 对话框

-39-

第 4 章 三维建模

UG 建模是一种基于特征和约束的建模。它充分发挥了传统的实体、表面、线框造型优势，

可方便地建立二维和三维线框模型及扫描、旋转特征，并可进行布尔操作和参数化编辑。

随着版本的不断更新，UG 的操作界面也在不断地改进。各建模功能都可通过工具条来实

现。建模工具条主要有三个：Form Feature(建立特征)、Feature Operation(特征操作)和 Edit

Feature(编辑特征)。

4.1 建立特征

Form Feature(建立特征)工具条如图 4-1 所示。其中包括：基本特征、扫描特征、参考特

征、成型特征、用户自定义特征、抽取几何形体、由曲线生成片体、由边界生成平面片体、

增厚片体等。

图 4-1 建立特征工具条

注：建立特征时，既可选择 Form Feature(建立特征)工具条上相应选项，也可选择下拉菜

单 Insert/Form Feature 中的各项。

4.1.1 基本特征

1. Block(块)

创建任意尺寸的三维块，其对话框如图 4-2 所示。最上端三个图标分别对应三种不同的

创建方法。

图 4-2 建块对话框(1)

-40-

(1) Origin,Edge Lengths。按边长和一个顶点的位置创建块。如图 4-2 所示，先确定

顶点的位置，然后在对话框下部输入边长，再单击 OK 即可。在确定顶点的位置时，可通过

“Point Method”下拉列表中的各个捕捉选项指定点，也可通过其最后一项“Point Constructor”

进行操作，此时会弹出如图 4-3 所示的点构造器对话框。

若在模型中已经存在实体，可通过对话框底部的布尔操作（Boolean Operation）指定一种

布尔操作，使新特征与已存在特征实体进行该项操作。布尔操作有以下几种：

Create：创建新的特征，独立于已存在的任何特征实体。

Unite：新特征与已存在特征实体合并。

Subtract：已存在特征实体减去新创建的特征。

Intersect：已存在特征实体与新创建的特征的交集所构成的特征。

(2) Two Points，Height。按底面两个对角点和 Z 向高度创建块，如图 4-4(a)所示。

注：定义块为对角点时，两点的连线不能与坐标轴平行。块的定位点是第一个指定点。

(3) Two Diagonal Point。指定块的两个体对角线端点位置创建块，如图 4-4(b)所示。

2. Cylinder(圆柱)

创建任意尺寸和方向的圆柱。创建圆柱有两种方法，其对话框如图 4-5 所示，各选项功

能如下：

图 4-5 创建圆柱对话框

��Diameter，Height。指定直径和高度创建圆柱。选择该项，弹出如图 4-6 所示的矢量

构造器对话框，构造一矢量方向作为圆柱的轴线方向后，单击 OK；弹出圆柱的直径和高度参

数输入对话框，输入参数后，单击 OK；接着弹出点构造器对话框，用于指定圆柱的底圆中心

图 4-3 点构造器对话框 图 4-4(a) 建块对话框 图 4-4(b) 建块对话框

-41-

位置，输入点坐标值或在图形窗口指定一点后，单击 OK，

弹出布尔操作对话框，选择一种布尔操作，则完成创建圆柱

的工作。

��Height，Arc。按指定的高度和选择的圆弧创建圆柱。

3. Sphere(球)

创建任意大小的实心球。创建球有两种方法：

(1) Diameter，Center。按指定直径和球心位置创建球。

(2) Select Arc。选择圆弧创建球。该圆弧的半径和圆心分

别作为欲创建球的半径和球心。

4. Cone(圆锥)

创建实心圆锥。创建圆锥的方法有五种，其对话框如图 4-7 所示，各选项功能如下：

��Diameters，Height。指定底径、顶径、高度及生成方向生成圆锥。

��Diameters，Half Angle。指定底径、顶径、半顶角及生成方向生成圆锥。

��Base Diameter，Height，Half Angle。指定底径、高度、半顶角及生成方向生成圆锥。

��Top Diameter，Height，Half Angle。指定顶径、高度、半顶角及生成方向生成圆锥。

��Two Coaxial Arcs。指定两同轴圆弧来生成圆锥。在图形窗口中选择一条圆弧，则该

圆弧的半径和圆心分别作为欲创建圆锥的底圆半径和圆心；然后选择另一条圆弧（与前条圆

弧必须同轴），则该圆弧的半径和圆心分别作为欲创建圆锥的顶圆半径和圆心。

图 4-7 创建圆锥对话框 图 4-8 管道参数设置对话框

5. Tube(管道)

沿实体表面、实体边缘、曲线或联结曲线扫描同心

圆环创建管道实体。创建管道的参数设置对话框如图 4-8

所示。分别设置管道的外径、内径以及结果类型后，按

OK，弹出如图 4-9 所示的选择引导对象对话框。该对话

框中各选项含义如下：

��Solid Face：选择实体表面，则所选表面中的所

有边缘都作为引导线。

��Solid Edge：选择实体边缘作为引导线。

图 4-6 矢量构造器对话框

图 4-9 选择引导对象对话框

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��Curve：选择曲线作为引导线。

��Chain Curves：选择光顺的联结曲线作为引导线

4.1.2 扫描特征

扫描特征与建立扫描特征的截面曲线或引导线是完全关联的。扫描特征包括拉伸特征、旋

转特征和沿轨迹扫描等。

1. Extrude(拉伸)

选择下拉菜单项或图标 ,弹出如图 4-10 所示的对话框。拉伸实体的一般步骤为：先选

择拉伸对象，然后指定拉伸方向，最后设置拉伸参数。其详细过程如下：

(1) 选择拉伸对象。选择拉伸对象时，既可直接在图形窗口中选择要拉伸的对象，也可先

在图 4-10 对话框中指定拉伸对象的类型，再在图形窗口中选择该类型的对象。图 4-10 中各选

项的含义与图 4-9 对应选项相同。其中 Sheet Body 选项用于选择片体边缘作为拉伸对象。

选择拉伸对象的方法与创建管道中选择引导线的方法相同。

图 4-10 拉伸对话框 图 4-11 指定拉伸方式对话框

(2) 指定拉伸方式。选择拉伸对象后，弹出如图 4-11 所示的指定拉伸方式对话框。共有

四种拉伸方式：按方向与距离拉伸、拉伸到指定面、在两个指定面间拉伸、穿越多个实体拉

伸。各拉伸方式具体说明如下：

��Direction_Distance：按指定的方向与距离拉伸选择的对象。选择该选项，弹出如图 4-6

所示的矢量构造器对话框，设置拉伸方向。同时在图形窗口上显示矢量方向箭头，表示系统

缺省的拉伸方向。

注：指定的拉伸方向必须使拉伸对象沿该方向是可拉伸的。

��Trim To Face/Plane：按指定的方向与偏移量，拉伸选择对象到指定的实体表面或基准

平面。

注：由该方式创建的拉伸特征，起始于拉伸对象所在面，终止于指定的实体面或基准平面。

��Trim Between Two Faces/Planes：按指定的方向与偏移量，在指定的两个实体表面或

基准平面间，拉伸所选对象。

注：在该方式下，拉伸截面曲线必须是封闭的。

��Through Multiple Bodies：按指定的偏移量，在指定的多个实体上，减去拉伸得到的

特征。

-43-

��Trim to Body：拉伸到指定的实体。

(3) 设置拉伸参数。指定拉伸方式等操作之后，会弹出如图 4-12(a)、(b)、(c)所示的参数

设置对话框。设置好参数后，单击 OK，弹出布尔操作对话框，选择一种布尔操作方法，就完

成了拉伸操作。

(a) (b) (c)

图 4-12 参数设置对话框

参数设置对话框中的各选项的含义如下：

��Start Distance：拉伸的起始位置，其值的大小是相对于各拉伸对象所在的平面，其正

负相对于拉伸方向。

��End Distance：拉伸的终止位置。

��First Offset：截面曲线偏移的起始位置，其值的大小是相对于截面曲线，其正负相对

于偏移方向。

��Second Offset：截面曲线偏移的终止位置。

��Taper Angle：沿拉伸方向的拔锥角度。

��Taper Start：拉伸特征拔锥的起始位置。

2. Revolve(旋转)

选择下拉菜单项或图标 ,弹出如图 4-13(a)所示的对话框。旋转实体的一般步骤为：先

选择旋转对象，然后指定旋转方式，最后设置旋转参数。

(1) 选择旋转对象。选择旋转对象的过程同选择拉伸对象。

(2) 指定旋转方式。选定旋转对象之后，单击 OK，弹出如图 4-13(b)所示的指定旋转方式

对话框。有三种旋转方式，各选项功能如下：

(a) (b)

图 4-13 旋转特征对话框

-44-

��Axis_Angle：指定旋转轴、旋转起始角和终止角。选择该选项，弹出“向量构造器”

和“点构造器”。指定旋转方向和旋转向量上的点以指定旋转轴。

注：指定的旋转方向必须使旋转对象沿该方向是可旋转的。

��Trim To Face：先指定实体表面或基准平面，再指定旋转轴，使旋转对象从其所在面

旋转到指定的实体表面或基准平面；

��Trim Between Two Faces：先指定两个实体表面或基准平面，再指定旋转轴，使旋转

对象在两个实体表面或基准平面间进行旋转。

(3) 设置旋转参数。指定旋转方式等操作之后，会弹出如图 4-14(a)、(b)所示的参数设置

对话框。设置好参数后，单击 OK，弹出布尔操作对话框，选择一种布尔操作方法，就完成了

旋转操作。

(a) (b)

图 4-14 设置旋转参数对话框

参数设置对话框中的各选项的含义如下： ��Start Angle：旋转的起始角度，其值的大小是相对于旋转截面曲线所在的平面，方向

与旋转轴成右手法则。

��End Angle：旋转的终止角度。

��First Offset：截面曲线偏移的起始位置，其值的大小是相对于截面曲线，其正负相对

于偏移方向。

��Second Offset：截面曲线偏移的终止位置。

3. Sweep along Guide(沿轨迹扫描)

选择下拉菜单项或图标 ,弹出如图 4-15(a)所示的对话框。先选择扫描对象，单击 OK

后，弹出如图 4-15(b)所示的对话框，选择引导线后，单击 OK，弹出如图 4-15(c)所示的对话

框，设置偏移量后，即完成沿轨迹扫描的过程。

(a) (b) (c)

图 4-15 沿轨迹扫描对话框

-45-

4.1.3 参考特征

参考特征是创建实体模型的辅助工具。参考特征包括基准平面和基准轴线。

1. Datum Plane(基准平面)

基准平面分为相对基准平面和固定基准平面。

选择下拉菜单项或图标 ,弹出如图 4-16 所示的创建基准面工具条。

图 4-16 基准面工具条

选择图标 ,弹出如图 4-17 所示的创建基准面对话框。对话框的上部 为创

建基准面的各种方法，分别为：

图 4-17 基准平面对话框

(1) 创建相对基准平面选项。

：point and direction,由一点一方向确定基准平面；

：three points, 由三点确定基准平面；

：point on curve, 由曲线上的一点确定基准平面，确定方法为该点和曲线在该点的切

向量；

：inferred,根据多种约束确定基准平面。

(2) 创建固定基准平面选项。

：fixed datum，创建固定基准平面。

-46-

图 4-17 中的下拉列表中会出现如下各项：

��3 Planes of WCS：在三个坐标平面上同时产生三个固定基准平面。

��XC-YC、YC-ZC、XC-ZC：在 XC-YC、YC-ZC、XC-ZC 坐标平面上分别产生一个固

定基准平面。

(3) 编辑基准平面的选项。相对基准平面可改变其位置及其法向；固定基准平面则只能使

其法向变为反向。 (4) 相对基准平面创建示例。图 4-18 建立了与圆柱面相切的相对基准平面，具体步骤如

下：

a. 选择如图 4-19 所示的 tangent 选项；

b. 在图形窗口中选择圆柱面，所选圆柱面以高亮显示；

c. 在图形窗口中选择圆柱面顶圆上的一点； d. 单击 OK 或 Apply，则建立了与圆柱面相切的相对基准平面。

图 4-18 与圆柱面相切的基准平面 图 4-19 基准平面约束对话框

2. Datum Axis(基准轴)

基准轴分为相对基准轴和固定基准轴。

选择下拉菜单项或图标 ，弹出创建基准轴工具条： 。

选择图标 ，弹出如图 4-20 所示的创建基准轴对话框。

图 4-20 基准轴对话框

����������

-47-

对话框的上部 为创建基准轴的各种方法，分别为：

(1) 创建相对基准轴选项。

：point and direction,由一点一方向确定基准轴；

：two points, 由两点确定基准轴；

：point on curve, 由曲线上的一点确定基准轴，分别有切向量、主法向量和从法向量。

：inferred,根据多种约束确定基准轴。

(2) 创建固定基准轴选项。

：fixed datum，建立固定基准轴。

图 4-20 中的下拉列表中会出现如下各项：

��3 Axes of WCS：在三个坐标轴上同时产生三个固定基准轴。

��XC、YC、ZC：分别以 XC、YC、ZC 坐标轴作为一个固定基准轴。

4.1.4 成型特征

1. Positioning(定位)

成型特征是在已有实体上进行的，且和已有实体关联。建立成型特征时，必须进行定位。

在定位过程中，通常称要定位的特征或草图上的对象为工具实体，称要定位到的实体为目标

实体。定位对话框如图 4-21 所示，其上图标分别表示：水平定位、垂直定位、平行定位、正

交定位、平行距离定位、角度定位、点到线定位、两线重合定位。

图 4-21 定位对话框图 图 4-22 水平参考对话框

(1) Horizontal：水平定位。

此方式通过在目标实体与工具实体上分别指定一点，再以这两点沿水平参考方向的距离

进行定位。单击该图标，若没有定义水平参考方向或垂直参考方向（水平参考方向与垂直参

考方向相互垂直），则弹出如图 4-22 所示的定义水平参考对话框。这时可在图形窗口选择实

体边缘、面、基准轴和基准平面作为水平参考方向。定义水平参考方向后，弹出如图 4-23 所

示的选择目标对象对话框。

-48-

先在目标实体上选择对象，作为基准点；再在工具实体上选择对象，作为参考点。指定

两个位置后，系统弹出如图 4-24 所示的指定定位尺寸对话框，并在其文本框中显示缺省数值。

可在该文本框内输入需要的水平尺寸，这样即完成水平定位操作。

(2) Vertical：垂直定位。此方式通过在目标实体与工具实体上分别指定一点，再以

这两点沿垂直参考方向的距离进行定位。具体操作步骤与水平定位类似。

(3) Parallel：平行定位。此方式通过在目标实体与工具实体上分别指定一点，再以这

两点的距离进行定位。

(4) Point to Point:两点重合定位。此方式通过在目标实体与工具实体上分别指定一

点，使这两点重合进行定位。

(5) Perpendicular:正交定位。此方式通过在工具实体上指定一点，以该点到目标实体

上指定边缘的垂直距离进行定位。

(6) Point onto Line:点到线上定位。此方式通过在工具实体上指定一点，使该点位于

目标实体上指定边缘而进行定位，是正交定位的特例。

2. Hole(孔)

选择图标 ，弹出如图 4-25(a)所示的孔对话框。建立孔的步骤如下：

（a） (b) (c)

图 4-25 孔对话框

图 4-23 选择目标对象对话框 图 4-24 尺寸对话框

-49-

(1) 选择孔的类型。孔的类型有三种：简单孔(simple)、沉孔(counterbore)(图 4-25（b）)、

锥型沉孔(countersink)（图 4-25(c)）。

(2) 选择孔的放置面(孔的起始平面),然后选择孔的终止平面(可不选)。

(3) 设置相应的参数。

(4) 进行孔特征的尺寸定位。

注：参数对话框中的 Tip Angle 选项表示孔底的锥形角。

3. Boss(凸台)

选择图标 ，弹出图 4-26 所示的凸台对话框。

图 4-26 凸台对话框

建立凸台的步骤如下：

(1) 选择凸台的放置面。

(2) 设置相应的参数。

(3) 进行凸台特征的尺寸定位。

注：参数对话框中的 Tape Angle 选项表示凸台的锥形角。

4. Pocket(型腔)

选择图标 ，弹出如图 4-27 所示的选择型腔类型对话框。型腔的类型有三种：

Cylindrical(圆柱形型腔)、Rectangular(矩形型腔)、General(通用型腔)。

图 4-27 型腔类型对话框

-50-

(1) Cylindrical(圆柱形型腔)。在图 4-27 中选择 cylindrical ,将弹出如图 4-28 所示的选择放

置面对话框，选择好放置面后，即弹出如图 4-29 所示的设置参数对话框，设置相应的参数：

Pocket Diameter(型腔直径)、Depth(型腔深度)、Floor Radius(底面圆角半径)、Taper Angle(拔锥

角度)。设置好各参数后，即会弹出定位对话框，进行定位后即可创建圆柱形型腔。

图 4-28 选择放置面对话框 图 4-29 设置圆柱形型腔参数

(2) Rectangular(矩形型腔)。在图 4-27 中选择 Rectangular ,将弹出如图 4-28 所示的选择放

置面对话框，选择好放置面后，即弹出如图 4-30 所示的设置水平参考方向对话框，选择好水

平参考方向后，会弹出如图 4-31 所示的设置参数对话框，设置相应的参数：X Length(X 向长

度)、Y Length(Y 向长度)、Z Length(Z 向长度)、Corner Radius(边角圆角半径)、Floor Radius(底

面圆角半径)、Taper Angle(拔锥角度)。设置好各参数后，即会弹出定位对话框，进行定位后

即可创建矩形型腔。

图 4-30 设置水平参考方向 图 4-31 设置矩形型腔参数

(3) General(通用型腔)。在图 4-27 中选择 General,将弹出如图 4-32 所示创建通用型腔对话

框。通用型腔的放置面和底面可以为曲面，且放置面轮廓线和底面轮廓线也可以为曲线。图

4-32 中各图标及选项的含义如下：

① 图 4-32 上部的十个图标分别用于选择创建通用型腔所需要的对象。第一行四个图标

分别表示选择放置面(Placement Face)、放置面轮廓线(Placement Outline)、底面

(Floor Face)、底面轮廓线(Floor Outline)；第二行四个图标 分别表示选择目标实

体（当目标实体不是第一个放置面所在的实体时，应进行选择）、指定放置面轮廓线的投影

方向（当放置面轮廓线不在放置面上时，应指定轮廓线投影的方向）、指定底面的转换方向

（当要转换放置面或已指定的底面得到实际底面时，应指定其转换方向，该图标只在定义底

-51-

面为一个转换时才被激活）、指定底面轮廓线的投影方

向；最后一行的两个图标 分别表示指定放置面

轮廓线上的对齐点、底面轮廓线上的对齐点，它们只有

当放置面轮廓线和底面轮廓线都是单独选择的曲线，且

Outline Alignment Method 选项中选择 Specify Points 时

才被激活。当选择不同的图标时，Filter 下面的方框中的

内容也随之变化。

② 图 4-32 中下部的各参数选项含义分别为：

��Outline Alignment Method：轮廓线对齐方法，

分别有 Align Ends，Specify Points，Parameters，Arc

Length，Placement Spine，Floor Spine。

��Placement Radius：放置面圆角半径。

��Floor Radius：底面圆角半径。

��Corner Radius：边角圆角半径。

在设置放置面圆角半径和底面圆角半径时，有两种

方法：Constant 和 Law Controlled。当选择 Constant 时，

可直接输入固定半径；当选择 Law Controlled 时，就会

弹出如图 4-33 所示的规则控制对话框，可分别通过 ：

Constant(常数)、Values Along Spine-Linear(沿线性脊线的值)、Values Along Spine-Cubic(沿三

次脊线的值)、By Equation(由公式决定)、By Law Curve(由规则曲线决定)等五种形式重新定义

放置面圆角半径。

��Confirm Upon Apply：应用后确认。

③ 通用型腔创建示例。首先创建一个实体，该实体的顶面和底面均为曲面；然后分别在

顶面上方和底面下方建立两条曲线，如图 4-34（a）所示。创建通用型腔的步骤如下：

a. 依次点击图 4-32 顶部第一行图标，分别选取顶面、顶面轮廓线、底面、底面轮廓线；

b. 设置顶面的圆角半径和底面的圆角半径分别为 0.3 和 0.2；

c. 单击 OK 即可创建通用型腔，其线框模型如图 4-34(b)所示。

图 4-32 通用型腔对话框

图 4-33 规则控制对话框图

-52-

(a) (b)

图 4-34 创建通用型腔示例

5. Pad(凸垫)

选择图标 ，即可按步骤创建凸垫，可分别创建矩形凸垫和通用凸垫，其过程与创建

型腔极为类似，在此省略。

6. Slot(键槽)

选择图标 ，弹出如图 4-35 所示的选择键槽类型对话框，选好类型，单击 OK；弹出

如图 4-36 所示的选择键槽放置平面对话框，接着选择实体平面或基准面，弹出如图 4-37 所示

的选择长度参考方向对话框，确定好长度参考方向之后；就会出现参数设置对话框，不同类

型的键槽其参数设置对话框中的参数是不同的，设置好参数之后，将弹出定位对话框，进行

定位后即可创建键槽。

图 4-35 选择键槽类型对话框 图 4-36 选择放置平面对话框 图 4-37 水平参考方向对话框

各种类型的键槽，其参数分别说明如下：

��矩形键槽（图 4-38）：Width,Depth,Length 分别表示宽度、深度和长度。

��球端键槽（图 4-39）：Ball Diameter,Depth,Length 分别表示球直径、深度和长度。

��U 型槽（图 4-40）：类似于矩形键槽，只是多了一个参数 Corner Radius，表示边角

圆角半径。

-53-

图 4-38 矩形键槽 图 4-39 球端键槽 图 4-40 U 型槽

��T 型槽（图 4-41）：分别有两个不同的宽度和深度，形状类似于字母“T”。

��燕尾槽（图 4-42）：类似于矩形键槽，只是多一个参数 Angle，用来表示锥度。

图 4-41 T 型槽 图 4-42 燕尾槽

图 4-43 给出了各种键槽，从左到右依次为 T 型槽、U 型槽、矩形键槽、球端键槽和燕尾

槽。

图 4-43 各种键槽示例

7. Groove(沟槽)

选择图标 ，弹出如图 4-44 所示的选择沟槽类型对话框，选好类型，单击 OK，弹出

如图 4-45 所示的选择沟槽放置平面对话框，接着选择实体平面或基准面，弹出参数设置对话

框，不同类型的沟槽其参数设置对话框中的参数是不同的，设置好参数之后，将弹出如图 4-46

的定位对话框，选择目标实体和工具实体进行定位后即可创建沟槽。

-54-

图 4-44 选择类型对话框 图 4-45 选择放置面对话框 图 4-46 定位对话框

各种类型的沟槽，其参数分别说明如下：

��矩形沟槽（图 4-47）：Groove Diameter,Width 分别表示沟槽直径和宽度。

��球端沟槽（图 4-48）：Groove Diameter,Ball Diameter 分别表示沟槽直径和球端直径。

��U 型沟槽（图 4-49）：Groove Diameter,Width,Corner Radius 分别表示沟槽直径、宽

度和圆角半径。

图 4-47 矩形沟槽 图 4-48 球端沟槽 图 4-49 U 型沟槽

图 4-50 给出了各种沟槽，从左到右依次为：U 型沟槽、球端沟槽、矩形沟槽。

图 4-50 各种沟槽示例

4.1.5 抽取几何对象

选择图标 ，弹出如图 4-51(a)所示的抽取几何对象对话框，其上部的四个图标分别表

示四种不同的抽取类型：曲线、面、域和体。缺省情况下为抽取曲线。点击不同的图标，对

话框中部会出现不同的内容，其中抽取体的对话框中部与抽取曲线的对话框中部内容相同，

而抽取面和域的对话框分别见图 4-51(b)、(c)。下面对抽取面和域的过程进行说明。

1. 抽取面

此时可选择结果面的类型，有 Same Type Surface（同类型曲面）、 Polynomial Cubic（多

项式三次曲面）、 General B-Surface（一般 B 样条曲面）。

抽取面的过程为：在出现图 4-51(b)后，选择结果面类型，然后选择实体表面，单击 OK 即可。

2. 抽取域

抽取域的过程为：在出现图 4-51(c)后，先选择种子面，单击 OK；再选择边界面，单击

OK 即可。

-55-

(a) (b) (c)

图 4-51 抽取几何对象对话框

4.1.6 由曲线生成片体

选择图标 ，弹出如图 4-52 所示的设置状态对话框，有两个选项可供设置：Cycle by

Layer(系统循环处理一层上的所有选择曲线)、Warnings(遇到警告时停止处理，并显示警告信

息)，设置好状态后，会出现选择对象对话框，选择平面曲线即可创建片体。

图 4-52 设置状态对话框

注：选择的曲线必须构成封闭曲线环；由两同轴中心点的圆可创建圆柱片体或圆锥片体。

4.1.7 由平面边界生成片体

选择图标 ，弹出如图 4-53 所示的选择平面边界对话框，选择封闭曲线环，即可创建

平面片体。

图 4-53 选择平面边界对话框

-56-

4.1.8 增厚片体

选择图标 ，弹出如图 4-54 所示的选择片体对话框。可先设置参数：First Offset(第一

偏移量)、Second Offset(第二偏移量)、Tolerance(偏差)、Action(相应行为，只有当模型里有实

体时才被激活)。参数设置后，选择片体，即可把片体增厚成为实体。此时实体的厚度等于第

二偏移量减去第一偏移量。 注：偏移量可正可负，正负值分别对应法向的正负方向。

4.2 特征操作

当创建好实体或特征后，往往要对它进行各种各样的修改，以便获得更加复杂的形体或

特征。UG 提供了多种特征操作。Feature Operation(特征操作)工具条如图 4-55 所示，包括：

实体拔锥、边倒圆、面倒圆、软倒圆、倒斜角、创建实

例、比例缩放、裁剪实体、分割实体、缝合、制作螺纹、

偏移表面、简化实体、包裹以及布尔运算等。

注：进行特征操作时，既可选择 Feature Operation(特

征 操 作 ) 工 具 条 上 相 应 选 项 ， 也 可 选 择 下 拉 菜 单

Insert/Feature Operation 中的各项。

4.2.1 实体拔锥

选择图标 ，弹出如图 4-56 所示的实体拔锥对话

框。可对一个实体的表面或边缘相对于一个指定的方向

进行拔锥。下面先对该对话框进行介绍。

1. 实体拔锥对话框

(1) Type（类型）。UG 提供了四种拔锥类型：通过

表面拔锥、通过边缘拔锥、通过相切表面拔锥、通过分

割边缘拔锥，分别对应的四个图标为 。 图 4-56 实体拔锥对话框

图 4-54 选择片体对话框 图 4-55 特征操作工具条

-57-

(2) Selection Steps（选择步骤）。对话框中图标 分别表示：选择要拔锥的

面、选择要拔锥的边、选择参考方向、选择参考点。

(3) 中部可变框。对话框中部为一可变框，其中的内容根据所选步骤的不同而不同。

(4) 参数输入区。对话框下部为参数输入区，分别输入拔锥的角度(Angle)、距离偏差

(Distance Tolerance)和角度偏差(Angle Tolerance)。

2. 实体拔锥过程

(1) 通过表面拔锥实体。选择步骤包括：选择拔锥表面，指定拔锥方向，指定参考点。下

面以一个 Block（参见图 4-57(a)）进行拔锥为例加以说明：

a. 选择通过表面拔锥实体图标，然后选择 Block 的四个侧面，单击 OK；

b. 选择 Z 方向的一条边作为拔锥方向，单击 OK；

c. 在 Block 底面上选择一点作为参考点，在 Angle 文本框中输入角度为 5；

d. 单击 OK 或 Apply，即可生成如图 4-57(b)所示的结果。

(a) (b) (c)

图 4-57 表面拔锥示例

若想得到图 4-57(c)所示的结果，参考点应在顶面上选择。

注：通过表面拔锥实体时，拔锥方向不能与拔锥表面的法向平行。

(2) 通过边缘拔锥实体。选择步骤包括：选择参考边缘，指定拔锥方向，指定参考边缘上

的控制点及该点处的拔锥角度。下面以一个 Block（参见图 4-58(a)）进行拔锥为例加以说明：

a. 选择通过边缘拔锥实体图标，然后选择 Block 的顶面四条边，单击 OK；

b. 选择 Z 方向的一条边作为拔锥方向，单击 OK；

c. 在 Block 顶面上依次选择四条边，且输入相应的角度，本例中各条边对应的角度为 5，

10，15，20；

d. 单击 OK 或 Apply，即可生成如图 4-58(b)所示的结果。

(a) (b) (c)

图 4-58 边缘拔锥示例

-58-

当对应角度分别为 -3，3，-5，5 时，拔锥结果如图 4-58(c)所示。

(3) 通过相切表面拔锥实体。选择步骤包括：选择相互相切的多个面中的一个或多个，指

定拔锥方向。此类型可保持相切表面在拔锥后仍相切。下面以对图 4-59（a）进行拔锥为例，

步骤如下：

a. 选择通过相切表面拔锥实体图标，然后选择图 4-59（a）的顶面（半圆柱），单击 OK；

b. 选择 Z 方向的一条边作为拔锥方向，单击 OK；输入拔锥角度为 30；

c. 单击 OK 或 Apply，即可生成如图 4-59（b）所示的结果。

(a) (b) (c)

