第3章創(chuàng)建草圖

1、第3章 創(chuàng)建草圖創(chuàng)建草圖是指在用戶(hù)指定的平面上創(chuàng)建點(diǎn)、線(xiàn)等二維圖形的過(guò)程。草圖功能是UG特征建模的一個(gè)重要方法，比較適用于創(chuàng)建截面較復(fù)雜的特征建模。一般情況下，用戶(hù)的三維建模都是從創(chuàng)建草圖開(kāi)始，即先利用草圖功能創(chuàng)建出特征的大略形狀，再利用草圖的幾何和尺寸約束功能，精確設(shè)置草圖的形狀和尺寸。繪制草圖完成后即可利用拉伸、回轉(zhuǎn)或掃掠等功能，創(chuàng)建與草圖關(guān)聯(lián)的實(shí)體特征。用戶(hù)可以對(duì)草圖的幾何約束和尺寸約束進(jìn)行修改，從而快速更新模型。本章主要介紹在UG NX 6中創(chuàng)建草圖的方法，其中包括約束和定位、操作、管理和編輯草圖，最后舉例說(shuō)明創(chuàng)建草圖的步驟。3.1 草圖基本環(huán)境 在創(chuàng)建草圖前，通常根據(jù)用戶(hù)需要，需對(duì)草

2、圖基本參數(shù)進(jìn)行重新設(shè)置。本節(jié)主要介紹草圖基本參數(shù)設(shè)置方法及草圖工作界面情況。3.1.1 基本參數(shù)預(yù)設(shè)置為了更準(zhǔn)確有效地創(chuàng)建草圖，需要對(duì)草圖文本高度、原點(diǎn)、尺寸和默認(rèn)前綴等基本參數(shù)進(jìn)行編輯設(shè)置。執(zhí)行“首選項(xiàng)”|“草圖”命令，打開(kāi)“草圖首選項(xiàng)”對(duì)話(huà)框，該對(duì)話(huà)框包括“草圖樣式”、“會(huì)話(huà)設(shè)置”和“部件設(shè)置”3個(gè)選項(xiàng)卡，分別如圖3.1、3.2和3.3所示。3.1.2 草圖工作平面草圖工作平面是用于草圖創(chuàng)建、約束和定位、編輯等操作的平面，是創(chuàng)建草圖的基礎(chǔ)。在菜單欄執(zhí)行“插入”|“草圖”命令（或單擊“特征”工具欄中的草圖按鈕），系統(tǒng)將彈出草圖工作界面，如圖3.4所示。3.1.3 創(chuàng)建草圖的一般步驟當(dāng)需要參數(shù)

3、化地控制曲線(xiàn)、或通過(guò)建立標(biāo)準(zhǔn)幾個(gè)特征無(wú)法滿(mǎn)足設(shè)計(jì)需要時(shí)，通常需創(chuàng)建草圖。草圖創(chuàng)建過(guò)程因人而異，下面介紹其一般的操作步驟。（1）設(shè)置工作圖層，即草圖所在的圖層。如果在進(jìn)入草圖工作界面前未進(jìn)行工作圖層設(shè)置，則一旦進(jìn)行草圖工作界面，一般很難進(jìn)行工作圖層的設(shè)置?？稍谕顺霾輬D界面后，通過(guò)“移動(dòng)到圖層”功能將草圖對(duì)象移到指定的圖層。（2）檢查或修改草圖參數(shù)預(yù)設(shè)置。（3）進(jìn)入草圖界面。執(zhí)行“插入”|“草圖”|命令，進(jìn)入草圖工作界面。在“草圖生成器”工具欄的“草圖名”文本框中，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)命名該草圖名。用戶(hù)也可以便于管理將系統(tǒng)自動(dòng)命名編輯修改為其他名稱(chēng)。（4）設(shè)置草圖附著平面。利用草圖對(duì)話(huà)框，指定草圖附著平面。

