《UG_NX_4基础教程与上机指导》第2章：曲线绘图

第2章曲线绘图教学提示：本章讲解UG软件中的曲线工具，并运用示例说明曲线的绘制，曲线的编辑等相关的操作。在操作中注意各种命令工具的应用并注意常规操作过程中的技巧和注意事项。本章最后附带的命令工具和应用技巧的目的是拓展读者的思路，延伸曲线工具的应用。第2章曲线绘图教学目标：本章的主要目的是为了让学生在示例的演示和练习过程中体会并掌握曲线工具的应用的要点，提高绘图的速度，了解曲线工具在UG软件中各个层面上的应用。第2章曲线绘图2.1UG中的曲线工具2.2基本曲线的创建2.3其他常用曲线的创建2.4复杂曲线的常见操作2.5编辑曲线2.6曲线绘图中的其他常用工具2.7上机指导2.8习题2.1UG中的曲线工具曲线的创建主要用来建立符合要求的点、直线、曲线以及平面等几何要素，用于生成扫描特征以及构成空间曲面等3D特征。在UGNX4中将曲线进行了分类，即用户创建的曲线、曲线集的曲线和实体集的曲线。创建曲线的命令包含在【插入】菜单中。在工具条上右击，弹出工具条右键快捷菜单，选择【曲线】选项即可在建模模式的工作环境中添加【曲线】工具条。返回2.2基本曲线的创建点是构造各种曲线的最基本几何要素，也是绘制各种图形时最常用的要素之一。2.2.1点与点集2.2.2基本曲线返回2.2.1点与点集1．点构造器简介点分为关联点和非关联点；2．输入点的坐标值系统会按输入的坐标值生成并定位点；3．捕点方式系统一共提供11种点的捕捉方式；4．偏移方式实质上就是相对于坐标系中已经存在的点进行偏移；5．点集的创建简介创建一组相同特征点的方法称为点集的创建；6．在曲线上创建点集主要用于在曲线上创建点群；7．在曲线上加点利用一个或多个放置点向选定的曲线作垂直投影，在曲线上生成点集；8．曲线上的百分点假设将曲线划分为100份，按照输入的百分比值在曲线上创建点；9．样条定义点由样条定义点方式创建点集。返回2.2.2基本曲线基本曲线提供一些形状简单的曲线创建方式，是草图设计过程中的重要基础。1．直线简介使用基本曲线中的直线可以绘出平行、垂直或指定角度的直线，参照已创建直线可绘制指定间隔距离的平行直线、切线、角平分线等。2．圆与圆弧的创建给出圆心的位置及圆的半径或直径，或圆心的坐标位置及圆周上某点的坐标位置可创建一个圆。3．圆角的创建基本曲线中圆角的创建方式：“简单倒圆”、“2曲线倒圆”和“3曲线倒圆”。返回2.3其他常用曲线的创建UG提供了如样条线、矩形及多边形曲线、二次曲线、螺旋线等许多其他常用曲线的创建方法。2.3.1样条曲线2.3.2矩形及多边形2.3.3二次曲线2.3.4螺旋线返回2.3.1样条曲线样条曲线的类型有两种，即多段和单段样条。多段类型生成的样条曲线与曲线次数相关。单段样条不能封闭。多段样条的应用较多并且可以封闭。1．样条曲线的生成方式根据极点、通过点、适合窗口、垂直于平面。2．通过点生成样条曲线的4种定义点方式全部成链、在矩形内的对象成链、在多边形内的对象成链、点构造器。返回2.3.2矩形及多边形矩形的创建：选择【插入】|【曲线】|【矩形】命令，或单击【曲线】工具条中【矩形】按钮，系统弹出【点构造器】对话框，通过矩形的两个对角点坐标，完成矩形的创建。多边形的创建（主要是指正多边形）：选择【插入】|【曲线】|【多边形】命令，或在【曲线】工具条中单击【多边形】按钮，系统会弹出【多边形】对话框，设置内接半径、方位角，定义多边形的中心点后，完成多边形的创建。返回2.3.3二次曲线二次曲线是由平面截取圆锥所形成的截线，主要是指椭圆、抛物线、双曲线、一般二次曲线等。返回2.3.4螺旋线螺旋线命令是按设定的螺旋线的圈数、螺距、半径、螺旋线的方位生成右旋或者左旋的螺旋线。选择【插入】|【曲线】|【螺旋】命令，或单击【曲线】工具条中的【螺旋线】按钮，系统弹出【螺旋线】对话框，可以设置螺旋线的转数、螺距、旋向、半径方式、半径等参数。