快速入门与进阶–UG造型与数控加工全实例教程

易学实用的入门教程，展现数字化设计制造全流程。
     

典型工程案例精析，直击难点、痛点。
      

分享编程思路与技巧，举一反三不再难。
      

同步视频配套，手机扫一扫，技能全掌握。
      

超值资源赠送，一本书顶三本书！

 

 

本书以SIEMENS NX10～12中文版为基础，详细地讲述了利用NX进行产品造型和数控加工的过程。全书采用“基础造型 加工基础（功能模块） 加工应用（思路分析） 加工仿真验证”的组织结构，基础造型部分通过典型的案例对与数控加工相关的NX 的草图、实体特征、曲线和曲面、装配功能进行介绍；加工基础部分以典型实例讲解NX平面铣、3轴铣、多轴铣和车削等加工技术要点和应用；加工应用部分以典型案例为主，由加工思路分析出发到整个加工过程，讲述如何应用NX软件进行一个完整的产品数控加工方法和过程；加工仿真验证部分通过NX 集成仿真与校验（IS&V） 和VERICUT仿真验证NX产品数控加工编程，从而建立造型、加工编程和验证整个体系。

本书结构合理，图文并茂，在每项操作讲解的同时提供了丰富的应用实例以便读者进一步对该知识点进行巩固。本书既可作为高等院校机械及相关专业学生的教材，也可作为工程技术人员的自学参考书。

 