4、指定草圖平面后，一般情況下，系統(tǒng)將自動(dòng)轉(zhuǎn)正到草圖的附著平面，用戶(hù)也可以根據(jù)需要重新定義草圖的視圖方向。（5）創(chuàng)建草圖對(duì)象。（6）添加約束條件，包括尺寸約束和幾何約束。（7）單擊“完成草圖”按鈕，退出草圖環(huán)境。3.1.4 配置文件 該選項(xiàng)用于創(chuàng)建單一或連續(xù)的直線(xiàn)或圓弧?；緟?shù)和草圖工作平面設(shè)置完成后，單擊圖3.4所示“創(chuàng)建草圖”對(duì)話(huà)框中“確定”按鈕，進(jìn)入草圖環(huán)境。點(diǎn)擊配置文件按鈕，彈出“設(shè)置文件”對(duì)話(huà)框，同時(shí)在繪圖區(qū)顯示光標(biāo)位置信息，如圖3.9所示。3.2 創(chuàng)建草圖對(duì)象 創(chuàng)建草圖幾何對(duì)象是指在草圖平面上創(chuàng)建基本的幾何元素，為三維建模或后續(xù)的編輯特征提供參數(shù)依據(jù)。本節(jié)介紹幾種常用草圖幾何對(duì)象的創(chuàng)

5、建方法。3.2.1 基本幾何體 基本幾何體包括直線(xiàn)、圓弧、圓。這些幾何體都具有比較簡(jiǎn)單的特征形狀，通常利用幾個(gè)簡(jiǎn)單的參數(shù)便可以創(chuàng)建。下面分別來(lái)介紹。 1. 直線(xiàn) 2. 圓弧 3. 圓3.2.2 派生直線(xiàn)該選項(xiàng)是指由選定的一條或多條直線(xiàn)派生出其他直線(xiàn)。利用此選項(xiàng)可以對(duì)草圖曲線(xiàn)進(jìn)行偏置操作，可以?xún)善叫芯€(xiàn)中間生成一條與兩條平行線(xiàn)平行的直線(xiàn)，也可以創(chuàng)建兩不平行直線(xiàn)的角平分線(xiàn)，下面分別介紹。1. 偏置直線(xiàn)2. 創(chuàng)建兩條平行線(xiàn)中間的平行線(xiàn)3. 創(chuàng)建兩不平行直線(xiàn)之間的角平分線(xiàn)3.2.3 快速修剪該選項(xiàng)用于修剪草圖對(duì)象中由交點(diǎn)確定的最小單位的曲線(xiàn)?？梢酝ㄟ^(guò)單擊鼠標(biāo)左鍵并進(jìn)行拖動(dòng)來(lái)修剪多條曲線(xiàn)，也可以通過(guò)將光標(biāo)

6、移到要修剪的曲線(xiàn)上來(lái)預(yù)覽將要修剪的曲線(xiàn)部分。單擊“草圖曲線(xiàn)”工具欄中的“快速修剪”按鈕，進(jìn)入“快速修剪”對(duì)話(huà)框，如圖3.16所示。3.2.4 快速延伸 使用該選項(xiàng)可以將曲線(xiàn)延伸到它與另一條曲線(xiàn)的實(shí)際交點(diǎn)或虛擬交點(diǎn)處。要延伸多條曲線(xiàn)，只需將光標(biāo)拖到目標(biāo)曲線(xiàn)上。 單擊“草圖曲線(xiàn)”工具欄中的“快速延伸”按鈕，進(jìn)入“快速延伸”對(duì)話(huà)框，如圖3.22所示。3.2.5 制作拐角 該選項(xiàng)是指通過(guò)將兩條輸入曲線(xiàn)延伸或修剪到一個(gè)交點(diǎn)處來(lái)制作拐角。 單擊“草圖曲線(xiàn)”工具欄中的“制作拐角”按鈕，進(jìn)入“制作拐角”對(duì)話(huà)框，如圖3.28所示。按照對(duì)話(huà)框提示選擇兩條曲線(xiàn)制作拐角。3.2.6 圓角 該選項(xiàng)是指在草圖中的兩條或三

7、條曲線(xiàn)之間創(chuàng)建圓角。單擊“草圖曲線(xiàn)”工具欄中的“圓角”按鈕，進(jìn)入“創(chuàng)建圓角”對(duì)話(huà)框，如圖3.32所示。3.2.7 橢圓 執(zhí)行“插入”|“曲線(xiàn)”|“橢圓”命令（或單擊“草圖工具”工具欄中“橢圓”按鈕），進(jìn)入“橢圓”對(duì)話(huà)框，如圖3.35所示。3.3 草圖定位和約束 創(chuàng)建完草圖幾何對(duì)象后，需要對(duì)其進(jìn)行精確約束和定位。通過(guò)草圖約束可以控制草圖對(duì)象的形狀和大小，通過(guò)草圖定位可以確定草圖與實(shí)體邊、參考面、基準(zhǔn)軸等對(duì)象之間的位置關(guān)系。本節(jié)主要介紹草圖的約束和定位功能。3.3.1 草圖點(diǎn)與自由度 草圖工作界面的分析點(diǎn)稱(chēng)為草圖點(diǎn)，控制這些草圖點(diǎn)位置可以控制草圖曲線(xiàn)，不同類(lèi)型的草圖曲線(xiàn)相關(guān)的草圖點(diǎn)不同，如圖3.3