图 4-59 边缘拔锥示例

若在选择表面时还选中与顶面相切的正面，拔锥角度设为 15°，则结果如图 4-59(c)所示。

(4) 通过分割边缘拔锥实体。选择步骤包括：选择分割线，指定拔锥方向，指定参考点。

下面以对图 4-60（a）进行拔锥为例加以说明（在拔锥之前，先在实体表面建立分割线，本例

的分割线为样条曲线），步骤如下：

a. 选择通过分割边缘拔锥实体图标；

b. 选择样条曲线作为分割线，单击 OK；

c. 选择 Z 方向的一条边作为拔锥方向，单击 OK；

d. 选择正前方下面点作为参考点，输入拔锥角度为 15；

e. 单击 OK 或 Apply，即可生成如图 4-60（b）所示的结果。

(a) (b)

图 4-60 边缘拔锥示例

-59-

4.2.2 边倒圆

选择图标 ，弹出如图 4-61 所示的边倒圆对话框。

可对一个实体或片体的边缘以给定的半径进行倒圆。边倒

圆有两种类型：Edge(边倒圆)、Cliff Edge(过给定边倒圆)。

下面分别加以介绍。

1. 边倒圆

选择对话框顶部的 Edge 选项，则沿指定的边缘对实

体表面以给定的半径进行倒圆，步骤如下：

a. 选择需要倒圆的边（可选择一条或多条，亦可在

Filter 中设置不同的过滤选项分别选取不同的对象，可供

选择的对象有 All，Edge，Face，Body；当选择面或体时，

则对其所有边进行倒圆）；

b. 设置倒圆半径：Default Radius（若采用变半径进

行倒圆，应在选择的边上指定控制点，并在 Variable Radius 文本框中输入各点的半径值）；

c. 指定倒圆溢出方式：Overflow Options;

d. 单击 OK 或 Apply 即可。

2. 过给定边倒圆

选择对话框顶部的 Cliff Edge 选项，则沿指定的边缘，用给定的半径对实体进行倒圆，且

倒圆面过给定的边，步骤如下：

a. 选择需要倒圆的边,然后选择一条倒圆面须通过的边（Select a cliff edge）；

b. 设置倒圆半径（倒圆半径必须大于步骤 a 中所选两边间的距离）；

c. 单击 OK 或 Apply 即可。

3. 倒圆示例

由于第一种倒圆比较简单，下面给出第二种倒圆的一个实例。

欲倒圆的实体为一上部开槽的长方体，如图 4-62(a)所示。分别选取右上槽底边和槽顶边

为倒圆边和通过的边，再给定倒圆半径即可生成如图 4-62(b)所示的倒圆结果。

图 4-61 边倒圆对话框

(a) (b)

图 4-62 过给定边倒圆

-60-

4.2.3 面倒圆

选择图标 ，弹出如图 4-63 所示的面倒圆对话框。

可对一个实体或片体表面以给定半径进行倒圆。

1. 倒圆选择步骤

对话框最上部的四个图标分别表示不同的选择内容，

它们是：Select face/bodies for first set（选择第一面集），

Select face/bodies for second set（选择第二面集），Select

cliff edges（选择通过的边），Select tangency control objects

（选择相切控制对象）。

2. 连接方法及倒圆类型

Attachment Method 和 Blend Type 分别表示倒圆连接

方法和倒圆类型。

连接方法有：Trim & Attach All（裁剪并连接所有），

Trim All（裁剪所有），Trim Blend（裁剪倒圆面），Trim

Blend Short（裁剪倒圆面，使之尽可能短），Trim Blend

Long（裁剪倒圆面，使之尽可能长），No Trim（不裁剪）。

倒圆类型有：Sphere（球倒圆），Conic（二次曲线倒

圆），Disc（圆盘倒圆），Isoparameter（等参数倒圆）。

选择不同的倒圆类型，其下的方框中会显示不同的内容。

3. 面倒圆示例

下面对如图 4-64(a)所示的实体进行面倒圆，步骤如下：

a. 点击第一个图标，选择圆锥面；

b. 点击第二个图标，选择长方体的上表面；

c. 设置倒圆半径；

d. 单击 OK 或 Apply，即可生成如图 4-64(b) 所示的倒圆结果。

(a) (b)

图 4-64 面倒圆

图 4-63 面倒圆对话框

-61-

注：在选择倒圆表面时，相应的法向会显示出来有时

可能需要可改变法向，此时只需按对话框中的 Reverse

Normal 即可。

4.2.4 软倒圆

选择图标 ，弹出如图 4-65 所示的软倒圆对话框。

可对一个实体或片体表面进行倒圆，且使倒圆面沿着相切

控制曲线与所选的表面相切。

软倒圆的步骤与面倒圆基本相同，步骤如下：

a. Select face/bodies for first set（选择第一面集）；

b. Select face/bodies for second set（选择第二面集）；

c. Select first tangency curve（选择第一相切曲线）；

d. Select second tangency curve（选择第二相切曲线）；

e. Define Spine String（指定脊线）；

f. 按 OK 或 Apply 即可。

步骤 a~f 分别对应图 4-65 顶部的四个图标。下面对

图 4-66(a)所示的实体进行软倒圆，步骤如下：

a. 点击对话框顶部第一个图标，选择长方体上表面；

b. 点击对话框顶部第二个图标，选择长方体正面；

c. 点击对话框顶部第三个图标，选择长方体上表面

上的曲线；

d. 点击对话框顶部第四个图标，选择长方体正面上的曲线；

e. 点击对话框中下部的图标 Define Spine String，会出现选择脊线对话框，选择底面不可

见的长边作为脊线；

f. 单击 OK 或 Apply，即可生成软倒圆，其线框图如图 4-66(b)所示，而渲染的效果图如

图 4-66(c)所示。

(a) (b) (c)

图 4-66 软倒圆

4.2.5 倒斜角

选择图标 ，弹出如图 4-67 所示的选择倒斜角方法对话框。共有五种方法：

(1) Single Offset：单距离，只需设置一个倒角距离。

图 4-65 软倒圆对话框

-62-

(2) Double Offset：双距离，需设置两个倒角距离。

(3) OffsetAngle：距离和角度，设置一个倒角距离和一个角度。

(4) Freeform Single Offset：自由形式的单距离，只需设置一个倒角距离，与（1）有区别；

(5) Freeform Double Offset：自由形式的双距离，需设置两个倒角距离，与（2）有区别。

倒斜角的步骤如下：

a. 确定倒角方法，按 OK；

b. 选择倒角边，按 OK；

c. 进行倒角参数设置，按 OK 即可。

图 4-68 和 4-69 分别是 Double Offset 方法下的选择边对话框和参数设置对话框。

图 4-67 选择倒斜角方法 图 4-68 选择倒角边 图 4-69 设置参数

4.2.6 挖空

选择图标 ，弹出如图 4-70(a)所示的挖空实体对话框。对话框上部第一行图标表示挖空

类型，有面挖空、区域挖空、实体挖空三种；第二行图标为对象选择步骤，不同的挖空类型

对应有不同的选择步骤，图 4-70(a)中所示的为面挖空的选择步骤，而区域挖空和实体挖空的

选择步骤分别见图 4-70(b)和(c)。

(a) (b) (c)

图 4-70 挖空对话框

-63-

对话框其余部分可对挖空参数进行设置，包括 Default Thickness(挖空后缺省实体厚度)、

Alternate Thickness（可变实体厚度）、Filter（过滤器设置）等。下面对三种挖空类型的操作

过程分别进行说明。

1. 面挖空

选择对话框第一行图标的第一个，步骤如下：

a. 单击第二行图标的第一个，Select face to pierce(选择欲穿透的面)，此时可选择一或多

个实体表面；

b. 单击第二行图标的第二个，Select face to offset(选择欲偏移的面)，选择一或多个实体

表面，同时可在 Alternate Thickness 文本框中设定不同的值；

c. 设置 Default Thickness(挖空后缺省实体厚度)值；

d. 单击 OK 或 Apply，即可对实体进行挖空。

注：若挖空后实体的壁厚是相同的，则步骤（b）应省略。

图 4-71(a)为一个长方体，对之进行面挖空。选择顶面和左面为穿透面，然后选底面为偏

移面，且设置 Alternate Thickness 为 0.5，设置 Default Thickness 为 0.1，挖空后的结果见图

4-71(b)。

(a) (b)

图 4-71 面挖空

2. 区域挖空

选择对话框第一行图标的第二个，步骤如下：

a. 单击第二行图标的第一个，Select seed face for region(选择区域的种子面)，此时可选择

一或多个实体表面；

b. 单击第二行图标的第二个，Select boundary face for region(选择区域的边界面)，此时可

选择一或多个实体表面；

c. 单击第二行图标的第三个 Select face to offset(选择欲偏移的面)，选择一或多个实体表

面，同时可在 Alternate Thickness 文本框中设定不同的值；

d. 设置 Default Thickness(挖空后缺省实体厚度)值；

e. 单击 OK 或 Apply，即可对实体进行区域挖空。

图 4-72(a)为一个长方体，对之进行区域挖空。选择顶面为种子面，然后选左面和正面为

-64-

边界面，且设置 Default Thickness 为 0.1，挖空后的结果见图 4-72(b)。

(a) (b)

图 4-72 区域挖空

注：区域挖空时，种子面与边界面间的关联表面均被挖空。

3. 实体挖空

选择对话框第一行图标的第三个，步骤如下：

a. 单击第二行图标的第一个，Select a solid body(选择实体)，此时仅可选择一实体；

b. 单击第二行图标的第二个， Select face to offset(选择欲偏移的面)，选择一或多个实体

表面，同时可在 Alternate Thickness 文本框中设定不同的值；

c. 设置 Default Thickness(挖空后缺省实体厚度)值；

d. 单击 OK 或 Apply，即可对实体进行挖空。

图 4-73(a)为一个长方体，对之进行实体挖空。设置 Default Thickness 为 0.1，挖空后的结

果见图 4-73(b)。

(a) (b)

图 4-73 实体挖空

注：实体挖空时，其内部被挖空，可通过裁剪或分割实体来进行观察。

4.2.7 螺纹

选择图标 ，弹出如图 4-74 所示的创建螺纹对话框。UG 提供了两种创建螺纹的方法：

Symbolic(符号螺纹)和 Detailed（具体螺纹）。创建螺纹的过程一般为：先选择创建方法；然

-65-

后选择要创建螺纹的圆柱体表面，并设置螺纹参数即可。

(a) (b)

图 4-74 创建螺纹对话框

图 4-74(a)显示的是 Symbolic(符号螺纹)对话框,图 4-74(b)显示的是 Detailed（具体螺纹）

对话框。其各项参数含义如下：Major Diameter，螺纹大径；Minor Diameter，螺纹小径；Pitch，

螺纹节距；Angle，螺纹的牙型角；Callout，螺纹的标记；Shaft Size，轴或孔的尺寸；Method，

加工方法，有 Cut，Rolled，Ground，Milled；Form，螺纹标准，有 Metric，Unified，Trapezoidal，

Acme 等多种；Number of Starts，螺纹的线数；Tapered，是否拔锥螺纹；Full Thread，是否全

螺纹；Length，螺纹长度；Rotation，螺旋方向，有 Right Hand，Left Hand；Select Start，选

择螺纹起始面。

图 4-75(a)为一圆柱体，高度为 4，图 4-75(b)和(c)分别是对其创建符号螺纹和具体螺纹的

结果，螺纹长度为 2。

(a) (b) (c)

图 4-75 创建螺纹对话框

-66-

4.2.8 创建实例

选择图标 ，弹出如图 4-76 所示的选择实例类型对话框。可对实体或特征创建多个实

例，或对实体和特征进行镜像操作。实例类型分别为：Rectangular Array（矩形阵列），Circular

Array（环形阵列），Mirror Body（镜像实体），Mirror Feature（镜像特征）。

创建实例特征的过程为：首先选择创建实例类型；然后选择一个实体或特征，接着就会

弹出相应的参数设置对话框（图 4-77 为矩形阵列的参数设置对话框，而图 4-78 为环形阵列的

参数设置对话框），进行相应的参数设置后，即可创建相应的实例特征。两个参数设置对话

框中的参数含义为：Number Along XC，工作面上沿 X 方向的个数；XC Offset，X 方向上的

偏移距离；Number Along YC，工作面上沿 Y 方向的个数；YC Offset，Y 方向上的偏移距离；

Number，环形阵列的实例个数；Angle，相邻两个实例间的夹角。

镜像实体或特征的步骤为：选择一个实体或特征，然后选择一个基准面作为镜像面，即

可对实体或特征进行镜像。

注：对实体创建矩形阵列或环形阵列时，所有的实例必须至少与其他一个实例相连接。

对特征创建矩形阵列或环形阵列时，不能把特征所在的实体分成完全分离的多个实体。

4.2.9 缝合

选择图标 ，弹出如图 4-79(a)所示的进行缝合操作的对话框。可对片体和实体表面进

行缝合。

缝合操作的过程为：首先选择缝合对象类型，在对话框中的 Sew Input Type 中选择一种

（UG 提供了两种可供缝合的对象：片体和实体）；然后选择目标对象和工具对象（不同的类

型对应的对话框最上端的 Selection Step 中会激活不同的图标）；最后设置缝合偏差值（Sew

Tolerance）,即可进行缝合操作。

图 4-79(b)为三个分离的片体，运用缝合操作产生的缝合体如图 4-79(c)所示。

注：缝合偏差值（Sew Tolerance）的选择非常关键，应当不小于片体边缘间的距离。

图 4-76 选择实例类型对话框图 图 4-77 矩形阵列参数设置 图 4-78 环形阵列参数设置

-67-

(a) (b) (c)

图 4-79 缝合操作

4.2.10 修补

选择图标 ，弹出如图 4-80(a)所示的进行修补操作的对话框。可用片体来替换实体的

部分表面，或用一个片体修补另一个片体。

修补操作的步骤为：先选择目标实体；然后选择工具片体；最后选择工具片体上的面，

即可进行修补操作。图 4-80(b)为一个长方体，首先在其两表面分别构造两曲线，然后由这两

条曲线创建一个自由曲面；接下来按照修补操作的步骤先后选取长方体、曲面（选两次），

即可进行修补操作，产生的结果如图 4-80(c)所示。

(a) (b) (c)

图 4-80 修补操作

4.2.11 简化实体

选择图标 ，弹出如图 4-81(a)所示的简化实体操作的对话框。可用选择的边界简化复

杂的实体。简化实体的步骤如下：

a. 单击对话框中第一行图标的第一个，选择保留面；

b. 单击对话框中第一行图标的第二个，选择边界面；

c. 单击对话框中第一行图标的第三个，选择边界，以对之进行修改；

d. 打开 Verify Removed Faces 选项，选择从实体中移去的面；

-68-

e. 根据需要打开 Automatic Hole Removal 选项，并设置 Hole Dia Less Than(孔径小于)值，

移去满足条件的孔；

f. 根据需要选择其他选项；

g. 选择 OK 或 Apply，即可进行实体简化操作。

图 4-81(b)为一长方体，顶面有一个凸台，正面有一个通孔，现对之进行简化。选择右面

作为保留面，顶面作为边界面，则简化后的结果如图 4-81(c)所示。

注：选择保留面与边界面后，则保留从保留面到边界面之间的所有表面，而其他表面将

被简化。

4.2.12 包裹几何

选择图标 ，弹出如图 4-82(a)所示的包裹几何的对话框。包裹几何用简单多面体对选

定的实体进行包裹。进行包裹操作的过程较为简单，首先选择需进行包裹的实体；然后选择

一个分割面对实体进行细分（如图 4-82(b)所示，此步骤可省略）；设置好相应的参数即可。

(a) (b) (c)

图 4-81 简化实体

(a) (b)

图 4-82 包裹几何

-69-

图 4-83(a)为一几何实体，图 4-83(b) 和(c)为对其进行包裹操作的两种结果。其中图 4-83(b)

没有选择分割面对实体进行细分；而图 4-83(c)则选择了长方体的顶面作为分割面。

(a) (b) (c)

图 4-83 包裹几何示例

4.2.13 表面偏移

表面偏移可以对实体按选定的表面的法向进行偏移，形成新的实体。选择图标 ，弹出

如图 4-84(a)所示的设置表面偏移值设置对话框，进行参数设置后，按 OK，就会弹出如图 4-84(b)

所示的选择偏移表面类型对话框，可以选择表面、特征和实体三种；选择好类型后，就会弹出如

图 4-84(c)所示的选择偏移对象对话框，选择好偏移对象后，按 OK 即可进行表面偏移。

(a) (b) (c)

图 4-84 表面偏移

图 4-85(a)为一几何实体，图 4-85(b) 和(c)为对其进行表面偏移的两种结果。其中图 4-85(b)

选择的偏移类型为：表面，首先对顶面上的 BOSS 特征圆柱面进行偏移，偏移值为 0.5，然后

(a) (b) (c)

图 4-85 表面偏移示例

-70-

对正面的 Hole 特征圆柱面进行偏移，偏移值为-0.5；而图 4-85(c)选择的偏移类型为：实体，

设置的偏移值为 0.1。

4.2.14 比例缩放

比例缩放可以对实体按指定比例进行缩放。选择图标 ，弹出如图 4-86(a)所示的比例

缩放对话框。首先选择比例缩放类型，UG 提供了三种比例缩放类型：Uniform（等比例），

Axisymmetric（轴对称），General（一般）。

(a) (b) (c)

图 4-86 比例缩放对话框

对话框顶部第一行的三个图标分别表示三种不同的比例缩放类型。点击不同的图标，分

别弹出三种不同形式的对话框。图 4-86(a)、(b)、(c)分别对应等比例缩放、轴对称缩放、一般

缩放。

对话框顶部第二行的图标为选择步骤，不同的比例缩放类型会激活不同的图标。下面分

别加以介绍。

1. 等比例缩放

等比例缩放以参考点为中心，用相等的比例因子沿 X、Y、Z 方向对实体进行缩放。此时

选择步骤中前两个图标被激活。其操作步骤如下：

a. 点击选择步骤的第一个图标，选择实体；

b. 点击选择步骤的第二个图标，选择一个参考点（此步可省略，缺省值为坐标原点）；

c. 在对话框下部的方框中设置比例缩放因子；

d. 单击 OK 或 Apply，即可进行等比例缩放。

-71-

2. 轴对称比例缩放

轴对称比例缩放以参考点为中心，沿参考轴方向和垂直于参考轴方向以不同的比例因子

进行缩放。此时选择步骤中前三个图标被激活。其操作步骤如下：

a. 点击选择步骤的第一个图标，选择实体；

b. 点击选择步骤的第二个图标，选择一个参考点（此步可省略，缺省值为坐标原点）；

c. 点击选择步骤的第三个图标，选择一参考轴（此步可省略，缺省值为 Z 方向）；

d. 在对话框下部的方框中分别设置 Along Axis(沿轴方向)、Other Direction(其他方向)的

比例缩放因子；

e. 单击 OK 或 Apply，即可进行轴对称比例缩放。

3. 一般形式比例缩放

一般形式比例缩放以参考点为中心，沿 X、Y、Z 方向用不同的比例因子对实体进行缩放。

此时选择步骤中第一个和最后一个图标被激活。其操作步骤为：

a. 点击选择步骤的第一个图标，选择实体；

b. 点击选择步骤的最后一个图标，选择一个新的坐标系（此步可省略，缺省值为当前坐

标系）；

c. 在对话框下部的方框中分别设置 X、Y、Z 方向的比例因子；

d. 单击 OK 或 Apply，即可进行一般形式比例缩放。

4. 比例缩放示例

图 4-87(a)为一几何实体，图 4-87 (b)为对其进行轴对称比例缩放的结果（轴向为 Z 方向，

比例因子为 2，其他方向的比例因子为 1）；图 4-87(c)为对其进行一般形式的比例缩放的结果

（三个方向的比例因子为 0.5，1.0，1.5）。

(a) (b) (c)

图 4-87 比例缩放示例

4.2.15 裁剪实体

裁剪是用实体表面、基准面或片体对实体进行裁剪。选择图标 ，弹出如图 4-88(a)

所示的裁剪对话框。裁剪实体的过程为：选择裁剪实体；选择裁剪面类型；定义裁剪面；选

择裁剪方向。

-72-

(a) (b)

图 4-88 裁剪对话框

图 4-88(b)所示的为选择裁剪面对话框，共有五种可供选择的表面种类：Plane（平面）、

Cylinder（柱面）、Sphere（球面）、Cone（锥面）、Torus（环面）。

选择一种表面之后，就会弹出相应的定义表面的对话框。图 4-89 所示为定义平面对话框，

可通过多种方法定义平面。

当定义好表面之后，会出现类似图 4-90 所示的定义裁剪方向对话框，裁剪方向的确定直

接影响裁剪结果。

图 4-89 定义平面对话框 图 4-90 选择裁剪方向对话框

图 4-91 (b)、 (c)是用平面和球面对图 4-91(a)所示的立体进行裁剪所得的结果。

(a) (b) (c)

图 4-91 裁剪示例

-73-

4.2.16 分割实体

分割是用实体表面、基准面或片体分割一个或多个目标实体，使其一分为二。选择图标

，若是第一次进行分割操作，会弹出如图 4-92 所示的警告对话框，提示该操作将从所

有相关实体中移去参数，且工程图中剖视图的信息也将丢失。按 OK 后，就会弹出如图 4-93

所示的分割实体对话框。选择好实体后，会弹出类似图 4-88(b)所示的选择分割面对话框，接

下来的操作非常类似于裁剪操作。

图 4-92 警告对话框 图 4-93 分割实体对话框

图 4-94 (b)、 (d)是用平面和球面对图 4-94(a)所示的立体进行裁剪所得的结果。而图 4-94

(c)、 (e)分别是相应的结果进行平移后的效果图。

(a) (b) (c) (d) (e)

图 4-94 分割实体示例

4.2.17 布尔运算

布尔运算是常用的实体运算方法，包括并、差、交三种算子。相应的图标为 。

进行布尔运算的过程为：先选择目标实体；再选择工具实体。

图 4-95 为布尔运算示例。其中(a)为长方体和圆柱两个实体；(b)为它们进行并运算的结果；

(c)和(d)为它们进行减运算的结果，(c)以长方体为目标实体，以圆柱为工具实体，而(d)刚好相

反；(e)为它们进行交运算的结果。

(a) (b) (c) (d) (e)

图 4-95 布尔运算示例

注：进行布尔运算的目标实体与工具实体必须相交。

-74-

4.3 编辑特征

UG 提供了多种对特征进行编辑的方法，有：编辑特征参数、编辑特征定位尺寸、移动特

征、特征重新排序、更换特征、抑制特征、解除抑制、按表达式抑制、移去特征参数、编辑

实体密度、延时更新、更新特征、回放特征等。编辑特征工具条如图 4-96 所示。

图 4-96 编辑特征工具条

注：进行编辑时，既可选择 Edit Feature(编辑特征)工具条上相应选项，也可选择下拉菜

单 Edit/ Feature 中的各项。

4.3.1 Edit Feature Parameters (编辑特征参数)

选择图标 ，弹出如图 4-97 所示的选择编辑特征对话框。当选择好一个特征后，会弹出

类似于图 4-98 和图 4-99 所示的编辑参数对话框，不同的特征对应的编辑参数对话框是不同的。

图 4-98 和图 4-99 分别对应于 BLOCK 和 CYLINDRICAL_POCKET 的编辑参数对话框。

然后点击相应的选项，编辑相应的参数即可。

图 4-97 选择编辑特征对话框 图 4-98 编辑参数对话框（1） 图 4-99 编辑参数对话框（2）

4.3.2 Edit Positioning (编辑特征定位尺寸)

选择图标 ，弹出如图 4-100 所示的选择定位特征对话框。当选择好一个特征后，会

弹出如图 4-101 所示的尺寸定位对话框，重新定位特征。

图 4-100 选择定位特征对话框 图 4-101 尺寸定位对话框

-75-

4.3.3 Move Feature (移动特征)

选择图标 ，弹出如图 4-102 所示的选择移动特征对话框。当选择好一个特征后，会弹

出如图 4-103 所示的设置移动参数对话框，对特征进行移动。

图 4-102 选择移动特征对话框 图 4-103 移动参数设置对话框

4.3.4 Reorder Feature (特征重新排序)

选择图标 ，弹出如图 4-104 所示的特征重新排序对话框。其具体操作步骤如下：

a. 选择基准特征（Reference Feature）。在顶部方框中选择一个特征作为基准特征。

b. 选择排序方法（Choose Method）。排序方法有 Before 和 After 两种。其中，Before 表

示重新排序的特征位于基准特征之前；After 表示重新排序

的特征位于基准特征之后。

c. 选择要重新排序的特征（Reposition Feature）。在

下部的方框中选择一个特征，使之按排序方法对基准特征

进行排序。

d. 单击 OK 或 Apply 即可。

4.3.5 Replace Feature (更换特征)

更换特征是用已有的特征替换另一存在特征，可参与

布尔运算。选择图标 ，弹出如图 4-105 所示的更换特

征对话框。对话框的第一行图标分别表示四个不同的选择

步骤。进行更换特征的过程如下：

a. 点击第一个图标，Select body or datum to replace（选

择要更换的实体或基准面）。

b. 点击第二个图标，对话框的中部就会发生改变，如

图 4-106 所示，会根据步骤 1 选择的对象而显示出其所包

含的所有特征，此时可以从左边的特征中选择想要进行更

换的特征，单击向右的箭头，所选的特征就会显示在右边， 图 4-104 特征重新排序对话框

-76-

图 4-105 更换特征对话框

图 4-106 原（待更换）特征

也可在模型中进行选择。

c. 点击第三个图标，对话框的中部会显示出其他特征，如图 4-107 所示。此时可以从左

边的特征中选择想要更换的特征，单击向右的箭头，所选的特征就会显示在右边，也可在模

型中进行选择。

d. 点击第四个图标，Select parents for children of original features（选择原特征的父特征），

多数情况下，此步骤可省略。

e. 点击 OK 即可。

-77-

图 4-107 更换特征

图 4-108(a)为一长方体和圆柱体；图 4-108(b)上部为其进行布尔减操作的结果，下部为一

新建的圆柱体；而图 4-108(c)为用(b)中的圆柱体替换(b)中布尔减结果中相应的圆柱体特征而

得到的结果。

(a) (b) (c)

