摘要：系統地介紹了UG軟件的特點，CAD/CAE/CAM各功能中基本模塊以及相應功能及它們在機械設計中的廣泛運用，研究UG軟件在機械設計中的實用性和先進性；詳細介紹了該軟件的使用方法和具體特點，具有一般二維軟件所無法比擬的優點，對推廣UG軟件在機械設計中的應用具有重要的指導作用。
　　關鍵詞：UG；CAD模塊；CAE模塊；CAM模塊
　　1． UG軟件簡介
　　UG是Unigraphics的縮寫，UG是集CAD/CAM/CAE(計算機輔助設計/計算機輔助制造/計算機輔助工程)一體的三維參數化軟件，是當今世界最先進的計算機輔助設計、分析和制造軟件，它功能強大，可以輕松實現各種復雜實體及造型的建構。隨著UG版本的不斷提高、性能的不斷增強以及功能的不斷完善UG已經完全能滿足現代企業機械設計的要求，并已廣泛應于機械設計和機械制造的各個行業，它主要包括計算機輔助設計模塊、計算機輔助制造模塊、計算機輔助工程模塊和其他模塊，它功能強大，完全滿足機械設計的需求。
　　2． UG軟件的特點
　　2.1交互式環境，提高設計人員工作效率
　　 全部界面可根據個人喜好定制；
　　 高品質可伸縮工具條及信息窗口，友好的信息化窗口；
　　 方便快捷的右鍵菜單，可快速訪問常用命令。
　　2.2基于動態交互的操作，方便、快捷，可直接在窗口中操作對象
　　2.3基于工作流交互的操作，減少鼠標點擊次數，提高工作效率
　　2.4基于智慧型操作，快速選擇，減少時間，提高效率
　　3．UG軟件的應用
　　UG的各功能是靠各功能模塊來實現的，由不同的功能模塊，來實現不同的用途，從而支持其強大的UG三維軟件。下面簡要介紹各常用模塊。
　　3.1CAD模塊
　　CAD模塊主要包括基本環境、零件建模、裝配和制圖等。
　　3.1.1基本環境
　　基本環境包括打開、創建、存儲等文件操作；著色、消隱、縮放等視圖操作；視圖布局；圖層管理；繪圖及繪圖機隊列管理；表達式查詢；特征查詢；模型信息查詢、坐標查詢、距離測量；曲線曲率分析；曲面光順分析；實體物理特性自動計算；用于定義標準化零件族的電子表格功能；Macro宏命令自動記錄、回放功能；UserTools用戶自定義菜單功能，使用戶可以快速訪問其常用功能或二次開發的功能。
　　3．1．2零件建模
　　根據不同零件的特點選擇不同的零件設計方法，設計方便、簡單易學。各個工具欄中又包含各自相應的具體命令，設計者可自由選擇相應的設計工具和命令采用最合適的設計方法，直觀、方便、高效、快捷地完成各種零件的設計，同時，由于UG軟件采用參數化設計思路,各工具欄命令之間有相應的設計關聯性，對零件的設計修改具有快捷、準確、可靠的特點，對零件的尺寸修改和相似零件的結構設計具有獨到的技術優勢。在零件設計模塊中所做的更改可以自動、快速、準確地反應到裝配、工程圖等相應關聯模塊中去，同樣，在裝配模型和工程圖樣中，由于零件所做的更改可以自動地反應到相應需要更改的零件上去，而無需再像二維CAD圖那樣更改零件后必須同時在裝配圖中作相應的改動，否則，將會出現遺忘和漏改等低級錯誤。所以應用UG軟件，設計人員可以將精力主要集中在方案結構的設計上，為方案的設計和修改提供了極大地方便，有利于設計人員設計出結構先進、安全可靠的零件結構。
　　3.1.3裝配
　　UG軟件具有專門的裝配設計模塊，模塊主要包括自下向上的裝配方法：主要是由已設計好各個零件、按各零件在裝配模型中的位置及配合要求直接裝配成符合設計意圖的設計模型的設計方法。自頂向下的裝配方法：直接在裝配模型中利用已有零件的點、邊線或面等幾何要素，根據設計思路，在現有零件的面或基準面上創建零件草圖，從而根據零件的結構特點，選用合適的零件設計方法，在裝配圖中直接創建新的零件設計方法。
　　3.1.4制圖
