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第1章 概论1

1.1 机械设计与机械CAD4

1.1.1 机械设计概述4

1.1.2 CAD的基本概念5

1.1.3 CAD的分类6

1.2 CAD技术的发展历程及发展趋势7

1.2.1 CAD技术的发展历程7

1.2.2 CAD技术的发展趋势12

1.3 CAD技术在机械设计中的应用13

1.3.1 三维机械设计的优势及其对机械设计的影响13

1.3.2 机械CAD系统的基本功能14

1.3.3 CAD的数据交换标准15

1.4 主流计算机三维设计系统介绍16

1.4.1 CATIA16

1.4.2 UG NX17

1.4.3 Pro/ENGINEER18

1.4.4 SolidWorks19

1.4.5 其他19

1.5 思考与练习20

第2章 UG NX基础知识21

2.1 UG用户界面22

2.1.1 启动与退出UGNX9.022

2.1.2 熟悉UGNX9.0主操作界面23

2.1.3 定制界面24

2.2 UG基本操作26

2.2.1 文件操作26

2.2.2 图层操作29

2.2.3 对象操作30

2.2.4 鼠标操作32

2.2.5 视图操作34

2.2.6 工作坐标系39

2.3 课堂练习——UG的基本操作44

2.4 思考与练习46

第3章 草图绘制48

3.1 草图概述49

3.1.1 进入草图环境49

3.1.2 创建工作平面49

3.1.3 创建草图前的准备50

3.2 绘制草图52

3.2.1 建立草图的一般流程52

3.2.2 点53

3.2.3 矩形53

3.2.4 轮廓曲线53

3.2.5 直线54

3.2.6 圆弧54

3.2.7 圆55

3.2.8 偏置曲线55

3.2.9 修剪曲线56

3.2.10 快速延伸57

3.2.11 激活草图57

3.3 草图约束58

3.3.1 几何体的约束状态58

3.3.2 几何体的自由度符号58

3.3.3 几何约束59

3.3.4 尺寸约束60

3.3.5 草图操作61

3.4 课堂练习——绘制草图63

3.5 思考与练习66

第4章 曲线的创建及编辑68

4.1 基本曲线69

4.1.1 点和点集69

4.1.2 直线72

4.1.3 圆／圆弧74

4.1.4 圆角75

4.2 矩形和多边形77

4.2.1 矩形77

4.2.2 多边形77

4.3 高级建模曲线78

4.3.1 二次曲线78

4.3.2 样条曲线79

4.3.3 螺旋线80

4.4 编辑曲线81

4.4.1 编辑曲线参数81

4.4.2 修剪曲线81

4.4.3 曲线长度83

4.4.4 拉长曲线84

4.4.5 分割曲线85

4.5 曲线操作86

4.5.1 偏置曲线86

4.5.2 连结曲线87

4.5.3 镜像曲线87

4.5.4 投影曲线88

4.5.5 桥接曲线88

4.6 来自实体的曲线89

4.6.1 相交曲线89

4.6.2 截面曲线89

4.6.3 抽取曲线91

4.7 曲线工程应用实例93

4.8 思考与练习96

第5章 三维建模98

5.1 常用建模方法99

5.1.1 参数化建模99

5.1.2 基于约束的建模99

5.1.3 特征建模100

5.2 基于特征的建模100

5.2.1 基于特征的建模过程100

5.2.2 特征类型101

5.2.3 布尔运算108

5.3 课堂练习——特征建模110

5.4 典型机械零件特征建模112

5.4.1 阶梯轴零件的建模112

5.4.2 箱体零件建模117

5.5 思考与练习123

第6章 曲面设计125

6.1 曲面基本知识126

6.1.1 曲面的相关概念126

6.1.2 曲面工具简介127

6.2 曲面造型127

6.2.1 基于点创建曲面127

6.2.2 基于曲线创建曲面129

6.2.3 基于曲面创建曲面131

6.2.4 曲面的实体化134

6.3 曲面的特性分析135

6.3.1 半径分析135

6.3.2 反射分析136

6.3.3 斜率分析136

6.3.4 距离分析137

6.4 编辑曲面138

6.4.1 X成形138

6.4.2 I成形139

6.4.3 扩大140

6.4.4 光顺极点140

6.4.5 更改阶次141

6.4.6 更改刚度141

6.4.7 法向反向141