图 4-108 更换特征示例

4.3.6 Suppress Feature (特征抑制)

特征抑制是暂时移去特征使其不显示。选择图标 ，弹出选择抑制特征对话框。选择

相应的特征，即可对其进行抑制，即不显示。但特征参数及相应数据均存在。

4.3.7 Unsuppress Feature (解除特征抑制)

解除特征抑制即解除已经抑制的特征。选择图标 ，弹出选择特征对话框。选择相应

的已经抑制的特征，即可对其进行解除抑制。

-78-

4.3.8 Suppress By Expression (按表达式抑制)

按表达式抑制特征时，须为所选的特征建立表达式，

然后通过设置表达式的值为 0 或 1 进行特征的抑制。选

择图标 ，弹出如图 4-109 所示的建立/删除特征表达

式对话框。对话框下部列出了满足条件的所有的特征。

对话框上部为建立或删除特征表达式的单选项：Create

for each（为所选特征逐个建立表达式）、Create shared

（为所选的多个特征建立共同的表达式）、Delete for each

（删除已建立的单个表达式）、Delete shared（删除已建

立的共同的表达式）。单选“建立表达式”选项，选择

特征后可为其建立表达式，反之亦然。

建立好表达式后，表达式的值为 1，所以特征并不

会马上被抑制。必须通过 Tools 菜单中的 Expressions 菜

单项对所建立的表达式进行编辑，使之变为 0，此时相

应的特征即会被抑制。

可以通过点击对话框下部的 List 按钮，查看当前表达式的情况。如图 4-110 所示。

图 4-110 特征表达式信息

4.3.9 Remove Parameters (移去特征参数)

选择图标 ，弹出如图 4-111 所示选择特征对话框，选择好实体特征后，单击 OK，会

弹出如图 4-112 所示的警告对话框，提示此操作将移去所选实体的所有参数。当按 OK 后，

将完成移去特征参数的操作。

图 4-111 选择特征对话框 图 4-112 警告对话框

图 4-109 建立/删除特征表达式对话框

-79-

4.3.10 Edit Solid Density (编辑实体密度)

此功能可以对选定的实体设置密度，包括密度大小和密度单位。选择图标 ，弹出如

图 4-113 所示编辑密度对话框。可以在 Solid Density 文本框中输入密度值，亦可按 Change Units

按钮来改变密度单位。当按下该按钮后，会弹出如图 4-114 所示的设置密度单位对话框。UG

提供了四种密度单位：Lbs-Inches(磅-英寸)、Lbs-Feet(磅-英尺)、Grams-Centimeters(克-厘米)、

Kilograms-Meters(千克-米)。设置好密度大小和单位后，按下图 4-113 对话框中的 OK 键，会

弹出选择实体对话框，选择一个或多个实体，则对该实体进行密度设置。

图 4-113 编辑密度对话框 图 4-114 设置密度单位对话框

4.3.11 Delayed Update on Edit (延时更新)

此功能为一开关功能，可在打开延时更新和关闭延时更新之间切换。按下图标 ，即进

入延时更新状态，此时删除特征、更换特征、特征抑制、解除特征抑制、按表达式抑制、移

去特征参数等功能将不能使用，且此后进行的特征编辑将不会及时地反映在模型上，只有当

按下更新特征图标 时，才会进行模型更新；

当再次按图标 时，即关闭延时更新。

4.3.12 Update (更新)

此功能只有在打开延时更新且进行特征编

辑操作后才被激活。按下图标 ，会进行模型

更新。

4.3.13 Feature Playback (特征回放)

特征回放可以对模型的创建过程进行观

察，且可在观察过程中编辑特征。按下图标 ，

会弹出如图 4-115 所示的回放特征对话框。

在特征回放过程中，可随时按 取消此

操作。当模型的创建过程全部回放完毕后，对话

框将消失。 图 4-115 回放特征对话框

-80-

4.4 模型导航

模型导航是用树状结果表示当前部件模型各特征的相互关系，如图 4-116 所示。通过模

型导航工具，可对特征快速地进行多种编辑操作。打开该窗口的方法为：点击屏幕右边的工

具条 。

图 4-116 模型导航窗口

如果要对模型中的特征进行编辑，应在模型树上单击鼠标左键选择某个特征及其子特征

的节点；然后单击右键，会弹出如图 4-117 所示的弹出菜单，该菜单的选项与所选特征有关，

可以对所选的特征进行编辑。

图 4-117 弹出菜单

4.5 建模选项的设置

UG 的下拉菜单中有一 Preferences（选项）菜单项，可以进行各种选项的设置。其中

Modeling 选项专为建模的参数进行设置。选择 Preferences 的 Modeling 选项，会弹出如图 4-118

所示的建模选项设置对话框，该对话框分别对应普通设置和自由造型设置。该对话框的各选

项含义如下：

-81-

图 4-118 建模选项设置对话框

��Notify on Delete：删除时给出警告信息。

��Body Type：控制在用曲线创建 Body 时，是生成实体 Solid 还是生成片体 Sheet。

��Distance Tolerance：控制距离公差。

��Angle Tolerance：控制角度公差。

��Density：设置实体的密度。

��Density Units：设置实体的密度单位。

��Grid Lines：设置实体表面或片体表面以线框模型显示时 U 方向、V 方向的网格数目。

��Features/mark：控制系统自动设置内部记号的频度。

��Dynamic Update：动态更新的方式。

��Immediate Children：当前子类的级别。

��Model Navigator：控制模型导航窗口是否自动滚动。

��Free Form Construction Result：控制在创建自由曲面时，是用平面 Plane 还是用 B-曲

面创建。

��Curve Fit Method：控制曲线的拟合方法，包含 Cubic（三次样条）和 Quintic（五次

样条）两种。

��Curve Curvature Display：设置曲率显示的方式，有两种：Curvature Comb(曲率梳)、

Radius of Curvature Comb(曲率梳半径)。

-82-

第 5 章 曲线曲面

5.1 曲线

5.1.1 创建样条曲线

选项用于建立样条曲线。系统中所建立的曲线都是 NURBS 曲线（Non-Uniform

Rational B-Splines）。图 5-1 为样条曲线对话框，包含了样条曲线的建立方式：按控制点建立、

按定义点建立、吻合方式和正交平面。

图 5-1 样条曲线对话框

1. By Poles(按控制点建立)

选择该选项，打开对话框，如图 5-2 所示。

图 5-2 By Poles 对话框 图 5-3 按控制点建立样条曲线

�� Curve Type：建立的曲线分两种类型，多重节段和单一节段。

如果选择多重节段，则需在下面的 Curve Degree 中输入曲线次方数。设定曲线次方时，

控制点数至少为曲线次方数值加１，否则无法建立曲线。例如设定曲线次方数为３，则控制

点数必须在４点以上。若为４个控制点可建立一个节段的自由曲线，５个控制点可建立起两

个节段的自由曲线，以此类推，如图 5-3 所示。

-83-

单一线段方式只能建立一个节段的自由曲线。

�� Closed Curve：该功能表示建立的是起点和终点重合的封闭曲线。

�� Points From File：该功能表示控制点除了直接输入外，还可以通过数据文件读取。

2. Through Points(按定义点建立)

图 5-4 为定义点建立对话框，设定好各项参数后，单击 OK，又弹出定义点的设定方式对话

框，如图 5-5。点定义完毕后，需进行斜率和曲率的设定，系统便按要求生成相应的样条曲线。

点的设定方式如下：

这一方式中除 Point Constructor 为直接利用点构造器定义样条曲线的各定义点，其余三项

均需在选择创建样条曲线前，预先定义好足够多的点。

Chain From All：全部链接方式用于选取起点和终点间的点集来生成样条曲线。当选择好

起点和终点后，系统将自动选取起点和终点间的点集。

Chain within Rectangle：矩形链接方式用于选取矩形框内的点生成样条曲线。输入矩形的

两个角点后，系统将自动选取矩形内的点集。

Chain within Polygon：多边形链接方式以多边形框来选取要生成曲线的点集。

当点设定好后，图 5-4 的对话框中的两个功能按钮 Assign Slopes， Assign Curvatures 变

为可选状态。

图 5-4 Through Points 对话框

图 5-5 定义点的设定方式 图 5-6 指定斜率对话框

-84-

��Assign Slopes：该功能用于指定生成曲线的斜率。图 5-6 为指定斜率对话框，首先要

选取需指定斜率的定义点，然后根据提示在对话框中设定参数，完成斜率的设定。之后还可

以再对曲线的其他定义点设定斜率。斜率的设定有以下 6 种方法：

Automatic Slope：自动斜率。即由系统自动计算斜率。

Vector Component：矢量分量。该选项需要在下面输入 XC、YC、ZC 三个方向上的分量

来确定该点斜率的方向。

Direction to Point：方向点。该选项要求设定一方向点，系统以所选定义点指向该方向点

的矢量来定义所选点的斜率。

Vector to Point：矢量终点。该选项要求设定一矢量终

点，系统以所选定义点指向该点的矢量来定义所选点的斜

率。与方向点不同的是，该点的位置会影响样条曲线的形状。

Slope of Curve：曲线斜率。该方法要求选取一已有曲

线，系统将以该曲线端点的斜率，作为所选点的斜率。

Angle：角度。该方法要求在下面输入角度值，以该

角度来定义所选点的斜率。

另外，Remove Slope 选项用于移去自定义的斜率。

Redisplay Data 选项用于重新显示数据，当屏幕刷新后，

选择该项，将重新显示定义点、斜率、曲率以及当前所选

定义点。

��Assign Curvatures : 该功能用于指定生成曲线的

曲率。图 5-7 为指定曲率对话框，同样要选取需指定曲率

的定义点，然后根据提示在对话框中设定参数，完成曲率

的设定。曲率的设定有两种方法：

Curvature of Curve：曲线曲率。该方法要求选取一已

有曲线，系统将以该曲线端点的曲率，作为所选点的曲率。

Enter Radius：该方法要求在下面输入半径值，以该半径作为所选点的曲率。

图 5-8 为用指定斜率方式生成的样条曲线。

图 5-7 指定曲率对话框

图 5-8 指定斜率生成样条曲线

-85-

3. Fit(拟合方式)

和定义点建立方式一样，拟合方式首先也要选择设定点的方法，点设定好后，弹出图 5-9

的拟合方式建立对话框。当曲线建立后，会弹出一对话框，显示出拟合过程中的平均偏差和

最大偏差。可采用的拟合方式有以下 3 种：

��By Tolerance：根据样条曲线与数据点的最大许可偏差来生成样条曲线。该选项需要

输入曲线阶数和上述的偏差值。

��By Segments：根据样条曲线的节段数生成样条曲线。该选项需要输入曲线阶数和节

段数。

��By Template：将已有样条曲线作为模板，生成与该模板曲线节数与节点顺序均相同

的样条曲线。

��Assign End Slopes：该选项用于修改样条曲线起点和终点的斜率。

��Change Weights：该选项用于设定各控制点对样条曲线影响的权重比值。权重比值越

大，生成的曲线越靠近所选点，反之，则远离。若为 0，该点将在拟合过程中被忽略。选择该

选项，然后选择点，会弹出对话框，要求输入 Weight 值。

图 5-10 为拟合方式生成样条曲线。

4. Perpendicular to Plans(正交平面)

该选项是以曲线正交于平面的方式生成样条曲

线。其操作顺序为先选择或通过面子功能定义起始平

面，再选择起始点，然后继续选择或通过面子功能定

义下一个平面并且定义样条曲线的方向，这样选择的

辅助平面最多为 100 个。图 5-11 为用该方法生成的

曲线。

图 5-9 Fit 对话框 图 5-10 采用拟合方式生成的样条曲线

起始平面起点

图 5-11 采用正交平面生成的曲线

-86-

5.1.2 创建点集

用于创建一组点。图 5-12 为点集对话框，提供了 9 种生成点集的方式。

��Points on Curve：在曲线上生成点集。图 5-13 为其对话框。选择一条曲线，设置好参

数后，即可生成相应的点集。Select New Curve 按钮可以选择新的曲线来生成点集。选择时，

光标靠近的一端即为点集起点的一端。

图 5-13 中，Spacing Method 为设置点之间的间隔方式。有以下 5 种选项：

��Equal Arc Length：等弧长。在点集的起点和终点之间按点数等弧长生成点集。其中，

Number Of Points 为点集点数，Start Percentage 表示按曲线的百分比来设定起点的位

置，End Percentage 表示按曲线的百分比来设定终点的位置。见图 5-14。

��Equal Parameters：等参数。在曲线起点和终点之间按点数等弧长生成点集。在生成

过程中系统是以曲线的曲率大小来分布点的位置的。曲线的曲率越小，点的间距越

大，反之则间距越小。见图 5-15。

��Geometric Progression：几何级进。在该选项下，会增加一个参数值 Ratio（比率，即

点集中后两点的间距与相邻的前两点的间距之比），生成的各点间距按 Ratio 值呈等

比变化，如图 5-16 所示。

图 5-12 点集对话框 图 5-13 Points on Curve 对话框

Start Percentage 0% End Percentage 0%

Start Percentage 10% End Percentage 70%

图 5-14 等弧长方式

图 5-15 等参数方式 图 5-16 几何级进方式

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��Chordal Tolerance：弧弦误差。该选项只有一个参数值，即 Chordal Tolerance，各点

的位置和个数由弧弦误差的大小决定，弧弦误差越小，则点数越多。

�� Incremental Arc Length：增加弧长。该选项也只有一个参数值，即 Arc Length，系统

会根据设置的弧长值确定点集的个数和位置。

��Add Points to Curves：加入点至曲线。选择该功能，系统要求选择曲线及放置点，该

方法即从放置点向所选曲线垂直投影，在曲线上生成点集，如图 5-17 所示。

图 5-17 加入点至曲线方式

��Point at Curve Percentage：该方法是通过设定曲线的百分比来确定生成点的位置。只

需输入一个参数 Curve Percentage，便在曲线上与百分比相应位置生成一个点。

��Spline Defining Points：该方法是用样条曲线的定义点来生成点集。但是所选择的曲

线必须是按定义点生成的样条曲线，否则将无法执行。

��Spline Knot Points：该方法是在样条曲线上产生节点。如果建立的是多重节段的样条

曲线，则点集分布在曲线上；如果曲线是单一线段的，则生成的点分布在两端。

��Spline Poles：该方法是用样条曲线的控制点来生成点集。

��Points on Face：该方法是在所选表面上生成点集，图 5-18 为其对话框。其中，Number

of Points 要求输入 U、V 方向上的点数；Bounds 为设定点集的边界，有两种限定方式：

图 5-18 Points on Face 对话框

��Diagonal Points：该方法通过设定两个对角点来限定点集的生成范围。

��Percentages：该方法是以曲面在 U、V 两个方向上的参数百分比来限定点集的生成范

产生的点

放置点位置

产生的点

放置点的位置

-88-

围。下方的 Umin、Umax、Vmin、Vmax 分别为两个方向上的最大和最小百分比。

��Point at Face Percentage : 该方法通过设定点在所选表面的 U、V 百分比来产生位于该

面上的一个点。如图 5-19 所示。

图 5-19 Point at Face Percentage 方式

��Face (B-Surface) Poles：该方法是以 B-曲面的控制点来生成点集。

另外，Group Points 有 On 和 Off 两种状态，分别用于设定随后产生的点集是否成组。

5.1.3 创建法则曲线

是根据 X、Y、Z 坐标值按照设定的规律变化来生成曲线。该功能可控制建模过程中

某些参数的变化规律，如螺旋线中螺旋半径的变化、曲线形状的控制等。图 5-20 为法则曲线

对话框，共有 7 种生成方式。选择相应的生成方式定义 X、Y、Z 坐标值的变化规律后，弹出

图 5-21 的曲线定位对话框，有 3 种定位方式，选择后，根据系统提示逐步操作，最后得到相

应的法则曲线。这两个对话框的选项说明如下：

图 5-20 法则曲线对话框 图 5-21 曲线定位对话框

�� Constant：该选项是以常数的方法来设定曲线在 X、Y 或 Z 方向的位置。

�� Linear：该选项是以线性变化的规律来设定曲线在 X、Y 或 Z 方向的位置。

�� Cubic：该选项是以呈三次变化的规律来设定曲线在 X、Y 或 Z 方向的位置。

��Value Along Spine-Linear：该选项是利用选取的脊线，在线上选择两点或多个点，并

输入法则数值，以脊线上所选点对应的规律呈线性变化的方法来生成曲线。

��Value Along Spine-Cubic：该选项也是利用选取的脊线，在线上选择两点或多个点，

U 10 V 10%

U=60 V 80

U 0 V 0%

U=0% V=0% U=10% V=10%

U=60% V=80%

-89-

并输入法则数值，以脊线上所选点对应的规律呈三次变化的方法来生成曲线。

��By Equation：该选项是利用数学表达式来控制坐标或参数的变化。在此之前，必须使

用下拉菜单 Tools/Expression 来设定表达式中的变量以及参数的函数表达式。然后再选择该选

项，在对话框中输入变量名，再根据要求输入函数名。

��By Law Curve：该选项是利用已有的法则曲线来控制坐标或参数的变化。

��Define Orientation：这一曲线的定位方式是通过选择一直线，再选择一点，以点指向

与其距离最近的直线端点的方向为 Z 轴正方向，用同样方法设定 X 轴正方向，然后设定一基

点作为坐标系的原点，系统则以此作为坐标系来生成曲线。

��Point Constructor：该选项要求输入一点作为坐标系原点，坐标方向不变，系统以此

作为坐标系来生成曲线。

��Specify Csys Reference：选择该选项后，要求选择第一个参考面，以其法向定义为 Z

轴正方向；再选择第二个参考面，两个参考面的交线方向为 X 轴的方向；接着选择第三个参

考面或参考轴，若是参考面，则三面的交点即为原点，若是参考轴，则参考轴与第一个面的

交点为原点，系统以此作为坐标系来生成曲线。

��如果不选择定位方式，直接按 OK，系统将以当前坐标系来生成曲线。

5.1.4 创建螺旋线

用来创建螺旋线。该功能是在输入了螺旋线的圈数（Number of Turns）和螺距（Pitch）

后，并选择好螺旋线的旋向（Turn Direction），还要选择好螺旋半径的确定方式，最后设定

螺旋线的方位，生成螺旋线。

螺旋半径的确定也可以按照法则曲线的生成方式，使之成为半径按一定规律变化的螺旋

线。选择这一方式，将出现图 5-22 的对话框。

另一种方式就是直接输入半径，生成一条圆柱螺旋线。

图 5-22 创建螺旋线对话框

-90-

5.1.5 编辑样条曲线

为编辑曲线功能，也可通过下拉菜单 Edit/Curve/Parameters 使用此功能。当选择样条

曲线后，即出现图 5-23 所示的对话框，提供了样条曲线的 9 种编辑方式。下面介绍编辑样条

曲线的主要功能。

(1) Edit Point : 用于编辑曲线的定义点，如图 5-24 所示。其主要选项如下：

��Edit Point Method：该选项用于设定曲线定义点的编辑方式。其中，Move Point 用于

移动一个定义点；Add Point 为增加新的定义点到所选曲线中，如图 5-25；Remove Point 为

移去曲线中的定义点。

图 5-25 增加新的定义点

��Move Point By：用于设定定义点的移动方式。在选择移动定义点后，选定一种移动

方式。Destination Point 选项要求输入一目标点；Delta Offset 要求在其对话框中输入 XC、YC、

ZC 三个坐标轴方向的位移增量。

��Micro Positioning：提供以微调的方式移动定义点。该功能是以拖动的方式使用，选

择一定义点，按住鼠标左键移动鼠标，系统是以定义点至光标点距离的 1/10 来移动定义点。

(2) Edit Pole：用于编辑曲线的控制点，如图 5-26 所示。其主要选项说明如下：

��Edit Method：该选项用于设定控制点的编辑方式。其中 Move Pole 为移动控制点，

图 5-23 编辑样条曲线对话框 图 5-24 编辑曲线的定义点对话框

曲线 新曲线

增加此点

-91-

与其相关的设定为移动方式和移动约束两类，移动方式与编辑定义点中相同。Add Pole 为增

加新的控制点到所选曲线中，如图 5-27 所示；Match End Slope 是以另一曲线端点的斜率来

设定所选曲线端点的斜率；而 Match End Curvature 是以另一曲线端点的曲率来设定所选曲线

端点的曲率。

图 5-27 增加控制点

��Constrain：该选项是在以拖动方式移动控制点时，使其移动受到设定的约束条件的限

制，以此来改变曲线的形状。

On Curve Plane：不施加任何约束。

End Slopes：这一约束条件为样条曲线的端点斜率保持不变。起点和终点的斜率分别受到

样条曲线的第一、二个极点和最后两个极点的影响。

End Curvature：这一约束条件为样条曲线的端点曲率保持不变。起点和终点的曲率分别

受到样条曲线的第一、二、三个极点和最后三个极点的影响。

图 5-26 编辑控制点对话框

样条曲 增加控制点

样条曲线

线

-92-

图 5-29 曲线偏置对话框

Along Direction：当选择了 Define Drag Direction 选

项，并定义了一个矢量方向后，系统自动将约束选项设

置为 Along Direction。此时，极点的拖动只能沿着平行

于矢量的方向。

On a Plane：当选择了 Define Drag Plane 选项，并定

义了一个平面后，系统自动将约束选项设置为 On a

Plane。此时，极点的拖动限制在设定平面上。

On View Plane：选择该选项，极点的拖动限制在视

图平面上。

(3) Smooth Spline：该选项用于使曲线变得比较光

滑，图 5-28 所示。其各选功能如下：

�� Source Curve：确定用于样点选择和端点斜率及

曲率计算的源样条曲线。

�� Segments：用于修改样条曲线的节段数。

�� Approximate：用于更新样条曲线的节段数。

�� Constraints：为约束条件。

�� Threshold：用于设定在样条曲线的编辑过程中各点可移动的最大距离。

�� Smooth：该选项为根据设定的值对样条曲线所有的点进行光顺操作。

�� Redisplay Data：该选项用于重新显示样条曲线各定义点。

5.1.6 曲线的操作

1. Offset Curve(曲线偏置)

该功能可生成与原曲线成一定偏置关系的曲

线。在操作时，首先选择要偏置的曲线，然后在弹出的

图 5-29 的曲线偏置对话框中进行设置。其部分选项如

下：

��Offset by。为偏置方式。选择不同的偏置方式，

其操作步骤会有相应的变化。

Distance：按照给定距离生成偏置曲线。选择这一

方式的输入参数是偏置距离。

Draft：按照给定的拔模角度将曲线偏置到与之距离

为给定高度的平面上。这一方式的输入参数就是拔模角

度和拔模高度。拔模高度是原曲线与偏置曲线所在平面

间的距离，拔模角度是偏置方向与原曲线所在平面法线

的夹角。图 5-30 是以 Draft 方式生成偏置曲线的说明。

Law Control：按照某种规律来控制偏置曲线的生

成。选择这一方式，会出现法则控制对话框，可使曲线

的偏置呈线性、三次等变化方式。

图 5-28 曲线光滑对话框

-93-

图 5-31 曲线桥接对话框

3D Axial：按照空间轴向偏置曲线。这一方式除了输入偏置的值之外，还要定义一个矢量

来确定偏置方向。

��Trim。用来设定偏置曲线的裁剪方式。

None：该方式是对偏置曲线组既不延长相交，也不裁剪多余部分。

Extended Tangents：这一方式则对偏置曲线组延长相交，或裁剪多余部分。当选择这一方

式，又关闭 Associative Output 复选项时，系统激活 Extend Factor 文本框，这一延长比例值是

偏置曲线组中各曲线端点的延长值与偏置距离的倍数。如果仍不能相交，则以斜线相连。而

当曲线偏置后呈交叉时，则在其交点处剪去多余部分。

Fillet：这一方式是以半径等于偏置距离的圆弧来

连接偏置后分离的相邻两曲线。而当曲线偏置后呈交

叉时，也在其交点处剪去多余部分。

��Approx Tolerance 为近似公差。

��Number of Copies 为复制数量。

��Input Curves 是对原曲线状态的设置，可以选

择保留、隐藏、删除或替换原曲线。

2. Bridge Curve(曲线桥接)

该功能是以桥接方式连接两条不同位置的曲

线。图 5-31 为曲线桥接对话框。在曲线的选择步骤中，

依次选择第一条曲线，再选择第二条曲线。这时在两

条曲线间会出现桥接曲线，对话框中的其余项是对桥

接曲线的各项参数进行设定，与此同时，显示的桥接

曲线作相应变动。其部分选项如下：

��Continuity Method：该选项为桥接曲线与被连

接的两条曲线连接点处的连接方式。有以下两种：

Tangent：切线连续。以该方式连接的曲线为三阶

样条曲线。

Curvature：曲率连续。以该方式连接的曲线一般

为五阶样条曲线。

��Start/End Location：用来设置桥接曲线起点和

试图

主视图

拔模角度

俯视图

拔模高度

图 5-30 Draft 方式生成偏置曲线

-94-

终点的位置。可采用以下两种方法：

选中一条被连接曲线，通过在文本框中输入参数或者拖动下方的滑块，来设定点在该曲

线位置的百分比。

Specify Location：利用点构造器直接选定曲线上连接点的位置。

��Reverse Direction：用来反转桥接曲线在连接点处的切线方向。

��Shape Control：用来控制桥接曲线的形状。有以下 3 种情况：

End Points：端点方式。这一方法是通过改变桥接曲线分别和第一、第二条连接曲线连接

点处切矢量值的大小，控制桥接曲线的形状。

Peak Point：峰值点方式。有以下 3 个方面的控制量：

��Bridge Depth：桥接曲线峰值点的深度，即影响桥接曲线形状的曲率的百分比。

该值为 0 时，桥接曲线为一直线，即曲率为 0。

��Bridge Skew：桥接曲线峰值点的歪斜度。该值用来设定桥接曲线的峰值点在第

一条曲线和第二条曲线间的百分比，以此来控制桥接曲线的形状。

��Stiffness Control：刚度控制方式仅在曲率连续方式时有效。有 Auto、High、Low

三种情况，如图 5-32 所示。

Conic：这一方式仅在切线连续方式时有效。通过改变桥接曲线的 Rho 值来控制其形状。

Rho 值为曲线顶点与锚点到曲线起点和终点连线的距离之比，因此 Rho 值越小，曲线越平

坦;Rho 值越大，曲线越弯曲。参见图 5-33。

3. Simplify Curve(曲线简化)

曲线简化是用一系列直线或圆弧等简单曲线来

拟合样条曲线。可以在图 5-34 的对话框中选择保留、删

除或隐藏原曲线。

4. Project Curve(投影曲线)

该功能用于将曲线或点投影到曲面或平面上。图

5-35 为曲线投影对话框。选择步骤依次为选择要投影的

high

图 5-34 曲线简化对话框

图 5-32 刚度控制方式 图 5-33 Rho 值的作用

high

low

锚点

-95-

曲线和选择投影面。主要的设置方式如下：

��Copy Method：该项用于设定投影曲线的复制方

式。有以下 3 种：

Associate : 该方式为原曲线保持不变，生成的投影

曲线与原曲线具有相关性，即一旦原曲线作了修改，投

影曲线也会相应改变。

Copy：该方式为原曲线保持不变，但生成的投影曲

线与原曲线无相关性。

Move：该方式为删除原曲线。

��Direction Method：投影方向的确定。有以下 6

种方式：

Along Face Normals：该方式是沿着所选投影面的法

向向投影面投影的方式。

Toward a point：该方式是将原曲线朝着某一个点的

方向向投影面作投影。此时需要选择一个存在点作为投

影点。

Toward a Line：该方式是将原曲线沿着垂直于选定

直线或参考轴的方向向投影面作投影。此时需要选择一

条直线或参考轴。

Along Vector：该方式是将原曲线沿着选定的矢量方

向向投影面投影。选择该方式后，要通过矢量构造器设

定投影矢量的方向，然后在 Directions 项中选定 Single、Both 分别确定是沿矢量方向单向投影

还是双向投影。

At Angle to Vector：该方式是将原曲线沿着与选定的矢量成一角度的方向向投影面投影。

选择该方式后，要通过矢量构造器设定投影矢量的方向，还要输入一角度值。

Equal Arclength：该方式是由 X-Y 的坐标系向投影面的 U-V 坐标系投影曲线。选择这一

方式，首先要求选择一 X-Y 坐标系的参考点，然后设定一矢量作为投影方向，再定义投影面

上的 U 方向。投影曲线在 U、V 两个方向的长度可以根据 X、Y 的几种不同的组合方式确定。

5. Section Curve(截面曲线)

这一功能是用截面去截实体、平面或曲线，然后生成相应的对象，如曲线、直线或点。

图 5-36 为截面曲线对话框，分为两个主要部分：截面方式和选择步骤。不同的截面方式对应

以下不同的选择对象和参数设定：

��Select Plans：选择此方式后，首先根据提示选择要截取的对象，再选择截平面按钮，

去选择相应的截平面。

��Parallel Plans：该方式是设定一组等间距平行平面作为截面。在选择了截平面按钮后，

需要对平行平面的间距、起始距离和终止距离进行设定，再选择参照平面。

��Radial Plans：该方式是设定一组等角度放射状平面作为截面。相应地有三个选择步骤：

选择要截取的对象、轴线和参照平面。在选择参照平面时，同样需要设定相邻放射平面间的

图 5-35 曲线投影对话框

-96-

夹角、起始平面和终止平面的夹角。

��Plans Perpendicular to Curve：该方式是设定一组与选定曲线垂直的平面作为截面。在

选择了曲线或边线后，还需设定平面组的间隔方式、平面的数量、第一个平面和最后一个平

面在曲线上的百分比位置。

图 5-36 下方的 Join 选项为截面曲线间的连接方式。共有 3 个选项：No Join 表示截面曲

线间不连接；Polynomial 用来将截面曲线连接成一条三次多项式曲线；General Spline 用来将

截面曲线连接成一条通用样条曲线。

6. Wrap/Unwrap Curve(缠绕与展开曲线)

该功能是将一选定曲线由平面缠绕到一圆柱或圆锥体上，或者将选定曲线从圆柱或圆

锥上展开到一平面生成展开曲线。图 5-37 为缠绕与展开对话框。其主要功能说明如下：

��Selection steps：选择步骤。依次为选择被缠绕面；选择缠绕/展开平面；选择要操作

的曲线。当选择好缠绕或者展开的操作方式，设定参数后，按序选择操作的对象即可。

��Cut Line Angle：剖切线的角度。该角度是以缠绕平面与被缠绕面的切线为基准，取

值的不同会间接地影响缠绕或展开曲线的形式。

5.2 自由形状特征

自由形状特征是 CAD 模块的重要组成部分，绝大多数实际产品的设计都离不开自由形状

特征。UG 自由曲面造型的构造方法繁多，功能强大，它既能生成曲面，也能生成实体。从下

拉式菜单 Insert/Free from feature 可得自由形状特征的所有命令，如图 5-38 所示，与其对应的

图标菜单如图 5-39 所示。

图 5-36 截面曲线对话框 图 5-37 缠绕与展开对话框

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图 5-38 自由形状特征的下拉菜单

图 5-39 自由形状特征的图标菜单

5.2.1 通过点的三种方式

通过点生成实体或片体的方法有三种，即 Through Point(通过点)，From Poles(通过控制

点)，From Point Cloud(通过点云)。其中，Through Point 与 From Poles 两种方式设置对话框相

同(见图 5-40)。设置步骤如下：

(1) 选择 Insert/Free from Feature/Through Point 命令，出现图 5-40 所示的对话框。

图 5-40 Through Point 及 From Poles 对话框

(2) 在 Patch Type 下拉列表中指定偏移面类型，在 Close Along 下拉列表中指定闭合方向。

(3) 指定列的次数 Column Degree 和行的次数 Row Degree，其值在 1~24 之间，而点在 2~25

之间。

-98-

(4) 如果列的次数为 3，则选 4 点，单击 OK，确定列数，即可再定义第 2 行，直到选择

的点符合设置的参数。

(5) 单击 OK 按钮，即完成片体的创建，如图 5-41 所示。

图 5-41 通过点建立片体

由点生成的自由形状特征是非参数化特征，没有关联性，即生成的体与原始构造点不关

联，当构造点编辑后，特征不会产生关联性更新变化。因此，这类方法尽可能不使用。

5.2.2 直纹面(Ruled)