　　工程師或制圖員能夠以實體模型去繪制產品的工程圖，基于Unigraphic的復合建模技術，UG/Drafting建立與幾何模型相關的尺寸，確保在模型改變時，圖將被更新，減少圖更新所需的時間，視圖包括消隱線和相關的模截面視圖，當模型修改時也是自動地更新，自動的視圖布局能力提供快速的圖布局，包括正交視圖投射，截視圖，輔助視圖和細節視圖，UG/Drafting支持在主要業界制圖標準，ANSI，ISO，DIN和JIS中圖的建立，它由一完整的基于圖符的圖創建和注釋工具，利用由UG/AsseniglyModeling創建的裝配信息方便地建立裝配圖，包括快速地建立裝配分解視圖的能力，無論是制作一單一片圖或一單多片細節的裝配和組件工程圖，UG/Drafting減少工程圖生成的時間和成本。UG工程繪圖模塊提供了自動視圖布置、剖視圖、各向視圖、局部放大圖、局部剖視圖、自動、手工尺寸標注、形位公差、粗糙度符合標注、支持GB、標準漢字輸入、視圖手工編輯、裝配圖剖視、爆炸圖、明細表自動生成等工具。
　　3.2CAM模塊
　　UG/CAMBase提供易于使用的基于Motif環境中連接所有共同功能加工模塊的基礎，這個基礎模塊允許用戶通過觀察刀具的移動，圖形地編輯，刀軌和執行圖形地改變，如擴展，縮短或修改刀軌，它也包括對如鉆孔，攻絲，鏜孔等任務的通用目的的點到點操作子程序，一個用戶化對話框的特征允許用戶修改對話框和建立被改編到它們的專用菜單，用戶化通過使用操作模板進一步增強，操作模板允許用戶建立專門的操作如粗加工和精加工，這些操作通過頻繁使用的參數和方法被標準化。
　　3.3 CAE模塊
　　3.3.1UG/SenarioforFEAUG有限元前后置處理
　　UG/SenarioforFEA有限元前后置處理模塊是一個集成化、全相關、直觀易用的CAE工具，可對UG零件和裝配進行快速的有限元前后置處理。該模塊提供將幾何模型轉化為有限元分析模型的全套工具，既可在實體模型上進行全自動網格劃分，又可交互式劃分，提供材料特性定義、載荷定義和約束條件定義等功能，該模塊生成的有限元前后置處理結果可直接提供給UG/FEA有限元線性解算器或NASTRAN軟件進行有限元計算，也可通過UG/ANSYSInterface模塊輸出到ANSYS軟件進行計算，該模塊并能對有限元分析結果進行圖形化顯示和動畫模擬，提供輸出等值線圖、云圖、動態仿真和數據輸出等功能；UG有限元前后處理模塊可完成如下操作：全自動網格劃分；交互式網格劃分；材料特性定義；載荷定義和約束條件定義；NASTRAN接口；有限元分析結果圖形化顯示；結果動畫模擬；輸出等值線圖、云圖；進行動態仿真和數據輸出。
　　3.3.2UG/ScenarioforMotionUG運動機構
　　UG/ScenarioforMotion運動機構模塊提供機構設計、分析、仿真和文檔生成功能，可在UG實體模型或裝配環境中定義機構，包括鉸鏈、連桿、彈簧、阻尼、初始運動條件等機構定義要素，定義好的機構可直接在UG中進行分析，可進行各種研究，包括最小距離、干涉檢查和軌跡包絡線等選項，同時可實際仿真機構運動。用戶可以分析反作用力，圖解合成位移、速度、加速度曲線。反作用力可輸入有限元分析，并可提供一個綜合的機構運動連接元素庫。UG/Mechanisms與MDI/ADAMS無縫連接，可將前處理結果直接傳遞到MDI/ADAMS進行分析。
　　3.4其它模塊
　　除了以上介紹的常用模塊外，UG還有其他一些功能模塊。如用于鈑金設計的板金模塊（UG/SheetMetalDesign）、用于管路設計的管道與布線模塊(UG/Routing、UG/Harness)、供用戶進行二次開發的，由UG/OpenGRIP、UG/OpenAPI和UG/Open++組成的UG開發模塊（UG/Open）等等。
　　以上各模塊構成了UG的強大功能。
　　4．結束語
　　回顧UG軟件在機械設計中的運用過程，深深感受到其功能之強大、使用之方便和功能之齊全，為機械設計者提供了幾乎完整的設計解決方案，使我們在實際設計工作中受益非淺。隨著UG軟件的不斷完善與發展，它的優勢必然被更多的機械設計者所發現，成為更多機械設計者首選的機械設計軟件，成為未來機械設計軟件的主流產品。
　　
　　參考文獻：
　　【1】《UGNX7.5完全自學手冊》鐘日銘機械出版社2011年1月1日
　　【2】《UGNX6.0中文版基礎教程》云杰漫步多媒體科技CAX設計教研室清華大學出版社2009年10月1日
　　【3】《UGNX6.0機械設計(實戰篇)》申愛民中國鐵道出版社2010年12月