第一章 高级实体建模
1.1 特征的复杂操作
高级实体建模中特征的复杂操作主要包括特征缝合、修补形体、简化形体、几何包覆、偏移
表
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面和比例缩放等功能。在实现这些功能之前必需打开UG实体建模的主界面，在UG的主界面中选择命令Application(Modeling，系统将自动打开UG实体建模的主界面，如图1-1所示。
图1-1 UG实体建模的主界面
下面对实体建模中特征复杂操作的各个功能进行具体的介绍。
1.1.1 特征缝合
特征缝合主要是实现两个片体之间或者是两个实体之间的连接，如图1-2所示。
图1-2 特征缝合
选择下拉菜单Insert(Feature Operation(Sew或选择图标 Sew，将会弹出一个缝合对话框。在该对话框中，其上部图标是缝合片体或实体时的选择
步骤
新产品开发流程的步骤课题研究的五个步骤成本核算步骤微型课题研究步骤数控铣床操作步骤
和缝合类型选项，下部图标是缝合的相关参数选项，如图1-3所示。
图1-3 缝合对话框
该对话框中的各个选项说明如下：
1．Sew Input Type
该选项用于选择缝合对象的类型。包含Sheet与Solid两个选项。
1）Sheet：该选项用于缝合选择的片体。
2）Solid：该选项用于缝合选择的实体。此时，要缝合的实体必须具有形状相同、面积相近的表面。该选项适用于无法用Unite进行求并运算的实体。
2．Output Multiple Sheets
该选项用于创建多个缝合的片体，只有在Sew Input type单选框中选择Sheet选项时才激活。如果打开该选项，则选择目标面与工具面后，并单击OK或Apply，会弹出一个警告信息框。若在该信息提示框中单击Continue，则完成片体间的缝合；若单击Cancel，则取消片体间的缝合操作。
3．Sew All Instances
该选项用于缝合阵列特征中的所有成员。打开该选项，如果选择阵列中某个成员进行缝合，则阵列中所有成员都被缝合。该选项只有在Sew Input Type单选框中选择Solid选项时才被激活。
4．Sew Tolerance
该选项用于控制被缝合片体或实体边缘间的最大距离。在缝合片体或实体时，若边缘间的距离小于Sew Tolerance值，则不论是间隙还是重叠，边缘将缝合在一起，否则不能缝合成功。（注意：Sew Tolerance值不能大于被缝合片体或实体的最短边缘，否则可能使缝合的结果产生变形）
5．Search common faces
该选项用于搜索两实体间的公共表面，以便观察缝合实体间的缝合区域。该选项只有在Sew Input Type单选框中选Solid选项时，且目标面和工具面都选好后才被激活。
6．Target Area与Tool Area
这两个选项分别用于显示所选择的目标面和工具面的总面积。只有在两个区域的面积接近时，两个实体才可能被缝合。该选项只有在Sew Input Type单选框中选Solid选项时才被激活。
在缝合实体或片体时，先指定缝合对象的类型，再按选择步骤图标选择缝合对象，并设置缝合参数，最后单击OK或Apply则将所选对象缝合，其具体操作说明如下例所述。
在本实例中用户需要将两个片体缝合在一起。首先选择命令Insert(Feature Operation(Sew或选择图标 Sew，将会弹出一个缝合对话框。在该对话框的缝合类型选项中选择缝合的类型为Sheet（片体），此时选择步骤中的图标 Target Sheet将会被自动激活，按照该选择步骤选取将要被缝合到别的片体上的目标片体，如图1-4所示。
图1-4 两个片体的缝合
选择目标片体之后，选择步骤中的图标 Tool Sheets 将会被自动激活，选择目标片体要被缝合到的工具片体，如图1-5所示。
图1-5 选择工具片体
因为两个片体之间的距离是在0.1左右，所以在缝合公差文本输入框键入缝合公差为0.1，最后单击Apply键即完成了这两个片体的缝合，如图1-6所示。
图1-6 缝合的结果
1.1.2 修补形体
修补形体的功能主要是允许用户用片体来替代实体的各个表面，实现对实体表面的修改，如图1-7所示。
图1-7 修补实体
选择命令Insert(Feature Operation(Patch Body或选择图标 Patch Body，将会弹出一个修补实体对话框，如图1-8所示。
图1-8 修补实体对话框
该对话框中的各个选项说明如下：
1．Selection Steps
该选项用于给用户选择步骤的提示信息，引导用户完成修补形体的操作，它包括三个步骤图标，分别为：
1） Target Body
该步骤图标用于提示用户选择要修补的目标体。单击该图标，可在图形窗口中选择要修补的目标实体或片体。
2） Tool Sheet
该步骤图标用于提示用户选择修补目标体的工具片体。单击该图标，在图形窗口中选择用于修补目标体的一个或多个片体，作为工具片体。此时，工具片体上显示实线箭头，表示工具片体将替换该方向的目标体表面，如果缺省的方向不合要求，可选择Reverse Removal Direction选项，反转方向。需要注意的是：选择的工具片体必须在目标体的同一侧，并与目标相接触，且间隙不能大于Modeling Preferences中设置的距离公差Distance Tolerance值
3） Tool Face
该步骤图标用于提示用户在有多个表面的工具片体中选择一个表面作为工具表面。该工具表面的法向将被作为替换目标体方向。单击该图标后可在图形窗口中选择工具片体上的一个表面。此时，替换目标体的缺省方向为指定的工具表面的法向，并以实线箭头自动显示在图形窗口中。如果缺省的方向不合要求，可选择Reverse Removal Direction选项，反转方向。