直纹面特征为通过两条截面线串（Section String）而生成的片体或实体，每条截面线串

可以由多条连续的曲线、体边界或多个体表面组成。操作步骤如下：

(1) 选择 Insert/Free from Feature/ Ruled 命令，出现图 5-42 所示的对话框。

(2) 在图形窗口中选择曲线、体边界或体表面作为第一组截面线串，然后单击 OK 出现方

向箭头，再选择第二组截面线串。两组截面线选择后出现的方向箭头的方向应大致相同，否

则会造成曲面的扭曲。

(3) 指定公差和对齐方式后，即完成直纹面的创建。

在创建直纹面时一般公差无需改变，而对齐方式应根据截面线的类型进行选择。对齐方

式共有 6 种，常用的是参数对齐方式和弧长对齐，如图 5-43 所示。

图 5-42 直纹面对话框 图 5-43 参数对齐与弧长对齐

-99-

参数对齐（Parameter）：在构造特征时，通过两组截面线和等参数曲线建立连接点，这

些连接点在截面线上的间隔方式根据相等的参数建立。在截面线上若包含直线和曲线，则直

线根据等弧长方式建立间隔点，曲线根据等角度方式建立间隔点。

弧长对齐（Arclength）：在构造特征时，这些连接点在截面线上的间隔方式是根据等弧

长方式建立的。

5.2.3 通过曲线(Through Curve)

通过曲线方法是利用一系列截面线串作为轮廓曲线，建立片体或实体。所生成的特征与

截面线串相关联。当截面线串编辑修改后，特征会自动更新。操作步骤如下：

图 5-44 通过曲线对话框

(1) 选择 Insert/Free from Feature/Through Curves 命令，出现图 5-44 所示的对话框。

(2) 依次选择截面线串，单击 OK 确认。

(3) 选择补片类型。

(4) 选择对齐方式。

(5) 对多补片可以指定 V 方向的阶次，指定是否在 V 方向封闭

(6) 指定公差或采用默认值。

(7) 根据需要，可以选择边界约束条件与边界几何体相切或曲率相配。

(8) 单击 OK 完成操作。

下面对通过曲线方法的部分功能作一详细介绍。

1. U、V 方向的阶次与补片类型

用通过曲线方法生成的片体或实体沿 U 方向（截面线方向）的阶次一般为 3 次。但是如

果原始截面线为高次曲线，同时公差很小，则 U 方向的阶次与所选截面线的阶次相同。而用

通过曲线方法生成的片体或实体沿 V 方向的阶次，如采用单补片（Single Patch），则系统自

动计算 V 方向的阶次，其数值等于截面线数量减 1。由于 UG 的最高阶次为 24，因此单补片

方式最多只能选择 25 条截面线。如采用多补片方式，则用户可以自己定义 V 方向的阶次，但

所选择的截面线数量至少比 V 方向的阶次多一组。所以设计中，通常采用多补片、阶次为 3

的特征类型。如图 5-45 为通过 5 条截面线建立的片体，U 方向阶次为 3，V 方向阶次为 4。

-100-

图 5-45 通过曲线建立片体

2. 对齐方式

通过曲线（Through Curve）的对齐方式有 7 种，除直纹面中介绍的两种以外，还有以下

5 种：

(1) 点对齐（Alignment By Point）。点对齐方式用于不同形状的截面线对齐，特别是截面

线具有尖角时，应采用点对齐方式。选点时应按一定的方向和次序选择，并且在所有的截面

线上均需要有相同的对齐点。起点和终点不能作为对齐点，系统自动对齐。当系统提示选择

对齐点时，用户必须依次选择每组截面线上相应的对齐点，系统根据用户的选点显示一组相

应的数字。构造实体时这些相应数字的点自动对齐，此时使用零公差，保证点与点精确对齐。

(2) 距离对齐（Distance）。沿着每个截面线串，在规定方向间隔点距离相等，结果是所

有等参数曲线将位于正交于规定矢量的平面中。

(3) 角度对齐（Angle）。所有等参数曲线位于通过同一轴线的不同平面内，这些平面间

角度相等。

(4) 脊柱曲线对齐（Spine Curve）。脊柱曲线对齐点在选择的曲线和正交于输入曲线的交

点上，最终体的范围基于这个脊柱曲线的界线。

(5) 样条点对齐（Spine Point）。样条点对齐是利用点和输入曲线的相切值建立曲面，要

求新建立的曲面通过定义输入曲线的点而不是曲线本身（这里改变曲线参数并建立一光顺曲

面）。当曲线参数改变时，相切值保持相同。要求截面线必须是单个 B-样条曲线，每条截面

线有相同的定义点。

3. 封闭性

用通过曲线方法生成的片体或实体，当所有的截面线均为封闭，则生成的片体或实体 U

向封闭；而 V 向的封闭与否，取决于 Close in V 开关。当 Close in V 打开，则生成的片体或

实体 V 向封闭。

4. 约束条件

可以对所要生成的片体或实体定义边界约束条件，使所生成的片体或实体在第一条和最

后一条截面线串处与一个或多个被选择的体表面相切或等曲率过渡。这时共有 3 种选项：

No Constrain：不建立约束。

Tangent：面与边界实体相切连续过渡。

-101-

Curvature：曲面与边界实体等曲率连续过渡。

5.2.4 过曲线网格（Through Curve Mesh）

过曲线网格方法使用一系列在两个方向的截面线串建立片体或实体。构造曲面时将一组

同方向的截面线串定义为主曲线（Primary Strings），而另一组大致垂直于主曲线的截面线串

则成为交叉线（Cross Strings）。操作步骤如下：

(1) 选择 Insert/Free from Feature/Through Curve Mesh 命令，出现图 5-46 所示的对话框。

图 5-46 过曲线网格对话框

(2) 在图形窗口中选择主曲线 1（或点），单击 OK，出现方向箭头，然后依次选择其余

的主曲线。最后单击 OK，结束主曲线的选择。

(3) 选择交叉线，每选择一组交叉线，单击 OK 一次。最后单击 OK，结束交叉线的选择。

(4) 选择脊柱线，单击 OK；如果不选脊柱线，则直接单击 OK。

(5) 选择强调方式，确定生成的体更加靠近哪组曲线。

(6) 指定相交公差，也可使用默认值。

(7) 指定第一条主曲线和最后一条主曲线，以及第一条交叉线和最后一条交叉线的约束方式。

(8) 指定构造类型，单击 OK 完成片体的创建。

下面介绍过曲线网络方法中各项功能。

1. Emphasis（强调方式）

如果主曲线与交叉线不相交，构造的体可能通过主曲线，也可能通过交叉线，或者在主

曲线或交叉线之间通过。通过指定强调方式（Both、Primary、Cross），确定哪组曲线对体的

构造影响最大。

2. Intersection Tolerance（相交公差）

当主曲线与交叉线不相交时，两组曲线的最大间距必须小于相交公差，否则系统报错。

若报错，只有增大公差才能完成建模。公差值必须大于等于零。

-102-

3. Constraints（约束条件）

使所生成的片体或实体在第一条主曲线和最后一条主曲线，以及第一条交叉线和最后一

条交叉线处与一个或多个被选择的体表面相切（Tangent）或等曲率过渡(Curvature)，也可无

约束（No Constraint）。

4. Construction Option（构造选项）

(1) 标准方式（Normal）。利用标准程序构造一曲线网格体，这种选项建立的实体或片体

比用其他构造选项建立的实体或片体有更多的补片数。

(2) 使用样条点（Use Spline Point）。利用原始构造曲线的定义点和定义点的斜率值来构

造曲面。要求每一条主曲线和交叉线必须使用单根 B 样条曲线，且具有相同数量的定义点。

(3) 简单方式（Simple）。构造尽可能简单的曲面。如果为主曲线和交叉曲线选择样板曲

线，则原曲线重新拟合反映样板曲线的阶次和段数。

(4) 线串的选择。主曲线应大致垂直于交叉曲线，选择曲线必须按一定的方向次序。主曲

线最少选择两组，最多可选择 150 组。如果所有的主曲线是环状封闭的，在选择交叉线时可

重复选择第一条交叉线作为最后一条交叉线。如图 5-47，重复选择第一条交叉线作为第 5 条

交叉线，从而形成封闭的管状实体。主曲线可以是一个点，如图 5-48 所示，最好将点放在最

后选择，将有利于编辑。

脊柱线（Spine）可选择，也可以不选择，主要用于控制交叉线的参数化，有利于提高体

的光顺。使用脊柱线要求第一和最后的主曲线是平面曲线，并且脊柱线应垂直于第一和最后

的主曲线。

图 5-47 过曲线网格建立片体

主曲线 2

主曲线 1

交叉线 1-4

主曲线 1

主曲线 2(点)

图 5-48 主曲线 2 为点的过曲线网格

-103-

5.2.5 扫描（Swept）

扫描特征使用轮廓曲线沿空间路径扫描而成。扫描路径称为导向线串（Guide Strings）；

而轮廓曲线称为截面线串（Section Strings）。操作步骤如下：

(1) 选择 Insert/Free From Feature/Swept，出现图 5-49 所示的对话框。

图 5-49 扫描对话框

(2) 在图形窗口选择导向线串，每选中一条用 OK 确认，最后再用 OK 结束导向线串的选择。

(3) 在图形窗口选择截面线串，每选中一组用 OK 确认，最后再用 OK 结束截面线串的选择。

(4) 在弹出的对齐参数对话框中指定对齐方式和公差。

(5) 进行方位方式选择。

(6) 进行比例方式选择，并指定比例值。

(7) 单击 OK 完成扫描特征的创建。

下面介绍扫描特征的各项功能。

1. 导向线串

导向线串可以是曲线、实体或片体的边、实体或片体的面。导向线串可以由单段或多段

曲线组成，导向线串控制扫描特征沿扫描方向的方位以及尺寸大小的变化。组成每条导向线

串的所有曲线之间必须是相切过渡。

导向线串的数量可以是 1~3 条。

(1) 采用一条导向线串。当采用一条导向线串时，截面线串在被扫描过程中，方位不能完

全确定，需要进一步的约束条件进行控制。例如，当一个矩形截面线串在沿着一条导向线串

扫描时，可以是简单的平移，也可以在平移的同时进行转动。所以需要控制截面线串在扫描

时的第二个方位。方位控制方法有 7 种：

��Fixed(固定方向)。该选项无需再指明方向，截面线串保持固定的方位沿导向线串平移

扫描。

��Face Normals(面法向)。截面线串在沿导向线串扫描时的局部坐标系的 Y 方向与所选

择的面的法向相同。

��Vector Direction(矢量方向)。截面线串在沿导向线串扫描时的局部坐标系的 Y 方向与

所选择的矢量方向相同。用户必须定义一个矢量方向。注意该矢量不能与导向线串相切。

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��Another Curve(另一条曲线)。用另一条曲线或实体或片体的边来控制截面线串的方

位。截面线串在沿导向线串扫描时的局部坐标系的 Y 方向由导向线与另一曲线对应点之间的

连线的方向来控制。

��A Point(一个点)。这个方法与 Another Curve 相似。这时两条线之间的直纹面被导向

线与点之间的直纹面所替代。

��Angular Law(角度规律)。该选项只适用于一条截面线串的情况，用户可以利用规律子

功能来控制扫描体相对于截面线串的转动。

��Forced Direction(强制方向)。使用一个矢量方向来固定扫描的局部坐标系的 Y 方向，

截面线串在一系列平行平面内沿导向线串扫描，该选项可以在小曲率的导向线串扫描时防止

自相交。

另外，只使用一条导向线串时，扫描时还可以进行比例控制。截面线串沿着导向线串扫

描时，其尺寸可以放大或缩小。或根据一定规律进行变化。比例控制方式有 6 种：

��Constant(常数)。扫描特征沿着整个导向线采用一致的比例放大或缩小。截面线首先

相对于导向线的起始点进行缩放，然后进行扫描。

��Blending Function(均匀过渡功能)。先定义起始和终止截面的缩放比例，中间的缩放

比例是按线性或三次函数变化规律获得。

��Another Curve(另一曲线)。任意一点的比例是基于导向线和另一曲线对应点之间连线

的长度。

��A Point(一个点)，与 Another Curve 方法类似，区别是用点代替曲线。当构造三边扫

描体时，可用此方法。

��Area Law(面积规律)。使用规律子功能控制扫描体的截面面积的变化规律。截面线用

于定义截面形状，截面线必须封闭。

��Perimeter Law(周长规律)。与 Area Law 相似，区别在于扫描特征的截面线的周长根

据一定规律变化，截面线不一定封闭。

(2) 采用二条导向线串。当采用二条导向线串时，截面线在沿导向线串扫描时的方向趋势

完全确定，其方位由二条导向线串各对应点之间连线的方向控制。但尺寸会缩放，以保证截

面线串与二条导向线串始终接触。尺寸的缩放方式有 Laterally 横向缩放和 Uniform 均匀缩放

两种。采用横向缩放时，当截面线串沿着导向线串扫描时，位于两条导向线串之间的部分被

缩放，而垂直于导向线串的部分不被缩放。采用均匀缩放时，截面线沿着导线扫描时，各个

方向都被均匀缩放。

(3) 采用三条导向线串。当采用三条导向线串时，截面线串扫描时的方向和尺寸的变化完

全确定，因而无需另外指定方向和比例。

2. 截面线串

截面线串可以是曲线、实体或片体的边、实体或片体的面。截面线串也可以由单段或多

段曲线组成，组成每条截面线串的所有曲线段之间不一定相切过渡，但必须连续。截面线串

的数量是 1~150。

如果每一条导向线串都封闭，在选择截面线串时，可以重复选择第一组截面线串作为最

后一组截面向线串。

-105-

如果选择了两条以上的截面线串，扫描时需要选择插值方式，插值方式用于确定扫描时

在两组截面线串之间扫描体的过渡形状。

线性插值（Linear）：扫描时在两组截面线串之间形成线性过渡形状，每两条截面线串之

间产生单独的表面。

三次插值（Cubic）：扫描时在两组截面线串之间形成三次函数过渡形状，并且通过所有

的截面线串生成一张表面。

3. 脊柱线串

使用脊柱线串可以进一步控制扫描方向，当使用一条截面线串时，脊柱线串会影响扫描

的长度。当脊柱线串垂直于每条截面线时，使用效果最好。

使用脊柱线串扫描时，系统在截面线串上的每个点构造一个截平面（Section Plane），此

平面垂直于脊柱线串在该点的切线。系统求出截平面与导向线串的交点，这些交点用于产生

控制方向和收缩比例的矢量轴。

一般不建议采用脊柱线串，只有当导向线的不均匀参数化导致扫描体形状不理想时，才

使用脊柱线串。

图 5-50 给出了 3 种扫描型式的对比。

(a) 导向线串

(b) 载面线串

(c) 脊柱线串

图 5-50 3 种扫描型式的对比

-106-

5.2.6 截面体（Section Body）

截面体使用二次曲面技术构造特征，可看作是一系列二次截面线的集合，这些截面线位

于指定的平面内，从头到尾，通过所选择的控制线。截面体的特点是垂直于脊柱线串的每个

截面内均为精确的二次、三次或五次曲线。截面体特征可用于汽车车身、飞机机身的构建。

建立截面体需要提供足够的数据，一个二次的截面线，一般需要定义 5 个条件。操作步骤如

下：

(1) 选择 Insert/Free from Feature/Section，出现如

图 5-51 所示的对话框，对话框上半部分是建立截面

体特征的 20 种方法。

(2) 选择一种建立截面体的方式。

(3) 根据系统提示进行相应选择。

(4) 指定截面体类型。

(5) 指定拟合类型。

下面介绍截面体的各项功能：

1. Section Type（截面体类型）

截面体类型控制在 U 方向(垂直于脊柱线方向)

的形状，有 3 个选项：

��Conic(二次截面体)：生成一个逼真的、精确

的二次截面形状，并确保不会产生反向曲率，具有高

度不均匀的参数化。

��Cubic(三次截面体)：三次截面体所生成的曲

面具有较好的参数化，但不生成精确的二次截面形

状。投射判别式 Rho（控制截面线丰满程度）小于等

于 0.75，可建立三次多项式截面。

��Quintic(五次截面体)：生成五次、曲率连续

的曲面。

2. Fitting Type（拟合类型）

拟合类型控制特征在 V 方向（平行于脊柱线方向）的阶次和形状，有两个选项：

��Cubic(三次)：产生 3 次相切连续的补片。

��Quintic(五次)：产生 5 次曲率连续的补片。

3. Spine String (脊柱线串)

截面线串应尽可能简单、光顺，建立曲面时，系统在脊柱线串各个点上构造一个截平面，

截平面与脊柱线串上的该点的切线垂直。系统求出平面与控制线一系列交点和斜率控制矢量，

从而构造出二次截面线。

图 5-51 截面体对话框

-107-

截面体沿脊柱线串方向的长度，由控制线串和脊柱线串共同确定。若控制线串终点超过

脊柱线串，此时截面体长度由脊柱线串限制；若脊柱线比所有控制线串长，则截面体长度由

最短控制线串决定。

5.3 薄体延伸

薄体延伸包括薄体的延伸、法则延伸、扩大、偏移、粗略偏移 5 项命令。其中：延伸和

法则延伸主要用于将已有的薄体根据要求作不同数值、不同方向的延伸；扩大功能主要用于

放大薄体；偏移功能主要用于将原有的薄体做正负方向的偏移以产生另一薄体；粗略偏移功

能为放宽偏移条件创造薄体。这 5 个命令都位于 Free Form Feature 工具栏上，如图 5-52 所示。

图 5-52 延伸薄体的工具图标

5.3.1 延伸(Extension)

如图 5-53 所示，延伸方式包括沿切线、与曲面正交(法向)、角度和圆形 4 种，延伸方向

各不相同，系统以所定义的数值和方向作为延伸标准。

图 5-53 延伸方式

(1) Tangential(相切)。该选项用于将已有的薄体沿切线方向延伸到一个面、边线或是角落。

图 5-54 为相切延伸对话框，其中包括 Fixed Length（固定长度）和 Percentage(百分比)两个选

项，通过设定固定长度或百分比作为延伸的长度值。

��Fixed Length(固定长度)：该选项用于设置延伸薄体的长度。在选择此选项后，系统将

显示筛选对话框，要求选择要延伸的薄体和边线，之后显示的对话框要求输入延伸的长度值，

系统按照指定的长度值延伸。图 5-55 为输入长度值的对话框。图 5-56 和 图 5-57 分别为薄体

延伸前和薄体延伸后的示意图。

-108-

图 5-54 相切的延伸方式 图 5-55 输入长度对话框

图 5-56 薄体延伸前 图 5-57 薄体延伸后

��Percentage(百分比)：此选项按照薄体长度的百分比设定延伸薄体的长度，在选取此

选项后，系统将显示筛选对话框，如图 5-58 所示。各选项功能如下：

Edge Extension(边线延伸)：此选项可将薄体向边线延伸，在选取此选项后，系统将显示

筛选对话框，要求选取要延伸的薄体和边线，之后显示的对话框将要求输入百分比值(图 5-59)。

图 5-60 为边线延伸实例图。

图 5-60 边线延伸实例

Corner Extension(角落延伸)：此选项可将薄体向角落延伸，在选取此选项后，系统将显示

对话框，要求选择延伸的薄体和角落，之后显示的对话框(图 5-61)要求输入延伸量，其延伸量

图 5-58 按百分比延伸对话框 图 5-59 边线延伸百分比设置

相切的边线延伸方向

边线延伸

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为输入 U 及 V 值。

图 5-61 输入 U、V 值

图 5-62 即为角落延伸实例图。

图 5-62 角落延伸图示

(2) Normal to Surface(与曲面正交)。此选项可将薄体沿法线方向延伸，在选取此选项后，

系统将显示筛选对话框，要求选取要延伸的薄体和边缘，之后显示的对话框(图 5-63)要求输入

长度值，系统按照该值沿曲面正交方向延伸，如图 5-64 所示。

图 5-63 输入长度值

图 5-64 沿曲面正交方向延伸图示

(3) Angled(角度)。此选项用于将薄体以一定的角

度做延伸，在选取此选项后，系统将显示对话框，要

求选择要延伸的薄体和边缘，之后显示的对话框

(图 5-65)要求输入延伸长度值和角度值，系统按照指

定的长度值和角度值延伸，如图 5-66 所示。

U 值及 V 值方向

角落延伸

延伸方向 沿曲面正交方向延伸

图 5-65 角度延伸对话框

-110-

图 5-66 角度延伸图示

(4) Circular(圆形)。此选项可将薄体延伸的方向依照原来薄体圆弧的曲率延伸。在选取此

选项后，系统将显示如图 5-67 所示的对话框，其中包括固定长度和百分比两个选项，系统按

照所输入的长度值或百分比延伸。

��Fixed Length(固定长度)：此选项用于设定延伸薄体的长度，在选取此选项后，系统将

显示筛选对话框，要求选取将要延伸的薄体和边缘，之后显示的对话框(图 5-68)要求输入延伸

的长度值，系统按照指定的长度值延伸。

��Percentage(百分比)：此选项依照薄体长度的百分比，设定延伸薄体的长度，在选取

此选项后，系统将显示筛选对话框，要求选取将要延伸的薄体和边缘，之后显示的对话

框(图 5-69)要求输入延伸的百分比值，系统按照输入的百分比值延伸。

图 5-70 即为圆形延伸实例。

图 5-70 圆形延伸图示

角度轴向 延伸角度 30 度

图 5-67 圆形延伸对话框

图 5-68 输入长度对话框 图 5-69 输入百分比对话框

延伸方向 圆形延伸

-111-

5.3.2 法则延伸 (Law Extension)

法则延伸通过法则控制来延伸薄体，用参数或方程式定义长度及角度。在建立时，必须

先选取表面、基准曲线和脊线(可选择)，依序定义长度及角度，在完成长度定义之后，系统将

回到法则对话框，定义完毕后系统将按照设定值延伸（见图 5-71）。

(1) 选择步骤。选择步骤共有 4 个：

��Curve String(曲线串)：用来选择基本曲线或者边线串，系统将使用选择的曲线作为基

础曲线来定义曲面的轮廓。

��Base Face(基本曲面)：用来选择一个或者多个曲面作为参考方向定义延伸的曲面。选

择的曲面可以位于或不位于同一个实体或者薄体上。使用此选项的时候，Reference Method(参

考方法)需要设为 Faces。

��Vector(向量)：通过矢量构造方法设定一方向，用来作为构建延伸曲面的参考方向。

只有在 Reference Method 设置为 Vector 时，此步骤才被激活。

��Spine String(脊线)：这是一个可选步骤，用于改变局部 CSYS 的方向。比如与脊线垂

直的平面，就作为角度测量的参照，0°方向与局部参考方向在横截曲线串的平面上的投影方

向平行。在该选项下，无论是否选中对话框下面的 Merge Faces if Possible 复选框，系统都将

尽量合并曲面。

(2) Filter(筛选)。用于有效地选择图元。

(3) Reference Method(参考方法)。其中有两个选项：

��Faces(面)：此选项用来指定一个或者多个面构成延伸曲面的参考坐标系。参考坐标系

的原点在曲线串中的中点，而 90°方向是在此中点上垂直于面的方向。 ��Vector(向量)：用于定义坐标轴的方向。0°方向是平行于此向量的方向。 (4) Length Law(长度法则)和 Angle Law(角度法则)。法则延伸只能定义长度和角度的法则，

各有 4 个选项(Constant、Linear、Cubic 和 General)，下面为其中的两项：

选择步骤（曲线串/基础面/向量/脊线）

筛选

参考方法

长度法则

法则数值

角度法则

法则数值

两侧延伸

是否合并曲面

应用后确认

图 5-71 法则延伸对话框

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��Constant(常数)：以常数的方式定义延伸薄体的长度或角度。选择该选项后，可以在

对话框中输入法则数值。

��Linear(线性)：以线性的方式定义延伸薄体的长度或角度。在选择该选项后，在对话

框里要求输入起始值和终止值。

5.3.3 扩大 (Enlarge)

扩大功能用于修整不整齐、未经修饰的曲面，创建出一个扩大特征，从而改变薄体的大

小。创建出来的扩大特征与原来的特征相关，因而可以修改边线的尺寸，而不用破坏薄体的

参数化，所以对应某些设计的相关实体创建很有利。图 5-72 为扩大功能对话框。

图 5-72 扩大功能对话框

(1) Type(类型)。此选项用于选择扩大特征边线的延展方式，方法如下：

��Linear(线性)：单向线性延展特征的边线。此选项可用来增大薄体的大小，但是不能

缩小。

��Natural(自然)：通过薄体边线的自然曲线延展薄体。此选项是系统的默认选项，既可

以增大也可以减小薄体大小。

(2) All(所有)。用于指定下面的 U/V-Min/Max 是否作为一个整体移动。如果不选中此复选

框，那么每个滑块是单独的，移动时不影响其他；滑块如果选中，移动一个滑块时，其他滑

块也相应移动，比如 U-Min 从 10%移到 25%，移动了 15%，那么其他滑块也相应向右移动 15%。

(3) U/V-Min/Max 文本框/滑块。用于控制扩大薄体边线的放大和缩小，在文本框里面可

以直接输入数值或者表达式，数值或者滑块拖动的位置表示原来薄体边线缩放的百分比。在

文本框中输入数值后，需要按 Enter 键确认，否则数值是不会改变的。为了精确调整滑块，可

以使用方向键。

但是，有一些特殊的薄体，比如周期性的薄体(例如圆柱形的)，只能扩大其非周期性的方

向，而对应退化的薄体(如锥形薄体，边线都相交于一点)拖动滑块时有可能产生错误的薄体。

以下是扩大薄体的图例：图 5-73 是扩大曲面以前的实体，图 5-74 是最终得到的一个特征。

(4) Reset(重设)。用于把所有的滑块都归为系统默认的 0。

(5) Reselect Face(重新选择曲面)。用于重新选择要扩大的薄体。

类型（线性/自然） 所有

U-Min 文本框/滑块

U-Max 文本框/滑块

V-Min 文本框/滑块

U-Max 文本框/滑块 重设

重新选择曲面

-113-

图 5-73 选择扩大的表面 图 5-74 扩大表面后的图形

5.3.4 偏移(Offset)

偏移功能是使已有的薄体按照指定的距离和方向偏移，选择后系统将显示偏移对话框，

如图 5-75 所示，包括 Distance(距离)、Edge tolerance(边线公差)和 Variable(可变)3 个选项，可

以直接输入数值进行偏移或选择改变偏移，系统可以接受任何一个常数或变数作为偏移的距

离。选择表面后，系统将显示偏移值为正时的偏移方向，如图 5-76 所示。

图 5-75 偏移曲面设置对话框 图 5-76 系统显示偏移方向

(1) Distance(距离)。该选项用于对薄体做同一距离的偏移，系统将按照输入的距离偏移，

偏移方向由输入值的正负决定。

(2) Variable(可变)。该选项用于对薄体的整个表面做不同距离的偏移，选择该选项后，系

统将显示 Point Constructor 对话框，设定点以确定偏移薄体的 4 个角落，分别给予偏移距离，

如图 5-77 所示。

图 5-77 可变偏移

偏移方向

主要表面

距离偏移 可变偏移

主要表面

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5.3.5 粗略偏移(Rough Offset)

粗略偏移允许偏移很大距离，从一组选定的曲面或者薄体偏移得到没有自身相交、尖锐

边线或者角落的薄体。图 5-78 为粗略偏移对话框。

图 5-78 粗略偏移的对话框

(1) Selection Steps(选择步骤)。用于选择要偏移的曲面或者薄体，而偏移坐标系功能用于

指定偏移的方向，通过指定一个坐标系，使得此坐标系的 Z 轴正向为偏移方向。默认的坐标

系是当前的工作坐标系。

(2) Filter(筛选)。用于有效地选择图元。

(3) CSYS Constructor(坐标系构建)。在选择偏移坐标系时，可以使用此按钮构建一个坐标

系。单击此按钮将打开一个 CSYS Constructor 对话框，创建新的坐标系。

(4) Offset Distance(偏移距离)。用于指定偏移的距离，可以输入负值反向偏移。

(5) Offset Deviation(偏移漂移量)。与偏移距离文本框设置一起工作，用于指定偏移的距

离范围。此数值是为了避免可能产生的曲面构建错误而由系统做一定调整的数值。

(6) Stepover Distance(横越距离)。此数值用于设置偏移过程的偏移值。

(7) Surface Generation Method(曲面产生方法)。用于指定系统产生粗略偏移距离的方法。

它有两个选项：Cloud Points 和 Through Curves。

(8) Surface Control(曲面控制)。用于指定补面的数量，如果选中 System Defined 单选按钮，

那么系统将自动计算 U 方向需要的补面数量，将使用最佳值创建曲面。如果要人工指定补面

选择步骤（偏移表面、薄体/偏移坐标系）

筛选

坐标系构建

偏移距离

偏移漂移量

横越距离

曲面产生方法（云点/穿越曲线）

U 补面数量

边界修剪方式

应用后确认

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数量的大小，需要选中 User Defined 单选按钮并在 U Patches 文本框里面输入数值。

(9) Boundary Trimming(边界修剪方式)。用于边界修剪，其中 No Trim 表示不修剪，Trim

使用作为偏移的曲面的边线进行修剪，而选择 Boundary Curve 选项时，薄体不修剪，但是在

薄体相应的边界上创建出一条边界曲线，即选择 Trim 选项时修剪的位置。

5.4 曲面连接

曲面连接包括融合面和桥接片体两项功能。融合面的功能在于将一个薄体以投影的方式，

对数个薄体作融合，使数个薄体成为一个薄体。桥接片体是以一个薄体连接两个相邻的薄体，

补足两个薄体间的空隙。

5.4.1 融合面 (Quilt)

