AI+UG NX2024完全實訓手冊

戚曉艷,女，空軍航空大學基礎學院力學室教研組組長，學科帶頭人，機械CAD/CAM講師，副教授。本科、碩士、博士畢業於西北工業大學機械電子工程換專業。研究成果：參加國家“八五”重點攻關項目、發表EI檢索論文10余篇，主編和參編多部著作，主要從事機械結構的力學分析，數控機床的可靠性分析等。

第1章　UG NX2024+AI輔助設計入門

1.1 UG NX2024 工作界面  001

1.2 人工智能（AI）在三維設計中的應用 003

1.2.1 人工智能的分類與應用  003

1.2.2 常用人工智能大語言模型介紹  004

1.3 UG 系統參數配置  008

1.3.1 語言環境變量設置  008

例1-1：設置語言環境變量 008

1.3.2 用戶默認設置  010

例1-2：用戶默認設置 010

1.3.3 首選項設置  011

1.3.4 定制NX 環境  014

例1-3：定制快捷鍵 015

1.4 對象操作  016

1.4.1 視圖操作  017

1.4.2 顯示和隱藏對象操作  017

1.5 基準工具  019

1.5.1 基準平面  020

1.5.2 基準軸  020

1.5.3 基準坐標系  021

1.6 入門案例――減速器上箱體設計  021

 

第2章　UG NX草圖設計

2.1 草圖繪制基礎  030

2.1.1 選擇草圖平面  030

2.1.2 草圖附著工具  032

2.2 草圖繪制命令  034

2.2.1 輪廓  034

例2-1：輪廓線繪圖 034

2.2.2 直線  036

2.2.3 圓  036

2.2.4 圓弧  036

2.2.5 圓角  036

例2-2：繪制圓圖形 037

2.2.6 倒斜角  038

2.2.7 矩形  039

2.2.8 多邊形  039

2.2.9 橢圓  040

2.2.10 擬合曲線  041

2.2.11 藝術樣條 042

2.2.12 二次曲線  043

2.3 修剪和延伸  044

2.3.1 快速修剪  044

2.3.2 快速延伸  045

2.3.3 制作拐角  045

2.3.4 修剪配方曲線  046

例2-3：繪制葉片草圖 046

2.4 創建曲線的副本  047

2.4.1 鏡像曲線  048

例2-4：鏡像曲線 048

2.4.2 偏置曲線  050

例2-5：偏置曲線 050

2.4.3 陣列曲線  051

例2-6：陣列曲線 052

2.4.4 派生直線  054

例2-7：利用派生直線繪制草圖 055

2.4.5 添加曲線  058

2.4.6 投影曲線  058

2.5 尺寸約束  059

2.5.1 快速尺寸標註  059

2.5.2 其他標註類型  061

例2-8：利用尺寸約束繪制扳手草圖 061

2.5.3 臨時尺寸約束  065

2.6 幾何約束  067

2.6.1 常見幾何約束類型  067

2.6.2 松弛關系和持久關系  068

2.6.3 轉換至/ 自參考對象  070

2.7 綜合案例――繪制墊片草圖  070

 

第3章　UG NX實體設計

3.1 基於截面的掃描型特征  076

3.1.1 拉伸  076

3.1.2 旋轉  078

3.1.3 沿引導線掃掠  079

3.1.4 管道  080

3.2 細節特征  080

3.2.1 孔  081

3.2.2 抽殼  081

3.2.3 螺紋  082

3.2.4 拔模  082

3.2.5 邊倒圓  083

3.2.6 倒斜角  084

3.3 關聯復制  085

3.3.1 陣列特征  085

例3-1：創建變化的陣列 090

例3-2：創建常規陣列 093

3.3.2 鏡像特征與鏡像幾何體  096

3.3.3 抽取幾何特征  097

3.4 修剪操作  097

3.4.1 修剪體  097

3.4.2 拆分體  098

3.4.3 分割面  098

3.5 綜合案例――吸塵器手柄建模  098

 

