关键字：UG NX，高职UG，UG教学
【中图分类号】G71
UG NX汇集了美国航空航天和汽车工业的专业经验，CAD／CAE／CAM三大系统紧密集成。强大的实体建模、曲面造型、装配、数控编程等实用功能，被广泛应用在航天和国防、汽车及交通运输、机械、生命科学、高科技电子、造船、消费品、服装等领域的产品设计和加工。UG NX遍布全球62个国家，UG NX管理和创造了全球超过40％的三维数据。全球最顶尖的20个汽车供货商均使用UG NX的CAD/CAM/CAE解决方案。
目前国内大部分高职普遍开设UG NX课程作为数控、机械、模具等专业的必修课。但是由于高职学生在校时间短，该课程的学时安排非常有限。如何在相对较少的学时内，使学生能够学到庞大的UG的精髓，提高解决实际问题的能力，实现较好的教学效果，是每位UG教师应该一直在探索的问题。
一、目前UG NX教学中存在的问题
（1） 教学内容陈旧。
UG由19版开始改为NX1.0，此后又相继了NX2、NX3等，当前最新的版本为UG NX9.0. UG跟时代一样，一直也在进步，每个新版本均是对前一版本的更新，在功能上进行提升，增加新的功能和命令。淘汰落后的东西。
目前部分UG老师，缺乏与时俱进的教学精神。喜欢用自己熟悉的版本和熟悉的命令。据我调查，还有一些学校依然用NX4甚至更老的版本。虽然NX4.0是当初最经典的版本。但是毕竟很多新的功能都没有。学生在学习4.0而出去面对的是更新版本。界面和命令都存在的很大的变动，一时半会很难适应。我就见过几个UG学生，在抱怨“样条”这个命令太难学习和使用了。我就纳闷，现在的UG的几个版本都推崇“艺术样条”命令。因为艺术样条实时更新，添加约束等编辑工作直观方便，不像“样条”命令，输入参数不能直观显示，很难控制参数给多少合适，反复纠正非常麻烦。UG在8.5版本开始，还特意把“样条”命令从“曲线”命令工具栏删除了。藏到工具定制里面，并注明“即将失效”。怎么还有老师还把淘汰的命令找出来继续教学生。这样拒绝新事物，既浪费时间而且对学生也没好处。
（2） 采用“命令教学”,学生被动学习
大多数UG课程教学仍采用“命令介绍”，然后针对命令，设计一个简单的案例循序渐进的传统模式，学生总是在思考：要用什么命令，这个命令如何用。甚至努力记住完成案例的命令顺序，先用哪一个再用哪一个。满脑子旋转的都是命令。这种方法未考虑学生的认知特性及激发学生的学习兴趣。这种教学方法，就属于被动教学模式，学生在学习时并不懂得为何要学，被动接受各个命令和章节的知识，而且由于知识点缺乏粘性，学过的知识非常容易遗忘。
（3） 采用孤立的“模块教学”,缺乏课程的系统设计
由于种种原因，UG课程往往会进入一个误区，就是老师为学生学软件而教软件。一般分实体建模模块、虚拟装配模块、工程图模块等模块。每个模块按照软件的不同类型的命令来划分教学内容的。这种教学设计缺乏课程的系统性。各个模块互相脱离。无法体现UG是一体化数字化产品开发系统。而且培养出来的学生往往存在“能熟练操作软件，但不知如何运用软件做工作”的现象。
二、UG NX课程教学的建议
（1）教学内容与时俱进。
UG NX 作为全球实际应用最广的CAD／CAE／CAM软件，每个版本的推出都是为了提升软件的功能和优化客户体验，绝不是无病。例如NX 6.0增加的功能有：新增命令查找器 、增强的“同步建模”命令 、新的“几何变换命令”、新的重用命令。 这些功能都非常实用。比如“同步建模”，其可靠且易于使用的核心技术以及新的综合能力得以显著增强，是个令人激动的革新。而“重用命令”让您可以重新使用部件中的面，并且视情况更改其功能。给使用者带来极大的便利。NX8.0新增创建标准引用集 、更简洁的NX 8.0菜单图标和标注输入负数 、新增重复命令、工具箱中增加了弹簧建模工具 。这些功能都是很实用的功能。
（2）以学生为本，激发学生主动学习兴趣。
UG教学要拒绝“命令教学”，以学生为本，发挥学生的主观能动性，激发学生的主动学习热情。让学生学会思考：我要做什么，我可以怎样做，这样做好不好。比如零件建模，一定不要让学生努力的记住教师的建模步骤，然后努力的复制老师的操作过程。应该把选择权交还给学生。学生既可以用基本体素建立简单的实体，也可以通过对曲线、草图的拉伸、旋转建立各种扫描实体， 还可以用系统提供的特征创建各种特征体。然学生明白不同的建模方法的区别。让其明白不同建模方法所建立的实体模型，其编辑性能不同。比如阶梯轴的建模，可用基本体素圆柱体来分段建立，也可分段绘制圆再对其进行拉伸来建立，还可先建立一个基本体素圆柱体，再用凸台特征来建立。在3种建模方法中，第一种方法建立的轴编辑性不好，如缩短中间某个台阶的度，就会出现更新失效的提示，而第三种方法从建模的方便性和各参数的可编辑性来说都是很好的。学生在自己主观意愿驱使下完成了建模，不但熟悉了各自命令，而且还明白了各自建模方法的特点，理解了正确的建模方法对设计的顺利的重要性。
（3）教学内容进行系统设计。
UG NX软件模块多．命令多，功能复杂,但是UG系统却是一个一体化的系统工程。因此把常用模块有机的结合，系统设计。让学生明白UG是一个有血有肉的系统。避免各个模块孤立教学，二维草图、实体建模、虚拟装配、工程图模块等按顺序挨个点一遍。例如可以遵循现实中企业的设计理念和设计思路，从上而下进行装配建模。既介绍产品结构和功能，吸引学生的注意力，诱发兴趣。然后根据产品结构进行总装建模，最后根据虚拟装配对各个基础建进行建模。需要某个零件装配，因为没有而自发的去建模。让学生不是被动的，而是主动的学习。当然在个零件建模中学习和熟悉了UG的草绘。这样一个系统项目包括了二维草图、实体建模、虚拟装配、工程图个模块内容，和UG NX的WAVE 设计。让学生在做项目中学习不知不觉掌握了各个模块的内容，和里面的指令，并学会了UG设计产品的方法。
【关键词】CAD/CAM 课程改革 项目设计与开发
一、“UG计算机辅助设计与制造”课程项目设计的思路
（一）以能力为本位，突出“能力目标”
“UG计算机辅助设计与制造”课程是高职机械、机电、模具、数控等制造类专业课程体系中的核心课程，本课程的能力目标旨在培养学生构建三维实体造型的产品开发能力、自动编程和数控加工的应用能力，课程目标充分体现了现代高等职业教育人才的培养规格和要求。
（二）以项目课程为载体，突出“任务训练”
在新的项目教学模式中，应突出任务训练，让学生尽快进入实践操作，体验工作效果，以预先设置的一系列项目或任务为载体，让学生在做中学，边学边做。这样既可以提高学生的学习兴趣，又能培养学生在工作中不断学习的良好习惯，使学生在工作岗位上可持续发展。
（三）以学生训练为主线，突出“学生主体”