为达到融合的目的，系统将以固定向量或曲面正交方向两种投影方式向导向曲面上作投

影。单击融合面图标后，系统将显示如图 5-79 所示的 Quilt 对话框，其中包括 Driver Type(驱

动面类型)、Projection Type(投影形式)、Tolerances(公差)、Show Check Points(显示检测点)和

Check for Overlaps(检查重叠)五项内容，通过设置各项参数，即可生成所需的融合面。

(1) Driver Type(驱动面类型)。该选项组包括 Mesh of Curves(曲线网格)、B-Surface(B 样条

曲面)和 Self-Refit(近似 B 样条曲面)三个单选按钮，利用这三个选项可以选择不同的曲面类型，

以不同的方式融合。在曲面选择时有一定的限制，例如所选择的曲面小于目标表面时，将显

示“Failed to project point onto face”信息表示失败。

��Mesh of Curves(曲线网格)：该选项可使选择范围定义在曲线网格。使用时必须先选

图 5-79 融合面对话框

驱动面类型（网格曲线/B 样条曲面/近似 B 样条

曲面）

投影类型（沿固定向量/沿驱动面法向）

投影范围

公差（内侧距离/内侧角度/边线距离/边线角度）

显示检测点

检查重叠

-116-

择主要的曲线及交叉的曲线，且主要曲线必须与交叉曲线相交，同时也必须在目标表面的界

限范围内。最少必须选择两条以上，但是最多不得超过 50 条曲线

��B-Surface(B 样条曲面)：该选项用于对 B 样条曲面进行融合。选择该选项后，将使选

择曲面的范围界定在 B 样条曲面。

��Self-Refit(近似 B 样条曲面)：该选项可使选择的曲面范围定义在近似 B 样条曲面，用

于近似 B 样条曲面进行融合。

(2) Projection Type(投影类型)。该选项组用于指定由导向表面投影到目标表面的投影形

式，包括沿固定向量和沿驱动面法向两个选项，都是用来确定投影的方向，此方向可以是一

个固定向量，也可以指定一个正交向量值作为投影范围。当投影形式定义为沿固定向量时，

投影范围将呈现灰白色，不能输入任何值。

��Along Fixed Vector(沿固定向量)：该选项用于将导向表面投影到目标表面的投影形式

定义为沿固定向量，选择该选项后，系统将显示向量构造器对话框，以定义投影向量。

��Along Driver Normals(沿驱动法向)：该选项用于将导向表面沿着法线向量投影到目标

表面上，使用该选项时，可以指定投影的范围，而系统的默认值为公差值的 10 倍。

(3) Tolerances(公差)。该选项组用于决定内侧和边线的距离公差及角度公差，公差值将影

响融合面完成时的准确度，其中所有的公差值都不能小于或等于 0，而角度公差值不能大于

90°，否则系统将无法进行融合。图 5-80 为不同公差值时的比较。各项内容说明如下：

图 5-80 不同公差时的比较图示

��Inside Distance(内侧距离)：用于设置内侧表面的距离公差。

��Inside Angle(内侧角度)：用于设置内侧表面的角度公差。

��Edge Distance(边线距离)：用于设置表面上四个边线的距离公差。

��Edge Angle(边线角度)：用于设置表面上四个边线的角度公差。

(4) Show Check Points(显示检测点)。用于指定系统在投影薄体时显示投影点。选中该复

选框，在产生融合面的过程中，将显示投影点，这些投影点表示融合面的范围，如图 5-81 所

示。

图 5-81 显示检测点

公差较小时 公差较大时

无显示检测点 有显示检测点

-117-

(5) Check for Overlaps(检查重叠)。该选项用于指定系统检查融合面与目标表面是否重叠。

如果不选中复选框，系统将略过中间的目标表面，只投影在最下层的目标表面；选中复选框，

系统将检查是否重叠，但会延长运算时间，如图 5-82 所示。

图 5-82 检查重叠

5.4.2 桥接片体（Bridge）

桥接片体是在两个曲面之间建立过渡曲面，过渡曲面与两个曲面之间的连接可以采用相

切连续或曲率连续两种方法，所构造的曲面为 B-样条曲面。为了进一步精确控制桥接片体的

形状，可以选择另外两组曲面或曲线作为片体的侧面边界条件。操作步骤如下：

(1) 选择 Insert/Free from Feature/Bridge，出现对话框如图 5-83 所示，在连续类型中选择

Tangent(相切连续)或 Curvature(曲率连续)。曲率连续比相切连续所生成的桥接片体的过渡更

加光顺。

图 5-83 桥接片体对话框

(2) 选择一个主曲面，系统显示一个方向箭头，再选择第二个主曲面，这时系统显示的方

向箭头应与第一次方向一致，否则会造成曲面的扭曲。选择次序无关紧要。

(3) 根据需要选择两组曲面或曲线作为侧面边界条件，用以控制桥接片体的侧面形状。

(4) 必要时也可选择 First Side String （第一边界线）和 Second Side String（第二边界线）

来控制桥接片体的侧面形状。

(5) 如果不使用侧面边界条件，也可使用 Draw 拖拽片体，控制和编辑片体的形状。

(6) 单击 Apply 按钮，完成片体的桥接。

关闭检查重叠 打开检查重叠

-118-

下面以建立图 5-84 所示中间部分的桥接片体为例，操作如下：

图 5-84 规程建立桥接片体

(1) 选择两个主曲面，注意箭头方向要一致，如图 5-85 所示。若不一致，应重新选择。

(2) 选择两组侧面。

(3) 单击 Apply 按钮，完成桥接片体的创建，如图 5-86 所示。

图 5-86 完成的桥接片体

桥接片体使用方便，曲面连接过渡光滑连续，边界约束条件灵活自由，形状编辑易于控

制，是曲面过渡连接的常用方法。

5.5 曲面修整

曲面修整包括曲面倒圆角、修剪薄体和全局修整 3 项命令。如图 5-87 所示的 Free From

Feature 菜单最下面一栏为曲面修整的相关图标，依次从左到右为全局修整、修剪薄体、曲面

倒圆角和麦道面。其中，曲面倒圆角图标主要用于以一个圆弧形的薄体连接两个非平滑连接

图 5-85 选择主曲面的方向

-119-

的薄体，使两个薄体平滑连接；修剪薄体主要用于修剪一个薄体并改变其外形，以曲线、基

准平面、表面和边线作为修剪边界，使系统根据设置修剪；而全局修剪是以可预测的方式对

曲面进行变形，得到完全相关的结果。本节最后还将简单介绍麦道面的概念。

5.5.1 曲面倒圆角(Fillet Surface)

曲面倒圆角的圆角半径分为固定半径与可变半径两种。选择曲面倒圆角图标后，系统将

要求选择要产生圆角的两个曲面，选择后将显示圆角的圆心方向，并询问是否正确。如果方

向正确，可直接单击 Ok 按钮，如果方向错误，可选择 No 按钮改变方向。然后系统要求选择

脊线(可选择，但是将改变圆角半径的定义方式)，并询问是否建构圆角和曲线。

图 5-87 修整曲面的相关图标

1. 选择建构对象

完成选择曲面和脊线后，系统将显示如图 5-88 所示的对话框，要求选择创建的对象，确

定在完成倒圆角的各项设置后，系统产生圆角还是曲线。在该对话框中，至少需要设置一个

选项为 Yes，否则系统将停留在此对话框，要求重新定义。单击相应按钮可以在 Yes 和 No 之

间切换。

图 5-88 选择创建对象

��Create Fillet(创建圆角)：该按钮用于设定系统在完成各项设置后是否产生圆角。如果

设置为 Yes，在完成一切步骤后，系统将产生圆角，如图 5-89 所示；如果设置为 No，在完成

所有操作后，系统将不产生圆角。

��Create Curve(创建曲线)：该按钮用于设定系统在完成各项设置后，是否将圆角的圆心

连成一条曲线。如果设置为 Yes，在完成一切步骤后，系统将产生曲线，如图 5-89 所示；如

果设置为 No，在完成所有操作后，系统将不产生曲线。

创建圆角

创建曲线

-120-

图 5-89 创建圆角或曲线

2. 选择截面类型

确定创建对象后，系统将显示截面类型对

话 框 ， 如 图 5-90 所 示 。 截 面 类 型 包 括

Circular(圆形的)和 Conic(圆锥的)两种，单击这

两个按钮后，系统将会显示同样的对话框，而

之前是否选择脊线将改变对话框中的选项。图

5-91 分别为选择 Circular(圆形的)和 Conic(圆

锥的)按钮的图例。

图 5-91 选择圆形的和圆锥的图例

(1) Circular(圆形的)：将圆角截面类型定义为圆形的，圆角将相切于其他两个表面。选择

该选项后，系统要求选择圆角类型，包括 Constant(常数)、Linear(线性)、S-Shaped(S-型)三个

选项，可根据所需的外形选择不同的圆角类型。图 5-92 为圆角类型比较图。图 5-93 为圆角类

型对话框。如果之前选择了脊线，将会增加 General(一般)选项。

图 5-92 圆角类型比较图示

建构圆角完成图 由圆角的圆心连接

的曲线

以圆形的建构而成 以圆锥的建构而成

以常数建构而成 以线性建构而成 以 S-型建构而成 (a) (b) (c)

圆形的

圆锥的

图 5-90 截面类型对话框

-121-

图 5-93 圆角类型对话框

��Constant(常数)：以固定的数值定义圆角半径，圆角从起点到终点的半径都为同一值，

见图 5-92(a)。之前是否选择脊线将使对话框的显示有所不同。如选择脊线，系统显示 Point

Constructor 对话框，要求定义倒圆角的起点，然后系统将显示另一对话框，要求输入半径值，

再以 Point Constructor 对话框选择终点，系统将根据设置值倒圆角。Radius(半径)文本框用于

决定圆角半径。如果没有选择脊线，系统将显示如图 5-94 所示的对话框。其中包括 Limit

Point(限制点)、Limit Face(限制表面)和 Limit Plane(限制平面)三个按钮，利用这三个选项决定

圆角起始和终止的位置。

图 5-94 没有选择脊线时的对话框

��Limit Point(限制点)：以两点方式定义倒圆角的范围。单击该按钮后，系统将弹出 Point

Constructor 对话框，要求定义倒圆角的起点，然后显示对话框，要求定义半径值，

再使用 Point Constructor 对话框选择终点，系统将按照设置值倒圆角。

��Limit Face(限制表面)：以限制表面的方式定义倒圆角的范围。单击该按钮后，系统

将要求选择作为限制的表面，然后显示对话框，要求定义半径值，再以 Point

Constructor 对话框选择终点，系统将按照设置值倒圆角。

��Limit Plane(限制平面)：以限制平面的方式定义倒圆角的范围。单击该按钮后，系统

将显示平面构造对话框，利用此对话框定义作为限制的平面。

��Linear(线性)：将起点和终点的圆角半径线性连接，作为圆角的外形，如图 5-92(b)所

示。单击该按钮后系统所显示的对话框与选择 Constant 选项时相同，以相同方式设置各项步

骤。

��S-Shaped(S-型)：以 S-型的曲率定义圆角外形，如图 5-92(c)所示。单击该按钮后系统

所显示的对话框也与选择 Constant 选项时相同，以相同的方式设置各项步骤。

(2) Conic(圆锥的)：用于将圆角截面类型定义为圆锥的，圆角外形为椭圆形，并与相邻的

两表面相切。单击该按钮后，系统要求选择圆角类型，有 Constant(常数)、Linear(线性)和

S-Shaped(S-型)三个选项，可根据所需的外形选择不同的类型。图 5-95 为各项图例。

常数

线性

S-型

-122-

图 5-96 为圆锥圆角类型对话框，其各项功能如下：

图 5-96 圆锥圆角类型对话框

��Constant(常数)：以固定的数值定义倒圆角的圆角半径。单击该按钮后，系统将显示

指定 Rho 函数的对话框，可根据需要指定 Rho 值。图 5-97 为指定函数对话框，各选项功能如

下：

图 5-97 指定函数对话框

��Same As Fillet Type(同圆角类型)：该选项用于指定系统以圆角类型定义 Rho 函数。

单击该按钮后，系统将显示 Point Constructor 对话框，要求定义起点，随后的步骤与

是否选择脊线有关。之前如果选择了脊线，定义起点后系统将显示如图 5-98 所示的

对话框，其中包括 Radius(半径)、Ratio(比例)和 Rho 三个选项，依次定义数值后单击

OK 按钮，再通过 Point Constructor 对话框选择终点，系统将按照设置值建构倒圆角。

在图 5-98 中，Radius 选项用于决定圆角半径值，系统将以输入的数值作为圆角的半径值。

Ratio 选项用于定义偏移交点到两表面间距离的比值，当比值小于 1 时，此点较接近第 2 表面；

当比值大于 1 时，此点较接近第 1 表面，如图 5-99 所示。Rho 选项用于定义倒圆角的圆弧曲

率。当 Rho 值接近 0 时，圆弧的曲率较小；当 Rho 值接近 1 时，圆弧曲率较大，如图 5-100

所示。但 Rho 值必须在 0.001 到 0.999 之间。

常数

线性

S-型

同圆角类型

最小张力

(a) (b) (c)

图 5-95 圆锥圆角图例

-123-

图 5-98 选择脊线时的设置对话框

图 5-99 不同比例时的比较图示

图 5-100 不同 Rho 时的比较图示

假如没有选择脊线，系统将显示对话框。对话框的内容可参照本节有关圆形的常数建构

方式。

��Least Tension(最小张力)：该选项使系统将 Rho 自动指定为最小张力。以后的步骤仍与

是否选择脊线有关。之前如果选择了脊线，系统将显示类似图 5-98 所示的对话框，其

中包括 Radius(半径)和 Ratio(比例)两个选项，依次输入数值后单击 OK 按钮，以 Point

Constructor 对话框选择终点，系统将根据设置值建构圆角。Radius 选项用于决定圆角

半径值，系统将以输入的数值作为圆角的半径值。Ratio 选项用于定义圆角表面间的距

离，当比例值小于 1 时，此点较接近第 2 表面；当比例值大于 1 时，此点较接近于第

1 表面。如果没有选择脊线的对话框可参照本节有关圆形的常数建构方式。

��Linear(线性)：该按钮将圆角类型定义为线性，系统将以直线连接圆角的起点和终点，

如图 5-95(b)所示。单击该按钮后，系统所显示的对话框与选择 Constant 选项时相同，以相同

的步骤产生圆角。

��S-Shaped(S-型)：以 S-型的曲率定义圆角外形，系统将以 S-型连接圆角的起点和终点，

Ratio=R2/R1

第一表面

第一表面

第二表面

第二表面

偏移交点

比值大于 1 时 比值小于 1 时

R1

R2

第一表面

Rho 值等于 0.8 时

第二表面

第一表面

第二表面

Rho 值等于 0.2 时

半径

比例

Rho

-124-

如图 5-95(c)所示。单击该按钮后，系统所显示的对话框与选择 Constant 选项时相同，以相同

的步骤产生圆角。

5.5.2 修剪薄体 (Trimmed Sheet)

修剪薄体是通过修剪的方式改变一个薄体的外形，系统将按照曲线、基准平面、表面和边

线修剪薄体。选择该图标选项后，系统显示 Trimmed Sheet 对话框，如图 5-101 所示。其中包括

Selection Steps(选择步骤)、Filter(筛选)、Projection Along(投影轴向)、Regions will be(区域)、

Tolerance(公差)和 Confirm Upon Apply(应用后先确认)等多个选项，利用这些选项修剪薄体。

图 5-101 修剪薄体对话框

(1) Selection Steps(选择步骤)。Selection Steps 用于选择要修剪的薄体和用来剪切的对象，

其中包括 Target Body(目标体)、Projection Vector(投影向量)、Trim boundary(修剪边界)和

Region(区域)四个选项，依次选择要修剪的薄体和用以剪切的对象，并决定要保留或不保留的

部分，系统将根据设置修剪薄体。单击 Target Body、Projection Vector 或 Region 图标时，Filter

下拉列表框中的选项将由系统自动定义呈灰白色，表示无法选择。

��Target Body(目标体)：用于选择要修剪的薄体，此时 Filter 下拉列表框中将自动选择

Sheet(薄体)选项，用户无法选择薄体以外的对象。

��Projection Vector(投影向量)：用于选择在实体特征中建立的基准轴，如图 5-102 所示。

当在 Projection Along 下拉列表中选择 Datum Axis 以外的其他选项时，该选项将呈灰白色，表

示无法选择。

��Trim boundary(修剪边界)：用于选择作为修剪用的对象，此边界为表面基准平面、曲

线或边线。系统将以次边界作为修剪物体的边界，此时 Filter 下拉列表框中的 Sheet、Datum

选择步骤

筛选

保留修剪边界

允许目标边线选择

投影轴向

区域（保留/不保留）

公差

输出精确几何图形

显示没有标记的对象

应用后确认

-125-

Axis、Region 选项呈现灰白色，表示不能选择。

图 5-102 投影向量

��Region(区域)：用于选择将要保留或不保留的区域，此时 Filter 下拉列表框中的选项

将自动改变，在以后的步骤中可设置选择的区域为 Kept(保留)或 Discarded(不保留)。

(2) Filter(筛选)。该下拉列表框内包括 Sheet(薄体)、Datum Axis(基准轴)、Any(任一)、

Faces(表面)、Datum Plane(基准平面)、Curves(曲线)、Edges(边线)和 Region(区域)8 个选项，

可以将选择的对象限制在这 8 种情况中。当选择步骤在不同的选项时，该下拉列表框中的选

项将自动变化，只显示当前步骤可以选择的类型。

��Sheet(薄体)：用于将选择的对象限定在薄体，在选择绘图区内的对象时，只能选择薄

体。当选择步骤在目标形体时，系统将默认为该选项，无法由用户自定义。

��Datum Axis(基准轴)：该选项用于将选择的对象限定在基准轴，只能选择绘图区内的

基准轴。

��Any(任一)：用于将选择的对象限定在表面、基准平面、曲线或边线、绘图区内的表

面、基准平面、曲线和边线都可以选择。当选择步骤在目标形体、投影向量或区域时，该选

项不会显示出来。

��Faces(表面)：用于将选择的对象限定在表面，在选择绘图区内的对象时，只能选择表

面。当选择步骤在目标形体、投影向量和区域时，该选项不会显示出来。

��Datum Planes(基准平面)：用于将选择的对象限定在实体特征中所建立的基准平面，

如图 5-103 所示。在选择绘图区内的对象时，当选择步骤在目标体、投影向量和区域时，该

选项不会显示出来。

图 5-103 选择基准平面

��Curve(曲线)：用于将选择的对象限定在曲线，在选择绘图区内的对象时，只能选择

到曲线。当选择步骤在目标体、投影向量和区域时，该选项不会显示出来。

基准轴

基准平面

-126-

��Edges(边线)：该选项用于将选择的对象限定在边线，在选择绘图区内的对象时，只

能选择到对象的边线。当选择步骤在目标体、投影向量和区域时，该选项不会显示出来。

��Region(区域)：由系统自动定义，当选择步骤区域时，该选项自动打开；当选择步骤

在目标形体、投影向量和区域时，该选项不会显示出来。

(3) Allow Target Edge Selection(允许目标边线选择)。该复选框可以用于指定目标薄体的边

线用作修剪的对象。此复选框只有在 Projection Along 设为 Face Normal 才可用。

(4) Projection Along(投影轴向)。用于定义修剪边界和目标形体之间的投影方向，其中包

括 Face Normals(表面正交方向)、Datum Axis(基准轴)、ZC-Axis(ZC-轴)、YC-Axis(YC-轴)、

XC-Axis(XC-轴)和 Vector Constructor(向量构建)6 个选项，此时如选择 Datum Axis(基准轴)以

外的其他选项，则选择步骤的向量呈现灰白色，表示不能选择。

��Face Normals(表面正交方向)：该选项用于将投影轴向定义在沿表面的正交方向，即

选择步骤中的修剪边界将沿目标形体的正交方向投影。

��Datum Axis(基准轴)：表示投影轴向将沿着选定的基准轴方向。

��ZC-Axis(ZC-轴)：用于将投影轴向定义在表面的 Z 轴方向，即选择步骤中的修剪边界

将沿目标体的 Z 轴方向投影。

��YC-Axis(YC-轴)：用于将投影轴向定义在表面的 Y 轴方向，即选择步骤中的修剪边

界将沿目标形体的 Y 轴方向投影。

��XC-Axis(XC-轴)：用于将投影轴向定义在表面的 X 轴方向，即选择步骤中的修剪边

界将沿目标形体的 X 轴方向投影。

��Vector Constructor(向量构建)：通过以向量构建对话框确定投影轴向，选择后系统将

显示 Vector Constructor 对话框，用户可根据需要进行选择。

(5) Regions will be(区域)。该选项组用于决定保留或不保留选择的区域。当决定目标形体、

修剪边界和投影轴向之后，修剪边界会将目标表体划分为两个或多个区域，此时系统要求选

择保留或不保留的区域，移动光标直接在绘图区内选择，选择的位置将显示一个点，表示此

区域保留或不保留，如图 5-104 所示。

图 5-104 选择基准平面

��Kept(保留)：将选择的区域设置为保留。

��Discarded(不保留)：将选择的区域设置为不保留。

(6) Tolerance(公差)。该文本框用于定义修剪薄体公差值，以设置修剪后的准确度。

(7) Output Exact Geometry(输出精确几何图形)。此复选框用于产生相交边线作为标记边

线。如果边线用作修剪对象，那么系统将使用公差值控制边线的生成。

修剪边界的投影线

选择区域后出现的点

-127-

(8) Show Unimprinted Objects(显示未作标记对象)和 Show All Trimming Objects(显示所有

修剪对象)按钮。这两个按钮，只有单击了其中一个，另一个才会显示出来。修剪的对象可以

是作标记的，也可以没有。Show Unimprinted Objects 按钮用于显示没有作标记的对象。

(9) Confirm Upon Apply(应用后确认)。选中该复选框时，完成全部选择步骤后单击 Apply

按钮会显示应用后确认对话框以供使用。

5.5.3 全局修整 (Global Shaping)

全局修整是对选中的曲面使用可预知的方式进行变形处理，得到与原来的曲面完全相关

的新曲面。使用此项功能可以对已有的曲面进行修整，从而使其看起来更为美观。在实际的

制造过程中，由于金属变形时总会有一部分是弹性变形，用此功能可以控制其变形效果。

单击此图标，出现如图 5-105 所示的对话框。对话框中两组选项可组合成 4 种全局修整

方法，分别是 Overcrown by Function、Overcrown by Surface、Stretch by Function 和 Stretch by

Surface。

图 5-105 全局修整对话框

(1) Overcrown by Function(按函数加顶盖)。此方法是对选定的表面或薄体、有界区域里的

一个点和控制变形方向使用法则进行修整，从而得到新的薄体。选中此类型时，弹出如图 5-106

所示的对话框。

图 5-106 按函数加顶盖对话框

筛选（任何/表面/实体）

类型（加顶盖/拉伸）

控制（函数/曲面）

应用后确认

选择步骤（区域边界/区域中的点/方向）

筛选

变形高度

转换选项（曲线 1/曲线 2/法则）

修整控制

显示小面

-128-

(2) Overcrown by Surface(按曲面加顶盖)。此方法是修整一个作为基础的控制薄体从而得

到新的薄体，其对话框如图 5-107 所示。

图 5-107 按曲面加顶盖对话框

(3) Stretch by Function(按函数拉伸)。此方法是以用户指定的方向拉伸一个指定的薄体。

其选择步骤和设置的对话框如图 5-108 所示。

图 5-108 按函数拉伸对话框

(4) Stretch By Surface(按表面拉伸)。此方法类似于 Overcrown by Surface，是相对于一个

基础薄体拉伸变形后得到新的薄体，在被修改的薄体上会得到一个小的拉伸变形。其对话框

如图 5-109 所示。

选择步骤（区域边界/区域中的点/方向

/拉伸方向）

筛选

高度

高度滑块

转换选项（曲线 1/曲线 2/法则）

修整控制

显示小面

选择步骤（基础曲面/控制曲面）

显示小面

-129-

图 5-109 按曲面拉伸对话框

5.5.4 麦道面(Foreign)

麦道面是 Mac 公司所属子公司专用的命令。此命令专用于把 MAC Loft 数据库中的实体、

平面和坐标系统作为“外来”的对象输入到 UG 系统中。此命令为 UG 的单独外挂模块，UG

本身不提供任何的曲面数据库，若无此外挂模块，则无法使用。如果有此模块，输入标签名

称后，系统会在 MAC Loft 数据库中获取所输入的标签名称，并在 UG 的零件文件中打开该文

件结构。

选择步骤（基础曲面/控制曲面）

显示小面

-130-

第 6 章 工 程 图

在 UG 中，生成二维工程图纸的功能是通过“制图（Drafting）模块”实现的，“制图模

块”用于创建由三维模型投影生成的二维视图，其中包括生成图纸，添加视图，对视图生成

剖视图，尺寸标注，文本注释等二维绘图功能。

6.1 生成工程图

一张工程图纸的生成需要以下几个步骤：打开一个零件文件；进入制图模块(Drafting)；

创建一张图纸；向图纸中添加基本视图，包括主视图、俯视图和左视图等；对视图生成剖视

图；尺寸标注；文本注释。

在 UG 主菜单中选择 Application(应用)/Drafting(制图)菜单项，即进入 UG 的 Drafting 模

块，它包括图纸布局，图纸文本注释，尺寸标注，图纸参数设置等功能。图 6-1、6-2、6-3、

6-4 分别为制图模块中的部分工具条。

图 6-1 图纸布局工具条

图 6-2 尺寸标注工具条

图 6-3 图纸文本注释工具条

图 6-4 图纸参数设置工具条

6.1.1 新建工程图(New Drawing)：

新建工程图步骤如下：

(1) 选择 Drawing/New�，或选择图标 ，随即打开 New Drawing 对话框，如图 6-5

所示。

(2) 选择绘图单位是英制（Inch），还是米制（Si）；投影方向为 第三角投影，

还是 第一角投影；图纸规格(Height，Length)及设定图纸比例(Scale)。

(3) 单击 OK 或 Apply 即可新建一张工程图。

-131-

图 6-5 New Drawing 对话框

6.1.2 打开已存在的工程图（Open Drawing）

对于同一实体模型（Solid Model），如果采用不同的投影方法，或不同的图纸幅面、比

例建立了两张以上的工程图纸，要查看某张图纸时，需打开该图纸。

操作方法：选择 Drawing/Open�，或选择图标 ，打开 Open Drawing 对话框，如

图 6-6 所示。

图 6-6 Open Drawing 对话框

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6.1.3 删除工程图（Delete Drawing）

删除已建立的工程图。

操作方法：选择 Drawing/Delete�，或选择图标 ，打开 Delete Drawing 对话框，如

图 6-7 所示。

图 6-7 Delete Drawing 对话框

6.1.4 编辑工程图（Edit Drawing）

对工程图进行编辑。操作方法：选择 Drawing/Edit�，或选择图标 ，打开 Edit Current

Drawing 对话框，如图 6-8 所示。

图 6-8 Edit Drawing 对话框

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在打开的对话框中，可对工程图纸的图幅、比例和单位等参数进行编辑。如图 6-8 中图

纸“SH2”的单位被设置成米制（Si），图幅设置成 A4，投影方式为第一角投影等。

6.2 基本视图、局部放大图和辅助视图

6.2.1 在工程图上添加模型视图和正交视图

1. 预设置视图显示参数（View Display Preferences）

操作方法：选择 Preferences/View Display� ，或选择图标 ，打开 View Display 对话

框，如图 6-9 所示。

图 6-9 View Display 对话框

在对话框中，可设置隐藏线（Hidden Lines），可见线（Visible Lines）的颜色、线型和

宽度等。

-134-

2. 添加视图（Add Views）

在工程图上添加视图，是由 UG 系统把在模型空间建立的三维模型按照一定的投影方式

（第一角或第三角投影）投影生成二维平面视图，如主视图（Front View）、俯视图(Top View)、

左视图(Left View)等。

操作方法：选择 Drawing/Add View�，或者点击图标 ，打开 Add View 对话框，如图

6-10 所示。

图 6-10 Add View 对话框

首先点击第一个小图标 ( Import View)，在下拉列表框中选择插入一种视图，如仰视图

（Bottom）、主视图(Front)、左视图(Left)、右视图(Right)、俯视图(Top)、轴测图(TFR-ISO)等，并选择视图比例（Scale）。图中 View Label 选项表示是否显示视图符号，如图 6-11 所示，

-135-

图中“TOP@1”就是“View Label”，该例以系统缺省的第三角投影的方式，如用第一角投

影方式，操作方法一样。

图 6-11 添加视图图例

3. 添加正交投影视图（Add Orthographic Views）

点击第二个小图标 (Orthographic View)，通过已生成的视图，按投影关系生成在水平

或垂直方向上的投影视图，如图 6-12 所示。

图 6-12 添加正交投影视图

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添加正交投影视图需要两个步骤：一要选择父视图（Select Parent View），可在下拉列表

