1.1 UGNX软件简介
UGNX是德国西门子公司旗下的产品全周期数字化开发集成软件。UGNX起源于20世纪70年代美国的Unigraphics，经过几十年的发展，几代人的努力，伴随着计算机技术的突飞猛进，UGNX技术逐渐成熟，功能日臻完善。在20世纪八九十年代，拥有三维实体建模功能的UGNX作为工程机械领域的奢侈品，以其高昂的价格以及对计算机软、硬件的高性能要求，仅在我国实力雄厚的国企以及国防、军工企业中使用。随着个人计算机的普及以及同类三维建模软件的兴起，如法国达索公司的Solidworks、Catia，美国参数技术公司的Pro／E、Creo等，UGNX于2000年后在我国逐渐推广开来。UGNX是机械工程领域技术先进、用途广泛、市场占有率高的产品设计、分析、制造软件。
UGNX涉及工程专业领域广泛，博大精深，功能完备，致力于完成产品生命周期的三大任务：计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）和计算机辅助仿真（CAE）。
计算机辅助设计主要针对产品的设计，包括产品的外观设计、三维模型设计、零部件装配、工程图绘制等。
本书的学习内容包括平面草图绘制、空间曲线绘制、空间曲面模型建立、三维实体模型建立、零部件装配以及工程图设计。
产品的设计分为两个方向：产品的机械设计和产品的外观设计。
产品的机械设计具有统一性、互换性、简易性、易于绘图（机械制图）的特点。
针对产品的机械设计，比如机械零件设计，人们建立了许多标准，标准件可以通用，可以互换，比如螺栓、螺母、齿轮、轴承，磨损或坏掉可以直接换新的。机械零件在满足使用要求的前提下，希望做得越简单越好，这样可以节约材料成本，降低加工制作成本。大部分机械零件都做成规则的、圆整的形状结构，尽量避免异形的空间曲面，这样易于测量，易于机械制图，易于加工。
与产品的机械设计相反，产品的外观设计具有独特性、创造性、复杂性、难以复制和艺术性的特点。
任何厂家都希望其产品在世界上是独一无二的，不希望重样。产品有创造性、新颖性才能赢得市场、占领市场。为了增加卖点，增强市场竞争力，产品的功能都做得尽可能多，则其结构自然就复杂。畅销产品的厂家都不希望产品被复制，被抄袭，因此，它们倾向于将产品的外观做成复杂的空间曲面。小到家电产品的外形，大到轿车的车身，比如宝马跑车的外形，如果仿造只能无限接近，但不可能做到完全一样。产品的外观曲面是不易测量，不易机械制图的。另外，产品在使用过程中还要给人以美的享受，这是艺术性的要求。
产品的机械设计主要针对机械设备的零部件，重点考虑一定的机械性能和功能。
产品的外观设计主要针对工业设计领域，比如各种各样的塑料制品、家电产品的外壳、车身造型等，设计中曲面建模用得较多。(https://www.daowen.com)
计算机辅助制造主要是针对产品设计完成之后的加工制造环节，包括刀具的选择、加工轨迹的设计、机床的选择、加工工艺的设计等。不同的材质、不同的结构、不同的形位公差、不同的粗糙度要求，采用的加工工艺、加工工序不同；不同的工艺、工序，粗加工、精加工，采用的刀具和设计的走刀路线不同，这些都涉及计算机辅助制造的内容。
计算机辅助仿真主要针对产品设计完成之后的模拟与仿真环节，包括运动仿真、力学仿真、结构分析、干涉检查等。产品设计好后，通过模拟运动分析其是否满足功能要求，是否满足力学性能要求，在运动过程中是否有碰触干涉等情况。
UGNX具有以下几个方面的特点。
（1）UGNX提供了产品生命全周期解决方案，产品设计交付后进行分析计算，分析计算反馈影响产品设计，最后交付加工制造，直到成品下线，完成了产品的孕育→胚胎→成品的全过程。
（2）UGNX是一个全三维、双精度系统，用户在建模过程中可以任意分解和组合形状，进行精确的几何形状描述和数据处理。
（3）UGNX的复合建模自由灵活，将特征建模、参数化建模、几何建模、线框建模融为一体。
（4）UGNX数据库支持多种数据格式，这为文件的外部识别及外部文件的内部引用提供了便利。
（5）UGNX三维实体绘图与平面二维机械制图相比具有无比强大的优势，让看图识图变得没有障碍，让用户在看图过程中避免识图错误，在绘图过程中可以随时发现问题，及时纠错，可以清楚地表达零部件的相对位置和装配关系，能够动态地观察零部件的拆装过程。
（6）UGNX工作界面清晰，赋予了鼠标更多操控功能，键盘的快捷键自定义组合增加了软件的便捷性，人机交互响应快，绘图自由灵活。
（7）UGNX预留二次开发接口，可以进行专业特色模块制作，具备按需定制和自我完善的功能。