8、8所示。3.3.2 草圖定位草圖定位是指相對(duì)于已存在的幾何體定位草圖。單擊當(dāng)“草圖工具”工具欄中“創(chuàng)建定位尺寸”按鈕，系統(tǒng)將彈出“定位”對(duì)話(huà)框，如圖3.39所示。該對(duì)話(huà)框中包含有9種定位方式。 3.3.3 重新附著草圖 草圖重新附著功能是指將在一個(gè)表面上建立的草圖移到另一個(gè)不同方位的基準(zhǔn)平面、實(shí)體表面或片體表面，實(shí)現(xiàn)改變草圖的附著平面。 單擊“草圖重新附著”按鈕，彈出“重新附著草圖”對(duì)話(huà)框，如圖3.49所示。3.3.4 尺寸約束尺寸約束用于控制一個(gè)草圖對(duì)象的尺寸或兩個(gè)對(duì)象間的關(guān)系。相當(dāng)于對(duì)草圖對(duì)象的尺寸標(biāo)注。與尺寸標(biāo)注不同之處在于尺寸約束可以驅(qū)動(dòng)草圖對(duì)象的尺寸，即根據(jù)給定尺寸驅(qū)動(dòng)、限制和約束草

9、圖對(duì)象的形狀和大小。執(zhí)行“插入”|“尺寸”|“自動(dòng)判斷”命令（或單擊“草圖約束”工具欄中“自動(dòng)判斷”按鈕），彈出“尺寸”工具欄，如圖3.53所示。在該對(duì)話(huà)框中單擊按鈕，彈出“尺寸”對(duì)話(huà)框，如圖3.54所示。3.3.5 幾何約束幾何約束用于定位草圖對(duì)象和確定草圖對(duì)象之間的相互幾何關(guān)系。分為約束和自動(dòng)約束兩種方法。單擊“草圖約束”工具欄中的“約束”按鈕，此時(shí)選取視圖區(qū)需創(chuàng)建幾何約束的對(duì)象后，即可進(jìn)行有關(guān)的幾何約束。在UG中，系統(tǒng)提供了20種類(lèi)型的幾何約束。根據(jù)不同的草圖對(duì)象，可添加不同的幾何約束類(lèi)型。下面對(duì)這20種幾何約束分別進(jìn)行介紹。3.3.6 顯示/刪除約束該選項(xiàng)用于查看草圖幾何對(duì)象的約束類(lèi)型

10、和約束信息，也可以完全刪除對(duì)草圖對(duì)象的幾何約束限制。單擊“草圖約束”對(duì)話(huà)框中“顯示/刪除約束”按鈕，進(jìn)入“顯示/刪除約束”對(duì)話(huà)框，如圖3.63所示。3.3.7 轉(zhuǎn)換至/自參考對(duì)象該選項(xiàng)是指將草圖中的曲線(xiàn)或尺寸轉(zhuǎn)換為參考對(duì)象，也可以將參考對(duì)象轉(zhuǎn)換為正常的曲線(xiàn)或尺寸。有時(shí)在為草圖對(duì)象添加幾何約束和尺寸約束的過(guò)程中，有些草圖對(duì)象和尺寸可能引起約束沖突，此時(shí)可以使用該選項(xiàng)來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。單擊“草圖約束”工具欄中的“轉(zhuǎn)換至/自參考對(duì)象”按鈕，進(jìn)入“轉(zhuǎn)換至/自參考對(duì)象”對(duì)話(huà)框，如圖3.65所示。3.4 草圖操作 上一小節(jié)介紹了草圖的定位和約束功能，本節(jié)來(lái)介紹草圖操作功能，包括鏡像曲線(xiàn)、偏置曲線(xiàn)、添加現(xiàn)有的