中点取，或用鼠标在工程图空间选择父视图；二要放置视图（Place View），如果父视图是“TOP”

视图，且正交视图如放置在其右边，则插入的是实体模型的右视图（Right View），放置下方

则是前视图（Front View），如图 6-13 所示。

图 6-13 图例

4. 从工程图中删除视图（Remove View）

删除视图的操作方法：选择 Drawing/Remove View，或点击图标 ，打开如图 6-14 所

示的对话框。在下拉列表中选中视图名称，再点击 Apply 按钮即可删除所选视图。

图 6-14 Remove View 对话框

6.2.2 局部放大视图（Detail Views）

局部放大视图用于表达视图上的细小结构。

添加局部放大视图和添加正交视图一样都是打开 Add View 对话框（图 6-10），在 Add View

正交视图

父视图

����

-137-

对话框中选取图标 （Detail View），然后按以下步骤操作：选择父视图，定义视图边界，

放置局部放大视图。对话框如图 6-15 所示，其中 Scale 文本框用来指定局部放大视图的比例，

Circular Boundary 用来指定视图边界是圆形还是方形，放置结果如图 6-16 所示。

图 6-15 局部放大视图对话框

图 6-16 图例

局部放大图的边界大小可以通过选择 Drawing/ Define View Boundary�，或选择图标

（Define View Boundary）来改变边界范围。

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6.2.3 辅助视图（Auxiliary Views）

辅助视图，也就是工程制图中对某个斜面添加斜投影视图。在 Add View 对话框中选择图

标 （Auxialiary View），然后按以步骤操作：选择父视图(Select Parent View)，定义折页线

(Define Hinge Line)，放置斜视图(Place View)。添加斜视对话框如图 6-17 所示。

图 6-17 添加斜视图

上述步骤中，Define Hinge Line 是做斜投影视图的参考线，它是和父视图所在的投影面与

斜投影面的交线平行的线，如图 6-18 所示。

操作完成后，结果如图 6-19 所示。

图 6-18 定义“Hinge Line” 图 6-19 添加斜视图示例

Select Parent View Define Hinge Line Place view

可选择该斜线 作为 Hinge Line

-139-

6.3 剖视

在 UG 中，对模型可以生成剖视图，它们包括简单（全）剖（Simple section），阶梯剖（Stepped

section）、半剖（Half section）、旋转剖（Revolved section）、展开剖（Unfolded section）等。生

成剖视图所需要的工具条如图 6-20 所示。同样是选择添加视图图标，打开图 6-10 对话框。

图 6-20 图纸布局工具条

图 6-21 为剖视图环境参数设置工具条。

图 6-21 环境参数设置工具条

6.3.1 全剖

假想用单一剖切面剖开模型生成的视图，称全剖视图。在 UG 中生成全剖视图需要经过

几个步骤：进行剖视图显示的初始设置；进行剖切线显示的初始设置；为父视图添加剖切视

图；选择剖切面的位置；放置剖视图等。

1. 剖视图显示的初始设置

点击图标 ，打开 View Display 对话框，如图 6-22 所示。选中 Section View 项对剖视

图显示参数进行设置。Background 选项用于设置显示剖视图或断面图，选中表示显示剖视图；

CrossHatch 选项用于设置剖面线的显示方式，选中表示显示剖面线，否则不显示。

图 6-22 View Display 对话框

-140-

2. 剖切线显示的初始设置

点取图标 （Section Line Display Preferences），或选择 Preferences/Section Line Display，

打开如图 6-23 所示的对话框。

图 6-23 Section Line Display 对话框

该对话框中，Display 中的选项用来设置剖切线的类型；Font 中的选项用来设置剖切线的

线型；Width 中的选项用来设置剖切线的线宽；Style 中的选项用来设置剖切线箭头的样式。

另外，在对话框中还可设置剖切线的箭头大小，放置位置等。视图标记预设置 用来对

剖视图的标注文字、文字大小等参数进行设置。

3. 在图纸中加入一个全剖视图

在图 6.24 所示的 Add View 对话框中选择简单剖切图标 ，按以下步骤完成全剖视图：

-141-

图 6-24 Add View 对话框

(1) 选择需剖切的视图（Parent View）；

(2) 选择剖切面的位置(Define Hinge Line, Define Cut Position)，包括两个子步骤：(a) 定

义折页线方向（Define Hinge Line），可定义和剖切线（剖切面的投影）平行的任一边线为折

页线；(b) 定义剖切位置（ Define Cut Position）。

(3) 拖动剖视图到合适位置，完成剖视图，如图 6.25 所示。

图 6-25 生成剖视图图例

6.3.2 半剖

半剖的生成过程与生成全剖类似，操作步骤如下：

(1) 在添加半剖视图前，可先对剖视图和剖切线的显示参数进行初始设置，以满足用户的

显示要求。

(2) 在当前的 Drawing 中，添加半剖视图。在图 6-24 所示的 Add View 对话框中选择半剖

图标 。

(3) 选择要剖切的视图，父视图（Select Parent View）。

(4) 定义剖切线矢量位置，定义剖切位置。

(5) 放置半剖视图。

6.3.3 阶梯剖

在图 6-24 所示的 Add View 对话框中选择阶梯剖图标 ，操作步骤类似于 6.3.2 节。

剖切位置选取该圆的圆

可选取此边线为折页线矢量方向

-142-

6.4 尺寸标注

所有尺寸标注的命令都在 Dimension 子菜单（Insert/Dimension），或 Dimension 工具条中。

它包括线性尺寸标注，半径尺寸标注等功能。

6.4.1 生成线性尺寸标注（Linear Dimensions）

它包括自动判断的尺寸 、水平 、竖直 、平行 、垂直 等线性尺寸标注。另

外，线性尺寸标注还包括水平链 、竖直链 、水平基准线 、竖直基准线 。

1. 自动判断的尺寸(Inferred Dimension )

点取图标 ，打开如图 6-26 所示的对话框。用户通过选择所需标注的对象,系统会自动

判断生成哪种尺寸标注。

图 6-26 Inferred Dimension 对话框

图 6-27 为 Inferred Dimension 尺寸标注的示例。

注：线性、圆弧、角度等尺寸标注，只要用户对所要标注的对象选择恰当，系统都可以

自动判断作出标注。

注释编辑器，在标注的尺寸

数字中，可添加文本注释

选择是否标注公差

设置尺寸的精度，即

小数点后几位小数

在第一侧显示箭头

尺寸数字和箭头的放置方

式

在第二侧显示箭头

-143-

图 6-27 Inferred Dimension 标注示例

2. 水平和竖直尺寸（Horizontal and Vertical Dimensions）

图 6-28 所示的对话框中大部分选项和 Inferred Dimension 对话框相同。区别在于：水平和

竖直尺寸只标注 X 方向和 Y 方向尺寸，标注水平或竖直尺寸时用户需要选择所标尺寸的两个

端点。图 6-29 为标注水平尺寸示例。

图 6-28 标注水平和竖直尺寸的对话框

图 6-29 标注水平尺寸图例

3. 链式和基准线尺寸（Chain and Baseline Dimension）

(1) 链式尺寸。包括水平链式尺寸和竖直链式尺寸。水平链式尺寸和竖直链式尺寸的标注

用 户 选

择 第 一

点

第二点

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方式相同。下面以水平链式尺寸为例。

链式尺寸就是所标注的一串尺寸在同一条水平线（竖直线）上。点击图标 ，打开水平

链尺寸对话框，如图 6-30 所示。该对话框用于生成一串链式尺寸，或对已有链式尺寸进行编

辑。在生成链式尺寸时，系统要求用户依次选择需标注链式尺寸的每一条垂直边线（如标注

垂直链式尺寸，则选择水平边线）后，系统自动生成链式尺寸。图 6-31 即为水平链尺寸标注

示例。

图 6-30 水平链尺寸对话框

图 6-31 标注水平链图例

对链式尺寸的编辑包括：添加尺寸到链式尺寸中，对链中选中的某尺寸的尺寸线进行偏

置，以及修改尺寸的精度等功能。

垂直边线 垂直边线

-145-

(2) 基准线尺寸。包括水平基准线尺寸和竖直基准线尺寸，它们的标注方式相同。下面以

竖直基准线尺寸标注为例。

基准线尺寸就是一组尺寸，在这组尺寸中所有尺寸共用同一条基准线。点击图标 ，打

开标注竖直基准线对话框，如图 6-32 所示。该对话框用于生成一组基准线尺寸，或对已有基

准线尺寸进行编辑。在生成基准线尺寸时，系统要求用户依次选择需标注基准线尺寸的每一

个对象，然后自动生成基准线尺寸，如图 6-33 所示。

图 6-32 标注竖直基准线对话框

图 6-33 标注竖直基准线图例

-146-

4. 平行和垂直尺寸（Parallel and Perpendicular Dimensions ）

(1) 平行尺寸是在该视图平面内两个位置之间的最短距离。标注方法：点击图标 ，打

开标注平行尺寸对话框，如图 6-34 所示。在标注时，只需选取所需标注平行尺寸的两个对象，

然后把尺寸线拖动到合适的位置，就完成了标注，如图 6-35。

图 6-34 标注平行尺寸对话框 图 6-35 标注平行尺寸图例

(2) 垂直尺寸是指一点到一条线的垂直距离。标注方法：点击图标 ，打开标注垂直尺

寸对话框，如图 6-36 所示。在标注时，只需选取所需标注垂直尺寸的一点和一条线（先选取

线，再选取点），然后把尺寸线拖动到合适的位置即完成了标注，如图 6-37。

图 6-36 标注垂直尺寸对话框 图 6-37 标注垂直尺寸图例

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6.4.2 生成直径、半径类尺寸

各种不同类型的半径类尺寸标注，包括生成直径尺寸、半径尺寸、弧长尺寸、角度尺寸、

同心圆尺寸等。图 6-38 为半径类尺寸工具条。

图 6-38 半径尺寸工具条

1. 直径类尺寸

本节以直径标注、孔标注、同心圆标注、弧长标注、圆柱副标注等命令为例进行介绍。

(1) 直径标注（Diameter）。点取图标 ，打开直径标注对话框如图 6-39 所示。用户只

需选取需标注直径的圆，并拖动尺寸到合适的位置即完成了标注，如图 6-40。

图 6-39 直径标注对话框 图 6-40 标注直径图例

(2) 孔标注（Hole）。和直径标注不同，孔标注只用一个箭头对圆弧进行标注。标注方法：

点取图标 ，打开孔标注对话框，用户只需选取需标注直径的圆，并拖动尺寸到合适的位置

即完成了标注，如图 6-41。

图 6-41 孔标注图例

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(3) 同心圆标注（Concentric Circle）。该命令是对两个同心圆之间的半径差进行标注。标

注方法：点取图标 ，选取两个同心圆弧，拖动尺寸到合适的位置即完成了标注，如图 6-42。

图 6-42 同心圆标注图例

(4) 弧长标注（Arc Length）。标注方法：点取图标 ，选取需标注弧长的那段圆弧，

拖动尺寸到合适的位置即完成了标注，如图 6-43。

图 6-43 弧长标注图例

(5) 圆柱副标注（Cylindrical）。标注方法：点取图标 ，选取所需标注圆柱的左、右两

个边线，拖动尺寸到合适的位置即完成了标注。

2. 半径类尺寸

半径类尺寸包括半径标注、通过圆心的半径标注、带折线的半径标注。

(1) 半径标注（Radius）。指标注的圆弧半径、尺寸线不通过圆心。标注方法：点取图标

，选取所需标注半径的圆弧，拖动尺寸到合适的位置即完成了标注。

(2) 通过圆心的半径标注（Radius to Center）。指标注的圆弧半径、尺寸线通过圆心。标

注方法：点取图标 ，选取所需标注半径的圆弧，拖动尺寸到合适的位置，完成标注。

(3) 带折线的半径标注（Folded Radius）。当一个半径很大的圆弧，它的圆心超出了绘图

区，这时标注半径就用带折线的半径标注命令进行标注。标注方法：点取图标 ，选取圆弧，

与其他半径类尺寸的标注不同，用户还需选取该圆弧圆心所在的中心线及折线的位置，然后

拖动尺寸到合适的位置方可完成标注。

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3．角度尺寸

角度尺寸标注指标注两条线、两条边，或者两条尺寸界限之间的角度。标注方法：点取

图标 ，如要标注这两条边线之间的锐角，则按逆时针顺序选取这两条边线；如要标注这

两条边线之间的钝角，则按顺时针选取这两条边线。也就是说，标注的角度跟用户选取两条

边线的顺序有关。

-150-

第 7 章 装 配

UG 软件的装配模块是利用虚拟的实物模型来验证产品的外形、装配和功能，用数字定

义的实物模型进行测量、操作和测试，以此来代替物理样机的过程。该模块提供并行开发产

品装配件的能力，使设计过程面向团队，从根本上减少了产品分析修改的时间。UG 软件装配

建模的主要特征是单一的主模型，灵活的装配建模，整个产品的虚拟实物模型和快速的装配

导航。

7.1 装配的基本概念

1. 装配模式

多数 CAD/CAM 系统中有 2 种不同的装配模式：多组件模式和虚拟装配模式。

(1) 多组件模式 (Multi-part Assemblies)。该模式是复制部件的所有数据到装配文件中。

但该模式存在着一些问题：

��它是一种非智能化的装配，装配的部件与引用的部件没有链接关系。

��需占用较大的内存空间来保存所有装配时要引用的部件。

(2) 虚拟装配模式 (Virtual Assemblies)。该模式是利用部件的链接关系建立装配。由于采

用链接部件而不是复制部件到装配中，因此该模式具有以下优点：

��装配时要求的内存空间大为减少。

��装配中不需编辑的部件可简化显示，提高显示速度。

��当组成装配的部件修改时，装配自动更新。

��可以定义装配件之间的位置关系。

2. 装配部件的组成

装配部件是一个指向零件和子装配件的指针的集合，也是一个包含组件的部件文件。

(1) 子装配(Subassembly)。子装配是在更高一级装配中用作组件的装配，它拥有自己的组

件。

(2) 组件对象(Component Objects)。组件对象是一个从装配部件链回到部件主模型的指针

实体。一个组件对象记录包含的信息有部件名称、层、颜色、线型、线宽、引用集和配对条

件等。

(3) 组件(Component)。组件是装配中由组件对象所指的部件文件。组件可以是单个零件，

也可以是一个子装配。组件是由装配部件引用而不是复制到装配中的。

(4) 单个零件(Piece Part)。单个零件是指在装配外存在的零件几何模型，它可以添加到一

个装配中。

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3. 装配建模的基本方法

(1) 自顶向下装配(Top-Down Modeling)。自顶向下装配是指在装配中逐级创建与其他部件

相关的部件模型，从装配部件的最高一级向下建立子装配和组件的装配方法。

(2) 自底向上装配 (Bottom-Up Modeling)。自底向上装配是从最低一级创建零件几何模型，

再向上组成子装配，最后生成装配部件的装配方法。

(3) 混合装配 (Mixing and Matching)。混合装配是将上述两种方法结合在一起的装配方

法。例如，先采用自底向上的装配方法，创建几个主要零件模型，再将其装配在一起，然后

用自顶向下的装配方法在装配中设计其他部件，即为混合装配。在实际设计中，可以在两种

模式之间任意切换。

4. 主模型(Master Model)

