第1讲UGNX8操作基础.docx

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第1讲UGNX8操作基础

第1讲UGNX8操作基础

UG（Unigraphics）是集CAD/CAE/CAM于一体的三维机械设计平台，也是当今世界上应用最广泛的计算机辅助设计、分析与制造软件之一，大规模地应用于汽车、交通、航空航天、日用消费品、通用机械及电子工业等工程设计领域。

UG NX8是NX系列的最新版本，本讲将对其基本操作作具体介绍。

本讲内容

↘新功能简介

↘操作界面

↘系统属性设置

↘视图布局设置

↘工作图层及设置

↘对象操作

↘坐标系设置

↘常用工具

1.1新功能简介

SiemensPLMSoftware公司的强大三维设计软件UG的最新版本NX8，提供了建模、数字仿真、NC编程、PLM集成等各方面的新功能和改进功能，其设计方面的优点具体体现在以下几个方面。

◆简化导入的几何体工作流程：

NX8提供了新的面优化以及倒圆替换功能，可简化使用导入的或经转换的几何体的工作。

为了对曲面进行优化，此软件简化了曲面类型，能对面进行合并，提高了边缘准确性，并能识别曲面倒圆。

NX8还可以将导入的B曲面转换为规则曲面，如滚球倒圆等，更易于通过更改尺寸参数进行编辑。

对于原始模型或导入的模型，无论特征历史如何，用户都可以向有倒圆的面分配倒角属性和调整其大小，从而添加偏置与角度。

◆特征创建选项简化后需变更：

在NX8中，用户可以在使用不依赖历史的方法建模孔、边缘倒圆和倒角时创建参数化特征。

通过此选项，特征参数得以保留，以便以后使用参数输入更改几何体。

◆改善不依赖于历史的装配建模：

在不依赖历史模式中，移动面的能力在NX8中得到了增强，能够同时操作装配体中的多个部件面。

用户直接更改选择范围（包括整个装配体），就可以将此功能扩展到活动零件以外。

◆改善阵列建模：

不依赖历史的模式中的面阵列操作会在零件导航器中创建阵列特征，能更方便地进行编辑。

当用户移动或者拉动任何阵列实例上的面或偏置区域时，所有实例都将更新，应用到阵列实例的倒圆、倒角和孔等其他特征也会在编辑阵列时自动更新。

◆改善了薄壁零件的处理：

很多面编辑命令都添加了一个选项，用于简化彼此偏置。

此功能可识别薄壁零件（如筋板）的厚度，简化塑料与钣金零件的同步建模。

◆在同步模式中更好地进行定位，成功体现设计意图：

NX8添加了尺寸锁定和固定约束功能，从而防止大小或位置的改变。

增加了一个新命令，用于向所选面添加三维固定约束，从而建立所需的行为。

在不依赖历史的模式中，线性、角度和半径尺寸均包括一个锁定选项。

这些工具能够有效地向没有历史记录和参数的模型添加设计规则。

用户可以使用新的显示命令高亮显示和审查固定约束和锁定的尺寸。

◆简化横截面编辑：

NX8能在不依赖历史的模式中简化基于横截面的三维模型更改。

设计者可以通过更改横截面曲线来切割模型和编辑模型或其特征。

◆改善形状评估：

NX8在核心建模工具集中包括曲线形状分析。

用户可以通过曲率梳显示分析曲线和边缘，能够完全控制顶部轮廓线、梳针的数量与颜色、比例和比例因子。

NX8还显示曲率顶点与拐点。

此外，用户还可以评估曲线和参考对象之间的连续性，以检查偏差，如位置、相切和加速度误差。

新工具在曲面建模方面尤为有用，能够验证用于创建曲面的曲线之间的连续性。

随着版本的提高，UG的功能变得更加强大。

UG由多模块组成，其中各模块均以Gateway环境为基础，彼此之间既有联系又相互独立。

本书只针对其CAD模块进行介绍，具体包括实体建模、特征建模、自由形状建模、工程制图、装配建模等。

1.2操作界面

1.2.1操作界面简介

双击桌面上的NX8快捷方式图标

或者在【开始】菜单中单击NX8图标，均可启动UG。

进入启动画面后，单击工具栏中的【新建】按钮

或者选择【文件】/【新建】命令，系统将弹出如图1-1所示的【新建】对话框。

【新建】对话框中有6个选项卡：

模型、图纸、仿真、加工、检测和机电概念设计。

选择默认的“模型”选项卡，在【新文件名】栏中输入文件名称与存放文件路径（全英文字符），单击【确定】按钮，将弹出如图1-2所示的NX8的基本操作界面。