11、曲線(xiàn)和投影曲線(xiàn)等操作功能。3.4.1 鏡像曲線(xiàn)鏡像曲線(xiàn)是指將草圖幾何對(duì)象以指定的一條直線(xiàn)為對(duì)稱(chēng)中心線(xiàn)，鏡像復(fù)制成新的草圖對(duì)象。鏡像的對(duì)象與原對(duì)象形成一個(gè)整體，并且保持相關(guān)性。在“草圖”工作界面下，執(zhí)行“插入”|“鏡像曲線(xiàn)”命令（或單擊“草圖操作”工具欄中“鏡像曲線(xiàn)”按鈕），進(jìn)入“鏡像曲線(xiàn)”對(duì)話(huà)框，如圖3.66所示。用戶(hù)可以在繪圖工作區(qū)，選擇鏡像中心線(xiàn)和需鏡像的草圖對(duì)象，此時(shí)所選的鏡像中心線(xiàn)變?yōu)閰⒖紝?duì)象并顯示成淺色。單擊“確定”按鈕，則系統(tǒng)會(huì)將所選的草圖幾何對(duì)象按指定的鏡像中心線(xiàn)進(jìn)行鏡像復(fù)制，如圖3.67所示。3.4.2 偏置曲線(xiàn)偏置曲線(xiàn)是指對(duì)草圖平面內(nèi)的曲線(xiàn)或曲線(xiàn)鏈進(jìn)行偏置，并對(duì)偏置生成的曲線(xiàn)

12、與原曲線(xiàn)進(jìn)行約束。偏置曲線(xiàn)與原曲線(xiàn)具有關(guān)聯(lián)性，即對(duì)原曲線(xiàn)進(jìn)行的編輯修改，所偏置的曲線(xiàn)也會(huì)自動(dòng)更新。在“草圖”工作界面下，執(zhí)行“插入”|“偏置曲線(xiàn)”命令（或單擊“草圖操作”工具欄中“偏置曲線(xiàn)”按鈕），進(jìn)入“偏置曲線(xiàn)”對(duì)話(huà)框，如圖3.68所示。利用該對(duì)話(huà)框，用戶(hù)可以在“距離”文本框設(shè)置偏置的距離。然后單擊需偏置的曲線(xiàn)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)預(yù)覽偏置結(jié)果，如圖3.69所示。如有必要，單擊反向按鈕，可以使偏置方向反向。3.4.3 添加現(xiàn)有的曲線(xiàn)該選項(xiàng)用于將已有的不屬于草圖對(duì)象的點(diǎn)或曲線(xiàn)，添加到當(dāng)前的草圖平面中。單擊“曲線(xiàn)操作”工具欄中的“添加現(xiàn)有曲線(xiàn)”按鈕，進(jìn)入“類(lèi)選擇”對(duì)話(huà)框，如圖3.70所示。3.4.4 投影

13、曲線(xiàn)投影曲線(xiàn)是指將能夠抽取的對(duì)象（關(guān)聯(lián)和非關(guān)聯(lián)曲線(xiàn)和點(diǎn)或捕捉點(diǎn)，包括直線(xiàn)的端點(diǎn)以及圓弧和圓的中心）沿垂直于草圖平面的方向投影到草圖平面上在“草圖”工作界面下，執(zhí)行“插入”|“投影曲線(xiàn)”命令（或單擊“草圖操作”工具欄中“投影曲線(xiàn)”按鈕），進(jìn)入“投影曲線(xiàn)”對(duì)話(huà)框，如圖3.71所示。選擇要投影的曲線(xiàn)或點(diǎn)，單擊“確定”按鈕，系統(tǒng)將曲線(xiàn)從選定的曲線(xiàn)、面或邊上投影到草圖平面，成為當(dāng)前草圖對(duì)象。3.5 實(shí)例練習(xí) 為了更好的讓讀者掌握如何創(chuàng)建草圖、草圖對(duì)象、如何對(duì)草圖對(duì)象添加尺寸約束和幾何約束以及如何進(jìn)行相關(guān)的草圖操作，本節(jié)將以一個(gè)小實(shí)例的形式系統(tǒng)的對(duì)整個(gè)操作過(guò)程進(jìn)行介紹。3.5.1 創(chuàng)建螺釘模型 螺釘創(chuàng)建思路：先利用草圖功能創(chuàng)建螺釘?shù)慕孛媲€(xiàn)，然后利用旋轉(zhuǎn)命令旋轉(zhuǎn)該截面曲線(xiàn)，再對(duì)所生產(chǎn)的模型進(jìn)行螺紋操作，最后生成螺釘，具體操作步驟如下所示。3.5.2 創(chuàng)建手輪 手輪創(chuàng)建思路