一门课程的学习效果，绝不能只看教师上课教了些什么东西，而要看学生到底学到了多少东西，学生才是学习的主体。在课程项目设计中应充分认识到这一点，最好是将学生未来职业岗位上和本课程相关的内容作为训练项目，让学生能积极主动地参与到这些项目中来，自己动手、动脑跟随教师去完成项目，通过训练使学生学到知识、掌握技能、提升能力。
二、“UG计算机辅助设计与制造”课程项目开发的实施
根据上述课程项目的设计思路，“UG计算机辅助设计与制造”课程项目开发流程如下图所示。
（一）企业岗位对学生的职业能力要求
根据对企业职业岗位的调研，“计算机辅助设计与制造”课程对学生的职业能力要求主要有以下几方面：1.了解计算机辅助设计基础理论和发展方向；2.掌握UG软件的安装、使用方法；3.具有对一般复杂程度的机械零部件（包括曲面零件）进行实体建模的能力；4.具有绘制工程图的能力；5.具有装配建模的能力；6.具有一定模具设计、平面铣削和钣金设计能力；7.能对一般模具零件进行自动编程。
（二）制定适合岗位需求的课程标准
依据“数控专业工作任务与职业能力分析表”中的典型工作所需职业能力设置课程内容，实现教学内容与生产过程衔接。其总体设计思路是打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式，转变为以工作任务为中心组织课程内容，让学生在完成具体项目的实施过程中学会完成相应工作任务，并构建相关理论知识，发展职业能力。本课程的设计是以三维零件的建模及加工为线索来进行，通过对常见机械零件（包括曲面零件）的实体建模、装配、仿真加工等训练，培养学生对相关职业岗位的适应能力。
（三）项目化课程的设计与开发
基于项目训练的“UG计算机辅助设计与制造”课程设计与开发是以“能力本位，任务训练，学生主体”为思路，将一个典型的工作任务转化为一系列的学习任务而形成的教学项目式训练。以工作过程为主线，以学生训练为主体，以培养学生职业能力为目的，真正使职业能力的培养融于平时的教学训练中。在课程设计与开发中应着重做好以下几方面：
确定本课程的整体目标，深刻理解项目化设计的内涵。精心做好项目设计，开发编制《UG计算机辅助设计与制造》，整体化设计校本教材。
具体操作中，在广泛调研的基础上，根据“UG计算机辅助设计与制造”的实施性课程标准，梳理了知识目标和技能要求，我们决定选择台虎钳的设计与加工为本课程的贯穿综合项目，主要通过零件二维草图的绘制和三维模型的造型和加工，培养学生的CAD/CAM能力。同时考虑到知识的全面性，还增加了水杯、手机、印章等零件模型设计与制造作为能力训练的辅助项目，以使学生更全面地掌握该课程的知识及应用。具体见下表：
三、课程项目开发和实施的几点思考
（一）训练项目的选择要有代表性
在本例中，选择台虎钳的设计为贯穿课程的大项目。其中前十个任务为设计模块的基础知识，“任务十一”部分由学生自行改造设计台虎钳，可以从外形上改造，也可以从结构原理上改造，训练学生对所学知识的综合应用能力。后面四个任务是对前面大项目的补充，补充课程职业能力要求中曲面建模和数控加工自动编程的相关知识。
（二）训练项目的选择要有时代性
关键词：UG软件;职工培训;教学
三维建模软件Unigraphics（简称UG）是德国西门子集团公司的集CAD/CAM/CAE于一体的软件系统，具有强大的三维造型、运动仿真与分析以及辅助加工功能，在航空航天、汽车、通用机械及模具等行业都得到了广泛应用。
在企业职工中开设“UG及其应用”课程，针对机械设计制造及其加工特点的UG软件学习，对机械加工行业企业职工提升职业技能方面有良好效果，有助于提高企业劳动生产率和产品的技术附加值，增加企业市场竞争力。
一是借助UG软件形象直观特点，加深职工对机械制图知识的认识和了解，强化职工的基本理论和基本技能。
二是使用UG可以转变产品设计制造过程，实现数字化产品开发。
三是借助UG软件的有限元分析、运动仿真等模块，使广大职工掌握现代设计制造技术和应用。
1.开展UG软件职工教学培训的原则
（1）统一要求与因材施教相结合。职工培训是一种以提高业务能力、岗位能力为目的的教育教学活动，培训工作面向全体职工，既要规范机制，统一计划，全面提高培训质量。又要注意到职工基础和能力的差异以及业务水平的参差不齐。因此培训要兼顾职工的个体差异，按照“实用、实际、实效”的原则，按需施教，合理安排培训内容，采取不同的教育措施，使每个职工都有所发展。
（2）课堂教学与课后练习相结合。首先要明确课程要达到的培训目标和培训任务，制定详细的课内课外相结合的教学计划。在课堂教学中，教师采用多种教学办法，深入浅出地讲解知识理论、基本原理、方法步骤和工程应用。职工在教师的指导下，完成基本的课堂练习。课后有针对性、系统地布置练习任务，要求职工自己练习，并要求提交作业。
这样每次上课都成为一个独立的单元，职工在这个过程中自由发挥，独立完成任务，通过教师介绍的方法和自己查阅资料、职工互相讨论或者直接向老师提问等多种方式相结合，通过实际操作完成任务，从而让职工对软件也逐渐熟悉起来。
（3）培训内容要实用性和前瞻性相结合。职工培训要密切结合企业职工的文化技术状况和生产经营实际，需要什么培训什么，用什么学什么，发挥职工培训针对性强、见效快的特点，通过培训，职工能较快地将知识应用到生产实际中去。同时培训要面向未来。现代科技日新月异，新技术层出不穷，知识技术更新速度加快。职工培训要紧跟技术发展的前沿，要有超前意识，缩短新技术的开展和应用的过程，为企业的生产和经济发展打下坚实的基础。
2.UG软件教学计划设计
2.1课程特点与要求。UG是一门应用性、实践性很强的课程，具有灵活、三维想象丰富等特点。因此，在学习过程中，要边学理论边实践。要求职工具备《机械制图》、《AutoCAD》平面绘图等基础知识后进行培训。
主要教学任务是学习UG软件中的绘制与编辑、实体建模、曲面建模、工程制图、装配的方法与技巧，使职工掌握CAD/CAM的基础知识，具有CAD/CAM软件应用的基本技能，能够利用UG软件进行一般复杂程度零件的设计与制造，能独立进行机械产品的数控加工。
培训的学时数包括讲授与实验课时两部分在内，要灵活掌握，在讲课过程中根据职工的情况可以增加或减少理论讲解时间。
2.2教学计划。教学过程中，以理论为辅、实践为主。多训练职工的分析、动手能力。由于课程的特殊性，授课与实验应交叉进行，以边讲解，边实践的模式引导职工学习。课程教学总学时100学时，其中授课45学时，实验55学时。课时安排虽然分为授课与实验两部分，但不严格区分;讲授与操作结合，以职工能掌握好为主。
对于每章讲解的重点计划如下：
第一章：UG系统概论