2．Create Hole Patch
该选项用于在目标实体上创建一个孔。该孔是工具实体所包围的部分，必需要求选择的工具片体是封闭的，利用该选项，可以在实体上产生不
规则
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的孔，如图1-9所示。
图1-9 修补结果
利用该选项创建一个不规则孔的方法是先建立一个形成了一个不规则孔的封闭片体，片体的两端应位于实体的表面上，然后再用该片体修补实体即可,。
3．Reverse Removal Direction
该选项用于反转系统默认的矢量方向。
4．Confirm Upon Apply
该选项用于在应用前要求用户再次确认已经完成的设置。
在进行修补实体的操作中先要选择目标实体或片体，再选择工具片体，根据需要指定工具面，并设置修补控制选项，单击OK或Apply，则可用工具片体修补选择的目标实体或片体，工具片体替换了所选目标实体或片体的某些面。
1.1.3 简化形体
简化形体功能主要是允许用户从实体上移除相连接的表面，使复杂的几何模型转换为象征性的几何特征，而仅仅保留具有定位和连接作用的表面，如图1-10所示。
图1-10 简化形体
选择命令Insert(Feature Operation(Simplify Body或选择图标 Simplify Body，将会弹出一个简化实体对话框，如图1-11所示。
图1-11 简化实体对话框
该对话框中的各个选项说明如下：
1．Selection Steps
该选项用于提示用户选择的步骤。在该选项中包括三个步骤的图标，代表了简化实体的三个步骤，它们必须相互配合，才能完成实体的简化。
1） Retained Faces
该步骤图标用于选择实体上要保留的表面，单击该图标，可选择实体上需要保留的表面。需要注意的是：在简化实体时，至少应选择一个保留面，使系统知道边界的哪一侧有面需要保留，系统将保留此侧的所有面不对其进行简化。
2） Boundary Faces
该步骤图标用于选择实体表面作为边界面，单击该图标，用户可利用选择球在实体上选择表面作为边界面，只有在选择保留面后，该图标才激活。系统自动提取边界面上的所有边缘作为简化实体的边界，如果边界面更新，简化实体随之更新。
3） Boundary Edges
该步骤图标用于选择实体边缘作为边界，或从边界中移去指定的边缘。单击该图标，可选择实体上的边缘添加到边界中。同时也可选择边界中的边缘，使之从边界中移去。只有在选择了保留面后该图标才被激活。选择保留面与边界后，则从保留面开始，沿实体表面到达边界所经过的表面将被保留，而其它的实体表面将被移去。
2．Verify Removed Faces
该选项用于验证移去的表面，检查所选边界的完整性。在简化实体时，若选取的边界不足，则无法将目标实体的表面分成保留和移去两部分。此时打开该选项，并选一个或多个移去表面，可用Preview选项，找出所选边界的不足。该选项只有在选择了保留面后才被激活，打开该选项后，选择图标都灰显。
3．Automatic Hole Removal
该选项用于自动移去实体上的孔。打开该选项后，Hole Dia Less Than选项激活，在文本框中输入最大孔径的数值或表达式，则在简化实体时，系统将自动移去所有孔径小于此数值的孔。需要注意：拔锥角度超过5度的孔，系统将不能移去
4．Preview
该选项用于在简化实体之前预览实体保留面或移去面。预览只有在选择了保留面及定义了边界后才被激活。选择该选项，将会弹出预览设置对话框，如图1-12所示。
图1-12 预览设置对话框
在该对话框中包含三个选项，分别可以实现对保留的表面的预览，对被移去的表面的预览和创建片体的操作。
5．Imprint Faces
该选项用于分割所选的保留面或边界面。在选取保留面和边界面时，有时并不需要选择完整的表面，这时可用该选项分割表面。选择该选项后将会弹出分割表面对话框，如图1-13所示。
图1-13 分割表面对话框
该对话框中的各个按钮说明如下：
1）Select Faces：该图标用于选择要分割的表面。
2）Select Datum Plane：该图标用于选择分割基准平面。单击该图标，可在图形窗口中选择基准平面做为分割平面。
3）Selected Faces：该选项用于设置分割方式为用基准平面分割选择的表面。
4）Connected Faces：该选项用于在同一实体中用基准平面分割选择的表面及其相连接的面，使分割的边形成一封闭的回路。
6．Review Failing Wounds
该选项用于检查简化实体失败的原因。只有在简化实体失败时才激活该选项。
简化实体时，先选择实体保留面即在实体简化过程中保持不变的面。然后选择边界，即用来确定保留面与移去面的界限。最后设置各控制选项，单击OK或Apply。具体操作说明如下例。
选择命令Insert(Feature Operation(Simplify Body或选择图标 Simplify Body，将会弹出一个简化实体对话框。在该对话框中选择步骤中的第一步图标 Retained Faces将会处于激活状态，按照选择步骤的提示在实体上选取将要保留的表面，如图1-14所示。
图1-14 选择保留的表面
选取完毕之后其他的选择步骤按钮将自动的被激活，点击选择步骤的第二步按钮 Boundary Faces，同时在实体上选择将要进行简化的表面，如图1-15所示。
图1-15 选择简化表面
最后选种选项Automatic Hole Removal，在激活的Hole Dia Less Than文本输入框中输入将要被移去的孔特征的最大直径0.2，单击Apply键，既可完成该实体的简化，如图1-16所示。
图1-16 简化结果
简化完成之后系统将会自动的打开一个信息提示框，提示用户最后被保留的表面个数和被移去的表面个数，如图1-17所示。