第1章 NX基础知识概述

1.1 NX 概述 2

1.1.1 NX 在制造业和设计界中的应用 2

1.1.2 NX 主要模块 4

1.2 NX 用户界面 6

1.2.1 NX 用户界面 6

1.2.2 Ribbon 功能区 7

1.2.3 上边框条 10

1.3 常用工具 16

1.3.1 分类选择器 16

1.3.2 点构造器 17

1.3.3 矢量构造器 18

1.3.4 平面构造器 20

1.4 NX 的帮助系统 24

1.4.1 NX 帮助 24

1.4.2 NX 上下文帮助（F1 键） 24

1.4.3 命令查找器 25

1.5 本章小结 26

第2章 NX草图设计

2.1 NX 草图简介 28

2.1.1 草图元素 28

2.1.2 NX 草图用户界面 28

2.2 草图知识点概述 29

2.2.1 草图绘制工具 29

2.2.2 草图编辑工具 31

2.2.3 草图操作工具 31

2.2.4 草图约束工具 32

2.3 二维草图绘制范例 33

2.3.1 绘制弯板草图 33

2.3.2 绘制花盘草图 36

2.3.3 绘制异形板草图 40

2.4 本章小结 43

第3章 NX实体设计

3.1 NX 实体特征设计简介 45

3.1.1 NX 实体设计用户界面 45

3.1.2 实体特征术语 45

3.2 实体特征知识点概述 47

3.2.1 实体特征设计 47

3.2.2 实体特征操作 49

3.3 实体设计范例 50

3.3.1 绘制轴承座 50

3.3.2 绘制旋转轴 56

3.3.3 绘制凉水杯 62

3.4 本章小结 65

第4章 NX曲线和曲面设计

4.1 NX 曲线和曲面设计概述 67

4.1.1 曲线和曲面基本术语 67

4.1.2 曲线和曲面设计用户界面 68

4.2 曲线、曲面知识点概述 70

4.2.1 创建曲线 70

4.2.2 曲线操作 71

4.2.3 创建曲面 71

4.2.4 曲面操作 72

4.3 曲线、曲面设计范例 73

4.3.1 绘制凸模曲面 73

4.3.2 绘制按钮曲面 79

4.3.3 绘制风扇叶轮 85

4.4 本章小结 89

第5章 NX装配设计

5.1 装配设计简介 91

5.1.1 NX 装配术语简介 91

5.1.2 NX 常规装配方法 92

5.1.3 NX 装配用户界面 93

5.2 装配知识点概述 94

5.2.1 管理组件 94

5.2.2 调整组件位置 94

5.2.3 爆炸视图 97

5.3 装配体设计范例 98

5.3.1 曲柄活塞装配体设计 98

5.3.2 加工装配设计 103

5.4 本章小结 112

第6章 NX CAM数控加工基础知识

6.1 NX CAM 数控加工简介 114

6.1.1 NX 数控加工功能 114

6.1.2 NX CAM 数控加工应用范围 115

6.1.3 NX CAM 和NX CAD 的关系 116

6.2 NX CAM 数控加工用户界面 119

6.2.1 启动加工环境 119

6.2.2 NX 数控加工操作界面 120

6.3 工序导航器 121

6.3.1 工序导航器视图 122

6.3.2 工序导航器快捷菜单 124

6.3.3 父级组、工序和继承性 128

6.3.4 删除工序导航器设置 129

6.4 NX CAM 数控加工流程 129

6.5 本章小结 130

第7章 NX数控加工通用知识

7.1 NX 数控加工父级组 132

7.1.1 创建程序组（节点） 132

7.1.2 创建刀具组（节点） 132

7.1.3 创建几何组（节点） 135

7.1.4 创建方法组（节点） 138

7.2 通用加工参数 141

7.2.1 切削模式 141

7.2.2 切削步距 143

7.2.3 切削层 146

7.2.4 切削参数 148

7.2.5 非切削参数 158

7.3 管理刀具路径 166

7.3.1 重播刀具路径 166

7.3.2 生成刀具路径 166

7.3.3 验证刀具路径 167

7.4 刀具路径后置处理 168

7.4.1 刀具位置源文件 168

7.4.2 NX POST 后置处理 169

7.4.3 车间文档 169

7.5 本章小结 170

第8章 NX2.5轴数控加工技术

8.1 平面铣加工技术简介 172

8.1.1 平面铣加工 172

8.1.2 平面铣工序模板 173

8.1.3 2.5轴平面铣数控加工基本流程 174

8.2 启动数控加工环境 178

8.3 创建加工父级组 179

8.3.1 创建几何组 179

8.3.2 创建刀具组 182

8.3.3 创建方法组 183

8.4 创建面铣加工工序（面加工） 185

8.4.1 面铣加工几何体 185

8.4.2 面铣加工参数 186

8.5 创建平面铣加工工序（粗加工） 191

