第3章 曲线的创建

1-1第3章曲线的创建本章主要介绍UGNX6.0的点与曲线部分。曲线是创建曲面的框架，是构成曲面的主要途径之一。曲线主要包含直线、圆弧、圆、样条、矩形等，如图3.1所示。后面学习的曲面造型都是以曲线的创建和编辑为基础。因此曲线的创建命令和编辑命令特别重要。1-23.1创建点与点集点是空间上某个位置的标记。创建点命令用于逆向工程、辅助线、面等的创建和特殊场合位置的确定。创建点集命令用于创建一组与现有几何体对应的点，如沿曲线、面、样条处生成点。1-33.1.1创建点创建点命令一次只能创建一个点，如需要创建多个点需重复命令，单击菜单栏【插入】｜【基准/点】｜【点】按钮，弹出【点】对话框，如图3.2所示。创建点可以通过鼠标捕捉或键盘输入点的位置。1．鼠标捕捉2．键盘输入1-43.1.2实例：曲线上均布10点本实例要求在曲线上均布10点，如图所示曲线..1-53.1.3创建点集创建点集命令用于创建一组与现有几何体对应的点，如沿曲线、面、样条处生成点。单击菜单栏【插入】｜【基准/点】｜【点集】按钮，弹出【点集】对话框，如图所示。创建点集的类型一共有3种，分别是：曲线上的点、样条点、面的点。1．曲线上的点2．样条点3．面的点1-63.1.4实例：在面上均布100点本实例要求在曲面上均布100点（以整个面的百分比创建）。如图所示曲面：1-73.2基本曲线基本曲线是集直线、圆弧、圆、曲线倒圆、修剪、编辑功能于一体的曲线工具。由于基本曲线没有关联性和方便的参数驱动，主要用于不需要变动零件的设计、辅助线条创建等。1-83.2.1直线单击直线图标，基本曲线对话框可以设置直线的各参数。其中最基本参数输入在跟踪条，跟踪条含义如图3.21所示。直线由两点连接而成，因此可以通过各种方法确定两点。1-93.2.2圆弧单击圆弧图标，基本曲线对话框可以设置圆弧的各参数。最基本参数输入在跟踪条，直线的跟踪条含义。圆弧由3点或者2点加半径构成，其中绘制圆弧的一点可以是圆心点。1-103.2.3圆单击圆图标，基本曲线对话框可以设置圆的各参数，如图所示。圆由圆心点和直径构成，其中绘制除圆心点外一点可以是半径、直径或者圆弧上点的坐标。1-113.2.4曲线倒圆基本曲线是唯一能调用曲线倒圆的工具。单击圆图标，基本曲线对话框可以设置曲线倒圆的各参数，如图3.26所示。曲线倒圆根据对象的不通，一共有3种方法：简单圆角、2曲线圆角和3曲线圆角。创建的具体方法如下：1.简单圆角2.两曲线圆角3.三曲线圆角1-123.2.5修剪曲线修剪曲线命令可以用来修剪或延伸直线、圆弧、二次曲线、样条等，可以将曲线修剪或延伸到指定的曲线、基准平面、曲面、点等，甚至可以设置修剪过的曲线与圆曲线之间的关联性。1.一边界对象修剪2.两边界对象修剪1-133.3直线与圆弧/圆直线与圆弧命令是曲面造型常用曲线创建方法，如图3.40所示。和基本曲线相比增加了关联性、参数驱动、多平面支持等。直线和圆弧非常能体现特征建模，而不是非参数的线条。其中圆弧命令通过调节参数可以绘制圆。1-143.3.1直线直线功能是用于绘制两点间或其它限定方式创建空间线段。虽然绘制直线的功能相对简单，但是在实际创建种相当的灵活。熟练后会大大的简化操作过程。1.两点之间创建直线2.创建平行或一定角度直线3.创建长度为100平行于ZC的直线4.创建相切直线1-153.3.2圆弧/圆圆弧/圆功能是用于绘制两点间圆弧或三点圆弧，如图3.51所示。虽然绘制直线的功能相对简单，但是在实际创建种相当的灵活。圆弧/圆的绘制有两种类型：三点画圆弧、从中心开始的圆弧/圆。通过限制选项卡可以绘制整圆功能。1.三点创建圆弧2.相切加半径创建圆弧1-163.3.3实例：凸轮的绘制本实例需要绘制凸轮，如图3.61所示。1-173.4样条曲线直线、圆弧、样条是曲线的3大成员。样条作为发挥设计工作者充分想象力的工具，构造了美观、流线的产品外形。在NX6.0中所有的样条都是非均匀有理的B样条，如图所示。它包含3种类型：艺术样条、样条、拟合样条。1-183.4.1艺术样条艺术样条作为设计中最常用的样条，它与其他样条相比控制方便、轻松编辑、简单易懂。艺术样条有两种创建方法：通过点和通过极点，如图所示。1.通过点2.根据极点1-193.4.2实例：样条的创建本实例需要通过五点创建艺术样条，其中点要落在样条曲线上面。因此使用通过点方式创建样条。1-203.4.3样条的约束为了达到工艺要求、美观的目的，样条曲线和其他对象连接时步仅仅是连接的关系，需要达到相切（G1）或曲率（G2）甚至更高。样条的约束可以在G1、G2、G3之间调节。