图1-17 信息提示框
1.1.4 几何包覆
几何包覆功能主要是允许用户利用几何包覆来简化实体的外形细节，如图1-18所示。
图1-18 几何包覆
选择命令Insert(Feature Operation( Wrap Geometry或选择图标将会弹出一个包覆几何形体对话框，如图1-19所示。该对话框上部是选择包覆对象和指定包覆分割平面的步骤图标；中部为选择各步骤图标时的对应选项，用于设置各项参数。
图1-19 包覆几何形体
该对话框中的各个选项说明如下：
1．Selection Steps
该选项给用户提供了两个步骤图标，引导用户完成几何包覆的操作。
1） Geometry to Wrap
该图标用于提示用户选择需要被包覆的几何形体。单击该图标后用户可选择多个实体、片体、曲线和点作为包覆对象，系统将选择的几何形体转换成包覆点，然后用平面进行包络，形成一个由平面构成的简单实体。在该选择步骤的状态下对话框可变参数设置区域如上图1-所示，其中各个选项的意义分别为：
· Close Gaps
该下拉列表框用于指定包覆表面间存在间隙的封闭方法。包括Sharp、Beveled与No Offset三个选项。
· Sharp：延伸各包覆表面使彼此相接来封闭间隙。此封闭间隙方法会形成尖角，主要用于当间隙小于距离公差(Distance Tolerance)的场合。
· Beveled：用于在包覆表面间隙位置创建一个斜面来封闭间隙。由于创建的斜面不会比指定的距离公差(Distance Tolerance)窄，所以不会在包覆时形成很小的斜面。在间隙小于Distance Tolerance的地方，采用与Sharp选项相同方法来封闭间隙。
· No Offset：该选项使包覆表面不偏置。这种包覆方法操作速度较快，但包覆的结果不一定能全部包覆原几何形体。
· Distance Tolerance
该文本框用于设置包覆距离公差。包覆距离公差确定包覆多面体与原几何形体的接近程度。包覆距离公差值越小，产生的包覆点越多，包覆多面体就越接近原几何形体，但执行包覆的时间就越长。包覆距离公差值，对曲线指的是最大拱高；对实体指的是最大拱平面。它的缺省值是部件距离公差的100倍。
· Additional Offset
该文本框用于设置包覆表面的附加偏移值。使包覆实体表面的实际偏移比系统缺省的偏移值大。选择包覆对象后，如果不要求产生的包覆精确接近原几何形体，可直接单击Apply或OK，产生包覆。
因为包覆操作的结果为实体，所以选择的几何形体不能共面。另外，产生包覆后，原几何形体仍然存在，且不会改变。
2） Splitting Planes
该图标用于定义分割平面，分割所选的包覆对象。当所选几何形体外形比较复杂时，如果不对其进行分割，直接产生的包覆结果与原几何形体的外形差异会较大。而通过分割平面，可将选择的几何形体分割成几部分，在进行包覆时，系统先对各部分进行包覆计算，分别产生包覆多面体，然后将各部分合并成简单实体作为包覆结果。因此，通过分割平面可使包覆结果更接近于原几何形体。
单击该图标后，包覆几何对话框中可变参数设置区域将随选择步骤进行变化，如图1-20所示。
图1-20 包覆几何对话框
可在图形窗口中选择一个或多个存在平面作为分割平面，也可用定义分割平面选项(Define)指定一个或多个临时平面作为分割平面。该对话框中的各个选项具体说明如下：
· Split Offset
该文本框用于设置分害平面的偏移值。在该文本框中输入偏移值后，使每一个分割平面变成两个分割平面。分割的几何形体都用对侧的分割面进行包覆计算，这样，保证了分割平面两侧的包覆结果重叠。
· Defined Planes
该列表框用于显示已定义的分割平面。
· Define
该选项用于定义分割平面。选择该选项后将会弹出一个平面构造对话框，如图1-21所示。
图1-21 平面构造对话框
根据需要可指定坐标平面或用平面子功能构造平面来创建分割平面。完成平面定义后，单击OK，新定义的分割平面将自动显示在已定义的分割平面列表框中。
· Remove
该选项用于移去分割平面。要移去分割平面，可先在列表框中选择平面的名称，再单击该选项。
· Redisplay Planes
该选项用于在图形窗口中临时高亮度显示已定义的分割平面。只有在定义分割平面后该选项才激活。
定义的各分割平面应能切到所选择的几何形体，使实体分割后能相互接触，并能合并成一个简单的实体，否则将出现错误信息。若分割平面为多个非平行平面，则各平面可相互细分所选几何形体使其成为多个部分。
如果要确定一个装配部件的包装尺寸，或者要确定一个子装配在装配部件中的空间占有位置，或者确定一个子装配在装入的过程中是否与其它部件相碰，这些都需要对装配部件进行包覆。但在UG中不能直接对一个部件进行包覆，在包覆前，先要用提升实体的方法，将部件中的实体提升到装配中，然后再进行包覆操作。
1.1.5 偏移表面
偏移表面功能允许用户沿表面的法线方向偏移所选择的表面，实体或是特征，如图1-22所示。
图1-22 偏移表面
选择命令Insert(Feature Operation(Offset Face或选择图标 Offset Face，将会弹出偏移值设置对话框，如图1-23所示。偏移值是指实体表面法向偏移指定的距离，负的偏移值是指沿实体表面法向的反方向偏移指定的距离。
图1-23 偏移值设置对话框
偏移值设置完成之后，单击OK键，系统将自动弹出偏移方式选择对话框，如图1-24所示。
图1-24 偏移方式选择对话框
该对话框各个选项说明如下：
1．Offset Faces：
该选项用于选择实体的偏移表面。单击该选项，系统会弹出选择偏移表面对话框，如图1-25所示。
图1-25 选择偏移表面对话框