6.5 工程实例——创建叶轮的模型141

6.6 思考与练习146

第7章 装配设计147

7.1 装配概述148

7.1.1 UG装配的基本过程148

7.1.2 UG装配概念149

7.1.3 装配界面介绍149

7.1.4 装配导航器150

7.2 自底向上的装配154

7.3 自顶向下的装配155

7.3.1 新建组件155

7.3.2 WAVE几何链接器156

7.4 装配约束158

7.4.1 约束状态158

7.4.2 固定约束158

7.4.3 接触对齐约束159

7.4.4 距离160

7.4.5 同心约束161

7.4.6 中心约束161

7.4.7 角度约束162

7.4.8 平行和垂直约束162

7.4.9 拟合和胶合约束163

7.5 引用集163

7.5.1 引用集的定义和种类163

7.5.2 引用集操作164

7.6 移动组件165

7.7 组件编辑167

7.7.1 镜像168

7.7.2 阵列169

7.7.3 抑制172

7.8 爆炸图173

7.8.1 创建爆炸视图173

7.8.2 取消和操作爆炸视图175

7.9 装配干涉检查176

7.10 课堂练习——行星减速器输出轴装配176

7.11 思考与练习181

第8章 工程图183

8.1 工程图基本概念184

8.1.1 概述184

8.1.2 工程图与三维实体模型的关系184

8.2 工程图参数的预设值185

8.3 图纸页的管理185

8.3.1 第一角投影与第三角投影185

8.3.2 创建图纸页186

8.3.3 编辑图纸页187

8.3.4 打开图纸页187

8.4 视图的建立187

8.4.1 添加基本视图187

8.4.2 添加投影视图188

8.4.3 添加局部放大图188

8.4.4 添加剖视图189

8.4.5 添加局部剖视图194

8.5 视图对象的编辑196

8.5.1 编辑剖切线196

8.5.2 对不剖切零件的处理197

8.6 图样标注198

8.6.1 添加中心线198

8.6.2 注释的标注200

8.6.3 尺寸的标注201

8.6.4 形位公差的标注202

8.6.5 基准的标注203

8.6.6 表面粗糙度的标注203

8.6.7 配合尺寸的标注204

8.6.8 明细栏与零件号生成205

8.7 工程实践例题——创建拨叉零件的工程图206

8.8 思考与练习213

第9章 运动仿真与分析214

9.1 运动仿真概述215

9.1.1 运动仿真界面与工具条初识216

9.1.2 运动仿真参数预设置217

9.2 定义连杆218

9.3 定义运动副219

9.3.1 运动副的类型220

9.3.2 运动副的建立222

9.3.3 运动驱动222

9.4 定义传动副222

9.4.1 齿轮副222

9.4.2 齿轮齿条副223

9.5 定义机构载荷224

9.5.1 标量力224

9.5.2 矢量力225

9.5.3 标量扭矩225

9.5.4 矢量扭矩226

9.5.5 弹簧226

9.5.6 阻尼227

9.5.7 3D接触与碰撞227

9.6 运动分析228

9.6.1 标记228

9.6.2 智能点229

9.6.3 传感器229

9.6.4 定义解算方案230

9.6.5 图表与电子表格230

9.7 课堂练习——发动机的运动仿真231

9.7.1 运动仿真232

9.7.2 运动分析235

9.8 思考与练习237

第10章 同步建模238

10.1 同步建模的基本知识239

10.1.1 同步建模的特点239

10.1.2 同步建模的应用范围240

10.2 UG NX9.0同步建模技术简介240

10.2.1 基本功能240

10.2.2 命令详解241

10.3 同步建模命令使用及实例246

10.3.1 移动库命令实例246

10.3.2 关联库命令实例248

10.3.3 壳体命令实例250

10.3.4 重用库命令实例252

10.4 思考与练习256

第11章 综合实例258

11.1 零件造型258

11.1.1 机架258

11.1.2 转向横拉杆261

11.1.3 转向节臂262

11.1.4 转向直拉杆263

11.1.5 车轮263

11.1.6 左、右梯形臂264

11.1.7 转向盘267

11.2 装配269

11.3 建立工程视图275

11.4 运动仿真279

参考文献284