它们之间是阶梯关系，只有达到G1之后才能达到G2。1-213.4.4实例：样条的约束本例对样条进行约束，需要使用样条补充“心形”的右边部分。1-223.5二次曲线平面直角坐标系中x，y的二次方程所表示的图形的统称。常见的二次曲线有圆、椭圆、双曲线和抛物线。因为它们可以用不同位置的平面截割直圆锥面而得到，如图3.84所示。因此又称为圆锥截线。在NX6.0中常见的二次曲线都可以直接调入，而不需要复杂的方程来计算。1-233.5.1椭圆椭圆的定义是：椭圆上任意一点到椭圆内两定点的距离之和相等。设为2a椭圆与X轴焦点A，也是椭圆上的点，到椭圆内两定点的距离之和是两个长半轴长=2a其实两个“a”所代表的量一样，都是椭圆上任意一点到椭圆内两定点的距离之和的一半。1-243.5.2实例：椭圆系列的绘制本实例需要绘制4个不同形状的椭圆，如图3.87所示。绘制时最左边椭圆圆心作为绘制的零点，从左到右依次绘制。1-253.5.3双曲线双曲线指一动点移动于一个平面上，与平面上两个定点的距离的差的绝对值始终为一定值时所成的轨迹叫做双曲线(Hyperbola)，如图3.92所示。两个定点叫做双曲线的焦点(focus)，定值称为2a。到定点的距离与到定直线的距离之比=e,e∈(1,+∞)。1-263.5.4抛物线平面内到一个定点F和一条定直线l距离相等的点的轨迹(或集合)称之为抛物线，如图3.95所示。另外，F称为“抛物线的焦点”，L称为“抛物线的准线”。1-273.5.5一般二次曲线通过对二次方程进行的讨论，可以将二次曲线分为三大类型：椭圆型，双曲型和抛物型。一般二次曲线命令能够通过放样二次曲线的方法或一般二次曲线方程来创建二次曲线。根据输入的数据计算结果，生成的可能是椭圆型、双曲型或抛物线。1-283.6规则曲线有些曲线比较特殊，比如多边形。它们由完全直线、圆弧等构成，但是有一定的规则，如图3.103所示。它们可以通过基本曲线或草图绘制，但是不能保证准确性和时间花费多等问题。通过UG的曲线功能，能快速的完成它们的绘制。1-293.6.1多边形在UG里面对于多边形可以指定边数来创建，比如三角形、矩形、六边形等。其中矩形用的比较多，有直接的矩形命令。其它边数的多边形则在多边形命令创建。1.矩形2.多边形3.多边形的创建方式1-303.6.2实例：多边形的绘制本实例需要绘制5个不同形状的多边形，如图3.108所示。绘制时图形中心作为绘图的零点，从左到右向下依次绘制。1-313.6.3曲面上的曲线曲面上的曲线命令可以直接在曲面上创建样条。而不需要投影。曲面上的曲线创建的方法和创建样条几乎一样，甚至有约束功能。1-323.6.4规律曲线使用规律曲线命令可以通过定义特殊的变量来绘制一定规律的曲线或变量值。比如：渐开线、正弦线等。创建规律曲线需要定义X、Y和Z分量，并指定每个分量的规律。规律曲线定义的规律一共有7种。1-333.6.5实例：绘制正弦线1.绘制正弦线1-343.6.6实例：绘制渐开线渐开线是机械传动上经常需要用到的线条，它是圆参数方程的扩展。在渐开线的参数方程里面，X为正弦的增量、Y为余弦的增长、Z则保持不变。X、Y的变量需要在表达式内完成，具体的步骤如下：1-353.6.7螺旋线螺旋线是机械上常绘制的一种线条，它以旋转的方式前进获得，主要用在设计弹簧，如图3.138所示。螺旋线的半径一般为固定，也有以一定规律增长的类型。1-363.6.8实例：支撑板的绘制本实例将绘制支撑板零件，如图3.144所示。零件成L型需要在2个视图上协作完成。主要用到的特征操作是拉伸、回转。其中涉及到曲线有基本曲线、多边形、椭圆等。本零件绘制时，坐标系零点放在左下角处。1.主体绘制2.减材料3.细节修饰1-373.7.1文本相关参数由于实际工作的需要，创建文字的一些参数经常变化，比如：字体、文字的大小、脚本等。单击【插入】｜【曲线】｜【文本】按钮，弹出【文本】对话框，【文本】对话框相关参数。1.文本类型2.文本属性3.文本框1-383.7.2实例：创建平面的文字本实例创建“云彩”二字。要求为字体为宋体，字高为4。文本放置于XZ平面、文本左下点坐标是X10、Y0、Z0。1-393.7.3实例：在曲线上创建文字本实例在曲线上创建“siemensnx6.0”文本。要求为字体为Modern、字高为3.5、长宽比为120。文本的位置在曲线的中心，并偏置2。如图3.182所示。1-403.7.4实例：在面上创建文字本实例在面上创建材料标签“ABS+PC”文本。要求为字体为宋体、字高为8、长宽比为100。文本的位置在曲面的中心。如图3.188所示。