选择表面时，可以直接在图形窗口中选择表面，也可以先在对话框中指定一种选择表面的方式，再通过这种方式选择偏移表面。偏移表面可以选择一个或多个表面，选择要偏移的表面之后，单击OK，选择的表面将沿其法线方向，按指定的偏移值偏移。
2．Offset features：
该选项用于选择要偏移的特征。单击该选项，系统会弹出选择偏移特征对话框，如图1-26所示。
图1-26 选择偏移特征对话框
选择特征时，可以直接在图形窗口中选择特征，也可以在特征列表框中选择特征名称。选择要偏移的特征后，单击OK，所选特征的各表面将沿其法线方向，按指定的偏移值偏移。
3．Offset Body：
该选项用于选择要偏移的实体。单击该选项，系统会弹出选择偏移实体对话框，如图1-27所示。
图1-27 选择偏移实体对话框
选择实体时，可以直接在图形窗口中选择实体，也可以在对话框中键入实体名称。选择要偏移的实体后，单击OK，所选实体的各表面将沿其法线方向，按指定的偏移值偏移。
根据不同的偏移方式，在紧接着弹出的对话框的提示下选择需要偏移的表面、特征或实体，单击OK，即可完成所选表面的偏移，具体操作说明如下例。
选择命令Insert(Feature Operation(Offset Face或选择图标 Offset Face，将会弹出偏移值设置对话框。在该对话框的文本输入框中输入偏移值为1，单击OK键。在紧接着弹出的偏移方式设置对话框中选择选项Offset Faces（偏移表面），单击OK键。系统将会自动的打开选择偏移表面对话框，在该对话框提示下利用选择球在图形窗口中选择将要进行偏移的表面，如图1-28所示。
图1-28 选择偏移表面
所有的偏移参数设置完成之后，在选择偏移表面对话框中单OK，即可完成该表面偏移的操作，如图1-29所示。
图1-29 偏移表面结果
1.1.6 比例缩放
选择命令Insert(Feature Operation(Scale Body或选择图标 Scale Body，将会弹出比例缩放对话框，如图1-30所示。该对话框的上部图标区，用于选择比例缩放的类型与步骤；中部可变显示区，随着选择比例缩放类型与步骤而变：下部可变区用于设置比例缩放的参数。
图1-30 比例缩放对话框
该对话框中的各个选项说明如下：
· Type：
该选项用于选择比例缩放类型, 比例缩放的类型有3种，分别是各向一致比例缩放、轴对称比例缩放与一般形式比例缩放。
1） Uniform
该比例缩放类型是各向一致比例缩放，将选择好的实体或片体，以指定的参考点作为缩放中心，以同一个比例沿X、Y、Z方向同时进行缩放。单击该图标，比例缩放对话框如上图1-30所示。
各向一致比例缩放包括4个步骤：
· 选择需要缩放的实体或片体，单击Selection Steps中的图标 Body，即可选择需要缩放的一个或多个实体或片体；
· 指定缩放参考点，单击Selection Steps中的图标 Reference Point，此时，创建方法可变显示区如上图1-30所示，可以通过不同的选点方法对参考点进行选择；
· 设置比例缩放因子，在比例缩放因子显示区中的Uniform文本输入框中键入比例缩放因子；
· 确定参数设置正确之后，单击OK或Apply键，实现各向一致比例缩放。
2） Axisymmetric
该比例缩放类型是轴对称比例缩放，将选择好的实体或片体，以指定的参考点作为缩放中心，以沿对称轴方向与其它方向不同的比例进行缩放。单击该图标，比例缩放对话框如图1-31所示。
图1-31 轴对称比例缩放对话框
轴对称比例缩放包括5个步骤：
· 选择需要缩放的实体或片体，单击Selection Steps中的图标 Body，选择一个或多个实体或片体；
· 指定缩放参考点，单击Selection Steps中的图标 Reference Point，如同上述介绍的方法，选择缩放参考点；
· 定义比例缩放的参考轴，单击Selection Steps中的图标 Reference Axis，创建方法可变显示区如上图1-31所示，通过不同的矢量构造方法构造一个矢量，作为比例缩放的参考轴；
· 设置比例缩放因子，在比例缩放因子显示区中，有两个文本输入框Along Axis和Other Directions，在Along Axis即沿轴向文本输入框中键入所需的沿参考轴的比例缩放因子，在Other Directions即其他方向文本输入框中键入所需的沿其他方向的比例缩放因子；
· 确定所有的参数都设置正确之后，单击OK或Apply键，实现轴对称比例缩放。
3） General
该比例缩放类型是一般形式比例缩放，将选择好的实体或片体，沿指定参考坐标系的X、Y、Z轴方向，分别以不同的比例进行缩放。单击该图标，比例缩放对话框如图1-32所示。
图1-32 轴对称比例缩放对话框
一般形式比例缩放包括4个步骤：
· 选择需要缩放的实体或片体，单击Selection Steps中的图标 Body，选择一个或多个实体或片体；
· 指定比例缩放参考坐标系，单击Selection Steps中的图标 Reference CSYS，此时，坐标系创建方法选项会被自动激活，单击CSYS Method选项，系统将会弹出坐标系构造器对话框，可以通过不同的方法定义一个坐标系，作为比例缩放的参考坐标；
· 设置比例缩放因子，在比例缩放因子显示区中，有三个文本输入框，分别为X Direction、Y Direction和Z Direction，在这三个文本输入框中分别键入在X方向、Y方向和Z方向所需的比例缩放因子；
· 确定所有的参数都设置正确之后，单击OK或Apply键，实现一般形式比例缩放。
1.2 复杂特征建立
1.2.1 抽取几何特征