8.5.1 铣削边界 192

8.5.2 切削模式 200

8.5.3 切削步距 202

8.5.4 切削层（切削深度） 204

8.6 创建平面轮廓铣加工工序（精加工） 210

8.7 本章小结 214

第9章 NX3轴数控加工技术

9.1 3轴数控铣加工技术简介 216

9.1.1 型腔铣粗加工 216

9.1.2 深度轮廓铣加工 217

9.1.3 固定轴曲面轮廓铣加工 218

9.1.4 3轴铣削数控加工基本流程 219

9.2 启动数控加工环境 224

9.3 创建加工父级组 225

9.3.1 创建几何组 225

9.3.2 创建刀具组 228

9.3.3 创建方法组 230

9.4 创建型腔铣加工工序（粗加工） 231

9.4.1 型腔铣切削层参数 231

9.4.2 型腔铣切削参数 235

9.5 创建深度轮廓铣加工工序（半精加工） 240

9.5.1 延伸路径参数 240

9.5.2 加工连接参数 241

9.6 创建分区精加工工序（精加工） 248

9.6.1 固定轴曲面轮廓铣加工曲面 248

9.6.2 平面铣加工平面分型面 256

9.6.3 深度轮廓铣精加工陡峭面 261

9.7 本章小结 265

第10章 NX多轴数控加工技术

10.1 多轴数控铣加工技术简介 267

10.1.1 可变轴曲面轮廓铣加工 267

10.1.2 顺序铣加工 268

10.1.3 多轴铣削数控加工基本流程 268

10.2 启动数控加工环境 274

10.3 创建加工父级组 275

10.3.1 创建几何组 275

10.3.2 创建刀具组 278

10.3.3 创建方法组 280

10.4 创建型腔铣加工工序（粗加工） 281

10.5 创建深度轮廓铣加工工序（半精加工） 285

10.6 创建分区精加工工序（精加工） 289

10.6.1 可变轴曲面轮廓铣驱动方法 289

10.6.2 可变轴曲面轮廓铣刀轴控制 290

10.6.3 平面铣加工平面分型面 310

10.7 本章小结 313

第11章 NX车削加工技术

11.1 车削加工技术简介 315

11.1.1 数控车削加工 315

11.1.2 车削工序模板 316

11.1.3 NX 车削数控加工基本流程 317

11.2 启动数控加工环境 321

11.3 创建加工父级组 322

11.3.1 创建几何组 322

11.3.2 创建刀具组 330

11.4 创建端面加工工序 333

11.5 创建粗车加工工序 337

11.5.1 水平角度 337

11.5.2 方向 337

11.5.3 步进 338

11.5.4 变换模式 338

11.6 创建精车加工工序 343

11.6.1 精车加工类型 343

11.6.2 精车进刀和退刀 343

11.7 创建车槽加工工序 349

11.7.1 切削策略 349

11.7.2 切屑控制 350

11.8 创建螺纹加工工序 355

11.8.1 螺纹长度和深度 355

11.8.2 螺纹切削深度 356

11.9 本章小结 359

第12章 NX2.5轴数控加工实例

12.1 底盘零件结构分析 361

12.2 底盘零件数控工艺分析与加工方案 362

12.2.1 分析零件工艺性能 362

12.2.2 选用毛坯或明确来料状况 362

12.2.3 确定加工方案 362

12.3 底盘数控加工基本流程 362

12.3.1 启动数控加工环境 362

12.3.2 创建加工父级组 363

12.3.3 创建端面铣精加工工序 363

12.3.4 创建上腔槽粗加工工序 363

12.3.5 创建主腔槽粗加工工序 363

12.3.6 创建上腔槽侧壁精加工工序 364

12.3.7 创建主腔槽侧壁精加工工序 365

12.3.8 创建定心钻加工工序 366

12.3.9 创建钻孔加工工序 366

12.4 底盘零件数控加工操作过程 367

12.4.1 启动数控加工环境 367

12.4.2 创建数控加工父级组 368

12.4.3 创建端面铣精加工工序 373

12.4.4 创建上腔槽粗加工工序 375

12.4.5 创建主腔槽粗加工工序 380

12.4.6 创建上腔槽侧壁精加工工序 385

12.4.7 创建主腔槽侧壁精加工工序 388

12.4.8 创建定心钻加工工序 390

12.4.9 创建钻孔加工工序 394

第13章 NX3轴数控加工实例

13.1 剃须刀凸模零件结构分析 398

13.2 剃须刀凸模零件数控工艺分析与加工方案 398

13.2.1 分析零件工艺性能 398

13.2.2 选用毛坯或明确来料状况 399

13.2.3 确定加工方案 399

13.3 剃须刀凸模零件数控加工基本流程 399

13.3.1 启动数控加工环境 399

13.3.2 创建加工父级组 399