图1-1【新建】对话框

图1-2NX8的基本操作界面

NX8的基本操作界面由标题栏、菜单栏、工具栏、绘图区、提示栏、状态栏和资源导航器等部分组成，下面分别介绍几个主要的组成部分。

◆标题栏：

位于NX8操作界面的顶部，用来显示软件名称和版本号，以及当前的模块和文件名等信息。

如果已经对部件做了修改，但还未保存，则在标题栏文字后将会显示“修改的”提示信息（如图1-2所示）。

◆菜单栏：

位于标题栏的下方，包括了该软件的主要功能，一个菜单对应NX8的一个功能类别，分别为【文件】、【编辑】、【视图】、【插入】、【格式】、【工具】、【装配】、【信息】、【分析】、【首选项】、【窗口】、【GC工具箱】和【帮助】13个菜单。

单击每个菜单将弹出一个下拉菜单，其中显示与该功能有关的命令选项。

在NX8的下拉菜单中只列出了常用的功能。

◆工具栏：

包含众多工具栏选项，但系统默认只会显示其中的几个。

工具栏是各种图标的集合，每一个图标代表一个功能，与下拉菜单命令对应，两者执行相同的功能。

合理地使用工具栏便于操作，提高设计效率。

在工具栏中单击鼠标右键可对工具进行显示设置。

◆提示栏：

主要用于提示用户如何进行操作，是用户与软件进行交互的主要窗口之一。

执行每个命令时，系统都将会在提示栏中显示用户必须执行的操作，或者下一个操作。

◆状态栏：

位于提示栏的右方，用于显示有关当前选项的消息或者最近完成的功能信息，这些信息不需要回应。

◆对话框：

在NX8为用户提供的各种建模方式及操作都将以对话框的形式呈现，用户根据需要以及对话框中的内容来完成各操作的创建方式，对话框的右上角包括【撤销操作】按钮

、【隐藏不显示内容】按钮

和【关闭对话框】按钮

。

◆绘图区：

是UG创建、显示和编辑图形的区域，也是进行结果分析和模拟仿真的窗口。

当鼠标光标进入绘图区后，将会显示为十字选择光标。

◆坐标系统：

绘图区中显示有绝对坐标系ACS与工作坐标系WCS，它反映了当前所使用的坐标系形式与坐标系方向。

◆资源导航器：

用于浏览和编辑创建的草图、基准平面、特征和历史记录等。

在默认情况下，资源导航器位于窗口的左侧。

通过单击资源导航器上的按钮，可以调用装配导航器、部件导航器、重用库、HD3D工具、历史记录以及材料库等。

1.2.2定制界面

系统默认的操作界面往往无法满足用户的需求。

因此，系统提供了自定义功能，帮助用户对自己的操作界面进行定制。

下面介绍两种定制界面的方法。

1．通过【定制】对话框设置界面

选择【工具】/【定制】命令，或者在工具栏中单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择【定制】命令，弹出如图1-3所示的【定制】对话框，该对话框共有5个选项卡。

下面将分别进行介绍。

【工具条】选项卡的作用如下。

◆显示/隐藏工具栏：

选中工具栏名称前的复选框，则该工具栏将显示在系统主界面上；取消选中复选框，将在主界面上隐藏相应的工具栏。

◆新建/删除工具栏：

单击【新建】按钮，在弹出的【工具条属性】对话框中输入名称和选中相应的功能模块，可建立用户自己的工具栏，同样也可以利用【删除】命令删除用户创建的工具栏。

◆加载工具条文件：

对话框可以加载某个工具条文件（*.tbr），具体方法可参考UG二次开发相关书籍。

◆重置工具条：

将工具栏恢复为默认初始状态。

◆文本在图标下面：

选中【文本在图标下面】复选框，可使每个图标下都有相关的文字说明。

选择【定制】对话框中的【命令】选项卡，如图1-4所示。

在对话框左侧的【类别】列表框中选择要添加的按钮类型，然后在其右侧的【命令】列表框中选择所需命令并拖动到指定的工具栏中即可。

图1-3【工具条】选项卡

图1-4【命令】选项卡

选择【定制】对话框中的【选项】选项卡，如图1-5所示，其中包括如下选项。

◆个性化的菜单：

用于修改菜单的显示方式。

选中【始终显示完整的菜单】复选框，则打开菜单折叠；选中【在短暂的延迟后显示完整的菜单】复选框，则在打开菜单后，将光标停留在折叠处片刻菜单将自动展开；单击【重置折叠的菜单】按钮，可将菜单恢复到最初的默认状态。