选择命令Insert(Form Feature(Extract或选择图标 Extract Geometry，将会弹出抽取几何特征对话框，如图1-33所示。对话框上部图标区用于选择抽取几何特征的类型：中部显示区随所选类型的不同而显示所需的不同的参数设置；下部为控制选项。可抽取的几何对象类型有曲线、表面、区域和体。
图1-33 抽取几何特征对话框
其具体操作说明如下：
1．At Timestamp
该选项为时间标记选项。打开该选项时，抽取的特征不随着原几何体增加的后续特征而变化。关闭该选项时，抽取的特征可以随着原几何体增加的后续特征而变化，其时间顺序总是在模型中其它特征之后。
2．Blank Original
该选项用于控制是否隐藏原几何体。打开该选项时，若原几何体是一个完整的对象，或创建的是一个抽取区域特征，则原几何体在抽取特征创建后被隐藏。关闭该选项时，原几何体在抽取特征创建后不被隐藏。其中，需要注意的是：曲线可被隐藏，但实体边缘不能被隐藏。
3．抽取几何特征类型：
1） Curve
该曲线图标用于从曲线或实体边缘上抽取曲线特征，对于抽取所得到的曲线特征，可以进行编辑及操作。单击该图标，抽取几何特征对话框如上图1-所示。
抽取曲线特征包括3个步骤：
· 单击该图标后，在图形窗口中选择要抽取的曲线或实体边缘；
· 确认At Timestamp选项和Blank Original选项的设置；
· 单击OK或Apply，实现抽取曲线特征。
2） Face
该表面图标用于从实体或片体上抽取表面特征，对于抽取所得到的表面特征，可以作为一个片体，进行编辑及操作。单击该图标，抽取几何特征对话框如图1-34所示。
图1-34 抽取几何特征对话框
抽取表面特征包括4个步骤：
· 单击该图标后，在生成表面的类型单选框中，选择表面类型，其中共有三个选项,分别予以介绍：
· Same Type Surface 与原表面相同表面类型：
该单选项使抽取所得表面的类型与原表面类型相同；
· Polynomial Cubic 三次多项式样条：
该单选项使抽取表面的类型转化成三次多项式表面类型，这种抽取所得表面虽然与原表面很接近，但并不是原表面的精确复制，由于三次多项式表面类型片体，实际上是由许多参数化的三次面修补在一起的，因此这种抽取表面能够转换到其它CAD、CAM和CAE应用中。
· General B-Surface 一般B－表面：
该单选项使抽取表面的类型转化成一般B－表面类型，这种抽取所得表面可能不是多项式(即使是多项式，也可能不是三次)表面，因此更加合理，可认为是原表面的精确复制，但这种抽取表面很难转换到其它系统中；
· 通过多种方法选择要被抽取的表面，并确定是否删除孔；
· 设置At Timestamp选项和Blank Original选项；
· 确定所有参数设置正确之后，单击OK或Apply，实现抽取表面特征。
3） Region
该区域图标用于从选择的表面集区域中抽取一个片体，抽取所得的区域片体中的面是相对于种子面，并由边界面限制而成。单击该图标，抽取几何特征对话框如图1-35所示。
图1-35 抽取几何特征对话框
抽取区域特征包括4个步骤：
· 单击该图标后，选择抽取区域的种子面，即选择一个面，作为抽取区域时收集其它面的起始面，单击Selection Steps中的图标 Seed Face，即可通过多种方式选择所需要的种子面了；
· 选择抽取区域的边界面，即选择一个或多个面，作为抽取区域时收集其它面的边界面，使从种子面开始至边界面终止，所经过的所有面形成抽取区域，单击Selection Steps中的图标 Boundary Face，即可通过多种方式选择一个或多个需要的面作边界面，设置各个选项，各个选项说明如下：
· Tangential Edge Angle相切角度选项与Angle Tol.(Deg)角度公差文本输入框：应用于UG的加工模块中；
· Traverse Interior Edges横贯内部边缘选项：使系统自动收集选择表面集中的内部面。打开该选项，则对选择表面集中的每一个面，系统将自动收集其内部面，这些内部面的边缘必须形成完整内环，需要注意边界面的选择，否则可能会产生意料不到的结果。
· Delete All Openings删除所有缺口选项：删除所选表面中的内孔，当Traverse Interior Edges选项打开时，该选项将不起作用。
· Preview Region预览抽取区域选项：用于预览抽取区域，选择该选项，则抽取区域高亮度显示，其它选项与图标都灰显，再次选择该选项，则结束预览。
· 确认上述设置，并设置At Timestamp选项和Blank Original选项；
· 确定所有参数设置正确之后，单击OK或Apply，实现抽取区域特征。
4） Body
该实体图标用于对实体或片体进行复制，其复制的实体或片体与原实体或片体是关联的，此功能在同时要用两个同样的实体或片体时，是很方便的。单击该图标，抽取几何特征对话框如图1-36所示
图1-36 抽取几何特征对话框
抽取实体特征包括3个步骤：
· 击该图标后，在图形窗口中选择要抽取的实体或片体；
· 确认At Timestamp选项和Blank Original选项的设置；
· 单击OK或Apply，实现抽取实体特征。
1.2.2 由曲线构成片体
由曲线构成片体的操作可以实现将曲线转化为片体的功能，结果如图1-37所示。
图1-37 由曲线构成片体
其中，所产生的圆柱是由三个片体（两个圆片体和一个圆柱片体）所构成的。
选择命令Insert(Form Feature(Sheet From Curves或选择图标 Sheet from Curves，将会弹出由曲线生成片体对话框，如图1-38所示。
图1-38 由曲线生成片体对话框
1．在该对话框中，有两个需要设置的选项，下面分别对这两个选项加以说明：
1）Cycle by Layer：
该选项为在一层循环。打开该选项时，可以一次选择在一层上的所有可以选择的曲线，由这些曲线构成片体，这样做的目的是可以节省大量的时间和存储内存，简化选择步骤。