主模型是 UG 软件提供各应用模块共同引用的部件模型，如同时被工程图、装配、加工、

分析等模块引用。当主模型修改时，修改信息及时反映到各个应用模块，相关应用自动更新。

7.2 装配部件的状态

1. 装配功能的使用

在装配应用模块下，选择主菜单上的 Assemblies 菜单项，如图 7-1 所示，该菜单项可进

行相关的装配操作。

图 7-1 装配下拉式菜单

除了用图 7-1 所示的主菜单进入装配功能外，还可以通过装配工具条进入到装配功能中。

选择 Application/Assemblies, 就会出现如图 7-2 所示的装配工具条。

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图 7-2 装配工具条

2. 装配部件的状态

(1) 工作部件(Work Part)。工作部件是正在创建或编辑几何对象的部件，工作零件可以是

显示零件，也可以是包含在显示部件中的任何一个零件。在一个零件文件中，它既是显示零

件又是工作零件。而在一个装配部件文件中，工作零件是其中的一个零件，这时工作零件是

有颜色的，其他零件变灰以示区别。有 4 种方法可以设置工作零件：

��选择装配工具条中的 (Make Work Part)。

��选择绘图下方的选择工具条中的 (Select Component)/选择零件/单击右键/Make

Work Part。

��选择 Assemblies/Context Control/Set Work part/选择零件。

��在装配导航器中把光标定在树状结构中表示一个组成件的节点上，单击右键/Make

Work Part。

(2) 显示部件（Displayed Part）。在屏幕图形窗口中显示的零件、组件和装配都是显示部

件。在 UG 主界面中，显示部件的文件名称出现在图形窗口的标题栏上，有 4 种方法可以改

变显示部件：

��选择 Window/More parts/选择部件。

��选择绘图区下方的选择工具条中的 (Select Component)/选择部件/单击右键/Make

Displayed Part。

��选择 Assemblies/Context Control/Set Displayed part/选择部件。

��在装配导航器中将光标定在树状结构中表示一个组成件的节点上，单击右键/Make

Displayed Part。

7.3 装配导航器

装配导航器（Assemblies Navigator）是一种装配结构的图形表示形式，又称为装配树。

在装配树形结构中，每一个组件作为一个显示节点 (node)。它不仅能清楚地表示出装配中各

个组件的装配关系，而且还提供快捷的方法来选取和操作各个组件，如改变工作部件、改变

显示部件、显示和隐藏部件等。

1. 打开装配导航器

在打开装配导航器之前，先打开一装配部件，然后进入装配模块。打开装配导航器的方

法有 3 种：

-153-

��选择右侧工具条中的装配导航器图标 。

��选择菜单 View/Assemblies Navigator。

��使用快捷键 Ctrl+A。

打开装配导航器以后，主窗口中就会显示装配树形结构图，如图 7-3 所示。

图 7-3 装配导航器

2. 装配导航器的功能菜单

当将鼠标置于导航树的某一节点处，单击右键，系统将显示如图 7-4 所示的菜单。这一

菜单中的选项会随着 WAVE 模式、过滤模式和选择组件状态的不同而有所不同。通过这些菜

单选项可以对所选择的组件进行各种操作。

图 7-4 装配导航器功能菜单

(1) 隐藏和显示(Blank/Unblank)。隐藏或者再现零件和部件。如果选择的组件是一子装配，

则子装配中所有组件不再在图形显示区中显示。

-154-

(2) 打包和拆包(Pack/Unpack)。打包是将部件中多个相同组件的节点选择后组合成一个节

点，并在后面加上乘号和组件个数，在大装配中，可用这一方法简化装配树。拆包功能用于

展开组合，恢复原来的节点状态。

(3) 展开和折叠(Expand/Collapse)。当同时选择多个零部件时，会出现该选项。如果装配

树显示的是部件的详细内容时，折叠功能将其转变为只显示部件图标；而在只显示部件图标

的情况下，展开功能使之显示部件中的所有零件的图标。这一功能比用图标前的符号来调节

更为有效，它可同时对下面的多个部件进行操作。

(4) 设置工作部件(Make Work Part)。将选择组件设置为工作部件。此时其他组件颜色变

灰，工作部件呈高亮显示。另外，还可以通过双击选择节点，使其成为工作部件；双击装配

图标重新高亮显示其他部件。

(5) 设置显示部件(Make Displayed Part)。将选择组件设置为显示部件，此时图形显示区

只显示此部件。

(6) 显示父装配(Display Parent)。当所选组件有上级装配件时，则将其改变为上级装配件

的显示。如有多级，则自底向上全部列出。父装配件成为显示部件时，工作部件保持不变。

(7) 替换引用集(Replace Reference Set)。替换当前选择组件的引用集，选择新的引用集后，

系统将自动进行替换。

(8) 打开组件(Open)。该选项用于打开已关闭的零件。当装配件打开，而下面的组件已关

闭，就要使用该选项来打开。Open 的下级菜单包含 6 个选项：

�� Component：打开所选择的组件。

�� Component As：打开另外的组件以替换所选择的组件。

�� Child Components：打开所选择组件的直接下一级组件。

�� Assembly：打开装配件及其所有下级组件。

�� Assembly As：打开另外的装配件以替换所选择的装配件。

�� Component fully：完全打开所选择的组件。

(9) 关闭组件(Close)。关闭所选择的组件或整个装配。

(10) 选择装配(Select Assembly)。用于选择装配和所有子装配或零件。

(11) 特性(Properties)。列出所选组件的相关信息，包括组件名称、所属装配名称、参数、

引用集、重量及属性等。

7.4 自底向上装配

自底向上装配建模，是先进行零件的详细设计，在零件进入装配之前设计和编辑好，然

后添加到装配件上，这种方法适用于外购零件或现有零件。

自底向上装配有两种方式将组件添加到装配中，一是按绝对定位方式添加组件，二是按

配合关系添加组件。

1. 按绝对定位方式添加组件

按绝对定位方式添加组件的步骤如下：

(1) 选择要进行装配的部件。建立或打开一装配文件，选择 Application/Assemblies，出现

-155-

图 7-2 所示的装配工具条。选择 Assemblies/Component/Add Existing，或者选择 (Add Existing

Component)，弹出如图 7-5 所示的选择部件对话框。

图 7-5 选择部件对话框

选择部件对话框分 3 个区域：

�� Choose Part File：从文件目录中打开部件文件。

�� Choose loaded part：从列表项中选取已载入内存的部件。

�� Part name：通过键入部件名称选取已载入内存的部件。

(2) 设置部件添加的有关参数。选择部件后，单击 OK，立即弹出如图 7-6 所示的添加已

存在部件对话框。对话框各选项说明如下：

图 7-6 Add Existing Part 对话框

��Multiple Add：添加多个部件选项，缺省值为不选。

�� Component name：该选项为组件名称，缺省值为部件的文件名，该名称可以修改。

�� Reference Set：引用集的设置，缺省是 Entire Part。

-156-

��Positioning：该选项用于设定部件在装配中的定位方式，有以下 3 种：

Absolute：按绝对定位方式确定部件在装配中的位置。

Mate：按配对条件确定部件在装配中的位置。

Reposition：在部件加到装配中后重新定位。

��Layer Options：该选项用于设定部件放置的目标层，有以下 3 种情况：

Work：将部件放置到装配部件的工作层。

Original：仍保持部件原来的层的位置。

As Specified：将部件放置到指定的层中。选择该选

项时，其下方指定层的文本框激活，可输入层号。

当 按 绝 对 定 位 方 式 添 加 组 件 到 装 配 时 ， 只 需 将

Positioning 下拉列表框设置为 Absolute，其余选项可按缺省。

(3) 确定部件在装配中的目标位置。设置好各项参数

后，单击 OK，出现点构造器对话框，用于确定部件在装

配中的目标位置。

2. 按配合关系方式添加组件

(1) 配合条件的设置。配合条件是指组件的装配关系，

以确定组件在装配中的相对位置。配合条件是由一个或多

个配合约束组成的。设定配合约束就是要限制组件在装配

中的自由度。

在 组 件 添 加 过 程 中 ， 当 在 图 7-6 对 话 框 中 将

Positioning 选项设置为 Mate 时，则会出现如图 7-7 所示

的 配 合 条 件 对 话 框 。 该 对 话 框 还 可 以 通 过 选 择

Assemblies/Component/Mate Component，或单击装配工具

条中的配对条件图标 来打开。该对话框由配合关系树、

配合类型、选择步骤、过滤器等组成。

(2) 配合类型。配合类型用于指定零件的装配方式。

��Mate( )。该类型通过两个表面结合的方式进行装配。如果两个连接表面是平面，

用该约束时，它们共面且法线方向相反；如果是圆锥面，它们的角度要相等，系统可将其轴

线对齐，并且还可以利用偏移来确定两表面之间的距离。

��Align( )。该类型以对齐两个表面的方式装配。如果两个表面是平面，它们共面且

法线方向相同；如果对齐圆柱、圆锥和圆环等对称实体时，它们的轴线保持一致。

��Angle( )。该类型以一定的角度将两个零件装配到正确的方位上。在依次选择了装

配面和目标面后，输入相应的角度值，使装配零件围绕旋转轴转动一定角度。这种约束允许

配合不同类型的对象，例如可以在面和边缘之间指定一个角度约束。

��Parallel( )。该类型使两个对象的方向矢量互相平行。

��Perpendicular( )。该类型使两个对象的方向矢量互相垂直。

��Center( )。该类型使两个对象的中心对齐。当选择 Center 时，Center Objects 菜单

激活，有以下几种选项类型：

图 7-7 配对条件对话框

-157-

1 to 1：将装配组件中的一个对象定位到目标组件的一个对象的中心上，其中一个对象必

须为圆柱或对称体。

1 to 2：将装配组件中的一个对象定位到目标组件的两个对象的对称中心上。

2 to 1：将装配组件中的两个对象与目标组件的一个对象成对称布置。

2 to 2：将装配组件中的两个对象与目标组件中的两个对象成对称布置。

��Distance( )。该类型用于指定两个配合零件间的最小三维距离

��Tangent( )。该类型用于指定两个对象相切。

(3) 选择步骤。

��FROM( )。当该图标激活时，可选择装配组件上第一个几何对象。

��TO( )。当该图标激活时，可选择目标组件上的第一个几何对象。

��Second FROM( )。当该图标激活时，可选择目标组件上的第二个几何对象。

��Second TO( )。当该图标激活时，可选择目标组件上的第二个几何对象。

(4) 过滤器(Filter)。在选择约束对象时，通过过滤器可以快速地选择组件上的几何对象来

进行约束。过滤器的类型有：

��Any：选择任何类型的几何对象。

��Face：选择面。

��Edge：选择边缘。

��Datum Plane：选择基准平面。

��Datum Axis：选择基准轴。

��Point：选择点。

��Line：选择线。

��Curve：选择曲线。

��CSYS：选择坐标系。

��Component：选择组件。

(5) 装配步骤。按配合关系方式进行装配的操作步骤如下：

a. 打开一个含组件的装配部件。

b. 选择 Assemblies/Component/Add Component，调出图 7-5 的对话框。

c. 选择要添加的部件，单击 OK，调出图 7-6 的对话框。

d. 将 Positioning 定位方法设置为 Mate，单击 OK，弹出点构造器。

e. 在屏幕上选择一点将部件定位到装配中。

f. 在调出的图 7-7 对话框中，根据配对要求，选择配合类型。

g. 选择与配对类型对应的对象过滤方法 Filter。

h. 选择 FROM 步骤，从配合组件中选择与配合类型相应的对象。

i. 选择 TO 步骤，从目标组件中选择与配合类型相应的对象。

j. 通过 Preview 对配合情况进行检查。

k. 如果配合不符合要求，用 Alternate Solution 取该约束的另一种配对方式，或者利用配

对条件树进行编辑修改。

重复添加其他配合约束，直到该组件与其他组件按要求约束为止。单击 Apply，完成装配

操作。

-158-

7.5 自顶向下装配

自顶向下装配方法有两种：一是先在装配中产生一个新组件，使其成为工作部件，再在

其中建立几何模型；二是先在装配中建立几何模型，然后产生新组件，并把几何模型加入到

新建组件中。

这一方法适用于上下文设计中。所谓上下文设计，是指在装配中参照其他零部件对当前

工作部件进行设计的方法。这时显示部件为装配部件，而工作部件为装配中的组件，做的所

有工作都是在工作部件上，而不是在装配部件上。这些工作可通过链接关系建立其他部件和工

作部件的几何关联，在装配的不同零件中传递这一几何信息，使它们之间的相关性得到保证。

1. 建立新组件

根据自顶向下的装配方法，建立的新组件有含几何对象和不含几何对象两种类型。

(1) 建立含几何对象的新组件。该方法是在装配部件中建立一个新组件，并将装配中的几

何实体添加到新组件中，具体步骤如下：

a. 打开一个含几何体的装配部件，或者先在装配部件中建立几何体。

b. 选择 Assemblies/Component/Create New，弹出分

类选择对话框。

c. 在图形窗口选择一个或多个要加到新组件中去

的几何体，单击 OK，弹出输入部件名称对话框。

d. 在部件名称对话框中输入文件名称，单击 OK，

弹出图 7-8 所示的建立新组件对话框。该对话框各选项

说明如下：

��Component name：组件名称，默认为部件存盘

文件名。

��Ref. Set name：引用集名称。

��Layer Options：层设置。

��Component Origin：组件原点采用的坐标系。

��Copy Defining Objects：关闭该选项，则与定义

对象有关的几何实体不被复制到新组件中。如果选中该选项，则从装配中将所有选中的几何

实体和定义对象复制到新组件中。

��Delete Originals：该选项决定了所选几何对象在装配文档中的原始数据删除与否。

e. 各选项设置好后，单击 OK，在装配中产生了一个含所选几何对象的新组件。

(2) 建立不含几何对象的新组件。该方法是在装配中建立不含任何对象的新组件，然后再

进行几何建模。步骤如下：

a. 打开一个装配部件，该部件可以是一个不含任何几何体和组件的新部件。

b. 选择 Assemblies/Component/Create New，弹出分类选择对话框。

c. 这时不选择任何几何体，直接单击 OK，弹出输入部件名称对话框。

d. 在部件名称对话框中输入文件名称，单击 OK，弹出图 7-8 所示的建立新组件对话框，

图 7-8 建立新组件对话框

-159-

用来设置新组件的有关信息，一般选择默认。

e. 设置后，单击 OK，则在装配中添加了一个不含任

何对象的新组件。

新组件建立后，由于不含任何对象，装配图不发生

变化。这时可改变工作部件到新组件中，进行几何建模。

2. 新组件几何对象的建立和编辑

新组件建立后，可在其中创建几何对象，有两种创

建方法：

(1) 直接建立法。如果组件间没有几何关联要求，则

改变工作部件到新组件，直接在新组件中建立和编辑几

何对象。

(2) 关联建立法。如果要求新组件与装配中其他组件

有几何关联要求，则应建立组件间的链接关系。即保持

显 示 部 件 不 变 ， 改 变 工 作 部 件 到 新 组 件 ， 选 择

Assemblies/WAVE Geometry Linker 菜单项，引用其他组

件的几何对象到工作部件。此时，弹出图 7-9 所示的

WAVE 几何链接器对话框。该对话框用于链接其他组件中的点、线、面、体等到当前工作部

件中。其上部图标用于指定链接几何对象的类型，选择图标，再在其他组件上选择相应的几

何对象，单击 Apply，则所选对象被链接到工作部件中。具体说明如下：

��Point( )。该图标用于建立链接点。

��Curve( )。该图标用于建立链接曲线。

��Sketch( )。该图标用于建立链接草图。

��Datum( )。该图标用于建立链接基准平面或基准轴。

��Face( )。该图标用于建立链接面。

��Region( )。该图标用于建立链接区域。

��Body( )。该图标用于建立链接实体。

��Mirror( )。该图标用于建立链接镜像实体。

��Routing Objects( )。该图标用于建立链接管状实体。

��At Timestamp。该选项为时间标志。选择选项，则在所选链接组件上后续产生的特征

不会体现到用链接特征建立的对象上；否则，将存在延续性。

��Blank Original。选择该项，则产生链接特征后，原对象被隐藏。

��Create Non-Associative。建立非关联特征，即产生的链接特征与原对象不关联。

7.6 引用集

1. 引用集的基本概念

装配的各部件含有草图、基准平面、几何信息及其他设计数据，如果在装配过程中将它

图 7-9 WAVE 几何链接器对话框

-160-

们全部显示出来，一方面容易混淆图形，另一方面需要占用大量内存，不利于装配工作的进

行。利用引用集可以减少这类混淆，提高机器运行速度。

引用集就是用户在零部件中定义的部分几何对象，它代表相应的零部件参加装配。引用

集可包含下列内容：零部件名称、原点、方向、几何体、坐标系、基准轴、基准平面和属性

等。引用集一旦产生，就可以单独装配到部件中，一个零部件可以有多个引用集。

每个装配件都有两个缺省的引用集：

(1) Entire Part。该缺省引用集引用各部件的全部几何数据。在添加部件到装配中时，如果

不选择其他引用集，则缺省将使用该引用集。

(2) Empty。该缺省引用集是空的引用集，即不含有任何几何对象。这时，在装配中看不

到该部件。如果部件不需要在装配模型中显示，可使用空的引用集，以提高显示速度。

2. 建立引用集

从菜单中选择 Assemblies/Reference Set，出现图 7-10 所示的引用集对话框，可以建立和

编辑引用集。

图 7-10 引用集对话框

选取 Create 图标，输入引用集名称，确定后选择要包括在引用集中的对象。在创建引用

集对话框中单击 Create Ref Set CSYS 按钮，可以定义引用集的坐标系统和原点，如图 7-11 所

示。如果 Create Ref Set CSYS 处于 No 状态，引用集将会使用默认的绝对坐标方位和原点。

如果 Create Ref Set CSYS 处于 Yes 状态，系统将会弹出坐标系统菜单定义引用集坐标方位和

用点构造器指定引用集原点，引用集的坐标方位和原点将不会影响组件在装配中的位置。

图 7-11 建立引用集对话框

-161-

3. 替换引用集

虽然引用集产生在组件部件中，但实际的应用却是在高一级的装配中，这样可以从装配

中排除不必要的对象，减少混淆，同时，它用简单的实体代替了复杂的部件能够提高系统的

性能。在装配中改变当前显示组件的引用集称为替换引用集。

替换引用集有三种方法：一是从主菜单中选取 Assemblies/Components/Replace Reference

Set，此时将出现分类选择对话框，从图形窗口选取要替换引用集的组件。此后，将弹出一个

替换引用集的对话框，选取要替换的引用集名称，单击 Apply，即可实现替换引用集。第二种

方法是先将要替换引用集的组件设定为工作部件，然后从主菜单中选取 Assemblies/Reference

Set，弹出图 7-10 所示的对话框，选取要替换的引用集，然后单击 (Set as Current)。第三种

方法是打开装配导航器，用鼠标右键选取导航器中某一个组件，从弹出菜单中选取 Replace

Reference Set，级联菜单将显示出该组件中的所有引用集，从列表中选取一个要替换的引用集，

即可改变部件在装配中的显示方式。

4. 编辑引用集

在引用集对话框（选取菜单 Assemblies/Reference Set）中，提供了对引用集进行删除、重

命名以及改变引用集包含对象等功能，如图 7-12 所示。

图 7-12 引用集对话框

7.7 装配爆炸视图

爆炸视图是在装配部件中拆分指定组件后形成的图形，这些组件按装配关系偏离原来位

置，用来清晰地显示装配关系。爆炸视图与其他用户定义的视图一样，一旦定义和命名，可

以添加到二维工程图中。爆炸视图与显示部件关联，并存储在显示部件中。

爆炸视图具有以下特征：

��可对爆炸视图中的组件进行所有的 UG 操作。

��任何对爆炸视图中组件的操作均影响到相关非爆炸视图中的组件。

删除引用集

添加对象

移去对象

引用集重命名

-162-

��可在视图中按爆炸或非爆炸两种方式显示图形。

爆炸视图也有一定的限制：

��对装配中的组件进行爆炸，但不能爆炸装配组件中的实体。

��不能脱离当前模型来输入输出爆炸视图。

一个模型可以有多个含有指定组件的爆炸视图，UG 系统中的爆炸视图的默认名称为视图

的名称加 Explode。用户也可以指定不同的名称。

1. 创建和编辑爆炸视图

在装配环境下，单击装配工具条上的爆炸视图图标 ，弹出爆炸视图工具条，如图 7-13

所示。

图 7-13 爆炸视图工具条

建立一个爆炸视图包括以下几个步骤：

(1) 在爆炸视图工具条，单击创建爆炸视图图标 ，弹出输入爆炸视图名称的对话框，

输入名称，单击 OK。

(2) 单击编辑爆炸视图图标 ，系统提示选取相应组件，选取相应组件后，弹出爆炸组

件对话框，如图 7-14 所示。在该对话框中定义 Explosion Vector（爆炸方向）和 Distance（距

离）等项参数。

图 7-14 爆炸组件对话框

��Explosion Vector：该选项为爆炸矢量，用于确定组件的爆炸方向，爆炸矢量由 3 个分

量 I、J、K 组成。

��Distance：该选项用于指定爆炸的距离。

��Point to Point：指定两点间距离作为爆炸组件移动的距离。

��Apply General Transform：该选项用通用变换方法移动组件位置。选择该选项，可使

-163-

组件在爆炸视图中旋转、移动。

(3) 设置好以上各选项后，单击 Apply，即可得到爆炸效果。

除了用编辑爆炸视图的方式建立爆炸视图外，还可以用自动爆炸组件的方式建立爆炸视

图。具体步骤如下：

(1) 在爆炸视图工具条上单击创建爆炸视图图标 ，弹出输入爆炸视图名称的对话框，

输入名称，单击 OK。

(2) 单击 Auto-explode Component 图标 ，系统提示选取相应组件。选取组件后，弹出

如图 7-15 所示的指定爆炸参数的对话框。

图 7-15 爆炸参数对话框

��若 Add Clearance 设置为 Off，则指定的距离为绝对距离。

��若 Add Clearance 设置为 On，则指定的距离为相对于有配对关系组件的相对距离。

(3) 单击 OK，即可得到爆炸效果。

2. 爆炸视图的操作

(1) 组件复位。该选项是将爆炸的组件恢复到原来的位置。可通过选择爆炸工具条的

Unexplode Component 图标 来执行该命令。

(2) 删除爆炸视图。该选项用于删除已建立的爆炸视图。通过选择爆炸工具条的 Delete

explosion 图标 来执行该命令。

(3) 显示爆炸视图。选择 Assemblies/Exploded Views/Show Explosion，在图形区中显示已

建立的爆炸视图。

(4) 隐藏爆炸视图。选择 Assemblies/Exploded Views/Hide Explosion，隐藏已建立的爆炸

视图，在图形区中显示爆炸前的状态。

(5) 隐藏组件。选择爆炸工具条的 Hide Component 按钮 ，将当前图形区中的组件隐藏。

(6) 显示组件。选择爆炸工具条的 Show Component 按钮 ，将隐藏的组件重新恢复。

7.8 装配工程图

1. 装配明细表

装配明细表是装配图上零件的列表，其中列出所用零件的名称、数量、材料等。

(1) 建立装配明细表。在主菜单上选择 Assemblies/Parts List，打开零件明细表对话框，如

图 7-16 所示。

选择 Define 按钮，定义零件明细表的字段，根据要求输入字段的名称。在该选项下可以

进行 3 种操作：添加、删除、修改明细表的字段。

-164-

系统提供 3 种字段形式：Non-Key Field（非关键字段）、Key Field（关键字段）、Quantity

Field（数量字段）。可根据内容定义不同的字段。

系统还提供明细表标题的文本格式设定。

Create 和 List 按钮分别为确定明细表的放置位置和显示列表信息。

(2) 添加零件纪录。图中，Add， Modify， Remove 分别为添加、修改和删除零件纪录。

(3) 零件排序。在 First Sort，Second Sort 中选择不同的零件排序方式。

在该对话框中还可对明细表的格式、表头等进行设置。

2. 建立装配工程图

(1) 添加装配视图。用生成工程图的方法生成装配视图，通过一些设置确定装配剖视图中

的被剖零件。

(2) 添加明细表。在 Drafting 模块下选择 Assemblies/Parts List，在对话框中选择 Create，

在工程图中确定其安放位置即可。

图 7-16 零件明细表对话框

-165-

第 8 章 实例操作

本章通过讲解构建齿轮油泵的范例，说明如何绘制齿轮油泵中的零件，并利用 Unigraphics

内置的 Assembly（装配）功能，再辅以绝对坐标（Absolute）与配合（Mate）组合方式，将各

个零件结合在一起；最后利用圆形矩阵功能，完成一个齿轮油泵实体模型的建构。

8.1 绘制齿轮油泵泵盖

(1) 建立新零件文件。启动 UG 程序后，选择 File/New 命令，打开 New Part File 对话框，

在该对话框的 Units 选项组中选中 Millimeters 单选按钮，并输入新文件名“pump_cover”后，

单击 OK 按钮，如图 8-1 所示。

图 8-1 建立新零件文件

(2) 打开应用模组中的实体模型。打开新零件文件后，选择 Application/Modeling 命令，

如图 8-2 所示。

pump_cover

-166-

图 8-2 进入 Modeling 模块

(3) 打开绘制草图平面。选择 Insert/Sketch 命令，打开绘制草图界面，进入系统默认 Sketch

Plane(XC-YC 平面)，如图 8-3 所示。

图 8-3 绘制草图平面

(4) 完成草图的绘制。显示草图平面后，接着再选择 Insert/Rectangle 命令，打开绘制矩形

对话框，并在 Point Constructor 对话框中分别输入两角点的坐标值，并按 OK 键确认，完成矩

形的绘制，如图 8-4 所示。

YC

ZC XC

-167-

图 8-4 绘制矩形

接着单击 Arc 图标并选取 Arc by 3 points 完成上下两个圆弧的绘制，如图 8-5 所示。

图 8-5 绘制圆弧

接着单击 Dimensions 图标，在弹出的 Constrains 对话框中选中 Inferred 尺寸标注方式，

在绘图区选中圆弧，在 Constrains 对话框中的尺寸表达式选项组处输入 p0 的值为 68，如

图 8-6 所示。

-168-

图 8-6 圆弧尺寸约束

接着单击 Fillet 图标，并在 Radius 光标处输入圆角半径值 15，如图 8-7，然后以顺时针

的方向选取对象，再在倒角圆弧圆心所在区域处单击鼠标左键，即完成倒圆角操作。

图 8-7 设置倒圆角

经编辑后所完成的油泵盖体截面草图如图 8-8 所示。

图 8-8 油泵盖体截面草图

-169-

(5) 图层设置。完成草图绘制后，单击工具栏上的 Finish Sketch 图标，返回到实体特征

界面。选取 Format/Layer Settings 命令，弹出 Layer Settings 对话框。在该对话框的 Work 文本

框中输入 2，并在 Layer/Status 下选中 2 Work，单击 OK 按钮，即设置图层 2 为当前工作图层，

如图 8-9 所示。

图 8-9 设置当前工作图层

(6) 完成实体特征的延展。选择 Insert/Form Feature/Extrude 命令，如图 8-10 所示。

图 8-10 实体特征的延展命令菜单

在 Extrude Body 对话框中选择 Chain Curves，进入 Chaining 对话框，然后在绘图区双击

要创建延展实体的曲线的任何一部分，单击 OK 完成选取对象，打开选择延展方式对话框。

在该对话框中选择 Direction Distance 选项，打开延展方向对话框。在接着的对话框中设置 Z

轴正向为延展方向，然后在打开的 Parameters 对话框中设置 Start Distance 为“0”，End Distance

为“7”，并单击 OK 按钮。最后在打开的对话框中选择 Create 选项，整个过程如图 8-11 所

示。

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图 8-11 延展实体操作过程

通过以上一系列操作，所生成的延展实体如图 8-12 所示。

图 8-12 延展实体

-171-

(7) 移动工作坐标。选择 WCS/Origin 命令，在弹出的 Point Constructor 对话框中输入如

图 8-13 所示的坐标值，完成坐标的移动。

图 8-13 移动工作坐标

(8) 改变工作图层。完成移动工作坐标后，选择 Format/Layer Settings 命令将图层 1 设置

为不可见，并将图层 3 设置为工作图层，如图 8-14 所示。

图 8-14 改变工作图层

(9) 绘制凸台草图。选择 Sketch 命令后，进入凸台草图的绘制，选择 XC-YC 平面为基

准平面，单击 Circle 命令，选择 Circle By Center And Diameter 命令，并在光标处输入圆心坐

标值（0，17.22）后按回车键；然后在光标处输入直径值为 32 并按回车键，以同样的方式构

-172-

建另一圆心坐标为（0，-17.22）的圆；接着绘制两条与以上所绘制的圆弧相外切的直线，选择

Edit/Edit Curve 命令，在弹出的 Edit Curve 对话框中选择 Trim Curve 图标，在绘图区中选择边

界曲线后，再选择待修剪的曲线，完成曲线的编辑，所得凸台草图如图 8-15 所示。

图 8-15 凸台草图

(10) 完成延展实体。点击工具栏上的 Finish Sketch 按钮，并设置图层 2 为工作图层，选

择 Extrude 命令，延展高度设为 25，完成凸台的构建，并将图层 3 设置为不可见，所得实体

如图 8-16 所示。

图 8-16 完成凸台的实体

-173-

(11) 移动工作坐标并创建圆柱形凸台草图。选择 Format/Layer Settings 命令，将图层 4

设置为工作图层，接着选择 WCS/origin 命令，在 Point Constructor 对话框中输入坐标值为（16，

0，-7），然后进入 Sketch 界面，并选择 YC-ZC 为基准平面，完成圆柱形凸台草图的创建，

如图 8-17 所示。

图 8-17 创建圆柱形凸台草图

返回到实体特征界面，移动工作坐标到初始位置。

(12) 转换曲线设置。选择 Edit/Transform 命令，选择 Chain 选项并在绘图区选择上一步

所绘制的圆凸台剖面线后按 OK 键，在弹出的 Transformations 对话框中选择 Mirror Through a

Plane 进入平面类型选择对话框，选择 Principal Plane 选项，接着选择 YC-ZC 主平面，再在

Transformations 对话框中选择 Copy 选项。操作过程如图 8-18(a)、(b)所示。

图 8-18(a) 转换曲线设置过程（1）

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图 8-18(b) 转换曲线设置过程（2）

(13) 完成延展实体。将图层 2 设置为工作图层，完成圆凸台实体的创建，如图 8-19 所示。

图 8-19 完成圆凸台的实体

-175-

(14) 创建各定位孔。设置图层 5 为工作图层，然后移动工作坐标至点（0，0，7），选择

Insert/Curve/Point 命令，在 XC-YC 平面上构建各个孔的中心位置（-25，25）、（-25，-25）、

（25，-25）、（25，25）、（23，40.22）、（-22，-39.22），如图 8-20 所示。

图 8-20 设置定位孔的中心位置

然后再将图层 2 设置为工作图层，接着选择 Hole 命令，点击 Countersink 按钮，在 Fillet

选项下选择 Face 选项，并选中要在其上创建孔的平面；接着设置 C-sink Diameter=15，C-sink

Angle=120，Hole Diameter=7，并按 OK 键确定；再接着在 Positioning 对话框中选择 Point onto

Point 方式；最后在所选平面上选中圆心点即可。再以同样的方式构建其他孔，如图 8-21 所示。

图 8-21 构建定位孔

-176-

构建完各孔后，将图层 5 设置为不可见，所完成的实体如图 8-22 所示。

图 8-22 构建定位孔后的实体

(15) 构建阶梯形孔。将图层 5 设置为工作图层，选择 Insert/Curve/Point 命令，在 Point

Constructor 对话框中输入定位要构建的孔的中心位置（-29，0，13）；接着选择 Insert/Form

Feature/Hole 命令，并点击 Counterbore 按钮，在文本框中输入：C-Bore Diameter=15，C-Bore

Depth=32，Hole Diameter=10，Hole Depth=50，Tip Angle=120，并按 OK 键确认；接着在定位

方式对话框中选择 Point To Point 定位方式，完成阶梯孔的构建。再以同样方式生成底面上各孔。

(16) 构建倒角。选择 Insert/Feature Operation/Chamfer 命令，在弹出的 Chamfer 对话框中

按 Offset Angle 按钮；接着在绘图区选择要倒角的边并按 OK 键，在下一级对话框中输入如图

8-23 所示的数值即可。

图 8-23 构建倒角

-177-

(17) 构建螺纹。选择 Thread 命令，在 Thread Type 选项下选择 Detailed 模式；然后选择

要在其上创建螺纹的表面，并在文本框中输入：Major Diameter=18，Length=14，Pitch=3，

Angle=60，并按 OK 键确认，如图 8-24 所示。

图 8-24 构建螺纹

(18) 完成圆角特征。单击 Edge Blend 命令，在 Filter 选项下选择 Edge 选项；然后在 Default

Radius 下文本框内输入半径值为 2，选择要倒圆角的边并按 OK 键确认，完成的油泵泵盖如图

8-25 所示。

图 8-25 完成的油泵泵盖

(19) 保存文件。完成油泵泵盖的绘制后，选择 File/Save 命令，打开选择保存方式子菜单，

在该对话框中选择 All Parts 命令，即可保存油泵泵盖零件。

-178-

8.2 绘制齿轮油泵泵体

(1) 创建泵体草图。打开新零件文件并命名为“pump_base”后，选择 Application/Modeling

命令，选择 Insert/Sketch 命令，打开绘制草图界面，进入系统默认的 Sketch Plane(XC-YC 平

面)平面；接着再选择 Insert/Rectangle 命令，打开绘制矩形对话框，并在 Point Constructor 对

话框中输入两角点的坐标值完成矩形的绘制；接着单击 Arc 图标并选取 Arc by 3 points 完成上

下两个圆弧的绘制；接着单击 Dimensions 图标，在弹出的 Constrains 对话框中选中 Inferred

尺寸标注方式，在绘图区选中圆弧，在 Constrains 对话框中的尺寸表达式选项组处，输入 p0

值为 68；接着单击 Fillet 图标，设置圆角半径 Radius 为 15，然后以顺时针的方向选取对象，

再在倒角圆弧圆心所在区域处单击鼠标左键，即完成倒圆角操作；创建同泵盖一样的草图。

(2) 延展实体。创建好草图后，单击 Finish Sketch 按钮，选择 Extrude 命令，选择上一步

所绘制的图线，并设置 End Distance 为 36。

(3) 移动工作坐标并创建截面草图。移动工作坐标到点（0，0，36），并构建如图 8-26

所示的草图。

图 8-26 创建截面草图

(4) 延展实体特征。选择上一步所建曲线，设置 End Distance 为 28，按下 Unit 选项，即

完成如图 8-27 所示的实体特征。

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图 8-27 延展实体

(5) 构建底座截面草图。将图层 4 设置为工作图层，进入 Sketch 界面，在基准平面对话

框中选择 Datum Plane 选项，接着选择 Datum Plane Dialogue 命令，在接下来的 Datum Plane

对话框中选择 Point And Direction 构建平面方式，并在 Inferred Point 选项栏中选择 Point

Constructor 构建点方式，接着在 Point Constructor 对话框中输入如图 8-28 所示的数值并按 OK

确认，接着进入下一级对话框后选中该点并确认即可。

图 8-28 构建底座截面草图

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新确立的基准平面与工作坐标系的相对位置如图 8-29 所示。

图 8-29 基准平面与工作坐标系的相对位置

由此，用户可以在新基准平面上创建二维草图，而不必在确立点或线等基本元素时必须

输入三维坐标才能完成。

(6) 延展底座特征。构建完底座截面草图后，将图层 2 设置为工作图层，并选择 Extrude

命令，选中将刚才所绘制的截面图，设置 End Distance 为 60，按下 Unit 选项，如图 8-30 所示。

图 8-30 延展底座

(7) 绘制加强筋截面。选择 Sketch 命令，在默认基准平面上绘制加强筋截面草图，因为

该加强筋是连接凸台和底面的，因此若由延展生成仅需要保证其宽度为 10 即可，长度方向上

可以嵌入到凸台和底座内，所绘制的截面草图如图 8-31 所示。执行 Extrude 命令，并设置

End Distance 为 10，即可生成加强筋。

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图 8-31 绘制加强筋截面

(8) 构建泵体槽形截面。移动工作坐标系到点（0，0，-36），并将图层 1 设置为工作图

层，所绘制草图如图 8-32 所示。

图 8-32 构建泵体槽形截面

(9) 生成油泵槽。选择 Extrude 命令，选中上一步所绘制的截面曲线，设置延展距离为 25，

并在结合方式对话框中选择 Subtract 命令即可。

(10) 完成其他特征构建。在泵体截面上打出与泵盖上相配合的螺纹孔和定位销孔，以及

底座上的安装孔，并完成倒角特征，所构建的实体如图 8-33 所示。

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图 8-33 构成其他特征（螺纹孔、定位销孔、安装孔等）

8.3 绘制螺栓

(1) 打开新零件文件。打开 New Part File 对话框，在该对话框中的 Units 选项组中选中

Millimeters，再输入新文件名为“pump_bolt”，单击 OK 按钮。

(2) 打开应用模块中的实体模型。打开新零件文件后，选择 Application/Modeling 命令，

激活与实体模型有关的菜单命令和工具栏。

(3) 绘制六边形草图。选择实体模型后，选择 Insert/Curve/Polygon 命令，打开设置多边

形参数的 Polygon 对话框，设置 Number of Sides 为 6，单击 OK 按钮，打开构建方式对话框；

在该对话框中单击 Inscribed Radius 按钮，打开参数设置对话框；在该对话框中输入“Inscribed

Radius=13.5，Orientation Angle=0”后，单击 OK 按钮，打开 Point Constructor 对话框；在该

对话框中单击 Reset 按钮即可，如图 8-34 所示。

图 8-34 绘制六边形部分参数设置

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绘制的六边形草图如图 8-35 所示。

图 8-35 六边形草图

(4) 延展实体。绘制完六边形草图后，选择 Insert/Form Feature /Extrude 命令，打开选择

图元形式对话框；单击 Chain Curve 按钮后，利用鼠标选取六边形的任一边线，然后双击鼠标

左键连接六边形剖面；接着单击 OK 按钮，打开选择延展方式对话框；在该对话框中单击

Direction Distance 按钮，然后单击 OK 按钮，打开选择方向对话框，选择默认方向即 Z 轴正

向；单击 OK 按钮，打开参数设置对话框，设置 End Distance 为 6，然后单击 OK 按钮延展实

体，如图 8-36 所示。

图 8-36 延伸参数设置

完成的延展实体如图 8-37 所示。

图 8-37 延展实体

-184-

(5) 创建螺帽倒角圆形草图。选择 Insert/Curve /Basic Curves 命令，打开 Basic Curve 对话

框；在该对话框中单击 Circle 图标后，在 Point Method 下拉列表中选择 Point Constructor 图标，

打开 Point Constructor 对话框；在该对话框中的 Base Point 选项中设置圆心的坐标为“XC=0，

YC=0，ZC=0”，然后单击 OK；接着在 Point Constructor 对话框上单击 Control Point 图标，

然后用鼠标选取六边形的任一边，以设置半径的点坐标；再单击 OK，如图 8-38 所示。

图 8-38 螺帽倒角圆形参数设置

所建的圆形草图如图 8-39 所示。

图 8-39 圆形草图

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(6) 移动工作坐标系。完成圆形草图的绘制后，选择 WCS/Origin 命令，打开 Point

Constructor 对话框；在该对话框中单击六边形棱柱实体的两条边线，单击 OK 系统将移动工

作坐标到指定位置。

(7) 旋转工作坐标系。完成移动工作坐标后，选择 WCS/Rotate 命令，打开旋转工作坐标

对话框；在该对话框中选中-ZC Axis：YC-XC 单选按钮，设置反转 Z 轴-Y 轴转向 X 轴；接

着再设置 Angle 为 30，确定旋转角度，单击 OK 按钮，旋转后坐标位置如图 8-40 所示。

图 8-40 旋转工作坐标系的草图

(8) 绘制螺帽倒角草图。旋转工作坐标系后，在主菜单选择 Insert/Curve/Basic Curve 命令，

打开 Basic Curve 对话框；在该对话框中单击 Line 图标后，在 Point Method 选项组的下拉菜单

中设置 Point Constructor 为选点模式；然后打开 Point Constructor 对话框，在该对话框中的 Base

Point 选项组中输入坐标值为“XC=0，YC=0，ZC=0”后，单击 OK 按钮；接着将该点作为

起始点，输入其他各点的坐标值为：（0，1.73205，0）、（0，0，1）、（0，0，0）。输入

完成后，在窗口中将显示绘制完成的螺帽倒角草图，如图 8-41 所示。

图 8-41 绘制螺帽倒角草图

(9) 移动工作坐标。完成螺帽倒角剖面绘制后，选择 WCS/Origin 命令，打开 Point

Constructor 对话框。在该对话框中单击 Arc/Ellipse/Sphere Center 图标，接着选取圆形草图的

边线，单击 OK 按钮，移动工作坐标系到指定位置。

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(10) 完成旋转并剪除实体特征。选择 Insert/Form Feature /Revolve 命令，打开选择图元形

式的 Revolve Body 对话框；选择上一步所做的螺帽倒角截面的边线，然后单击 OK 按钮，打

开创建旋转体形式对话框；在该对话框中单击 Axis Angle 按钮后，单击 OK 按钮，打开选择

旋转轴方向的 Vector Constructor 对话框；在该对话框选择 Z 轴正向作为旋转方向，单击 OK

后，弹出选择旋转轴参考点的参数对话框；在该对话框中设置 End Angle 为 360，打开 Boolean

Operation 对话框；在该对话框中单击 Subtract 按钮即可完成剪除实体，如图 8-42 所示。

图 8-42 旋转并剪除实体特征

(11) 创建圆柱体。选择 Insert/Form Feature/Cylinder 命令，打开选择创建圆柱体方式的

Cylinder 对话框；在该对话框中单击 Diameter Height 按钮后，打开 Vector Constructor 对话框；

在该对话框中单击＋ZC Axis 按钮后，打开参数对话框；在该对话框中将 Diameter、Height

分别设置为 27、33，然后单击 OK 按钮，打开 Point Constructor 对话框；在该对话框的 Base Point

选项组中设置（0，0，0）后，单击 OK 按钮，打开 Boolean Operation 对话框；在该对话框中

单击 Unit 选项，如图 8-43 所示。

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图 8-43 创建圆柱体

(12) 创建切槽特征。完成圆柱体的创建后，在主菜单中选择 Insert/Form Feature /Groove

命令，打开选择创建旋槽型形式的 Groove 对话框；在该对话框中单击 Rectangular 按钮后，

单击 OK 按钮，打开选择图元形式的 Rectangle Groove 对话框；选择圆柱体表面后，打开参数

设置对话框； 在该对话框中将 Groove Diameter、Width 分别设置为 23、3，然后单击 OK 按

钮；接着弹出定位旋槽位置的 Position Groove 对话框，利用鼠标选择与旋槽平行的圆柱顶面

的边线，再选择旋槽的边线，打开表达式对话框，在该对话框中指定尺寸为 24，然后单击 OK

按钮，如图 8-44 所示。

图 8-44 创建切槽特征

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完成的实体特征如图 8-45 所示。

图 8-45 螺栓实体特征

(13) 完成倒角特征。完成切槽创建后，选择 Edge Chamfer 命令，打开创建倒角的 Chamfer

对话框；在该对话框中单击 Offset Angle 按钮，打开选择要倒角的对象对话框；利用鼠标选中

圆柱顶面的边线，单击 OK 按钮，打开尺寸设置对话框，将 Offset 和 Angle 分别设置为 1.5、

45，然后单击 OK 按钮，如图 8-46 所示。

图 8-46 倒角特征参数设置

(14) 创建螺纹特征。选择 Thread 命令，打开创建螺纹的 Thread 对话框；在该对话框的

Thread Type 选项组中选中 Detailed 单选按钮，利用鼠标单击圆柱表面，系统将自动检测螺纹

的参数，设置 Pitch 为 3，单击 OK 按钮，完成的实体如图 8-47 所示。

图 8-47 创建螺纹特征

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(15) 生成中心孔特征。完成螺纹创建后，选择 Hole 命令，在弹出的 Hole 对话框中单击