了解UG系统的产生与发展、建模原理与特点。掌握UG软件中文版的正确安装方法。了解UG的建模，草图绘制、工程制图、装配等模块的功能。熟悉UG的工作环境及操作界面。
第二章：UG的基本功能操作
学习常用菜单命令功能及操作，学习对象操作功能，学习点、线、面的基本操作，学习UG坐标系和矢量操作，学习布尔操作及定位操作。
第三章：UG的曲线操作与编辑
学习简单曲线及二次曲线的创建，学习曲线的常用操作及编辑功能。
第四章：草图功能操作
学习草图绘制的原理及基本功能，学习草图的定位及尺寸约束功能。
学习UG基准特征、成型特征及扩展特征的创建，学会常用特征的操作及编辑。
第六章：UG曲面特征操作
第七章：零部件的装配
学习零部件的装配及装配约束的建立，学习爆炸图的生成。
第八章：工程图模块
学习工程图的创建与视图操作，学会剖视图的创建、尺寸标注及符号标注。
实践性教学环节要求：实验安排以实体以及曲面的建模，掌握中等复杂程度零部件的建模并创建工程图，生成数控加工程序和后处理，应用到加工中心上加工工件。
2.3课程考核。本课程的评价方案采用上机考试和生产实践相结合、过程评价和结果评价相结合、理论评价和实践评价相结合的形式。每个项目结束后进行考评，以实践考核为主，理论考核为辅。主要考核职工的软件应用能力和数控加工能力。
（1）考试方式：上机操作，车间试件加工工件。
（2）考核办法：考试的评分标准以及平时上机成绩占30%、课后习题占30%、考试成绩所占比例40%。
（3）绩效考核：考核时如果职工没有及时完成任务，或者完成任务的步骤和效果完全雷同确认为抄袭，则视为考核不及格。将在绩效考核中扣分直接和经济利益挂钩。
3.UG软件教学案例
在讲UG三维实体培训时，主要利用软件设计的便捷性和可视性，围绕机械产品中的零件进行设计;利用UG强大的三维建模功能，结合国内外建模实例，和职工所在工厂正在生产的产品工件等实例介绍。
在UG中曲面操作比较复杂和具有技巧性在这里介绍一些关于曲面的教学案例。
一：直纹曲面
方法简介：
用直纹曲面工具选择生成曲面在选择曲面线串时一定要注意线串方向一致，否则做出的曲面将会变形。
二：通过曲线
方法简介：
用通过曲线工具选择生成曲面通过曲线和直纹曲面的操作方法大致相同，唯一不同的是直纹曲面只能选择二条线串，而通过曲线则可以选择多条。并且注意在选择线串时线串的方向要一致否则曲面将会变形。
三：扫描曲面
方法简介：
用扫描曲面工具选择第一条引导线第二条引导线第三条引导线。选择第一条剖面线串第二条剖面线串第三线剖面线串确定。引导线串最多只能选三条最少选一条，剖面线串最少可以选一条最多可以选无数条。
案例的选择以简单实用为抓手，不要将问题复杂处理，使职工能树立正确的建模思想，和学会便捷的操作方法为教学案例选择的依据。
4.总结
通过实践培训，让职工熟悉和掌握UG软件对产品加工的应用。笔者也经常和他们进行经验和心得交流。在每节课后，让职工把完成的作业提交上来作为平时成绩，以便让所有职工都参与进来，不断告诉职工UG软件的实用性。这些培训方法有效调动了职工的学习积极性，使职工在上课时能够提升应用能力，尤其是职工能够积极地参与到培训活动中来，变被动地教为主动地学，充分发挥其主观能动性，通过培训，提高了职工的业务能力和实践应用能力，这不仅能使每个职工业务能力和职业素质得到发展，而且也是三维CAD软件培训的有益探索。（作者单位：陕西科技大学）
参考文献：
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[关键词]NX（UG） 机制本科 教学改革
[作者简介]孙芹（1979- ），女，山东威海人，山东英才学院机械学院，讲师，硕士，研究方向为机械制造、数控加工。（山东 济南 250104）
[中图分类号]G712 [文献标识码]A [文章编号]1004-3985（2013）29
当今社会机械制造业的发展壮大，得益于日趋激烈的市场竞争。面对机遇与挑战，制造业只有不断吸收机械、电子、信息及现代企业管理等多方面的成果，并应用于产品生命周期的全过程，才能不断推出新品，富有竞争力。集成化、网络化、数字化、虚拟化以及智能化是使传统制造系统成为信息时代、知识经济时代的先进制造系统的最主要内容。目前，在众多企业中广泛应用的CAD/CAM技术是现代先进的计算机技术成功渗入传统制造业的结果。
为使学生进入企业后，能够熟练掌握一门CAD/CAM软件，尽快适应自己的工作岗位，山东英才学院结合机制专业的自身特点，选择NX（UG）作为CAD/CAM教学软件。通过到兄弟院校走访调研发现，在教学过程中，CAD/CAM单独作为一门课程一般开设在第六学期或第七学期，虽然该课程设置的目的是为了起到连接作用，为后续的毕业设计和学生就业提供好的绘图工具。但作为一门课程，学生学完后，很难做到融会贯通，没有达到预期的教学效果。为了提高学生学习的主动性，让枯燥的机械课程变得简单易懂，提高学生学习的兴趣，增强各门课程之间的联系。在机制本科的教学过程中，尝试运用NX的CAD/CAM一体化功能来辅助教学，实践表明，这对学生理解和掌握专业课程有很大的帮助。
一、NX软件在“机械制图”课程中的应用——NX 三维造型模块
“机械制图”是工科重要的主干专业技术基础课程，在机械工程科学人才培养体系中占有重要地位。该课程以形体构造和图形表达为核心，以形象思维为主线，培养学生空间想象能力、形象思维能力、图形表达能力和创新构形能力等工程科学的基本素质，并为进一步学习机械设计类、机械制造类和工程实践类后续课程提供必备的制图基础知识与基本技能。
在制图的教学过程中，仍以讲授为主，部分教学环节借助模型和挂图等辅助工具，学生往往是被动学习，建立空间思维相对困难，学生普遍反映课程太难学，从而对课程产生了厌倦，降低了学习积极性。到了高年级，进入专业课程学习、课程设计和毕业设计阶段，学生反而不会画图了。毕业后，进入社会，就业将更加困难。因此，尝试将NX软件引入“机械制图”课程教学环节。建立机械制图虚拟模型库，让学生有整体的概念，通过旋转、剖切三维图形，可以对三维模型进行动态仿真，让学生理解模型各个方向的形状，增加图形的直观性，搭建投影和三维实体之间的桥梁，这样再来学习制图的投影原理及其他表达方式，将变得非常轻松。同时，NX为参数化建模，方便对模型进行修改，可以根据教学大纲的变化，及时修改模型。可将模型库上传到网络课程中，学生自主学习，大大提高了学生学习兴趣，为后续课程的学习奠定了坚实的基础。
二、在“数控机床编程”课程中的应用——NX加工模块
