第3 章 曲 线
本章主要介绍UG NX 8.5 的曲线功能,使其完成三维模型的空间曲线建立和编辑。UG的曲线功能在其CAD 模块中应用非常广泛。有些实体需要通过曲线的拉伸、旋转等操作去构造,也可以用曲线去创建曲面进行复杂实体造型。通过本章的学习,用户要掌握曲线建立的方法及编辑曲线的方法。
3.1 曲线基本知识
曲线同草图一样都可以构建出用于回转、拉伸等相关特征操作的基础图形,两者有共同点,但又有区别:(1)草图上的曲线被严格地限定在一个平面上,建模环境中的曲线是三维的。(2)建模环境中的曲线不能用几何约束和尺寸约束来定义。(3)建模环境中的曲线可以是非关联的、非参数化的,而草图中的曲线都是参数化的。
曲线的基本知识包括曲线工具栏及编辑曲线工具栏,下面分别对其展开介绍。
3.1.1 曲线工具条
曲线命令主要是生成点、直线、圆和椭圆等基本曲线,包括【曲线】、【来自曲线集的曲线】/【来自体的曲线】命令都能集成在【曲线】工具条上,如图3-1 所示,或者执行【插入】/【曲线】/【来自曲线集的曲线】/【来自体的曲线】子菜单中的命令,如图3-2 所示。有些命令没有显示出来,可以通过【定制】使其显示。曲线工具条中的命令具体说明如表3-1 所示。
图3-1 【曲线】工具条 图3-2 【曲线】菜单栏
第3 章 曲线
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表3-1 【曲线】工具条的说明
集合 图标 名称 说 明
直线 创建直线段
圆弧/圆 创建关联的圆弧及圆特征。所获取的圆弧类型取决于组合的约束类型直线和圆弧工具条
用于通过预定义的约束组合来快速创建关联或非关联的直线和曲线基本曲线 显示“基本曲线”的对话框
曲线倒斜角 在两条共面直线或曲线间创建出斜角矩形 通过选择两个对角来创建一个矩形
多边形 在平行于 WCS 的 XC-YC 平面的平面内创建多边形椭圆 通过指定中心点、大径、小径和旋转角来创建曲线抛物线 创建抛物线。构造的默认抛物线的对称轴平行于XC 轴双曲线 创建双曲线
一般二次曲线 创建二次截面曲线
螺旋线 沿矢量或脊线指定螺旋样条
规律曲线 使用规律函数创建样条。规律样条由一组 X、Y 及 Z 分量定义,
必须指定每个分量的规律
样条 可以根据极点、通过点、拟合、垂直于平面的四种方法创建样条艺术样条 可用两个或三个尺寸交互创建关联或非关联样条拟合曲线 将二次曲线或样条拟合到指定数据点可创建曲线
曲线
文本 使用文本命令可根据本地 Windows 字体库中的 Truetype 字体生成NX 曲线
偏置曲线 在距现有直线、圆弧、二次曲线、样条和边的一定距离处创建曲线
圆形圆角曲线 在两条 3D 曲线或边链之间创建光滑的圆角曲线在面上偏置曲线 可根据曲面上的相连边或曲线,在一个或多个面上创建偏置曲线
桥接曲线 可以创建通过可选光顺性约束连接两个对象的曲线
简化曲线 由曲线串(最多可选择512 条曲线)创建一个由最佳拟合直线和圆弧组成的线串
连结曲线 可将一连串曲线或边连接为连结曲线特征或非关联的 B 样条
投影曲线 可将曲线、边和点投影到面、小平面化的体和基准平面上
组合投影 可在两条投影曲线的相交处创建一条曲线
镜像曲线 可以透过基准平面或平的曲面创建镜像曲线特征
来自
曲线
集的
曲线
缠绕/展开曲线 将曲线从一个平面缠绕到一个圆锥面或圆柱面上,或从圆锥面或圆柱面展开到一个平面上
相交曲线 在两组对象的相交处创建一条曲线
等参数曲线 沿着给定的 U/V 线方向在面上生成曲线
截面曲线 在指定的平面与体、面或曲线之间创建相交几何体
抽取曲线
使用一个或多个现有体的边和面创建几何体(直线、圆弧、二次曲线和样条)。体不发生变化。大多数抽取曲线是非关联的,但也可选择创建关联的等斜度曲线或阴影轮廓曲线
来自
体的
曲线
抽取虚拟曲线 从面旋转轴、倒圆中心线和圆角面的虚拟交线创建曲线
零点起飞学UG NX 8.5 辅助设计
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3.1.2 编辑曲线工具栏