13.3.3 创建型腔铣粗加工工序 400

13.3.4 创建等高轮廓铣半精加工工序 401

13.3.5 创建型腔铣精加工分型面工序 401

13.3.6 创建等高轮廓铣精加工陡峭面工序 402

13.3.7 创建固定轴曲面轮廓铣精加工工序 402

13.3.8 创建单刀路清根加工工序 403

13.4 剃须刀凸模零件数控加工操作过程 403

13.4.1 启动数控加工环境 403

13.4.2 创建加工父级组 404

13.4.3 创建型腔铣粗加工工序 409

13.4.4 创建等高轮廓铣半精加工工序 413

13.4.5 创建型腔铣精加工分型面工序 416

13.4.6 创建等高轮廓铣精加工外陡峭面工序 420

13.4.7 创建固定轴曲面轮廓铣精加工上顶面工序 422

13.4.8 创建固定轴曲面轮廓铣精加工上凹面工序 426

13.4.9 创建等高轮廓铣精加工内陡峭面工序 429

13.4.10 创建固定轴曲面轮廓铣精加工圆角面工序 430

13.4.11 创建单刀路清根加工工序 432

第14章 XN多轴数控加工实例

14.1 瓶子凹模零件结构分析 437

14.2 瓶子凹模零件数控工艺分析与加工方案 437

14.2.1 分析零件工艺性能 437

14.2.2 选用毛坯或明确来料状况 438

14.2.3 确定加工方案 438

14.3 瓶子凹模零件数控加工基本流程 438

14.3.1 启动数控加工环境 438

14.3.2 创建加工父级组 439

14.3.3 创建型腔铣粗加工工序 439

14.3.4 创建等高轮廓铣半精加工工序 440

14.3.5 创建可变轴曲面轮廓铣精加工主腔面工序 440

14.3.6 创建可变轴曲面轮廓铣精加工圆角面工序 441

14.3.7 创建深度5 轴铣精加工陡峭面工序 441

14.3.8 创建可变轴曲面轮廓铣精加工瓶口曲面工序 442

14.3.9 创建可变轴曲面轮廓铣精加工瓶底曲面工序 442

14.4 瓶子凹模零件数控加工操作过程 443

14.4.1 启动数控加工环境 443

14.4.2 创建加工父级组 443

14.4.3 创建型腔铣粗加工工序 447

14.4.4 创建等高轮廓铣半精加工工序 450

14.4.5 创建可变轴曲面轮廓铣精加工主腔面工序 454

14.4.6 创建可变轴曲面轮廓铣精加工圆角面工序 460

14.4.7 创建深度5 轴铣精加工陡峭面工序 463

14.4.8 创建可变轴曲面轮廓铣精加工瓶口曲面工序 465

14.4.9 创建可变轴曲面轮廓铣精加工瓶底曲面工序 468

第15章 NX车削数控加工实例

15.1 芯轴零件结构分析 473

15.2 芯轴零件数控工艺分析与加工方案 473

15.2.1 分析零件工艺性能 473

15.2.2 选用毛坯或明确来料状况 474

15.2.3 选用数控机床 474

15.2.4 确定装夹方案 474

15.2.5 确定加工方案 474

15.3 芯轴零件数控加工基本流程 475

15.3.1 启动数控加工环境 475

15.3.2 右端车削加工 475

15.3.3 掉头左端车削加工 478

15.4 芯轴零件数控加工操作过程 481

15.4.1 启动数控加工环境 481

15.4.2 创建右端车削加工坐标系 481

15.4.3 创建右端车削加工几何体 482

15.4.4 创建右端外圆避让几何体 483

15.4.5 创建右端刀具父级组 485

15.4.6 创建右端端面车削加工工序 489

15.4.7 创建右端外圆粗车加工工序 491

15.4.8 创建右端外圆精车加工工序 493

15.4.9 创建右端车径向槽加工工序 496

15.4.10 创建右端外螺纹加工工序 500

15.4.11 创建左端车削加工坐标系 502

15.4.12 创建左端车削加工几何体 503

15.4.13 创建左端车削避让几何体 504

15.4.14 创建左端车削刀具父级组 506

15.4.15 创建左端端面车削加工工序 510

15.4.16 创建左端外圆粗车加工工序 512

15.4.17 创建左端外圆精车加工工序 514

15.4.18 创建左端车端面槽加工工序 517

第16章 NX机床仿真与VERICUT仿真验证

16.1 数控加工仿真与验证简介 522

16.1.1 为什么要进行仿真验证 522

16.1.2 NX 集成仿真与校验 523

16.1.3 VERICUT 仿真验证 523

16.2 上盖凸模零件3 轴加工仿真实例 524

16.2.1 NX 上盖凸模零件集成仿真

16.2.2 VERICUT 上盖凸模零件加工仿真验证 529

16.3 车灯凸模零件5 轴加工仿真实例 543

16.3.1 NX 车灯凸模零件集成仿真和验证 544

16.3.2 VERICUT 车灯凸模零件加工仿真验证 549

参考文献 562

 