“数控机床编程”课程是机械制造本科专业重要的专业课程。大部分院校数控机床编程主要以手工编程为主，讲授数控车床编程和数控铣床（加工中心）编程。为了提高学生的学习兴趣，手工编程的内容也会借助NX软件，讲授自动编程应如何实现。如在车削的教学过程中，相应会讲解轴类零件、螺纹类零件、综合实例等自动编程过程，通过手工程序和自动生成程序的对比，学生对编程有更深刻的理解，更喜欢数控编程课程，为机床实训打下基础。
手工编程虽然有不少优点，如方便快捷，可以省略很多走空刀的地方，能最大地优化加工路径等。但手工编程无法编制复杂工件，如非常规曲面的程序编制，同时手工编程对编程人员有较高的要求，一个点计算错误，将会造成严重的后果。当手工编程无法完成或是编程比较困难的零件，可以通过自动编程完成，NX软件有强大的数控加工CAM模块，包括平面铣削、型腔铣削和深度铣削、固定轴曲面轮廓铣削、多轴铣削和孔加工等，基本可以加工任意复杂的曲面。NX数控加工的一般流程为零件3D建模—指定工艺方案—进入CAM环境—创建程序节点、创建刀具节点、创建几何节点、创建加工方法节点—设定参数—生成刀轨并验证—机床后置处理—数控程序（NC代码）。
三、在“机械设计基础”课程中的应用——NX仿真、装配和工程图模块
“机械设计基础”课程主要包括机械原理和机械零件设计两部分，以机械原理部分学习过程中的四连杆机构为例，在学习四连杆机构时，如果仅仅通过理论讲解，学生对四连杆的运动特性理解的不够充分，可以利用NX运动仿真模块，首先通过三维建模，虚拟装配，设定连杆，设定驱动，完成平面四连杆机构的三维动画运动仿模拟。
机械设计基础课程学完后，要进行课程设计。以减速器课程设计为例，学生要完成减速器装配图及零件图的绘制。给定参数后，如果学生凭空想象，采用二维软件即使完成了减速器的装配图，并拆画零件图，也不知道所绘制的减速器各零件间是否会产生干涉，能否保证加工后的零件能够安装。因此，可以利用NX的装配模块，将所设计的减速器零部件进行装配，通过仿真建模，查看各个零部件之间是否存在干涉，为后续加工的零件的顺利装配打下基础。并且，NX软件可以将三维模型转换为二维工程图形。如果零部件模型尺寸进行了修改，装配图形也会自动做相应的修改。
四、在本科毕业（论文）设计中的应用——NX 综合运用
毕业（论文）设计是每个本科生毕业前要完成的最重要的一项任务。机械设计制造及其自动化专业的本科毕业生主要从事的工作岗位为：数控机床操作岗位（数控车床、数控铣床、数控线切割机床的机床操作工），数控工艺技术岗位（数控加工工艺设计师、数控工艺文件管理员、数控程序编写技术员、电脑绘图员等），普通机电设备设计师助理等技术工作岗位，这些岗位的共同特点是动起手来能干活，拿起电脑可设计。因此，毕业设计对他们来说尤其重要，毕业论好了，进入企业后，就能更快适应工作岗位。
在教学过程中，为实现应用型本科的人才培养目标，减少理论型、研究型论文，要求毕业论文题目需“来自企业”，即学生的毕业论文内容既要包含设计又要包含制造，而且学生必须在数控机床上至少加工出毕业论文中的一个中等复杂的零件，若能借助NX软件，自动生成数控加工程序，并对刀路和程序进行优化，会起到事半功倍的效果。通过毕业设计，让学生掌握机械零件从设计到制造的全过程，为工作后以最短的时间适应企业要求奠定基础。
五、在机制专业各种大赛中的应用――NX 提升
虽然将NX软件融入多门专业课程的教学过程，使学生学习积极性大大提高了，教学效果明显，但由于课时的限制， NX软件强大的功能模块，教学过程不可能面面俱到，很多模块不能深入讲解，一般是按照一定的讲课模式完成教学任务。
教学过程中理论讲解的思路和方法肯定与实际工作有一定的差距。针对学生的不同要求，鼓励学生参加竞赛来提高自己的能力。主要组织学生参加山东省数控大赛、山东省机电产品设计大赛和全国3D大赛等。在每项技能竞赛中，都要求学生完成真实的产品，大赛的环境更接近于真实的工作环境，通过参加不同类型的大赛，学生会对NX软件更加的熟悉，对自己感兴趣的模块有更深刻的了解。同时，大赛能拓宽学生的视野，提高团队合作精神，提升自身的设计、制造和创新能力，拓宽将来的就业范围，提高了就业机会。教师通过指导大赛，与学生进行沟通，更了解学生的想法。通过参加大赛，与其他院校进行交流，相互借鉴，获得更多的信息，把握更新的教学理念，并不断渗透到自己的教学过程中，使教学更贴近实际，使本来枯燥的课堂变得更加生动。技能大赛可以让学生认识到学习中的不足，明确自己的学习方向。
把NX（UG）软件应用于机制本科“机械制图”“数控机床编程”“机械设计基础”等课程中，使学生感觉枯燥、难懂专业课程变得生动、易懂、易学，学生自主学习能力得到了提升，学习积极性得到了提高，同时，在本科毕业（论文）设计和各种大赛中，充分合理地选用NX软件的相应模块，满足了不同层次、不同要求的学习需求，教师更容易了解学生，可使教学更能满足学生的需求，更能贴近社会实践的要求。学生上学期间打下的坚实基础，也为今后的就业奠定了坚实的基础。
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关键词：汽轮机；套装油管路；管路模块化设计；关联性设计；模块编码；模型参数化设计；UG
中图分类号：TK474.7；TP391.72 文献标志码：A
Encapsulated oil pipe design system for turbine based on UG
ZHOU Kai，ZHAO Cuilian，CHEN Yu
(CIMS & Robot Center，Shanghai Univ.，Shanghai 200072，China)
Abstract：To develop an efficient encapsulated oil pipe design system for turbine，the structural characteristics and design methods of the encapsulated oil pipe are analyzed，and the methods such as pipe modular design and correlated design based on control chain are proposed. Based on the UG software，the rapid design on the encapsulated oil pipe is implemented using module coding and model parametric design. The applications show that the system can greatly enhance design efficiency and shorten product development cycle.