2）Warnings：
该选项为警告提示选项。是否使系统在遇到警告时停止处理，并显示警告信息。打开该选项，系统在遇到警告时停止处理，并显示警告信息。如果关闭该选项，系统不会停止操作。
2．用平面曲线可创建以下列特征：
1）由封闭平面曲线创建边界平面片体；
2）由两个同轴中心点并且互相平行的相同半径的圆或椭圆创建圆柱片体；
3）由两条同轴中心点并且互相平行的不同半径的圆弧创建圆锥片体；
4）由一条二次曲线和一条平面脊柱线创建拉伸片体。
3．由曲线构成片体包括4个步骤：
1）单击该图标后，在由曲线生成片体对话框中，设置选项Cycle by Layer 和Warnings；
2）单击OK，系统将会弹出类选择器对话框；
3）通过类选择器对话框，选择所需要的曲线；
4）单击OK，则实现由所选曲线生成片体。
1.2.3 增厚片体特征
增厚片体的操作可以实现将片体转化为实体的功能，通过将所选的片体沿其法线方向或反方向进行拉伸获得一个具有设定厚度的实体，同时也可实现该实体与其他实体的布尔运算，增厚片体操作的结果如图1-39所示。
图1-39 增厚片体
选择命令Insert(Form Feature(Thicken Sheet或图标 Thicken Sheet，将会弹出增厚片体对话框，如图1-40所示。
图1-40 增厚片体对话框
该对话框上部是用于选择增厚片体与目标实体的图标，下部是设置各参数的相关选项。各个选项的具体功能说明如下：
1．Selection Steps
1） Input Sheet Body
该图标用于选择要增厚的片体。单击该图标，选择一需要增厚的片体，则在被选片体上显示箭头表示默认的片体增厚的方向。
2） Target Solid Body
该图标用于选择布尔运算的目标实体。单击该图标，选择需要与增厚的片体进行布尔运算的目标实体。
该图标只有在Action的选项中不选Create选项时才激活，激活后则必须选择目标实体。
2．First Offset与Second Offset
这两个选项用于设置片体厚度增加的多少。其值的大小是从选择的片体表面开始测量：方向沿箭头方向，即系统自动显示的默认方向为正向，否则为反向在文本框中输入负值。
3．Action
该选项控制增厚片体与其它实体的布尔运算关系。
选Create选项，则使增厚实体创建为一新实体；选其余选项，则使增厚实体与目标实体作布尔运算。在选择片体前或部件中没有实体，此项灰显，并自动设为Create。
根据需要设置好参数与动作选项，选择增厚片体与目标实体，单击OK或Apply，即可产生增厚片体。具体操作说明如下例。
选择下拉菜单Insert(Form Feature(Thicken Sheet或图标 ，将会弹出增厚片体对话框。按照选择步骤在该对话框中选择图标 Input Sheet Body，同时在图形窗口中选择片体，如图1-41所示。系统将会在图形窗口中自动显示片体增厚的方向。
图1-41 选择增厚片体
接着在增厚片体对话框Action下拉菜单中选择Unite（合并）菜单项，选择步骤中的按钮 Target Solid Body将会被自动激活，点击该按钮，按照该选择步骤的提示在图形窗口中选择一个实体，在First Offset（增厚片体距离）文本输入框中键入片体增厚的大小为-0.8（与系统自动显示的方向相反）,单击OK键，即可完成该片体的增厚，如图1-42所示。
图1-42 增厚片体结果
1.2.4 由边界构成片体
选择下拉菜单Insert(Form Feature(Bounded Plane或选择图标，弹出选择边界平面(Bounded plane)对话框，用于选择边界生成边界平面片体。根据需要先选择共面的封闭曲线、实体边缘或实体面，再单击OK即可。
为创建平面片体，必须建立边界(如果需要也可建立内边界)。选择的边界几何体可包含一个或多个对象，对象可以是曲线、实体边缘或实体面。
1.3 用户自定义特征
用户定义特征(User Defined Features)，英文缩写为UDF，它在标准件的使用和管理中，应用非常广泛，此功能可以方便地实现一些需要经常使用的设计操作，一旦创建用户定义特征，则可如同其它特征一样进行调用和编辑。用户自定义特征的操作包括输出用户自定义特征、重定义用户自定义特征和插入用户自定义特征。
1.3.1 输出用户自定义特征
所有用户自定义特征在使用前必须先创建，并且要求保存到一个指定的自定义特征文件中。此文件在建模时就可以作为用户自定义特征被读入，其数据作为一个特征附加到一个目标实体上。在创建用户自定义特征模型时，定义的所有特征最好采用相对定义而不是绝对定义，以便以后编辑与修改模型。
选择命令File(Export(User Defined Feature，将会弹出设置用户自定义特征对话框，如图1-43所示。
图1-43 设置用户自定义特征对话框
该对话框的上部用于指定用户自定义特征的名称、选择存储用户自定义特征的库，以及是否制作预览图像；对话框的中部用于选择用户自定义特征及特征列表；对话框下部用于定义用户自定义特征的输入参数。
创建用户定义特征包括6个步骤：
1．UDF’s name文本输入框中键入用户自定义特征的名称，其名称必须是唯一的；
2．选择存储用户自定义特征的库，Save To Library该选项用于将定义的用户自定义特征存储到指定的特征库文件中(UDFs)。特征库由管理用户自定义特征(Managing UDF Libraries)创建和维护。单击该选项，如果还没有创建UDFs库文件，则该选项只有No Library一个可选项；否则，可以从弹出的下拉列表框中，选择用于存储用户自定义特征的特征库名称。即使没有用户自定义的特征库，也可以新建一个用户自定义的特征库。