NX是SIEMENS公司［前身是美国Unigraphics Solutions公司（简称UGS）］推出的集CAD/CAM/CAE于一体的三维参数化设计软件，在汽车与交通、航空航天、日用消费品、通用机械以及电子工业等工程设计领域得到了大规模的应用，功能涵盖概念设计、功能工程、工程分析、加工制造、产品发布等产品生产的整个过程。

为了满足广大初、中级读者学习UG NX的需要，我们特编写了《快速入门与进阶：UG造型与数控加工全实例教程》一书，全书分四部分——基础造型、加工基础、加工应用、加工仿真验证，共16章，具体内容安排如下。

第1章介绍了NX基础知识，包括NX的应用和概貌、用户操作界面、常用工具和帮助系统等。

第2章简要介绍了NX草图绘制、草图编辑、草图操作以及草图约束，并通过弯板、花盘和异形板实例来实际讲解NX草图创建方法和过程。

第3章简要介绍了NX实体设计与特征操作，并通过轴承座、旋转轴和冷水杯实例来实际讲解NX实体造型方法和过程。

第4章简要介绍了NX曲线创建和操作、曲面创建和操作，并通过凸模曲面、按钮曲面和风扇叶轮实例来实际讲解NX 曲线、曲面设计方法和过程。

第5章简要介绍了NX装配设计中的管理组件、调整组件位置、爆炸视图，并通过曲柄活塞、加工装配实例讲解NX装配方法和过程。

第6章介绍了NX数控加工的功能、用户界面、工序导航器以及数控加工的一般流程等。

第7章介绍了NX数控加工父级组、通用加工参数（切削模式、切削步距、切削层、切削参数、非切削参数）以及刀具路径管理等。

第8章以凸台零件为例讲解了NX 2.5轴平面铣加工操作方法和步骤，包括平面铣边界几何体、切削模式、切削参数、非切削参数、面铣加工等。

第9章以上盖凸模零件为例讲解了NX 3轴数控加工技术，包括型腔铣、深度轮廓铣、固定轴曲面轮廓铣等。

第10章以车灯凸模零件为例讲解了NX多轴数控加工技术，包括型腔铣、深度轮廓铣、可变轴曲面轮廓铣等。

第11章以光轴零件为例讲解了NX车削加工技术，包括车削加工坐标系、车削加工几何体、车削刀具、端面加工、粗车加工、精车加工、车槽加工等。

第12章以底盘零件为例来具体讲解NX 2.5轴数控加工在实际产品加工中的具体应用。

第13章以剃须刀凸模零件为例来具体讲解NX 3轴数控加工在实际产品加工中的具体应用。

第14章以瓶子凹模零件为例来具体讲解NX多轴数控加工在实际产品加工中的具体应用。

第15章以芯轴零件为例来具体讲解NX车削数控加工在实际产品加工中的具体应用。

第16章通过上盖凸模零件3轴加工仿真、车灯凸模零件5轴加工仿真来介绍NX集成仿真与校验（integrated simulation & verification，IS&V）和VERICUT 仿真验证在实际加工中的具体应用。

本书具有以下几方面特色：

① 易学实用的入门教程，展现数字化设计与制造全流程。

② 全书以实例贯穿，典型工程案例精析，直击难点、痛点。

③ 分享编程思路与技巧，举一反三不再难。

④书中各节的实例均有视频讲解，并以二维码的形式放在书前彩插之中，读者用手机扫描二维码即可观看视频，以及下载实例的素材文件。

本书面向UG NX的初、中级用户，具有很强的实用性，既可作为高等院校机械及相关专业学生的教材，也可作为工程技术人员的自学参考书。

本书由高长银主编，刘丽、刘仕平副主编，马龙梅、熊加栋、周天骥、高誉瑄、石书宇、范艺桥、马春梅、石铁锋、刘建军、马玉梅、赵程、李菲、高银花、王亚杰、马子龙、朱冬萍等参加编写并为本书的资料收集和整理做了大量工作。

由于时间有限，书中难免会有一些不足之处，欢迎广大读者及业内人士予以批评指正。

编者