UG在产品设计优化的教学应用

邱寿昆

摘 要：UG软件是Siemens PLM Software公司出品的高端CAD、CAE、CAM软件，随着在国内的广泛应用，越来越多的高职院校正在进行UG软件的相关教学，但多数院校偏重于CAD、CAM部分，对于CAD后续的工程应用CAE的部分讲解案例偏少，该文结合企业真实案例来探讨UG三维建模教学过程中如何进行CAE教学以期更好的满足现实工程应用，通过贴近高职院校学生认知特点的step by step流程展示三维建模后优化设计的普遍适用流程，以期提高高职院校CAD软件教学与企业真实工程应用的契合度。

关键词：UG软件 优化设计 高职CAD教学 step by step流程

中图分类号：TP31 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）12（c）-0150-02

UG是Unigraphics的缩写，是Siemens PLM Software公司出品的一个产品工程解决方案，针对用户的虚拟产品设计和工艺设计的需求，提供了经过实践验证的解决方案。它同时具有强大的零件分析的功能，可以帮助人们发现零件在设计上存在的问题，便于人们完善设计。

当前越来越多的高职院校已经开始UG软件的教学，但普遍或偏重于三维建模，或偏重于数控编程，对工程广泛应用的优化设计方面较少涉及，该文以企业员工培训中的实例探讨如何利用UG零件分析功能对产品设计进行优化，以期提高软件教学与真实工程应用的契合度。

1 UG软件的概述

1.1 UG产品的特点

（1）具有统一的数据库；

（2）采用复合建模技术，可将实体建模、曲面建模、线框建模、显示几何建模与参数化建模融为一体；

（3）用基于特征（如孔、凸台、型胶、槽沟、倒角等）的建模和编辑方法作为实体造型基础，形象直观，类似于工程师传统的设计办法，并能用参数驱动；

（4）曲面设计采用非均匀有理B样条作基础，可用多种方法生成复杂的曲面，特别适合于汽车外形设计等复杂曲面造型；

（5）出图功能强，可十分方便地从三维实体模型直接生成二维工程图；

（6）以PARASOLID为实体建模核心，实体造型功能处于领先地位；

（7）提供了界面良好的二次开发工具；

（8）具有良好的用户界面。

1.2 UG的基本功能

（1）工业设计和风格造型

（2）产品设计

（3）仿真、确认和优化

（4）有序的开发环境

2 汽车球头设计优化

在模具设计中对零件拔模斜度的分析是一项很重要的工作，下面以企业真实案例-汽车球头为例，采用适于高职学生认知特点的step by step的方法讲述UG斜度分析以及出现问题后的修改方法。具体的优化方法、修改流程参见图1。

图1的汽车球头设计优化流程从导入产品设计的结果三维图形开始，随后进行工程分析的优化参数设置，再根据分析结果进行修改，最后对修改的结果进行验证。

在教学过程中，考虑企业真实需求，同时结合产品三维造型还补充了机构的运动分析、动力分析及动态仿真等机械、模具设计后续处理经常用到的内容，从学生学习的实时反馈及随后在工厂的应用反馈，效果良好，对于普通的三维CAD造型设计是非常有益的补充。

3 结语

文中以企业真实案例进行了UG优化设计的初步探讨，同时提供了一个在高职院校进行UG教学过程中适于高职学生认知特点、提高UG三维建模教学与企业需求的契合度的有效途径。在完成三维建模的基础上，采用step by step模式利用UG软件自身强大的功能进行模型优化、结构分析或运动分析。

参考文献

[1] 铭卓设计.UG NX6模具设计实例详解[M].北京：清华大学出版社，2009.

[2] 王尚林.UG NX6.0三维建模实例教程[M].北京：中国电力出版社，2010.

[3] 耿鲁怡.UG结构分析培训教程[M].北京：清华大学出版社，2006.

[4] 高玉新.UG NX 8.0模具设计教程[M].北京：机械工业出版社，2014.endprint