3．设置Capture Image From Graphics Window选项，该选项用于从图形窗口中抓取图像，并将图像显示在图像显示区，同时将其存入图像库文件(*.cgm)中。用户在插入用户定义特征时，可以根据图像库中的图像选择所需要的用户自定义特征。选择该选项时，即可从图形窗口中抓取图像到图像显示区。
4．选择特征作为用户自定义特征，并根据需要设置输入提示信息，指定用户定义特征的输入参数及参数名称，设置输入参数的系列值或参数值的范围。其中，包括多种参数及特征设置，具体说明如下：
1）设置选项Filter，该选项可以限制在部件特征列表框中的特征类型。
2）设置选项Add Children Features，打开该选项，当从部件特征列表框中选择某一特征时，所选特征的子特征也可以添加到UDF特征列表框中；否则，只有选择的特征可添加到UDF特征列表框中。
3）设置部件特征列表框，该列表框显示可以添加到UDF中的部件特征。
4）设置UDF特征列表框，该列表框显示已添加到UDF中的部件特征。当要添加特征到UDF特征列表框时，先在部件特征列表框中选择需要添加的特征，单击，则所选特征(如果打开Add children Features选项，则包括其子特征)，将作为用户自定义特征添加到UDF特征列表框中。如果添加的某特征不合要求，可在UDF特征列表框中选择该特征，单击，则所选特征将从UDF特征列表框中移出去。
5）设置选项UDF References Prompts，该列表框显示在插入用户自定义特征时的提示信息不加提示信息。该信息可以根据具体情况进行修改。
6）设置选项New Prompt，该文本框用于修改提示信息。具体修改方法为：在UDF References Prompts列表框中，选择要修改的信息，则所选信息在New Prompt文本框显示，根据需要修改提示信息内容，该文本框只有存在提示信息，并选择了某一信息时才激活。
7）设置选项Add Geometry，该选项用于添加几何对象到定义的UDF中。选择该选项，弹出类选择过滤器对话框，在窗口中选择需要的对象。此时，在提示列表框中会显示添加几何对象的相关信息。
8）设置选项Remove Geometry，该选项用于移去定义的UDF中的几何体。具体移去方法为Prompts列表框中，选择需要移去的信息，然后选择该选项。该选项只有在存在提示信息，并选择了某一信息时才激活。
5．定义UDF的输入参数，指定用户自定义特征的输入参数及参数名称，设置输入参数的系列值或参数值的范围。
1）设置列表框Available Expressions，该列表框显示用户自定义特征中可修改的参数。
2）设置列表框UDF Input Parameters，该列表框显示插入用户自定义特征时的输入参数。当要设置用户自定义特征的输入参数时，先在UDF特征列表框中选择某特征，则此特征包含的所有参数就会显示在Available Expressions列表框中。在该列表框中选择一个参数，单击该参数，则所选参数就作为UDF的输入参数。如果要移去某输入参数，可以再次单击这个参数。如果不选择参数，则在插入用户自定义特征时，不能修改其参数，均按定义时的参数值插入。如果选择参数，但是不选择Define Value选项，则在插入用户特征时，可修改输入参数的值；如果选择参数并选择Define Value选项，则按Define Value选项定义参数值。
3）设置文本框New Parameter Prompt，该文本框用于修改输入参数的名称。修改输入参数名称时，首先选择UDF Input Parameters列表框中的参数，则在New Parameter Prompt文本框显示原参数名称，再根据需要修改原参数的名称。
4)设置选项Define Value，该选项用于定义输入参数的系列值或范围。定义输入参数时，先在UDF Input Parameters列表框中选择参数，再单击该选项，则弹出定义输入参数对话框，如图1-44所示。对话框中Expression Type中含有两个选项：Option和Range，分别用于设置输入参数的系列值和定义输入参数值的范围。
图1-44 定义参数值
· 如果选择Option选项，则应在Enter Option Value文本框中输入参数值，并回车，则输入值显示在系列值列表框中。根据需要可输入多个值作为输入参数的系列值。如果要移去某参数值，则先在系列值列表框中选择要移去的参数值，再选择Remove Valve选项。完成输入参数的可选值设置后，单击OK。按该方式指定的参数系列值，在插入用户定义特征时，可从对话框的列表框中选择。
· 如果选择Range选项，如图1-45所示，用于定义输入参数值的范围。定义范围时，先在对话框中选择范围类型(可选择整数型或实数型数值)，然后输入范围的上限值和下限值。完成输入参数范围设置后，单击OK。
图1-45 输入参数值范围对话框
6．确定所有的参数和选项都设置正确之后，单击OK或Apply，则完成用户自定义特征的定义工作，并存储在指定的文件中。
定义UDF后，UG系统自动在缺省目录下建立3个文件即部件文件(*.prt)、图像文件(*.cgm)和文本文件(*.txt)。部件文件可以在UG中打开并编辑其参数；图像文件将保存从图形窗口中抓取的图像；文本文件记录着UDF库数据。
1.3.2 重新定义用户自定义特征
用户可以对已经存在的自定义特征进行重新定义，此功能可以改变除了UDF名称、s所存储的特征库及图像文件之外的其他所有组成，在重新定义中，可以添加或删除特征。几何对象以及表达式。
选择命令Edit(Features(Parameters或选择图标 Edit Feature Parameters，将会弹出重新定义用户自定义特征对话框，如图1-46所示。
图1-46 重新定义用户自定义特征对话框