返回2.4复杂曲线的常见操作曲线的操作包括：返回2.4.5镜像曲线2.4.6抽取曲线2.4.7相交曲线和剖面曲线2.4.8缠绕与展开2.4.1偏置曲线2.4.2桥接曲线2.4.3投影2.4.4组合投影2.4.1偏置曲线偏置曲线命令是在选取的曲线上的每一点做该曲线的法线，按指定的相同距离建立一条新的曲线。1．偏移根据(offsetby)偏移根据用于设置曲线的偏移方式。偏移方式包括距离、拔模角、规律控制和3D轴向4种。2．延伸方式延伸方式用于设置偏移曲线的修剪方式。它包括三种修剪方式：无、延伸相切和圆角。返回2.4.2桥接曲线桥接曲线命令是在曲线上通过用户指定的点，对两条不同位置的曲线进行倒圆角或融合操作。单击【曲线】工具条中的【桥接曲线】按钮，或者选择【插入】|【来自曲线集的曲线】|【桥接】命令，系统弹出【桥接曲线】对话框，根据提示依次选择第一条曲线、第二条曲线，在【桥接曲线】对话框中的【参考形状曲线】，可以选择已存的样条曲线，使过渡曲线继承该样条曲线的外形。返回2.4.3投影投影用于将曲线或点沿某一方向投影到现有曲面、平面或参考平面上。如果投影曲线与面上的孔或面上的边缘相交，则投影曲线会被面上的孔和边缘所修剪。投影方向可以设置成某一角度、某一矢量方向、向某一点方向或沿面的法向。选择【插入】|【来自曲线集的曲线】|【投影】命令，或者单击【曲线】工具条中的【投影】按钮，弹出【投影曲线】对话框，选择要投影的曲线，按下鼠标中键或单击【面/平面】图标，选择投影面，设定投影曲线的复制方式、投影方向及相关的其他选项后，单击【确定】按钮即可完成投影操作。返回2.4.4组合投影组合投影命令是将两选定的曲线沿各自的投影方向投影生成一条新曲线，即合并两条已知曲线的投影，所选两条曲线的投影必须是相交的。选择【插入】|【来自曲线集的曲线】|【组合投影】命令，或者单击【曲线】工具条中的【组合投影】按钮，弹出【组合投影】对话框，选择第一条曲线，确定后选择第2条曲线，再次确定，选择投影矢量定义方式，然后单击鼠标中键完成组合投影。返回2.4.5镜像曲线镜像曲线用于将选定的曲线沿选定的镜像平面生成新的曲线。它可对空间曲线进行镜像操作。选择【插入】|【来自曲线集的曲线】|【镜像曲线】命令，或单击【曲线】工具条中的【镜像曲线】按钮，出现【镜像曲线】对话框，选择需要镜像的对象，按下鼠标中键或单击【镜像平面】按钮，在图形区中选择平面，确定即可。返回2.4.6抽取曲线抽取曲线命令是基于一个或多个选择对象的边缘(如实体的边界)和表面生成曲线(直线、弧、二次曲线和样条曲线等)，抽取的曲线与原对象无相关性。选择【插入】|【来自实体集的曲线】|【抽取】命令，或者单击【曲线】工具条中的【抽取曲线】按钮，弹出【抽取曲线】对话框，系统提供了6种可供抽取的类型，可以选择其中的一种，然后选择所要抽取的对象完成操作。返回2.4.7相交曲线和剖面曲线相交曲线和剖面曲线属于创建实体集曲线的命令。相交曲线用于生成两组对象的交线。各组对象可分别为一个表面(若为多个表面，则必须属于同一实体)或参考面、片体或实体。单击【曲线】工具条中的【相交曲线】按钮，或者选择【插入】|【来自实体集的曲线】|【求交】命令，弹出【相交曲线】对话框提示依次选择两组对象。在选择完第1组对象后单击鼠标中键，系统提示选择第2组对象，选择后再单击鼠标中键，在图形区中可查看到两组对象交叉部位生成相交曲线。返回2.4.8缠绕与展开曲线的缠绕和曲线的展开是互逆操作，主要用于把平面内的曲线缠绕到圆锥或圆柱表面生成一包覆曲线，或者把圆锥或圆柱上的曲线展开到平面上生成一条展开曲线。选择【插入】|【曲线中的一条曲线】|【缠绕/展开】命令，或者单击【曲线】工具条中的【缠绕/展开】按钮，弹出【缠绕/展开曲线】对话框，先选择【圆柱或圆锥形的缠绕面】，再选择一个【平行于缠绕面的基准平面或平面】，最后选择【要缠绕或展开的曲线】，单击鼠标中键完成操作。返回2.5编辑曲线曲线的编辑主要包括曲线倒角、编辑曲线参数、裁剪曲线、裁剪角、分割曲线、编辑圆角、拉伸曲线、编辑弧长等操作。