Simple 按钮，并在 Filter 选项组下选择 Face 选项，并设置 Diameter 为 16，然后用鼠标单击螺

栓头顶面再单击 OK 按钮，打开 Position 对话框；在该对话框中单击 Point To Point 单选按钮，

然后在图形上用鼠标单击圆形边线，打开 Set Arc Position 对话框；在该对话框中单击 Arc

Center 单选按钮，即可完成螺栓构建，如图 8-48 所示。

图 8-48 完成构建的螺栓

8.4 装配齿轮油泵

(1) 打开新零件文件。选择 File/New 命令，打开 New Part File 对话框，在该对话框中的

Units 选项组中选中 Millimeters 单选按钮，输入新文件名“pump_assm”，单击 OK 按钮。

(2) 加入泵体和齿轮轴 1。选择 Application/Assemblies 命令，进入 Assembly 界面；选择

Assembly/Components/Add Existing 命令，系统将显示 Select Part 对话框，在该对话框中的

Choose Loaded Part 列表框中选择齿轮泵体零件，单击 OK 按钮；打开 Add Existing Part 对话框，

再单击 OK 按钮；打开 Point Constructor 对话框，设置加入的零件在原点上，单击 OK 按钮，即

可完成加入齿轮泵体，再以相同的方式加入齿轮轴 1 零件。图 8-49(a)为加入泵体和齿轮轴 1 所需

运行的相关命令。图 8-49(b)为相关参数的设置。图 8-50 显示泵体和齿轮轴 1 已被加入到文件中。

图 8-49(a) 加入零件命令菜单

-190-

图 8-49(b) 加入零件参数设置

图 8-50 泵体和齿轮轴 1

(3) 装配泵体和齿轮轴 1。选择主菜单 Assemblies/Components/Reposition Component 命令，

打开选择零件对话框；选择齿轮轴 1 零件，单击 OK 按钮，打开 Reposition Component 对话框；

在该对话框中单击 Point To Point 单选按钮，打开 Point Constructor 对话框；在该对话框中单

击 Arc/Ellipse/Sphere Center，再选择齿轮端面中心，然后在泵体上选择重合点，并单击 OK 即

可。图 8-51 为装配参数设置过程。图 8-52 为装配好齿轮轴 1 的油泵。

-191-

图 8-51 装配参数设置

图 8-52 装配好齿轮轴 1 的油泵

(4) 加入齿轮轴 2。选择主菜单 Assemblies/Components/Add Existing 命令，打开选择 Select

Part 对话框；在该对话框中的 Choose Loaded Part 列表框中选择齿轮轴 2 零件后，单击 OK 按

钮；打开 Add Existing Part 对话框，单击 OK 按钮；打开 Point Constructor 对话框，在绘图区

-192-

用鼠标任意选取要放置的位置后，即可完成加入零件，如图 8-53 所示。

图 8-53 加入齿轮轴 2

(5) 装配齿轮轴 2。选择主菜单 Assemblies/Components/Mate Components 命令，打开

Mating Conditions 对话框；在该对话框的 Mating Type 选项组中选中 Mate 图标按钮，将配合

类型定义为装配；然后在 Filter 下拉列表框中单击 Face 图标，设置筛选类型为“表面”；然

后选取两个零件要结合的表面，由于齿轮装配要达到轮齿之间的正确啮合，因此对齿轮进行

适当旋转，又由于该零件需要一个以上的约束条件才能完成装配，因此还需要选择 Align 类

型，选择边线装配。图 8-54 为装配齿轮轴 2 时的参数设置。图 8-55 为装配好齿轮轴 2 的油泵。

图 8-54 装配参数设置

-193-

图 8-55 装配好齿轮轴 2 的油泵

(6) 加入垫片。操作方法同(4)。结果见图 8-56。

图 8-56 加入垫片

(7) 装配垫片。操作方法同(5)。

(8) 加入泵盖。操作方法同(4)。结果见图 8-57。

图 8-57 加入泵盖

-194-

(9) 装配泵盖。操作方法同(5)。图 8-58 为装配好泵盖的油泵。

图 8-58 装配好泵盖的油泵

(10) 总体装配。以相同的方法即可将该齿轮油泵的其他零件按一定的位置要求完成装

配，最后所完成的总装图如图 8-59 所示。

图 8-59 装配完成的油泵

8.5 爆炸图

爆炸图是装配模型中组件按装配关系偏离原来位置的拆分图形。爆炸图的创建可以方便

用户查看装配中的零件及其相互之间的装配关系。

爆炸图在本质上也是一个视图，与其他用户定义的视图一样，一旦定义和命名就可以添

-195-

加到其他图形中。爆炸图与显示部件关联，并存储在显示部件中。用户可以在任何视图中显

示爆炸图形，并对该图形进行任何 UG 的操作，该操作也将同时影响到非爆炸图形中的组件。

1. 建立爆炸图

在装配工具栏中选择 Exploded View 命令，将弹出一个“爆炸图编辑”工具栏，该工具

栏包含所有的爆炸图创建和设置选项。同时，用户也可以在 UG/Assemblies 的主界面中选择

Assemblies/Exploded View 下拉菜单中的各项命令，来完成爆炸图的各种操作。

用户可以在爆炸图编辑工具栏中点击 Create Explosion 按钮，将会弹出“创建爆炸图”对

话框，要求用户为新的爆炸图命名。输入新的爆炸图名称后，单击 OK 按钮，即完成了一个

新的爆炸图的建立，如图 8-60 所示。

图 8-60 建立新爆炸图

2. 创建爆炸效果

新的爆炸图建立后，该工具栏中的其他选项将被自动激活。在 UG/Assemblies 中爆炸图

爆炸效果的创建方式为自动爆炸，点击“爆炸图编辑”工具栏中的 Auto-Exploded Components

按钮，将会打开一个“类选择”对话框，在该对话框中选择 Select All 选项，单击 OK 按钮完

成对整个装配的选择。系统将会弹出一个“爆炸距离设置”对话框，在该对话框中输入爆炸

距离值 50，同时选择 Add Clearance 选项，完成爆炸效果设置，如图 8-61 所示。设置完成后

单击 OK 按钮，在 UG 的图形窗口中将自动显示爆炸后的效果，如图 8-62 所示。

图 8-61 爆炸效果设置

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图 8-62 爆炸效果图

3. 爆炸图的编辑

完成自定义爆炸后，用户还可以根据需要进一步对各个零件的相对位置进行调整，以达

到最佳的表现装配结构的爆炸图。

在“爆炸图编辑”对话框中点击 Edit Explosion 按钮，系统将打开一个“类选择”对话框，

利用选择球在图形窗口种选择需要进行调整的组件，如图 8-63 所示。

图 8-63 类选择对话框

为了调整两个没有自动炸开的组件的位置，选择其中一个组件，同时，在 Class Selection

对话框中点击 OK 按钮。系统将会自动打开“爆炸组件”对话框，该对话框允许用户设置所选

组件的爆炸方向和距离。为了增加两个组件的距离，必须在轴向进行进一步的爆炸，用户可以

在方向矢量的设置中控制爆炸方向为 I=0，J=1，K=0；在爆炸距离设置的文本框中输入爆炸的

距离值为-40，设置完成后，单击 Apply 按钮，就可以实现该组件位置的调整，如图 8-64 所示。

按照上述操作方法，对位置不合适的组件都进行进一步的调整直至得到最理想的爆炸效

果。

-197-

图 8-64 调整组件

-198-

附录 1 Unigraphics NX 工具条图标索引

附录 1.1 实体建模(Modeling)

1. 标准(Standard)工具条

图标分别为：New（打开新文件）；Open（打开已存在文件）；Save（保存文件）；Print

（打印文件）；Cut（剪切）；Copy (复制)；Paste (粘贴)；Delete（删除）；Undo（撤销）；

Transform (变换)；Properties (属性)；Information (信息)；On Context Help (有关上下文帮助)；

Documentation (手册)。

2. 窗口(View)工具条

图标分别为：Refresh（刷新视图）；Fit（吻合视图）；Fit View To Selection（将视图拟

合到选中的区域）；Zoom（局部放大）；Zoom In/Out（远近缩放）；Rotate（旋转）；Pan

（平移）；Navigate（浏览）；Perspective（透视）；Restore(恢复)；Save View As(视图另存

为)；Visible Hidden Edges（可见隐藏线）/Gray Hidden Edges（灰淡隐藏线）/Dashed Hidden Edges

（虚线隐藏线）/Invisible Hidden Edges（不见隐藏线）；Shaded(完全涂彩)/Partially Shade（局

部涂彩）/Face Analysis Display（表面分析显示）/Studio Display（工作室显示）；Wireframe(线

框结构)；Trimetric(等斜视图)/Isometric(等角视图)/Top(俯视图)/Front(前视图)/Right(右侧视

图)/Back(后视图)/Bottom(仰视图)/Left 左视图）。

3. 视觉效果(Visualization)工具条

图标分别为：Basic Lights（基本光）；High Quality Image（高品质图像）； Animate（动

态显示）；Navigation Options(浏览选项)；Section(断面)；Export TIFF(输出 TIFF)；Export GIF(输

出 GIF)；Export JPEG(输出 JPEG)；Export PNG(输出 PNG)；Visualization Preferences(视觉效

果参数)；Random Color Display(随机颜色显示)；Shuffle Random Color(改变随机颜色)；Face

Edges(面的边)；Facet Edges(面片的边)；Use System Render Color Palette（使用“系统渲染调

色板”）；Use System Wireframe Color Palette(使用“系统线框调色板”)。

-199-

4. 选择（Selection）工具条

图标分别为：Select General Objections（选择通用几何体）；Select Features（选择特征）；

Select Components(选择组件)；Component(组件表列)； Color(选择颜色)； All(颜色表列)；

Reset(重新设置)；Class Selection(分类选择)；Select All（全选）；Deselect All（全不选）；

Restore（恢复）； Name Selection（名称选择）；Find In Navigator（在导航器查找）；Up One

level（向上一级）；Shaded Views Edge Highlight（着色的视图边高亮显示）； Analysis Views

Edge Highlight（分析视图边高亮显示）。

5. 使用程序(Utility)工具条

图标分别为：Work Layer（工作图层）；Layer Settings（图层设置）；Layer Visible In View

（视图区的层显示状态）；Layer Category（图层组）；Move To Layer（图层移至）；Copy To

Layer(复制到图层)；WCS Dynamics (动态坐标系)；WCS Origin（工作坐标原点）；Rotate WCS

（旋转工作坐标）；Orient WCS（工作坐标系方向）；Change WCS XC Direction（改变工作

坐标 X 轴方向）； Change WCS YC Direction（改变工作坐标 Y 轴方向）；Display WCS(显

示工作坐标系)；Save WCS（保存工作坐标系）；Edit Object Display（编辑对象显示）；Blank

（隐藏）；Reverse Blank All（切换显示与隐藏）；Unblank Selected(不隐藏所选的⋯⋯)；Unblank

All Of Type（不隐藏所有该类型）；Unblank All Of Part(不隐藏所有组件)；Unblank By Name

（按名称显示）。

6. 分析(Analysis)工具条

图标分别为：Screen Distance（屏幕距离）；Screen Angle（屏幕角度）；Distance（距离）；

Angle（角度）；Deviation Analysis（偏差分析）；Adjacent Edges Deviation（相邻边偏差）；

Change VDA-4995 Compliance（检查 VDA-4955 一致性）；Strength Wizard（强度向导）；

Optimization Wizard（优化向导）。

7. 分析外形(Analyze Shape)工具条

图标分别为：Deviation Gauge（偏差度量）；Section Analysis（截面分析）；Grid Section

-200-

Analyze（网格截面分析）；Show Hidden Analysis Objects（显示隐藏分析对象）；Draft Analysis

（拔模角度分析）；Curve Analysis-Poles（曲线分析－顶点）；Curve Analysis-Combs（曲线

分析－曲率梳）；Curve Analysis-Combs Options�（曲线分析－曲率梳选项）；Curve Analysis-Peaks（曲线分析－峰）；Curve Analysis-Peaks Options�（曲线分析－峰选项）；Curve Analysis-Inflections（曲线分析－拐点）；Curve Analysis-Inflections Options�（曲线分析－拐

点选项）；Curve Analysis-Graph（曲线分析－图表）；Curve Analysis-Graph Options�（曲线

分析—图表选项）；Curve Analysis-Output Listing（曲线分析－输出列表）；Curve Analysis-Output Listing Options�（曲线分析－输出列表选项）；Face Analysis-Radius（面分析－半径）；Face Analysis-Reflection （ 面 分 析 － 反 射 ） ； Face Analysis-Slope （ 面 分 析 － 斜 率 ） ； Face Analysis-Distance（面分析－距离）。

8. 形象化渲染(Visualize Shape)工具条

图标分别为：High Quality Image（高质量图片）；Artistic Image（艺术图像）；

Materials/Textures（材料/结构）；Advanced Lights（高级光）；Visual Effects（视觉效果）；

Start Shade（开始渲染）；Erase Shade（擦除渲染）；Preview Shade（着色预览）；Raster Image（光栅图片）。

9. 智能模型(Smart Models)工具条

图标分别为：Product Definition Editor（产品定义编辑器）；Product Definition Information（产品定义信息）；Geometric Tolerancing（几何公差）；Geometric Tolerancing Search（几何

公差搜索）； Geometric Tolerancing Associated（关联的几何公差）； Geometric Tolerancing List All（列出所有的几何公差）。

10. 应用程序(Application)工具条

图标分别为：Modeling（建模）；Shape Studio（工业设计）；Drafting（制图）；Manufacturing（加工）；Structures（结构）；Motion（运动）；Routing Base（布管基体）；Assemblies（装

配）；Knowledge Fusion（知识融接）；Gateway（基本环境）。

11. 曲线(Curve)工具条

图标分别为：Basic Curves（基本曲线）；Spline（样条曲线）；Spline By Points（依点创

-201-

建样条曲线）；Spline By Poles(由控制点生成样条曲线)；Point（定义点）；Point Set（定义

点集）；Curve Chamfer（曲线倒角）；Rectangle（矩形）；Polygon(多边形)；Ellips(椭圆)；

Parabola(抛物线)；Hyperbola(双曲线)；General Conic（圆锥曲线）；Helix（螺旋线）；Law Curve

（法则曲线）；Offset Curve（曲线编置）；Bridge Curve（桥接曲线）；Simplify Curve（简

化曲线）；Join（接合）；Project（投影曲线）；Combined Projection（接合曲线投影）；Intersection

Curve（交集曲线）；Section Curve（截面曲线）；Extract Curve(析出曲线)；Offset In Face(沿

面偏移)；Wrap/Unwrap(缠绕/展开)；Line(直线)；Arc/Circle(圆弧/圆)；Plane(平面)。

12. 曲线编辑（Edit Curve）工具条

图标分别为：Edit Curve（编辑曲线）；Parameters（编辑曲线参数）；Trim（裁剪曲线）；

Trim Corner（裁剪角）；Divide（分割曲线）；Fillet（编辑圆角）；Stretch（拉伸曲线）；

Arc Length（编辑弧长）。

13. 实体特征(Form Feature)工具条

图标分别为：Sketch（草图模式）；Edit Pre-V13 Sketch （编辑 Pre-V13 草图模式）；Extruded

Body（延伸体）；Revolved Body（旋转体）；Sweep Along Guide（沿轨迹扫描实体）；Tube

（管体）；Hole（孔）；Boss（凸台）；Pocket（型腔）；Pad（凸垫）；Slot（键槽）；Groove

（沟槽）；User Defined Feature（用户自定义特征）；Extract Geometry（抽出几何对象）；

Sheet From Curves（曲线构面）；Bounded Plane（边界平面构面）；Thichen Sheet（薄体增厚）；

Sheets To Solid Assistant（薄体-实体辅助）；Datum Plane（基准平面）；Datum Axis（基准轴）；

Datum CSYS（基准坐标系）；Block（矩形块）；Cylinder（圆柱体）；Cone（圆锥体）；Sphere

（球体）。

14. 实体运算(Feature operation)工具条

图标分别为：Taper（拔模）；Edge Blend（边倒圆）；Face Blend（面倒圆）；Soft Blend（软

倒圆）；Edge Chamfer（倒斜角）；Hollow（抽薄壳）；Thread（螺纹）；Instance Feature(复制

实体)；Sew(缝合)；Patch Body(修补形体)；Simplify Body（简化形体）；Wrap Geometry（包覆几

何）；Offset Face（表面偏移）；Scale Body（比例缩放）；Trim Body（修剪形体）；Split Body

（分割形体)；Unite（结合）；Subtract（减除）；Intersect（交集）；Promote Body（进升实体）。

-202-

15. 实体编辑(Edit Feature)工具条

图标分别为：Edit Feature Parameters（编辑参数）；Edit Positioning（编辑定位尺寸）；

Move Feature（移动特征）；Reorder Feature（特征顺序重排）；Replace Feature（更换特征）；

Suppress Feature（抑制特征）；Unsuppress Feature（解除特征抑制）；Suppress By Expression

（以表达式抑制特征）；Remove Parameters（删除参数）；Edit Solid Density（编辑实体密度）；

Delayed Update On Edit(编辑时暂缓更新)；Update(更新)；Feature Playback（特征回放）。

16. 曲面特征(Free Form Feature)工具条

图标分别为：Through Points（依定义点）；From Poles（依控制点）；From Point Cloud

（点云构面）；Ruled（规则面）；Through Curves（通过曲线）；Through Curves Mesh（编

织曲面）；Swept（扫描曲面）；Section（截面体）；Bridge（桥接片体）；N-Sided Surface

（N 边的曲面）；Extension（薄体延伸）；Law Extension（法则延伸）；Enlarge（扩大）；

Offset Surface（薄体偏移）；Rough Offset（粗略偏移）；Quilt（融合曲面）；Global Shaping

（全局修整）；Trimmed Sheet（修剪薄体）；Fillet Surface（薄体圆角）；Midsurface（中立

面）；Foreign（麦道专用面）。

17. 编辑曲面特征(Edit Free From Feature)工具条

图标分别为：Move Defining Point（移动定义点）；Move Pole（移动控制点）；Isoparametric

Trim/Divide（等参数修剪/分割）；Sheet Boundary（薄体边界）；Change Degree(改变次方)；

Change Stiffness(改变刚性)；Change Edge(改变边界)；Reverse Normal(反转正交方向)。

18. 自由外形(Free Form Shape)工具条

图标分别为：Swoop（波浪形面）；Studio Surface 1×1（工作室曲面 1×1）； Studio Surface

1×2（工作室曲面 1×2）； Studio Surface 2×0（工作室曲面 2×0）； Studio Surface 2×2（工

作室曲面 2×2）； Studio Surface n×n（工作室曲面 n×n）；Styled Blend（样式过渡）；Deform

Sheet（曲面变形）；Transform Sheet（变换薄体）；X-Form（X-成形）；Match Edge（匹配

边界）；Curve On Surface（曲面上的曲线）；Shape By Template（样板外形）。

-203-

19. 钣金特征(Sheet Metal Feature)工具条

图标分别为：Flange（弯边）；Inset Flange（内嵌弯边）；Profile Flange（轮廓弯边）；

Multibend Bracket（多折弯托架）；General Flange（通用弯边）；Sheet Metal Bridge（钣金桥

接）；Bead（筋）；Sheet Metal Punch（钣金冲压）；Sheet Metal Hole（钣金冲孔）；Sheet Metal

Slot（钣金开槽）；Sheet metal Cutout（钣金裁剪）；Sheet Metal Corner（钣金角）；Sheet Metal

Relief（钣金缺口）；Sheet Metal Solid Punch（钣金实体冲压）；Bend（折弯）；Unbend/Rebend

（取消折弯/重新折弯）；Metaform（钣金成形）；Form/Unform（成形/展开）；Sheet Metal Bracket

（钣金托架）；Sheet Metal Joggle（钣金台阶）；Sheet Metal Routed Relief(钣金布管缺口)；

Sheet Metal Strain（钣金应变）。

20. 建模切换(Modeling Toggles)工具条

图标分别为：Standard Toolbar（标准工具条）；View Toolbar（视图工具条）；Visualization

Toolbar（视觉效果工具条）；Selection Toolbar（选择工具条）；Utility Toolbar 通用工具条；

Analysis Toolbar（分析工具条）；Analyze Shape Toolbar（分析外形工具条）；Visualize Shape

Toolbar（形象化渲染工具条）；Knowledge Fusion Toolbar（知识融接工具条）；Smart Models

Toolbar（智能模型工具条）；Application Toolbar（应用程序工具条）；Curve Toolbar（曲线

工具条）；Edit Curve Toolbar（编辑曲线工具条）；Form Feature Toolbar（实体特征工具条）；

Feature Operation Toolbar（实体运算工具条）；Edit Feature Toolbar（实体编辑工具条）；Free

Form Feature Toolbar（曲面工具条）；Edit Free Form Feature Toolbar（编辑曲面工具条）；Free

Form shape Toolbar（自由外形工具条）；Sheet Metal Feature Toolbar（钣金特征工具条）；

Die Engineering Toolbar（冲压工程工具条）；Die Design Toolbar（冲模设计工具条）；Direct

Modeling Toolbar（直接建模工具条）。

附录 1.2 装配（Assemblies）

1. 装配浏览器（Assembly Navigator）工具条

图标分别为：Include Suppressed Components（包含被抑制的组件）；WAVE Mode（WAVE

模式）；Filtering Mode（过滤模式）；Find Selected Component（查找选定组件）；Find Work

-204-

Part（查找工作组件）； Collapse All (全部折叠)； Expand All (全部展开)；Expand To Selected

（展开至选择的）；Expand To Visible（展开至可见的）；Expand To Work（展开至工作的）；

Expand To Loaded (展开至载入的)； Pack All (全部打包)； Unpack All (全部拆包)； Export To

Browser (输出至浏览器)； Update Structure (全部更新)。

2. 装配（Assemblies）工具条

图标分别为：Find Component（查找组件）；Open Component（打开组件）；Open By Proximity

（按逼近范围打开）；Isolate Component（分离组件）；Show Product Outline（显示产品外形）；

Save Context（保存上下文）；Restore Context（恢复上下文）；Add Existing Component（加

入已有组件）； Create New Component (创建新组件)； Create Component Array (生成组件阵

列)； Substitute Component (替换组件)； Mate Component (匹配组件)； Reposition Component

(组件重定位)； Reference Set （引用集列表）；Replace Reference Set (替换引用集)； Exploded

Views (爆炸视图)； Assembly Sequences (装配次序)；Make Work Part (使成为工作部件)； Make

Displayed Part (使成为显示部件)； WAVE Geometry Linker (WAVE 几何联接器)； Check

Clearances (间隙分析)。

3. 爆炸视图（Exploded Views）工具条

图标分别为：Create Explosion（生成爆炸图）；Edit Explosion（编辑爆炸视图）；Auto-Explode

Component（自动爆炸组件）；Unexplode Component（组件复位）；Delete Explosion（删除

爆炸图）；Work View Explosion（工作爆炸图列表）；Hide Component（隐藏组件）；Show

Component（显示组件）。

4. 装配序列 (Assembly Sequencing)工具条

图标分别为：Create Sequences (生成序列)； Set Context Sequence (设置上下文序列)；

Sequence Properties (序列特性)； Assemble Step (装配步骤)； Disassemble Step (拆下步骤)；

Camera Step (摄像机步长)； Assemble As Group (装配成组)； Disassemble As Group (拆卸成

组)； Step Properties (步骤特性)； Make Current Step (执行当前步骤)； Delete (删除)； Find In

Sequence (在次序中查找)； Show All Sequences (显示所有次序)； Rewind To First (返回至第

-205-

一个)； Step Reverse (反向跳进)； Reverse Play (反向播放)； Play (播放)； Step Forward (向

前跳进)； Forward To Last (前进到最后)； Stop (停止)； Playback Speed (回放速度)。

附录 1.3 工程图(Drafting)

1. 布图(Drawing Layout)工具条

图标分别为：New Drawing（新增图面）；Open Drawing（打开图面）；Delete Drawing

（删除图面）；Edit Drawing（编辑图面）；Update Views（更新视图）；Add View To Drawing

（添加视图）；Break-Out Section（局部剖面视图）；Broken View（断裂视图）；Move/Copy

View（移动/复制视图）；Align View（对齐视图）；Define View Boundary（定义视图边界）；

Remove View From Drawing（删除视图）；Edit View（编辑视图）；Edit Section Line（编辑

剖切符号）；Edit Section Components In View（编辑构成视图剖面）；View Dependent Edit（编

辑关联视图）；Display Drawing（显示图面）。

2. 符号标注(Drafting Annotation)工具条

图标分别为：GDT Parameters（GDT 参数）；Feature Parameters（特征参数）；Annotation

Editor（注释编辑器）；Tabular Note（表格注记）；Utility Symbol（通用符号）；ID Symbol

（识别符号）；Custom Symbol（专有符号）；User Defined Symbol（用户自定符号）；Weld

Symbol（结合符号）；Crosshatching（修改剖面样式）；Suppress Drafting Objects（抑制绘图

对象）；Edit Origin（编辑原点）；Edit Leader（编辑导引线）；Edit Ordinate Dimension（编

辑几何尺寸）；Edit Crosshatch Boundary（编辑剖面边界）。

3. 尺寸标注(Dimension)工具条

图标分别为：Inferred Dimension（自动判断的尺寸）；Cylindrical（圆柱副）；Diameter

（直径）；Inferred Dimension（自动判断的尺寸）；Horizontal（水平尺寸）；Vertical（竖直

尺寸）；Parallel（平行尺寸）；Perpendicular（垂直尺寸）；Hole（孔）；Angular（角度）；

Radius（半径）；Radius To Center（通过圆心的半径）；Folded Radius（带折线的半径）；

Concentric Circle（同心圆）；Arc Length（弧长）；Ordinate Dimension（坐标尺寸）；Horizontal

-206-

Chain（水平链）；Vertical Chain（竖直链）；Horizontal Baseline（水平基准链）；Vertical Baseline

（竖直基准链）；Horizontal Chain（水平链）/以上四种切换。

4. 绘图参数(Drafting Preferences)工具条

图标分别为：View Display Preferences（视图显示预设置）；Annotation Preferences（注

释预设置）；Origin Preferences（原点预设置）；Section Line Display Preferences（剖切符号

显示预设置）；View Label Preferences（视图标记预设置）。

5. 制图表(Drafting Tables)工具条

图标分别为：Create Tabular Note（创建表格）；Edit Tabular Note（编辑表格）。

6. 制图切换(Drafting Toggles)工具条

图标分别为：Standard Toolbar（标准工具条）；View Toolbar（视图工具条）；Visualization

Toolbar（视觉效果工具条）；Selection Toolbar（选择工具条）；Utility Toolbar（通用工具条）；

Analysis Toolbar（分析工具条）；Analyze Shape Toolbar（分析模型工具条）；Visualize Shape

Toolbar（模型可视化工具条）；Knowledge Fusion Toolbar（知识融接工具条）；Smart Models

Toolbar（智能模型工具条）；Application Toolbar（应用程序工具条）；Curve Toolbar（曲线

工具条）；Edit Curve Toolbar（编辑曲线工具条）；Drafting Layout Toolbar（图纸布局工具条）；

Drafting Annotation Toolbar（图纸注释工具条）；Drafting Table Toolbar（制图表格工具条）；

Dimension Toolbar（尺寸工具条）；Drafting Preferences Toolbar（图纸预设置工具条）。

-207-

附录 2 绘图练习

(1) 根据图中尺寸，绘制以下平面图形。

(2) 根据图中尺寸，绘制以下平面图形。

-208-

(3) 根据图中尺寸，绘制以下平面图形。

(4) 根据图中尺寸，绘制以下平面图形。

-209-

(5) 根据图中尺寸，绘制以下立体图形。

(6) 根据图中尺寸，绘制以下立体图形。

-210-

(7) 根据图中尺寸，绘制以下立体图形。

(8) 根据图中尺寸，绘制以下立体图形。

-211-

(9) 根据图中尺寸，绘制以下立体图形。

(10) 根据图中尺寸，绘制以下立体图形。

-212-

(11) 根据以下视图，建立立体的三维模型。

(12) 根据以下视图，建立立体的三维模型。

-213-

(13) 根据以下视图，建立立体的三维模型，然后生成工程图。

-214-

(14) 根据以下视图，建立立体的三维模型，然后生成工程图。

-215-

(15) 根据以下视图，建立立体的三维模型,然后生成工程图。