◆工具提示：

若不想在屏幕上看到提示，取消选中【显示菜单和工具条上的屏幕消息】复选框即可。

若不想在屏幕提示中看到快捷键，取消选中【显示快捷键】复选框即可。

◆工具条/菜单图标大小：

用于设定工具条或者菜单图标的大小。

选择【定制】对话框中的【布局】选项卡，如图1-6所示，其中【重置布局】按钮用于将布局重置到系统默认设置；【提示/状态位置】栏用于设置主界面中提示栏和状态栏的显示位置；【停靠优先级】栏用于设置工具栏是水平还是竖直摆放；【选择条位置】栏用于设置【选择条】工具栏的位置；【显示小选择条】复选框用于设置小选择条的显示。

图1-5【选项】选项卡

图1-6【布局】选项卡

2．通过角色功能设置界面

在NX8中还可以通过角色功能来定义某种界面环境。

每种角色就是定义好的、与某种操作界面环境相关联的使用者，用户可以通过使用已定义好的软件角色，得到相应的界面环境显示效果。

单击【资源导航器】工具栏中的【角色】按钮

，在导航器显示区中会显示目前系统已有的使用角色，如图1-7所示，用户可通过单击对应图标选择该角色进行界面定制。

通过选择【定制】对话框的【角色】选项卡，或者使用【角色】资源导航器的右键快捷菜单，可以创建新的角色类型，此时系统会弹出【角色属性】对话框。

利用该对话框可以设置使用该角色时系统操作界面上显示的工具栏的种类。

图1-7【资源导航器】角色功能与【角色属性】对话框

1.3系统属性设置

系统属性设置的作用在于构建对象前，通过设置系统中某些控制参数，如对象的颜色、线型和显示方式等，可以方便用户进行观察与后续操作。

其中大部分命令集中于菜单栏的【首选项】下，另外，还可以选择菜单栏中的【文件】/【实用工具】/【用户默认设置】命令，如图1-8所示，在该对话框中弹出的【用户默认设置】对话框中定制环境控制参数，但需要重启UG。

有基本环境与各模块的参数，一般情况下使用默认值即可。

本节将介绍几种常用参数的预设值。

确定投影方向

图1-8【用户默认设置】对话框

1.3.1对象首选项

选择菜单栏中的【首选项】/【对象】命令，弹出如图1-9所示的【对象首选项】对话框，主要用于设置新对象的属性，如颜色、宽度、线型等。

其中，如果选择【类型】下拉列表框中的“默认”选项，所有的新建对象都将使用相同的颜色或者线型等属性。

【继承属性】按钮用于继承某个对象的属性设置，在想要继承某个对象的属性参数之前，先选择对象类型，接着单击【继承属性】按钮，选择要继承的对象，这样新设置的对象就会和原来的某个对象有相同的属性参数。

单击【信息】按钮，可显示对象属性设置的信息对话框，说明各种对象类型属性设置的值。

信息

继承属性

用于指定某种对象类型来专门控制它的颜色、线型或者宽度等

设置工作图层，所有新建对象都将在工作图层上

图1-9【对象首选项】对话框

1.3.2用户界面首选项

选择菜单栏中的【首选项】/【用户界面】命令，弹出如图1-10所示的【用户界面首选项】对话框，用于设置窗口位置、显示设置的数值精度、宏选项设置和对话框界面设置等参数。

