UG软件在机械设计中的应用研究
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作者:伍锡贵
摘 要：UG是美国一家大型软件产品开发设计公司的重要产品，是一种结合CAD/CAM/CAE三大系统于一体的三维参数化软件，也是一种制造业广泛应用的高端产品设计和工业设计软件，实现了产品的优化设计、产品标准化生产过程，具备概念设计、工程设计以及分析于加工制造的强大功能，可以对产品进行实体造型、曲面造型以及虚拟装配和工程制图等多种设计，满足现代制造业的基本设计需求，并且能够与数控代码进行完美的转换，实现数学分析和仿真模拟，从而被广泛应用于机械、汽车、家电等高新技术产业和涉及机械产品设计的其他行业。
关键词：UG;机械设计;行业应用
中图分类号：TB 文献标识码：A doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2020.08.102
1 UG软件概述
1.1 UG软件的介绍
UG软件是Siemens PLM Software公司为用户产品设计及加工制定的产品工程解决方案，通过数字化造型和验证手段，针对用户对产品设计和工艺设计的虚拟建模需求，提供实践验证的解决方案。UG系统是一种集CAD/CAM的综合系统，良好的设计效果，标准的实体造型，还能够构造出各种复杂的实体和造型结构，都体现了UG的强大。随着计算机的普及，在制造业中的应用十分广泛，这种强大的工业设计和产品设计软件，也因此被越来越多的企业和个人所应用。UG是一种由C语言开发的软件系统，建立在二维和三维空间无结构网格上，可进行自适应多重网格方法开发的软件工具，也是一种通过灵活的数值求解偏微分方程构建模型的重要工具。UG具有三个设计层次，正是结构设计、子系统设计和组件设计这种多层次的结构才能够准确描述不同层次的抽象物体。
1.2 UG软件的优势
UG是一种交互性软件，与用户能够营造一种互动式的设计氛围，这种灵活的交互式软件具有其他软件无法企及的优点。从UG本身的软件设计来看，UG软件的操控界面可以个性定制。这种个性定制指的是UG的操控界面可以根据产品的设计需要、用户自身的喜好和习惯进行编辑。UG具有优质的工具条，并且具有很多的右键菜单功能，在不同的任务之间，可以进行快速的访问，在操控UG软件时，这种动态的交互性原则，让用户能够全面的把控软件的各项功能。从UG的功能模块来说，UG是一种集CAD、CAM以及CAE于一体的综合型设计系统，本身足够强大，具备灵活的建模方式，能够满足不同功能模块之间的转换，并且这些功能模块，在开展机械设计的工作时，不仅可以对模块进行响应的静态构造分析，还能够详细分析模块的动态构造，对于设计中出现的新问题，制定更加优质的解决方案，分析细致化、建模效率高的优势十分显著。
2 UG软件在机械设计中的实际应用
2.1 CAD模块
UG中的CAD模块具备很强的三维建模能力，在UG软件中，CAD模块由基本环境、零件建模以及装配和制图等组成。基本环境主要由基本的文件操作如打开、创建，视图操作如着色、消隐、试图布局、图层管理、绘图、表达式查询等多种功能，而且在用户工具中用户可以自定义菜单功能，实现快速访问常用功能和二次开发功能。在进行零件建模时，可以结合不同的零件特征选用合适的零件，操作简单，且不同方法对应着不同的工具和命令，制图效率高，功能强大，零件尺寸的可控度较高。在装配和制图环节，装配主要由自下而上和自上而下的装配方法，適用于不同的装配环节，在进行组合建模时和工程图绘制时，实体模型可以根据不同的几何模型尺寸的修改程度，进行自动更新，提高工作效率，减少绘制时间。
2.2 CAM模块
CAM模块在UG软件中也是十分重要的功能模块，其可以连接所有共同功能加工模块，用户可以根据需要进行刀具移动、图形修改等功能，可进行多种设计和加工任务，尤其是钻孔和攻丝功能，在CAM模块下，UG软件的交互式体现得更加全面，操作也十分简单和方便。
2.3 CAE模块
UG软件的CAE主要用于高度集成特征，是一种基于有限元的前后置处理环境，在短时间内将模块所承担的任务进行有限元分析，进行产品的多重优化，可以有效的减少开发时间，并且提供了丰富的分析工具，在网格划分和特定条件下，实现交互式划分。除此之外，CAE模块还可以将分析结果输送到解算器中进行后续计算，实现以云图等多种方式的输出，同时CAE模块还具有动态仿真的功能。
3 UG软件的应用前景
在最新的UG版本中，新增了HD3D和同步建模技术的增强功能，这意味着UG在机械设计的应用中，用更少的投入实现更多的产品创新，提供更多的产品解决方案。利用HD3D可视化展板可以帮助企业在产品开发团队更好的写作和制定决策，以一种简单的方式来收集、整理和展示产品设计，并且提供具有可靠依据的决策报告，也更加简化了用户交互验证，可以更加快速的导向并解决产品的质量问题，实现仿真和制造之间的无缝传输，也可以准确、及时的提高产品质量和性能，提高制造效率。因此，在未来机械设计行业中，UG将会不断推动着制造业的发展，而制造业的产品设计需要，也会让UG软件得到更多的创新，实现更多的行业应用。
参考文献
[1]李俊文，陈玉莲，钟奇.UG在机械设计课程设计中的应用[J].装备制造技术，2016，（05）.
[2]周登科.UG软件在机械制图课程教学中的辅助应用初探[J].哈尔滨职业技术学院学报，2016，（02）.
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