第4章　UG NX曲線設計

4.1 曲線設計概述  108

4.1.1 曲線基礎知識  108

4.1.2 UG 曲線設計命令  110

4.2 以數學形式定義的曲線  110

4.2.1 直線  110

例4-1：在兩點之間創建直線 110

例4-2：創建平行於坐標軸的直線 111

例4-3：創建與實體表面垂直的直線 112

例4-4：創建與直線或實體邊線呈一定角度的直線 112

例4-5：創建與已知圓或圓弧相切的直線 113

4.2.2 圓弧/ 圓  113

例4-6：創建過兩點指定半徑的圓弧 114

例4-7：創建過一點且相切於曲線的整圓 115

4.2.3 橢圓  115

例4-8：創建橢圓 116

4.2.4 雙曲線  116

例4-9：創建雙曲線 117

4.2.5 拋物線  117

例4-10：創建拋物線  118

4.2.6 矩形  118

例4-11：創建矩形  118

4.2.7 多邊形  119

例4-12：創建多邊形  119

4.3 過點、極點或用參數定義的曲線  120

4.3.1 藝術樣條  120

例4-13：創建藝術樣條  121

4.3.2 曲面上的曲線  122

例4-14：創建曲面上的曲線  122

4.3.3 規律曲線  122

例4-15：創建正弦線  124

例4-16：創建漸開線  125

4.3.4 螺旋線  126

例4-17：創建螺旋線  127

4.4 文本曲線  127

例4-18：在零件表面創建文本  128

4.5 綜合案例――構建吊鉤曲線  130

 

第5章　UG NX曲面設計

5.1 曲面概念及術語  137

5.2 通過點創建曲面  138

5.2.1 通過點  138

例5-1：使用“通過點”命令生成曲面 139

5.2.2 從極點  141

5.3 曲面網格劃分  141

5.3.1 直紋曲面  141

例5-2：創建直紋曲面 142

5.3.2 通過曲線組  145

例5-3：通過曲線組創建曲面 146

5.3.3 通過曲線網格  152

例5-4：通過曲線網格創建曲面 153

5.3.4 掃掠  154

例5-5：創建掃掠曲面 155

5.3.5 N 邊曲面  157

5.3.6 截面曲面  158

5.4 其他常規曲面設計  159

5.4.1 四點曲面  159

5.4.2 有界平面  159

5.4.3 過渡  160

5.4.4 條帶構建器  161

5.5 曲面的修剪與組合  162

5.5.1 修剪片體  162

例5-6：輪轂造型 163

5.5.2 分割面  168

5.5.3 連結面  168

5.5.4 縫合曲面  169

5.6 綜合案例――小鴨造型  170

 

第6章　AI輔助產品方案設計

6.1 利用文心一言和文心一格生成產品研發

方案  183

6.1.1 制作產品研發（文本）方案  183

例6-1：利用文心一言制作產品設計方案 183

6.1.2 制作產品概念圖  186

例6-2：利用文心一言制作初期的概念圖 187

例6-3：利用文心一格生成產品概念圖 188

6.2 利用Midjourney 制作產品設計方案圖 190

6.2.1 Midjourney 中文網站  190

6.2.2 Midjourney 的提示詞  191

6.2.3 Midjourney 輔助產品效果圖設計案例 195

例6-4：利用MJ 模型制作產品設計草圖  195

例6-5：利用MX 模型制作產品渲染效果圖  198

6.3 基於AI 的產品廣告圖生成  200

6.3.1 利用Vizcom 渲染產品模型  201

例6-6：利用Vizcom 渲染產品模型  201

6.3.2 利用Hidream AI 制作產品電商圖  206

例6-7：制作產品電商圖 207

6.4 基於Leo AI 的產品項目文檔生成  210

例6-8：利用Leo AI 生成室內組件模型  210

 

第7章　AI輔助機械設計

7.1 隱式建模  214

7.1.1 隱式建模工具  214

7.1.2 隱式建模案例  217

例7-1：鞋底內部結構設計 217

7.2 UG 智能化結構設計――

基於AI 的拓撲優化  220

7.2.1 拓撲優化任務環境  220

7.2.2 拓撲優化案例  224

例7-2：托架結構的拓撲優化 224

7.3 UG 智能建模――創建算法特征  228

7.3.1 算法特征工具  228

7.3.2 算法特征應用案例  231

例7-3：創建關聯的算法特征 232

7.4 AI 零件建模生態系統――ZOO  236

例7-4：用文本轉CAD 生成機械零件  237

 