对话框上部选项用于修改UDF的特征，；下部用于修改UDF中的输入参数。根据需要可修改UDF中包含的特征，也可以修改UDF中定义的输入参数，完成修改后，单击OK或Apply，则按修改内容重新定义用户自定义特征。
1.3.3 插入用户自定义特征
用户可以将一个已经存在的用户自定义特征插入到当前的部件文件中，更好地使该用户自定义特征发挥作用。
选择命令Insert(Form Feature(User Defined或选择图标 User Defined Feature，将会弹出特征库管理对话框，如图1-47所示。
图1-47 特征库管理对话框
在对话框中选择要插入的用户自定义特征，随用户自定义特征指定参数的不同，系统将会弹出不同的对话框。在弹出的对话框中输入或选择参数，单击OK或Apply，则所选的用户自定义特征将插入到当前部件中。
下面对各个选项进行具体说明：
1．Library Type特征库类型下拉列表：该下拉列表列出了可供选择的UDFS库。单击该下拉列表框，如果已经创建了UDFS库，用户就可以直接从列表中选择需要插入的UDF所在的UDFS库。否则，只有No Library选项。
2．Search文本输入框：该文本输入框用于输入要查找的UDF名称。当用户不能准确知道需要插入的UDF所在的UDFS库时，可以在Search文本输入框中键入UDF的名称，当找到指定的UDF后，UDF对应的图像就会在该对话框的左上角显示出来。
3．UDF的图像显示区及名称：在该显示区中显示了当前特征库中所有具有图像的UDF的图像，每个UDF的名称会在图像下面显示出来。单击该图像，将会弹出与定义该用户自定义特征时指定的特征参数相对应的对话框，如图1-48所示。
图1-48 特征参数相对应的对话框
Prev Page与Next Page按钮：如果当前的特征库中含有较多的UDF，在别的页上还有UDF，这时，可以单击这两个按钮，转换到其他页上，显示出该特征库中全部的UDF。
1.4 编辑表面
编辑表面是对已经存在的实体表面进行编辑，包括移动表面、替换表面、分割表面、删除表面、更改表面尺寸和连接表面等操作。选择命令Edit(Face，将会弹出编辑表面对话框，如图1-49所示。
图1-49 编辑表面对话框
单击该对话框中相应的图标，即可实现相应的编辑表面的操作。
1.4.1 移动表面
移动表面可以实现一个实体的一个或多个表面的平移或沿一条轴的旋转，需要注意的是该操作不能移动具有参数的实体，否则，将会使该实体的参数失去作用。
移动表面包括4－5个步骤：
1．在编辑表面对话框中单击图标，系统将弹出类选择器对话框，可以通过该对话框或直接在图形窗口中选择要移动的表面；
2．选择表面之后，单击OK，系统将弹出确认对话框，如图1-50所示，
图1-50 确认对话框
确认所选的表面之后，单击Yes键；如果，要终止本次操作，单击No键。
3．单击Yes键后，系统将弹出选择移动表面方式对话框，如图1-51所示，
图1-51 选择移动表面方式对话框
该对话框提供了四种移动表面的方式，其中平移有两种方式：点到点的平移和已知方向－距离的平移；旋转也有两种方式：关于一条轴的旋转和关于两条轴的旋转。根据不同的需要，选择一种移动平面的方式，对所选的平面进行操作，下面分别对不同的移动方式进行说明：
1）Translate Point to Point：
点到点的平移方式,该移动方式是按指定的参考点与目标点平移实体表面。即所选表面从初始位置，按照从参考点到目标点所指定的方向与距离，移动到目标位置。单击该选项后，将会弹出点构造器对话框，通过输入坐标点或在图形窗口中指定一点，单击OK，确定该点为平移表面的参考点，再按照相同的方法确定目标点，单击OK，则所选的实体表面就会按照从参考点到目标点所指定的方向与距离，移动到目标位置。
2）Translate Direction_Distance：
方向－距离的平移方式，该移动方式按指定的方向和距离平移实体表面。即所选表面从初始位置，沿着指定的方向移动指定的距离，移动到目标位置。单击该选项后，将会弹出矢量构造器对话框，构造一个矢量方向，作为表面平移的方向。指定方向后，将会弹出输入平移距离对话框，如图1-52所示，
图1-52 输入平移距离对话框
在该对话框中的Distance距离文本输入框中输入平移的距离值，单击OK，即可实现所选实体表面的平移。需要说明的是距离值的正负对于方向是有影响的，如果距离值是正值，则表面沿指定的方向平移；如果距离值是负值，则表面沿指定的方向的反方向平移。
3）Rotate About An Axis：
关于一条轴的旋转，该移动方式是按指定的一条旋转轴旋转实体表面。即所选表面按右手定则（右手的大拇指指向轴向，其余四指所围绕的方向就是旋转的方向）绕旋转轴旋转指定的角度。单击该选项后，将会弹出轴选择方式对话框，如图1-53所示，
图1-53 轴选择方式对话框
根据不同的需要，选择不同的方式指定一条轴线作为旋转轴。接着弹出确认轴线对话框，如图1-54所示，
图1-54 确认轴线对话框
· 如果所选的轴线可以作为旋转轴，单击Accept Axis，则将会弹出输入旋转角度对话框，如图1-55所示，
图1-55 输入旋转角度对话框
在Angle文本输入框中键入旋转角度值，单击OK，即可实现实体表面的旋转。Angle的值可以是正值，也可以是负值，值的正负决定旋转的方向，正值是按照右手法则所确定的方向，负值是相反的方向。
· 如果要使轴线的方向相反，单击Reverse Direction，则将会弹出输入旋转角度对话框，如上图1-55所示，输入旋转角度值后，单击OK，即可实现实体表面绕旋转轴反方向的旋转。
· 如果要重新指定轴线，单击Respecify Axis,则返回轴选择方式对话框，重新选择轴线，重复上述操作。
4）Rotate Betwee
浙公网安备 33021202002483