2.5.1编辑圆角2.5.2曲线倒角2.5.3编辑曲线参数2.5.4裁剪曲线返回2.5.5裁剪角2.5.6分割曲线2.5.7拉伸曲线2.5.8编辑弧长2.5.1编辑圆角选择【编辑】|【曲线】|【圆角】命令，或单击【编辑曲线】工具条中的【编辑圆角】按钮，在弹出的【编辑圆角】对话框中列出了3种裁剪方式，与之前基本曲线中的圆角操作类似。选定修剪方式后，系统会提示依次选取现有圆角的第一条连接曲线、圆角和第二条连接曲线。完成各项参数设定后单击【确定】按钮，系统弹出【编辑圆角】对话框，如果对修改的结果满意，单击【确定】按钮接受修改。返回2.5.2曲线倒角曲线倒角只对平面上的曲线进行，系统提供了两种倒斜角方式：简单倒角与用户定义倒角。简单倒角一般只能用于两共面的直线间倒角，产生的两边偏移值相同，且角度为45°。如果对倒角的结果满意，单击【倒斜角】对话框中的【确定】按钮，确定倒角结束。如果不满意则单击【撤消】按钮，放弃之前的倒角，重新开始。用户自定义倒角用于两共面的直线或曲线间倒斜角。它可以定义不同的偏移值和角度值。选择该方式后，系统会弹出修剪方式对话框，要求用户选择两条连接曲线倒角后是采用自动修剪、手工修剪还是不修剪方式。返回2.5.3编辑曲线参数用户可以利用编辑曲线参数功能对曲线定义的数据进行修改，修改的对象可以是直线、圆或圆弧、样条曲线、螺旋线、椭圆等。选择【编辑】|【曲线】|【参数】命令，或者单击【编辑曲线】工具条中的【编辑曲线参数】按钮，系统弹出【编辑曲线参数】对话框，在对话框中设置完相关选项后就可以选择对象进行编辑了。返回2.5.4裁剪曲线该命令可通过曲线、边缘、平面、表面、点或屏幕位置作为工具调整曲线的端点，修剪曲线根据对象与修剪对象的位置关系，可延长或修剪直线、圆弧、二次曲线或样条曲线等。返回2.5.5裁剪角该功能可以完成两相交(或延长线相交)曲线在交点处的拐角修剪。选择【编辑】|【曲线】|【修剪角】命令，或者单击【编辑曲线】工具条中的【修剪角】按钮，根据系统提示完成操作。返回2.5.6分割曲线分割曲线将曲线分割成多个节段，各节段成为独立的曲线。选择【编辑】|【曲线】|【分割】命令，或者单击【编辑曲线】工具条中的【分割曲线】按钮，系统弹出【分割曲线】对话框，选择【等分段】方式，选择待分割的曲线，然后在【等分段】对话框的【分段】文本框内输入分段数目，单击【确定】按钮，完成分割样条曲线的操作。返回2.5.7拉伸曲线拉伸曲线命令用来移动或拉伸几何对象，如果选取的是对象的端点，则拉伸该对象；如果选取的是对象，则移动该对象；对于圆弧只能被移动。用户可以使用增量方式对对象进行拉伸或收缩，也可以利用点到点的方式。返回2.5.8编辑弧长编辑曲线长度命令可用来增长或缩短曲线的长度。单击【曲线】工具条中的【编辑曲线长度】按钮，或者选择【编辑】|【曲线】|【曲线长度】命令，系统弹出【曲线长度】对话框，选择编辑方式，设置相关的参数确定即可返回2.6曲线绘图中的其他常用工具曲线工具灵活多样，使用基本曲线命令可以满足大多数的曲线绘制需求。2.6.1【直线】工具2.6.2【圆弧/圆】工具2.6.3【直线与圆弧】工具条2.6.4艺术样条2.6.5曲面上的曲线返回2.6.1【直线】工具使用该工具，通过设置端点的约束条件，可以方便地绘出各种符合要求的直线。返回2.6.2【圆弧/圆】工具使用该工具，可以使用三点绘弧、中心绘弧并通过设置端点(或中心)的约束条件，方便地绘出各种符合要求的圆弧或整圆。返回2.6.3【直线与圆弧】工具条单击【曲线】工具条上的【直线与圆弧工具条】按钮，系统会弹出【直线和圆弧】工具条。工具条中关于直线、圆与圆弧的画法细分了一下，与基本曲线中的命令相类似。返回2.6.4艺术样条样条的【定义点】即定义样条的点，其数量应比样条的阶次至少多一个；“根据极点”方式生成的样条没有定义点，某些编辑样条的命令也会删除定义点。“节点”即每个样条段的端点，它是针对多段样条而言的，单段样条只有两个节点，即起点和终点。返回2.6.5