Key words：turbine；encapsulated oil pipe；pipe modular design；correlated design；module coding；model parametric design；UG
0 引 言
套装油管路是汽轮机供油系统的重要部件，其作用是向机组各轴承提供油和向调节系统提供压力.[1]所谓套装油管路就是外部大径管(套管)为回油管道，内部又包括轴承进油管、主油泵进油管、主油泵出油管、高压密封油管和通气管等多种管道，把它们组装在一起就是套装油管路.套装油管路属于复杂管路，管路的串并联和拓扑关系复杂[2]，三维空间跨度大，为配合制造、运输和安装需分段后形成多管路、多约束的套装式管束.汽轮机为单件小批量生产方式，其供油系统设计复杂.据估计，按照正常的作业速度手工设计，从设计到完全出图纸，1个管路设计工程师需要近1个月的时间.现有的CAD/CAM软件如UG和CATIA等的通用管路设计功能无法完成如此复杂的管路设计.因此，很有必要开发1套高效的套装油管路设计系统(以下简称套装油管路系统).本文在研究和总结套装油管路手工设计方法的基础上，运用相关理论和技术对套装油管路系统进行研究和开发.
1 关键技术
1.1 基于控制链的管路模块化设计
在管路设计中，传统的设计流程[3]一般是先根据已知条件进行工程计算得到管路的拓扑结构，然后不断进行调整，直至满足工程要求.这种设计流程导致设计效率低下，设计结果未必最优，系统设计参数无法进行有效控制.因此，考虑到管路设计的特殊性，为了便于控制整个管路的拓扑结构，实现管路的优化设计以及数据的有效传递，将控制链概念引入到套装油管路模块化设计中，以增强管路设计的系统性、参数可控性和高效性.管路系统不同模块的空间关系以及相互之间的数据关系通过1个几何数据链控制，这条几何数据链就是控制链.
在管路模块化设计中，管路系统结构由不同的模块通过约束关系构建而成.控制链主要从宏观上控制管路主线的拓扑结构和实现管路模块之间的数据传递，为后续的管路模块化设计做好铺垫.根据初始已知数据和设计经验知识建立参数化调控点，过点建立多段线段，这些线段构成初始的控制链，然后根据系统的功能和工程要求对控制链不断进行优化计算，直至得到最终的优化控制链.
套装油管路系统运用控制链方法进行设计，其设计流程见图1.系统的控制链见图2.由此可根据控制链优化后调控点的参数划分各模块.
图 1 系统控制链求解流程图
图 2 系统控制链
控制链通过UG/WAVE实现控制三维模型的功能.当管路系统总体结构发生变化，如某模块的取舍或系统整体角度改变时，只需修改控制链的参数即可驱动三维管路模型发生相应改变.
1.2 模板模型的制作及实例模型的生成
模板模型是系统生成实例模型的基础.模块编码制定和参数化设计是模板模型制作的两大关键技术.系统对模板模型各模块进行选择配置及装配复制生成实例模型.
1.2.1 模块编码的制定
模块编码制定是模板模型制作的首要内容.在系统中，模块编码的合理与否对整个系统的建立和运行，如部套(管路模块)的选择、组合以及生产诸多方面产生重要影响.模块编码主要用于模块模板、模块设计实例的信息管理和模块的选择组合.在编码中主要考虑模块的从属关系、模块的特征信息、图纸编码信息以及模块的接口信息.其中前3者主要考虑模块的管理，而模块的接口信息主要考虑模块间的配合.从管路设计的特点以及计算机管理的方便性考虑，单位码采用整数.
现针对套装油管路系统给出编码规则(见表1).根据模块编码原则以及套装油管路的模块化设计需要，只对管路中的主要模块和主要零件进行编码，其他国家标准零件如螺栓、螺母等按照国家命名标准定义.
例如，编码3012010112为3缸汽轮机供油管路系统第1个部套第2种类型的第1个子部套的第1零件，为国家标准弯管头，其表示见图3.
图 3 编码分析
1.2.2 模板模型参数化设计
模板模型的制作基于控制链的模块划分方法把整个管路系统划分成多个模块，然后根据参数化设计思想，对每个模块进行参数化设计.参数化设计最大的优点是有利于设计者通过设计参数驱动产品零件的几何模型，大大简化用户生成和修改零件模型的操作，提高设计效率.[4]
模板模型参数化设计采用UG/WAVE技术.通过该技术将1个模型零件的几何信息提取出来作为其他零件的基准或控制结构，以达到联动目的.运用该技术能很好地解决各模块间接口定位及当某管路角度变化时整体形状的变化问题.具体实现如下：(1)模型设计接口时，把相邻模块分为上下级，把上级模块对应接口位置的各管路圆心WAVE到要对接的下级模块接口位置；(2)为保证某管路角度的统一变化，把上级该管路中心线WAVE到下级模块中.
1.2.3 装配克隆与实例模型生成
现有的装配复制方法[5]有3种：Save As方法、COPYFILE方法和装配克隆方法.Save As方法每次只能复制1个文件，无法复制整个装配树.COPYFILE方法采用MFC库提供的COPYFILE函数，虽然可以实现装配树复制功能，但存在2个问题：(1)装配树中的零部件不在同一个路径下时该方法失效；(2)不能对复制后的文件更名，否则将丢失部件间的装配关系.
为了克服以上问题，系统采用装配克隆方法.通过装配克隆，系统根据不同的管路系列重新命名生成该系列的实例模型文件、二维图纸文件和BOM表文件，并归入到相应的存储文件库，极大地方便了系统的目录管理和产品数据管理.
1.3 关联性设计
管路零件与零件、部套与部套以及模型与二维图的关联性设计是系统的核心.解决好这3者的关联关系，不仅可以保证管路设计的正确性，还能极大地提高二维图的生成效率.套装油管路系统的关联设计分为3大类：几何关联、变量关联和属性关联.
1.3.1 几何关联
几何关联存在于3维模型设计中，包括控制链与模型及模型与模型间的关联.控制链与模型的关联如第1.1节末所述，模型与模型的关联设计见第1.2.2节模板模型参数化设计，在此不再重复叙述.
1.3.2 变量关联
变量关联是在分属不同参数集的变量间建立映射关系，以便修改某个变量后，与之对应的变量能自动修改.[6]在系统开发研究中用到的主要是三维模型和二维图纸间尺寸参数的关联.UG作为国外开发的软件，所具有的三维模型和二维图纸间的关联功能使得自动生成的图纸中一部分变量不能满足国家标准要求.使用UG提供的InterPart Expressions(IPEs)技术可以在三维和二维间建立数据通道，使得二维图纸能够引用三维模型的参数，其语法[7]为Part_name：：Expression.如图4所示，变量bi为引用变量，ai则为被引用变量，二维图纸B通过引用三维模型A参数集中的参数，达到三维驱动二维的目的，实现三维与二维的关联.
图 4 三维与二维的变量关联
1.3.3 属性关联
二维制图过程中标题栏的制作非常费时，其中图号、材料和重量等特别容易出错.现有的三维软件自动关联生成二维图是无法自动生成完整标题栏的.套装油管路系统生成的二维图纸完全自动化，不需要人工干预.这里灵活使用UG file菜单下Properties中的Attributes，存储系统计算过程的中间数据.Attributes包含2项内容，Title和Value.通过在Annotation Editor中编写相应的语句可获得Attributes中的值，其语法为.Attribute中Value的值可以用UG/API中的UF_ATTR_assign函数在程序中进行修改.UG二维图的标题栏用Annotation Editor填写.这样就可以用程序计算控制标题栏中的图号、材料和重量等内容，通过属性关联达到自动生成标题栏的目的.
