AutoCAD与UG系统的比较分析

1.AutoCAD系统和UG系统的背景

AutoCAD软件是Autodesk公司的产品，也是最早进入国内市场的CAD软件之一，从最早的2.0版到以后的R13、R14、2000直到如今的最新版，AutoCAD的产品在国内的市场上走过了十几年的历程了，从最早期的DOS操作命令到现在的Windows窗口式的操作界面，是大家所最熟悉的CAD软件。AutoCAD软件最早是针对二维设计绘图而开发的，随着其产品的日益成熟，在二维绘图领域该软件已经比较完善，而且随着产品设计的发展需要，越来越多的产品设计已经不仅仅停留在二维的设计领域，正在越来越多的朝着三维的产品设计发展。因此，在AutoCADR12、R13的版本中已经加入了三维设计的部分，而且随着版本的不断更新，三维设计的部分也在越来越多地发展，由于该软件开发中的自身原因，使得该软件存在一些不足之处，比如，该软件在二维设计中无法做到参数化的全相关的尺寸处理；三维设计中的实体造型能力不足。但是由于该软件进入国内市场较早，价格较便宜，对使用的计算机要求较低，使用比较简单，因此使用者还是比较多，该软件为中国的CAD软件发展还是起到了一定的贡献。总的来说，该软件作为一套二维的绘图软件还是非常好用的。

UnigraphicsSolutions公司的UG本身起源于航空、汽车企业（美国麦道航空公司），它的应用范围基本和Pro/E相似。它以Parasolid几何造型核心为基础，采用基于约束的特征建模技术和传统的几何建模为一体的复合建模技术。在三维实体造型时，由于几何和尺寸约束在造型的过程中被捕捉，生成的几何体总是完全约束的，约束类型是3D的，而且可用于控制参数曲面。在基于约束的造型环境中支持各种传统的造型方法，如布尔运算、扫描、曲面缝合等。该软件的主要缺点是不允许在零件之间定义约束。但UG具有统一的数据库，实现了CAD、CAE、CAM之间无数据交换的自由转换，实现了22.5轴，35轴联动的复杂曲面加工和镗铣加工。该软件的功能也非常的强大，一般认为UG是业界最好、最具有代表性的数控软件，它提供了功能强大的刀具轨迹生成方法。包括车、铣、线切割等完善的加工方法。它的销售也和Pro/E相似，采用分模块销售的办法，目前我国很多的航空企业都在使用这种软件，比如江西洪都航空集团公司，陕西飞机制造公司等。该软件目前的最高版本为UG NX3。UG软件的安装对计算机的性能要求较高，UG使用起来比较复杂，软件相对较难掌握。

2.AutoCAD系统和UG系统的特点

UG是一个高度集中集成的CAD/CAM/CAE软件系统，可应用于整个产品的开发过程，包括产品概念设计、建模、分析和加工。

该软件不仅具有强大的实体造型、曲面造型、虚拟装配和产生工程图等设计功能；而且，在设计过程中进行有限元分析、机构运动分析、动力学分析和仿真模拟，提高设计的可靠性；同时，可用建立的三维模型直接生成数控代码，用于产品的加工，其后处理程序支持多种类型数控机床。另外，它所提供的二次开发语言UG/OPENGRIP、UG/OPEN API简单易学，实现功能多，便于用户开发专用CAD系统。该软件具有以下特点：

（1）具有统一的数据库，真正实现了CAD/CAE/CAM等各模块之间的无数据交换的自由切换，可实施并行工程。

（2）采用复合建模技术，可将实体建模、曲面建模、现框建模、显示几何建模与参数化建模融为一体。

（3）用基于特征（如孔、凸台、型腔、槽沟、倒角等）的建模和编辑方法作为实体造型基础，形象直观，类似于工程师传统的设计办法，并能用参数驱动。

（4）曲面设计采用非均匀有理B样条作基础，可用多种方法生成复杂的曲面，特别适合于汽车外形设计、汽轮机叶片设计等复杂曲面造型。

（5）出图功能强，可十分方便地从三维实体模型直接生成二维工程图。能按ISO标准和国际标注尺寸、形位公差和汉字说明等。并直接对实体做旋转剖、阶梯剖和轴测图挖切生成各种剖视图，增强了绘制工程图的实用性。

（6）以PARASOLID为实体建模核心，实体造型功能处于领先地位。

提供了界面良好的二次开发工具GRIP和UFUNC，并能通过高级语言接口，使UG的图形功能与高级语言的计算功能紧密结合起来。

（7）具有良好的用户界面，功能都可以通过图标实现；进行对象操作时，具有自动推理功能；同时，在每个操作步骤中，都有相应的提示信息，便于用户作出正确的选择。

AutoCAD具有以下特点：(www.xing528.com)

（1）具有完善的图形绘制功能。

（2）有强大的图形编辑功能。

（3）可以采用多种方式进行二次开发或用户定制。

（4）可以进行多种图形格式的转换，具有较强的数据交换能力。

（5）支持多种硬件设备。

（6）支持多种操作平台。

（7）具有通用性、易用性，适用于各类用户。

此外，从AutoCAD 2000开始，该系统又增添了许多强大的功能，如AutoCAD设计中心（ADC）、多文档设计环境（MDE）、Internet驱动、新的对象捕捉功能、增强的标注功能以及局部打开和局部加载的功能，从而使AutoCAD系统更加完善。

3.AutoCAD系统和UG系统的分析比较

（1）UG系统的核心是产品的三维模型。它所表达的几何体信息越来越完整和准确，能解决“设计”的范围广。产品的三维模型可以直接通过投影生成二维工程图，UG系统的模型包含了更多的实际结构特征，通过赋予零件和部件一定的物理属性，就可以进行产品结构分析和各种物性计算，并为后续设计制造模块（如数控加工等）应用，使用户在采用UG造型工具进行产品结构设计时，就能反映实际产品的构造或加工制造过程，成为实现CAD/CAE/CAPP/CAM集成的基础。

（2）UG系统具有更高级的造型工具，能够构造各种复杂的产品形状，支持产品的装配设计，实现“自顶向底”和“自底向顶”等设计方法；UG系统采用的三维特征和参数化功能还可以更加准确地表达设计者的设计意图，使设计过程更加符合设计者的设计习惯和思维方式。

（3）三维造型系统能方便地与CAE系统集成，支持结构分析的前后处理和设计仿真等复杂设计过程，方便地与工艺和辅助制造系统集成，能提供数控加工所需的信息，如NC代码，实现CAD/CAE/CAPP/CAM的集成。

（4）UG系统价格相对较贵，需要巨大的信息存储空间，对硬件的要求较高；对用户的知识和操作技巧要求较高，掌握起来比较困难。

可见，UG系统有其自身巨大的优越性，随着计算机软硬件系统的发展，性能价格比的不断提高，这种优越性会越来越明显。但UG系统并不能简单地取代AutoCAD系统，两者可以互相配合、相得益彰。