第8章　AI輔助產品造型設計

8.1 基於AI 的3D 模型生成  241

8.1.1 3D 模型組件生成與修改——Sloyd AI 241

例8-1：利用Sloyd AI 快速生成建築模型 241

8.1.2 多模式人工智能生成工具——Luma AI 245

例8-2：利用文本生成3D 模型  246

例8-3：利用“可靈AI”生成AI 視頻  248

例8-4：利用視頻制作3D 場景模型  249

8.1.3 精細化3D 模型生成——CSM AI  251

例8-5：在“圖像到3D”模式下生成3D 模型 251

8.1.4 生成高質量的3D 模型——Tripo3d AI 253

例8-6：利用Tripo3d AI 生成高質量模型 254

8.1.5 創意3D 模型生成——Meshy AI  256

例8-7：Meshy AI 文本生成模型  257

例8-8：Meshy AI 圖片生成模型  259

例8-9：Meshy AI 材質生成  260

例8-10：Meshy AI 文本生成體素  262

8.2 基於AI 模型系統的造型設計  263

8.2.1 Innovector 的安裝與界面  263

例8-11：下載模擬器和Innovector 程序 263

8.2.2 Innovector 建模與AI 輔助設計  266

例8-12：專業建模  266

例8-13：塗鴉建模  269

例8-14：文生物  271

例8-15：AI 手繪  271

 

第9章　AI輔助數控編程與加工

9.1 CAM 自動化編程工具  273

9.1.1 CAM 自動化編程工具——

Temujin CAM  273

9.1.2 AI for CAM 輔助編程工具——

CAM Assist  274

9.2 AI 輔助平面銑削加工案例  280

例9-1：自動生成刀路和G 代碼 280

例9-2：G 代碼仿真驗證 284

9.3 AI 自動化多軸銑削加工案例  288

9.3.1 AI 自動化曲面銑削加工案例  288

例9-3：AI 自動生成3D 銑削加工代碼  288

9.3.2 AI 自動化多軸銑削加工案例  292

例9-4：AI 自動生成多軸銑削加工代碼 293

9.4 AI 自動化鉆削加工案例  298

例9-5：利用CAM Assist 自動生成鉆削加工代碼 298

例9-6：利用ChatGPT 生成鉆削加工的G 代碼  302

9.5 AI 自動化車削加工案例  308

例9-7：利用ChatGPT 生成車削加工G 代碼  308

9.6 AI 輔助線切割加工案例  311

 

第10章　UG NX裝配設計

10.1 裝配概述  313

10.1.1 裝配概念及術語  313

10.1.2 裝配中零件的工作方式  314

10.1.3 引用集  314

10.1.4 進入裝配環境  314

10.2 組件裝配設計（虛擬裝配）  315

10.2.1 自底向上裝配  315

例10-1：自底向上的裝配設計  316

10.2.2 自頂向下裝配  319

例10-2：由分到總設計模式  320

10.3 編輯組件  321

10.3.1 新建父裝配  321

10.3.2 陣列組件  322

例10-3：創建組件陣列  322

10.3.3 替換組件  323

例10-4：替換組件  323

10.3.4 移動組件  324

10.3.5 裝配約束  325

例10-5：裝配約束  328

10.3.6 鏡像裝配  331

例10-6：鏡像裝配  331

10.3.7 抑制組件和取消抑制組件  333

10.3.8 WAVE 幾何鏈接器  334

10.4 爆炸裝配  335

10.4.1 新建爆炸  335

10.4.2 編輯爆炸  336

例10-7：創建並編輯爆炸圖  336

10.4.3 自動爆炸組件  338

10.4.4 刪除爆炸圖  338

10.4.5 創建追蹤線  338

10.5 綜合案例――裝配臺虎鉗  339

 

第11章　UG NX工程圖設計

11.1 工程圖概述  346

11.1.1 UG 工程圖特點  346

11.1.2 制圖工作環境 347

11.2 創建工程圖圖紙與視圖  347

11.2.1 創建圖紙 347

11.2.2 基本視圖 349

例11-1：創建基本視圖  352

11.2.3 投影視圖 353

例11-2：創建投影視圖  354

11.2.4 局部放大圖 355

例11-3：創建局部放大圖  356

11.2.5 剖切視圖 358

11.3 尺寸標註  362

11.4 工程圖註釋  363

11.4.1 文本註釋 363

11.4.2 形位公差標註 366

11.4.3 粗糙度標註 367

11.5 表格  369

11.5.1 表格註釋 369

11.5.2 零件明細表 369

11.5.3 編輯表格 370

11.5.4 編輯文本 370

11.5.5 插入行、列 370

11.5.6 調整大小 371

11.5.7 合並或取消合並單元格 372

11.6 工程圖的導出  372

11.7 綜合案例――支架零件工程圖  373