2 系统框架及应用实例
2.1 系统开发环境
系统开发环境为Windows 2000/XP操作系统、内存128 M以上的PC机，需要安装Microsoft Visual C++ 6.0，Microsoft Visual Basic 6.0，UGⅡ以及Microsoft Access 2003等软件.
2.2 系统框架
针对系统的功能需求，涉及以下平台.
2.2.1 开发平台
系统主要开发平台为Microsoft Visual C++ 6.0，运用UG/API二次开发接口技术实现在CAD平台上的开发.Microsoft Visual Basic 6.0用于系统的界面设计，运用ADO技术实现与数据库间的数据传递.
2.2.2 CAD平台
CAD平台采用UGⅡ软件，运用自上而下的设计方法和WAVE的全相关产品设计技术，构建产品模块库，包括三维模型库和二维图库.
2.2.3 数据库系统
数据库系统采用Microsoft Access数据库，主要用来实现存储、查询设计数据及生成BOM表等功能.
系统框架见图5.
图 5 系统框架
2.3 应用实例
系统分为系列选择、主参数控制、关联检查、文件入库和目录管理5个模块，每个模块负责不同的功能.UG启动后各模块菜单见图6.系统顺序执行，首先进入系列选择模块，出现图7界面.用户根据不同的系定相应的参数，输入运行后系统进行管路模块的组合装配，生成该系列结构的套装油管路.管路的各参数在主参数控制模块中修改.参数主要包括各管路的长度、管路与水平面间的角度等，界面见图8.
图 6 系统启动菜单
图 7 系列选择
图 8 主参数控制
执行前面2个程序模块后，生成1套套装油管路的三维模型(见图9).
图 9 套装油管路三维模型
关联检查模块的功能是在三维模型生成后，对相关联的二维图纸进行关联性检查.系统关联性设计的好坏直接决定该功能模块的执行效率与成败.检查完毕二维图纸的关联性，就要按需求从所有二维图纸中选择此次的出图文件及关联的三维模型文件.文件入库功能模块中的文件入库子模块可实现这一功能.明细表入库子功能模块生成产品的明细表并将明细表文件统一入库.目录管路模块界面见图10.该模块功能是对套装油管路系列产品进行包括文件浏览、文件删除等文件目录操作.
图 10 目录管理
3 结 论
针对套装油管路这一复杂管路的快速设计要求，对套装油管路设计进行研究，提出基于控制链的管路模块化设计和关联性设计等相关理论方法，并将理论应用到汽轮机套装油管路设计系统中.系统可根据用户的设计需求自动生成三维管路装配模型及关联的二维图纸，实现快速出图.系统被应用后可极大地提高产品设计效率，缩短产品开发周期.
参考文献：
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[2] 丁祖荣. 流体力学[M]. 北京：高等教育出版社，2004：24-30.
[3] 樊江，马枚，杨晓光. 航空发动机外部管路自动敷设研究[J]. 机械设计，2003，20(7)：21-23.
[4] 赵韩，朱可，张炳力，等.基于UG二次开发的参数化零件族系统[J]. 合肥工业大学学报：自然科学版，2006，29(8)：929-932.
[5] 黄翔，李迎光. UG应用开发教程与实例精解[M]. 北京：清华大学出版社，2005：114-115.
关键词：翻转课堂；UG课程；教学改革；教学实践
UG课程是我校机电类专业的一门专业课程，主要包括草图、实体建模、装配图建模和工程图的绘制等内容。由于其实践性强、重点难点多，学生学习任务艰巨，往往无法在有限的课堂学习时间内完全掌握所有的知识点。近几年，北美教育界提出了翻转课堂的概念，已成为颠覆传统教学的一种新教学模式。本文研究了翻转课堂模式实施的必要条件，并将其应用到UG课程的教学实践中。
一、UG课程的教学现状
我校UG课程总课时为48课时。在传统教学过程中，教师先对UG命令进行统一讲解、操作演示，然后学生再做相应的上机练习。由于课时数的限制，学生课堂上操作练习的时间较少、师生互动欠佳，导致学生学习的效果不佳，实际操作能力不强。
二、翻转课堂的实质
翻转课堂的完整模式是由韦斯利贝克提出的，明确了一种新型教学观念，即“教师是学生旁边的指导者，而非讲台上的贤能者”[2]。所谓“翻转”，就是指教学主动权从教师向学生的转移，突出强调了学生的“学”优先于教师的“教”，彻底改变了传统课堂的教学模式。翻转课堂通过让学生课前观看教学视频来完成课堂知识传授的任务，而课堂时间则用来师生、生生之间的互动，在运用知识发现问题、解决问题的过程中实现知识的内化，真正体现了学生学习的主体性和教师的主导性[1]。
三、实现翻转课堂的必备条件
1.革新教师的教育理念。翻转课堂对教师的角色
进行了重新定位，传统的教学理念强调“以教师为中心”，而翻转课堂强调“以学生为中心”。虽然教师在翻转课堂中不再居于中心地位，但实质上这一改变对教师原有的教学思维发出了挑战，对教师的专业素养也提出了更高的要求。教师从知识的传授者变成学习的指导者和促进者，只有转变观念、革新思路才能适应新的教学形势[3]。翻转课堂不仅需要教师具有较高的专业素质、充足的课程教学知识量以及优秀的课程设计能力，还需要具备较好的信息技术处理和课堂的管控能力。
2.改变学生的学习模式
大学是学生良好学习习惯养成的重要阶段，这一阶段的学习经历、形成的学习意识和所养成的学习习惯将长久地影响到学生未来的工作、学习乃至整个人生[4]。然而在传统的教学方式下，学生已经习惯于被动的接受教育，并对其产生了依赖性。转换到翻转课堂模式后，教师需要花费一定的时间和精力指导学生自主学习。课前，以高质量的微课视频、课件及其他学习资料为载体，引导学生有效预习；课中，调控师生间的深度互动；课后，通过微课网络平台，鼓励学生对学习效果进行评价和反馈，解答学生的困惑和疑难。
3.建立有效的监控和评价机制
学生是学习过程的主体，学生的学习热情和主动性是翻转课堂实施效果的重要影响因素。若要使学生在整个过程中都保持高度的积极性，就必须建立有效的监控和评价机制，需要让学生的学习行为、学习活动与学习结果相联系。教师需要运用先进理论的指导与网络信息技术的手段，更有效地对学生在整个学习过程的行为进行监控与评价，从不同角度对学生进行评价。评价结果要能让学生感到自身的价值与能力[5]，以此促进翻转课堂的教学效果。
四、翻转课堂模式在UG课程中的实践