该对话框中共有5个选项卡：

常规、布局、宏、操作记录和用户工具。

【常规】选项卡中几个主要选项的含义如下。

◆已显示的小数位数：

【对话框】数值用于设置系统对话文本框数据的小数位数，一般不大于7，系统会自动删除多余部分。

【跟踪条】数值用于设置系统跟踪条文本字段的小数位数。

【信息窗口】数值用于控制信息窗口文本字段中实数的小数位数。

选中【信息窗口中的系统精确度】复选框，可以设置使用系统精度显示。

◆Web浏览器：

用于设置打开InternetExplorer浏览器时显示的主页。

◆在跟踪条中跟踪光标位置：

选中该复选框，则【跟踪条】数值框中显示的仍为上一次显示的数值。

◆确认撤销：

选中该复选框，当执行【撤销】命令时，会弹出【确认】对话框，提示用户是否执行【撤销】命令。

【布局】选项卡用于设置对话框的显示风格、资源条的位置等，如图1-11所示，其中主要选项的含义如下。

◆Windows风格：

用于设置对话框的显示风格，包括“NX（推荐）”、“NX带系统字体”和“系统主题”3个选项。

◆资源条：

用于设置资源条在窗口的显示位置等属性。

◆设置：

用于设置是否保存布局及恢复窗口的显示位置。

若选中【退出时保存布局】复选框，当退出UG时，将保存当前窗口及工具栏的位置，重新打开UG时，窗口位置保持原样。

单击【重置窗口位置】按钮，系统会将所有的NG对话框以及图形窗口恢复到默认状态。

如果随意移动窗口后的界面变得混乱，可以使用该功能恢复NX的外观。

图1-10【用户界面首选项】对话框

图1-11【布局】选项卡

1.3.3可视化首选项

选择菜单栏中的【首选项】/【可视化】命令，弹出如图1-12所示的【可视化首选项】对话框，用于设置绘图区的显示属性。

图1-12【可视化首选项】对话框

【可视化首选项】对话框提供了各种控制显示选项，一般默认设置就能够满足需求，因此不需要作过多的调整。

1.3.4工作平面首选项

选择菜单栏中的【首选项】/【栅格和工作平面】命令，弹出如图1-13所示的【栅格和工作平面】对话框，用于设置网格形式以及显示方式。

图1-13【栅格和工作平面】对话框

1.4视图布局设置

视图布局的主要作用是在绘图区内显示多个视角的视图，方便用户观察和操作模型。

用户可以定义系统默认的视图或者生成自定义的视图布局，同一个布局中只有一个工作视图，其他均为非工作视图，所进行的视图操作都是针对工作视图的，用户可以随意更改。

1.4.1布局功能

熟练地使用布局功能，能够帮助用户从多方位、不同的视角观察模型，准确无误地创建符合设计要求的模型。

选择菜单栏中的【视图】/【布局】命令，在级联菜单中包括了各种针对布局的操作命令，如图1-14所示。

图1-14【布局】菜单选项

各命令的作用如下。

◆新建：

选择该命令，弹出如图1-15（a）所示的【新建布局】对话框，用于设置布局的形式和各种视图的视角。

◆打开：

选择该命令，在弹出的如图1-15（b）所示的【打开布局】对话框中，按照用户选择的方式显示操作对象。

◆适合所有视图：

自动调整当前视图布局中的中心与比例，使实体模型最大程度地显示在每个视图边界内，只有在定义了视图布局后，该命令才会被激活。

◆更新显示：

对实体进行修改后，可以使用该命令使每一幅视图进行实时显示。

◆重新生成：

系统将重新生成布局中的每一个视图。

◆替换视图：

选择该命令，在弹出的【替换视图】对话框中，可以替换某一个视图。

◆删除：

选择该命令，在弹出的【删除视图】对话框中，可以删除某一布局。

◆保存/另存为：

用于保存或另存一个布局。

（a）（b）

图1-15【新建布局】与【打开布局】对话框

1.4.2布局操作

布局的操作通过选择菜单栏中的【视图】/【操作】命令进行，如图1-16所示，主要用于在指定视图中改变模型的显示尺寸和显示方位。

主要命令的作用如下。

◆适合窗口：

系统将模型的所有对象合理地调整到绘图区的中心，保存原有显示方位，快捷键为Ctrl+F。

◆缩放：

选择该命令，在弹出的如图1-17（a）所示的【缩放视图】对话框中，用户可以根据比例或者其他几种方式针对视图进行缩放。

◆旋转：

选择该命令，在弹出的如图1-17（b）所示的【旋转视图】对话框中，系统可以将模型沿指定的轴线旋转一定的角度，或者绕工作坐标系原点自由旋转，使模型的显示方位发生变化，但保持模型的显示大小。

◆非比例缩放选项：

拖动鼠标生成一个矩形，系统将根据矩形的比例缩放实际模型。

◆原点：

用于指定视图的显示中心，视图将定位到利用点构造器构造的中心点上。

◆导航选项：

拖动鼠标产生轨迹，或者单击【重新定义】按钮，选择已存在的边或曲线定义轨迹，模型将沿轨迹运动。

◆镜像显示：

系统根据用户设置的镜像平面生成镜像显示，默认镜像平面为XZ平面。

◆设置镜像平面：

通过设置镜像平面对工作部件进行镜像显示。

◆恢复：

恢复视图为原有显示状态。

图1-16【操作】菜单选项

（a）（b）

图1-17【缩放视图】与【旋转视图】对话框

1.5工作图层及设置

使用图层功能可将不同类型的对象合理地放置到每一个图层中，并通过设置图层的相关属性来显示或隐藏复杂的零部件模型。

图层可以理解为包含相关对象的透明层的叠加，所有图层的叠加就构成模型的所有对象。

熟悉图层的操作不仅可以提高设计速度，还可以提高模型零件的质量，减少出错率。

在所有图层中，只有一个工作图层，所有的操作均在工作图层上完成，其余图层可以通过设置其可见性与可选择性等属性进行辅助工作，创建对象之前，应先指定工作图层。

为了便于图层管理，系统采用层号加以表示和区分。

每一个文件中最多可以包含256个图层，分别用1～256表示。

1.5.1图层类别

划分图层的类别可以使用户按照层组查找和分类管理图层，提高效率。

单击【实用工具】栏中的【图层类别】按钮

，或者选择菜单栏中的【格式】/【图层类别】命令，弹出如图1-18所示的【图层类别】对话框。

图1-18【图层类别】对话框

该对话框中各选项的含义如下。

◆过滤器：

用于对已存在的图层类别名称进行筛选。

其下方列表框中显示已存在的图层种类或筛选后的图层种类，用户也可以直接在列表框中选择需要编辑的图层。

系统已包括若干预定义的层组，包括曲线层（04_CURVE）、基准层（03_DATUM）、曲面层（05_SHEET）、草绘层（02_SKETCH）和实体层（01_BODY）等。

◆类别：

用于输入新建层组的名称。

需要注意的是，尽量选择带有特殊意义的名称。

◆创建/编辑：

用于创建新的层组或者编辑已有层组。

◆【删除】按钮：

用于删除已有层组。

◆【重命名】按钮：

用于重命名已有层组。

◆描述：

用于添加针对层组的描述性文字。

1.5.2图层设置

图层设置包括图层的编辑、显示与选择、工作层的设置等。

通过对图层的设置，可以利用针对层的操作来统一管理层上的对象，虽然不同的用户对图层的使用习惯不同，但是同一设计单位要保证图层设置一致。

单击【实用工具】工具栏中的【图层设置】按钮

，或者选择菜单栏中的【格式】/【图层设置】命令，系统将弹出如图1-19（a）所示的【图层设置】对话框。

（a）（b）

图1-19【图层设置】对话框

该对话框中各选项的含义如下。

◆选择对象：

通过选择模型中的对象获取所在图层。

◆工作图层：

用于输入需要设置为当前工作图层的层号。

在该文本框中输入所需的层号后，系统自动将该图层设置为工作图层。

◆按范围/类别选择图层：

用于输入范围或者图层的类别进行筛选操作。

当输入种类的名称并按Enter键确认后，系统将自动选中所有属于该种类的图层，并改变其状态。

◆类别过滤器：

该选项右侧文本框中的“*”符号表示接受所有的图层种类，其中的列表框用于显示各种类的名称以及相关描述。

◆显示：

用于控制【图层/状态】列表框中图层的显示类别。

该下拉列表中包括4个选项，其中，“所有图层”选项指在图层状态列表中显示所有的层；“含有对象的图层”选项指仅显示含有对象的图层；“所有可选图层”选项指仅显示可选择的图层；“所有可见图层”选项指仅显示所有可见图层。