UG课知识点多且实践性强，而课堂内仅有的课时量并不能满足教学的要求，而基于微课的翻转课堂教学模式，则能够有效解决这一问题。为此笔者构建了微课学习框架，设计了翻转课堂教学模式流程，并将该模式应用在UG课程教学中。UG课程翻转课堂教学模式主要有五个环节：
1.教师微课制作环节
微课制作时，教师应选择合适的学习节点作为微课内容的分割点，内容尽量要“小而精”。例如，UG课程中的“实体建模”内容，可分为“基本成形特征”、“布尔运算”、“参考特征”、“扫描特征”和“特征操作”等节点，各节点又可细分为子节点。以“扫描特征”为例，可细分为“拉伸”、“回转”、“沿引导线扫掠”和“管道”，其中，“拉伸”和“回转”是最常用的方法，所以应把这两个知识点设计典型案例进行微课制作。在编辑视频时，应注意内容和形式的丰富性，使学生有面对教师进行“浸入式”学习的感受。
2.学生课前预习环节
课前教师通过网络平台向学生预习任务包（预习知识点、微课视频等相关学习资料）。学生通过预习，提交预习作业，也可以将存在的疑问在交流区提出。教师可以进行网络答疑，也可以引导学生查阅相关的专业资料，培养其形成独立解决问题的习惯和自主学习的思路与方法。教师通过网络平台查看学生的活动报表，根据学生的具体表现给予相应的评价或奖励。
3.课堂知识内化环节
课堂教学主要划分为三个阶段。首先，针对学生课前预习反映出的疑难问题进行答疑，对一些操作难点进行课堂操作示范。然后，以典型应用案例为主线，为学生提供明确的课堂练习目标和任务。例如以图1所示某连杆零件的实体建模为例，其结构特征有拉伸体、圆孔、槽、腔体和圆角等。学生完成该任务不仅要掌握各结构特征的创建方法，还要分析并确定详细的操作步骤。学生在完成任务的过程中逐渐掌握知识技能和方法，从而促进知识的内化和问题的探究。最后是学生成果展示与交流活动，教师参与课堂讨论并给出指点和评价，引导学生发现更高层次的专业问题，鼓励学生理解相关的知识、尝试解决相应的问题，深化学生的专业知识。
4.课后强化提升环节
对于UG的操作方法，如果学生在课后不复习很快就会遗忘，因此，需要教师对课堂上出现的疑难点进行归纳、整理，以微视频、课件或习题的形式上传到网上，学生根据自己的实际情况选择性下载观看微课资源或练习，加深对知识点的理解，激活记忆细胞，从而提高复习效果。
5.学习评价环节
一个好的学习评价方式能有效激发学生的内部动力，为学生带来成就感，同时也可以让学生充分认识自身的长处和不足。UG课程教学中，借助网络教学平台强大的数据统计功能，让学习评价贯穿于教学各个环节中，学生通过平台随时可以发现自己的优点和不足，很好的促进了教学。
摘要： 对UG参数化设计的定义、方法进行简单介绍，主要对UG在参数化设计过程中的常见问题及注意要点进行分析讲解，并针对问题提出相应的解决方案。
关键词： UG参数化设计；常见问题；注意要点
0040-02
1UG参数化设计简介
1.1 参数化设计定义参数化设计即利用数值驱动零件的特征尺寸，在进行产品系列设计时，只需要添加或修改相关参数即可改变零件的模型，从而实现快速修改原模型或设计新零件的目的。参数化设计可以大大提高产品设计的效率，同时可以有效保证产品模型的安全可靠性。尤其适用于形状比较定型的零件。
1.2 UG参数化设计步骤
1.2.1 根据零件特点确定建模方法及所需使用参数。
1.2.2 定义参数利用UG主菜单中的【工具>表达式】定义各参数，并设置参数之间的关系（也可在创建模型时设置）。参数关系既可是算术运算，也可是逻辑判断；既可是同一部件间关系，也可是不同部件间关系。
1.2.3 利用参数绘制草图，并建立3D模型。
1.2.4 修改参数建立新模型在UG主菜单中选择【工具>电子表格>工具>抽取表达式】，将最初建立的表达式提取到电子表格中。在电子表格中根据需要更改相应参数，并选择【工具>更新NX部件】命令。更新完后保存并关闭电子表格即可更改参数建立新模型。此外，利用UG主菜单中的【工具>部件簇>创建】命令，可在弹出的电子表格中输入不同模型的名称与参数，再通过【部件簇>创建部件】即可生成部件库，当需要时可直接进行调用。
另外，可以采用VB\VC等编程软件对UG进行二次开发，将操作界面创建为对话框，并完成模型参数所需的运算，使其更加形象直观、快速。
2UG参数化设计常见问题及注意要点
2.1 表达式
2.1.1 单位设置使用表达式定义参数时，如图1椭圆框所示可选择使用何种单位。若定义参数a、b、c都为，即单位为mm（如图1矩形框所示）。此时定义参数c=a*b即会出错。原因在于a、b单位都为mm，相乘后的单位应为mm2，与c定义的单位不符合。
为解决这一问题，最好将所有参数都设置为，即参数无任何单位，就不会出现此类错误。
2.1.2 调用其他部件参数UG表达式可通过{部件名：：参数名}的格式调用其他部件参数，也可通过图1中圆角形框所示按钮选择其他部件参数。但调用必须在被调用部件打开的情况下才能进行，否则就会出现错误。
另外，当所建立的参数化模型调用了其他部件参数时，参数化模型会随被调用部件参数的变化而变化。但要注意，最好在参数化模型打开后再修改被调用部件的参数，这样在生成新模型时就能完全更新，不会出现错误。反之，若修改被调用部件参数后再打开参数化模型，就可能出现模型更新不完全，建模出错的问题。最常见现象如图2所示，该圆的参数计算值为90，但实际绘制圆直径没有更新，仍为70，与参数计算值不一致。
还要注意，调用通过【部件簇】生成的部件时，被调出的部件无任何参数，不能进行任何调用。
2.2 草图UG参数化设计过程中，绘制线条不能使用曲线功能，必须使用草图功能。利用曲线功能绘制的线条无参数，即使是在参数控制的草图线条之间进行连接，所绘制的线条也不会随参数改变而发生任何变化。绘制草图时，要注意下列问题：
2.2.1 约束参数化设计绘制草图时一定要注意草图约束为完全约束，既不能是欠约束也不能为过约束。否则当参数改变生成新模型时，草图可能产生变形，执行成形特征时出现错误。注意，草图约束时，欠约束草图为绿色显示，完全约束为红色显示，过约束为黄色显示。
2.2.2 草图操作草图操作中，【变换】 命令与【偏置】 命令不能用于参数化设计，【镜像】命令可以用与参数化设计。因为利用【变换】 命令与【偏置】 命令创建的线条，其位置、大小都不会随参数变化而变化，而【镜像】命令创建的线条可随参数变化。
2.3 建立3D模型