◆图层控制：

在选择图层之后，该下拉列表框提供了4种对图层的操作。

“设为可选”选项使得用户可以选择该图层上的所有元素，并且列表中相应名称前的复选框被选中；“设为工作状态”选项用于将某一图层设置为工作图层，在列表中，该层将有Work标记；“设为仅可见”选项使得系统显示该图层上的所有对象，但这些对象仅可见，无法选择或者编辑；“设为不可见”选项用于隐藏该图层上的所有对象，如图1-19（b）所示【图层控制】下拉列表框。

另外，该下拉列表框还包括“信息”选项，用于查看零件文件所有图层和所属种类的相关信息，选择该选项将打开【信息】窗口。

◆设置：

【全部适合后显示】复选框用于在更新显示前吻合所有过滤类型的视图，启用该功能后对象将充满显示区域。

1.5.3图层操作

在创建对象时，会由于没有设置图层或者操作失误，而将一些不相关的对象放入同一图层中，此时便需要进行图层的操作。

图层操作指令包括【移动至图层】与【复制至图层】，其中【移动至图层】用于将对象从一个图层移动到另一个图层上，而【复制至图层】用于将一个对象从一个图层复制到另一个图层上，原有对象将同时存在于两个图层上。

单击【实用工具】工具栏中的【移动至图层】按钮

，或者选择菜单栏中的【格式】/【移动至图层】命令，弹出如图1-20（a）所示的【类选择】对话框，在【对象】栏中选择【选择对象】选项后单击【确定】按钮，弹出如图1-20（b）所示的【图层移动】对话框。

输入目标图层或类别名称后单击【确定】按钮，对象即可移动到指定的图层上。

（a）

（b）

图1-20【类选择】与【图层移动】对话框

【复制至图层】的使用方法与【移动至图层】类似，单击【实用工具】工具栏中的【复制至图层】按钮

，或者选择菜单栏中的【格式】/【复制至图层】命令即可调用。

1.6对象操作

在建模过程中，用户在绘图区创建的点、线、图层、实体与特征等均被称为操作对象。

对象的操作包括隐藏与显示、对象的变换等。

1.6.1对象的隐藏

在设计过程中，对于某些复杂模型，若在绘图区显示太多的对象会显得比较杂乱。

为了便于操作，可以隐藏某些对象，在需要时再将其显示。

对于同一图层上的对象，可以使用对象的隐藏操作将其隐藏；而对于不同图层上的对象，除了使用对象的隐藏操作之外，还可以对图层进行设置将其隐藏。

在菜单栏中选择【编辑】/【显示与隐藏】级联菜单中的相关操作命令，如图1-21所示，可以实现对象的隐藏和还原功能。

图1-21显示和隐藏菜单及工具条

该级联菜单中各命令的含义如下。

◆显示和隐藏：

对模型中的所有对象进行分类控制显示状态。

选择该命令，弹出【显示和隐藏】对话框，如图1-22所示。

◆立即隐藏：

选择该命令后，鼠标点选到的对象会被立刻隐藏。

◆隐藏：

选择该命令，弹出【类选择】对话框，选择对象后单击【确定】按钮即可完成隐藏。

◆显示：

选择该命令，弹出【类选择】对话框，同时显示所有被隐藏的对象，用于选择需要显示的被隐藏对象。

◆显示所有此类型的：

选择该命令，弹出如图1-23所示的【选择方法】对话框，可以利用各种过滤方式确定需要显示的对象。

◆全部显示：

显示所有对象。

◆反转显示和隐藏：

显示原有隐藏对象，隐藏现有显示对象。

图1-22【显示和隐藏】对话框

图1-23【选择方法】对话框

1.6.2对象的显示

系统提供了针对对象的显示效果控制和观察的操作功能。

通过选择菜单栏中的【编辑】/【对象显示】命令，或者单击工具栏编辑对象显示按钮

，再利用【类选择器】选择需要改变显示方式的对象，将弹出如图1-24所示的【编辑对象显示】对话框。

图1-24【编辑对象显示】对话框

该对话框中显示当前选择对象的显示参数设置，用户可以在此对话框中编辑所选对象的图层、颜色、线型、宽度、透明度与局部着色等参数，修改后即可按新的参数改变选中对象的显示参数。

1.6.3对象的变换

产品设计中，常常需要对原有模型对