2.3.1 成形特征成形特征中，【长方体】、【圆柱】、【圆锥】、【球】等快速建立模型的命令最好不要用于参数化设计。这些命令虽然可以通过对模型大小进行参数控制，但其位置是固定不变的。图3所示为一颗轴承滚珠，其滚珠位置随中心圆直径变化而变化，而中心圆直径又随轴承内、外圈直径变化而变化。此时就不能使用【球】命令建立滚珠。应利用草图绘制出中心圆与滚珠外圆，并用参数进行尺寸约束，如图4；再利用【回转】命令使滚珠外圆旋转360度即可生成。
2.3.2 特征操作特征操作中，【变换】命令仍不带参数，不能用于参数化设计。如图5所示建立一圈滚珠，若在图3的基础上利用【变换>环形阵列/绕点旋转】建立模型，在参数改变后结果如图6所示。
【实例特征】命令可用于参数化设计，使用其进行各种阵列与镜像。但要注意，使用【实例特征】建立模型时必须要有连接体，否则建立过程将出错。如图5所示滚珠，各滚珠之间相互独立，无任何连接体，在图3的基础上利用【实例特征>环形阵列】将无法建立。由上所述，该圈滚珠在进行参数化设计时，只能利用草图操作画出各个滚珠外圆后利用【回转】命令逐一建立。
另外，当采用【实例特征>环形阵列】进行阵列时，有时会遇到阵列回转轴位置随参数变化而变化的情况，此时在图7所示选项卡中选择回转轴时只能选用而不能选用。如图8所示减速箱箱体，端面有与端盖连接所需的螺纹孔。这些螺纹孔的创建可以采用先创建一个螺纹孔再采用【实例特征>环形阵列】进行阵列的方法获得，阵列时的回转轴为螺纹孔中心圆圆心并指向Y方向。但要注意，螺纹孔中心圆圆心位置应随内部啮合齿轮中心距的变化而变化，即回转轴位置会发生变化。此时在阵列过程中选择回转轴时就不能选择，而只能采用。具体作法为：①创建一个螺纹孔。②选择UG主菜单中【插入>基准/点>基准轴>两个点】，选择前、后两端面外圆圆心建立如图8所示基准轴。③选择【实例特征>环形阵列】，以螺纹孔的所有特征为需要引用的特征，确定阵列个数与角度（个数与角度也可进行参数控制），并在图7中选择为回转轴，选择步骤②中所建立的基准轴即可生成所有螺纹孔。
【分割体】命令在将体分隔开的过程中，将移除体的所有参数，使其不受任何参数控制。因此，在参数化设计过程中不能使用。
【修剪体】命令虽然在修剪过程中不会移除体的参数，但在改变参数值重新生成新模型的过程中会弹出“缺少水平参考”等类似的错误对话框。因此，在参数化设计过程中最好避免使用。
如图9所示的轴承保持架由左、右两半部分组成，创建时最好先单独创建一半保持架，再利用【实例特征>镜像体】镜像出另一部分。而不要采用整体画好后采用【分割体】/【修剪体】分割的方法创建。
总之，在进行UG参数化设计的过程中，关键要注意参数控制问题。最好在建立一部分后改变参数调试几次，以免最后错误对话框过多而不好判别错误源。
参考文献：
[1][美]Unigraphics Solutions Inc.UG相关参数化设计培训教程.清华大学出版社，2001．
1.1UG自动编程
《UG自动编程》是我院数控技术专业的一门核心课程，旨在使学生理解并掌握UG自动编程模块中的平面铣和面铣、型腔铣和等高轮廓铣、固定轴轮廓铣、点位加工等基本加工方法，能够根据实际零件选择正确的加工方法，设置恰当的加工参数进行自动编程加工，获得正确的刀路轨迹，并模拟加工的过程，通过后置处理导出NC代码。本课程是培养数控加工技术人员的主干课程之一，在本专业中占据重要地位，因此需要教学双方都付出努力去做好课程的教和学。
1.2递进式教学
递进式教学是指在教学中充分考虑多数学生的认知能力和思维习惯，将课程内容与教学方法的实施按由浅入深、由基础到能力的秩序进行展开，让学生对于知识的理解和掌握变得更容易的一种教学方法。
1.3教学方法在课程中的应用
《UG自动编程》主要注重学生对软件的实践操作能力的培养，采用案例式的教学方法，将加工的基本工艺，加工的基本流程，加工参数的具体含义等需要掌握的基本知识融合到操作实例的讲解过程中，每堂课设置的案例都是学生必须完成的操作任务，这体现了任务驱动、教学做一体化的教学思维。为了使学生毫无基础也能跟上学习的步伐，完成从简单到复杂的逐步学习，在案例设置时从平面加工到曲面加工，从基本参数到高级参数，从基本模型到综合模型，这是递进式教学方法基本理念的最佳体现。由于学生基础差异和接受知识技能的快慢程度不同，递进式教学方法依然会出现学生之间明显的阶梯差距，这时需要激发学生互帮互助的正能量，这种互助式教学方法也是对递进式教学方法的有力补充。
2方法应用实例
2.1孔加工案例的设置
根据孔加工所涉及的各个重要知识点，通过层层递进的方式设置了4个模型，从最简单的入门到加强，再到深化，知识点环环紧扣，使学生从零基础开始，减少学习的难度，提升学习的牢固性。实练模型可以让学生在学习完所有孔相关知识与操作技能的基础上作为一次实战演练，学习的效果，以便及时查漏补缺。
2.2案例中知识点的递进安排
根据本课程的特点，将所有的知识点都融入到案例操作中去，加工案例中基础操作包括了加载模型、刀具准备、几何体准备等，在案例中设置这些操作，起到了一个复习巩固前面所学基本操作的作用。各个案例之间的关系实质上是对前一个案例的修改，在UG软件中很容易通过部件导航器中各特征前面的方框选中与否来进行相互切换，从而使各个知识点和操作技能的学习变得更加便捷。
入门案例需要用到钻中心孔和钻孔这两个基本加工方法，而这两个方法会在后面所有案例中使用到，不管哪种方法都涉及到选孔、设置深度两大块参数的合理设置。入门案例钻中心孔选孔操作时比较简单，只需要选中两个孔即可，而设置深度时，选择刀尖深度，然后输入深度数据；钻孔选孔操作与钻中心孔操作相同，设置深度时参数应设置成刀尖深度，然后输入深度数据。
加强案例钻中心孔选孔时除了选中四个孔之外，还需要进行孔加工顺序的排列，一般采用"最短路径"策略完成，其余操作与入门案例一样。钻孔选孔时需要分组进行，将通孔盲孔分别进行选择，这是后面能进行深度独立设置的前提条件。由于孔数量的增加，同样需要对孔加工顺序进行排列。在深度设置时需要对通孔盲孔深度分别进行设置，盲孔设置与入门案例一样，通孔设置时选择穿过底面，然后选择正确的底面即可。
深化案例与前面两个案例最大不同在于中间挡板的引入，这首先导致了需要先对模型的外轮廓进行加工，使用一个平面铣操作即可完成，其次由于挡板将孔分成两边布局，所以需要增加额外的设置。钻中心孔操作大部分与加强案例相同，不同的是在选孔排序之后需要进行跨挡板的避让设置。钻孔选孔操作与钻中心孔选孔操作相同，设置深度时与加强案例相同。
实练案例比深化案例增加两个规格尺寸不同的孔：一个通孔和一个盲孔，同时又被中间挡板隔断，这就需要学生在前面所学案例的基础上进一步修改操作。
现将各个案例的知识点安排总结如下表所示。