编辑曲线命令集成在【编辑曲线】工具条上,如图3-3 所示,或者执行【编辑】/【曲线】命令,如图3-4 所示,有些命令没有显示出来,可以通过【定制】使其显示。编辑曲线工具条中的命令具体说明如表3-2 所示。
图3-3 【编辑曲线】工具栏 图3-4 【编辑曲线】菜单栏
表3-2 【编辑曲线】工具条的说明
图标 名 称说 明
X 成形 使用 X 成形命令动态控制极点位置,以编辑 b 曲面或样条曲线
编辑曲线 使用编辑曲线参数,可在适合选定曲线类型的创建对话框中编辑曲线
修剪曲线 使用修剪曲线修剪或延伸曲线。可以指定修剪过的曲线与其输入参数相关联
修剪拐角 对两条曲线进行修剪,将其交点前的部分修剪掉,从而形成一个拐角
分割曲线 将曲线分割为一连串同样的分段(线到线、圆弧到圆弧)
编辑圆角 编辑现有的圆角,此选项的操作类似于两个对象圆角的创建方法
曲线长度 根据给定的曲线长度增量或曲线总长来延伸或修剪曲线
光顺样条 通过最小化曲率大小或曲率变化来移除样条中的小缺陷
模板成型 从样条的当前形状变换样条,以同模板样条的形状特性相匹配,同时保留原始
样条的起点与终点
3.2 曲 线
【曲线】命令包括生成点、直线、圆弧、样条曲线、矩形、椭圆、样条、二次曲线等几何要素,本节主要讲述这些典型的曲线生成操作方法。通过本节的学习,用户可以掌握一般常用的建立曲线的方法。
3.2.1 直线
【直线】命令可创建直线段。当所需创建直线的数量较少或三维空间中与几何体相关
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时应用直线命令比较方便,如图3-5 所示的直线是连接长方体的端点和圆柱体的上表面圆心,实例见光盘中“3.2.1.prt”。如果所有直线均在二维平面上,创建草图可能更容易。单击【曲线】工具条上的【直线】按钮或者执行【插入】/【曲线】/【直线】命令,打开【直线】对话框,如图3-6 所示。
图3-5 连接长方体端点和圆柱底面圆心的直线 图3-6 【直线】对话框
(1)【起点】:定义直线的起点。
【自动判断】:通过一个或多个点来创建直线。
【点】:根据选择的对象来确定要使用的最佳起点选项。
【相切】:用于创建与弯曲对象相切的直线。
(2)【终点或方向】定义直线的终点选项。
【自动判断】:通过一个或多个点来创建直线。
【点】:根据选择的对象来确定要使用的最佳起点选项。
【相切】: 用于创建与弯曲对象相切的直线。
【成一角度】: 用于创建与选定的参考对象成一角度的直线。
【沿XC】:创建平行于 XC 轴的直线。
【沿YC】:创建平行于 YC 轴的直线。
【沿ZC】:创建平行于 ZC 轴的直线。
【沿法向】:沿所选对象的法向创建直线。
(3)【限制】:指定起始与终止限制以控制直线长度,如选定的对象、位置或值。
(4)【支持平面】:在各支持平面上定义直线。支持平面可以是自动平面、锁定平面和选择平面。
(5)【设置】:设置直线是否关联性。若更改输入参数,关联曲线将会自动更新。
【例3-1】 绘制如图3-7 所示的两条直线,直线1 和直线2,其中,直线1 长度为10mm,直线2 与直线3 平行。实例见光盘中“3.2.2.prt”。
(1)打开模型3.2.2.prt,如图3-8 所示。
(2)单击【曲线】工具条上的【直线】按钮,打开【直线】对话框。
(3)单击如图3-9 所示的【点1】,沿YC 方向移动鼠标,当出现图示字母“Y”时,
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单击鼠标中键,锁定方向(再次单击中键可取消方向锁定),输入长度“-10”,回车并单击【应用】得到直线1。
图3-7 绘制直线1 与直线2 图3-8 练习初始图
(4)继续执行【直线】命令,单击选择直线1 的端点,即图3-10 中所示【点1】,【终点选项】选择【成一角度】,单击直线3,即如图3-10 所示高亮显示的直线3,输入角度数值为“0”;在【限制】选项组中【终止限制】选择【直到选定】,选中如图3-11 所示高亮显示的直线4,单击鼠标中键或单击【确定】完成【直线】操作,得到直线2。
图3-9 绘制直线1 图3-10 直线2【终点选项】所选择直线
· 例题中两端直线段的起点都要捕捉到直线的端点,在屏幕中捕捉工具条中端点的按钮一定要打开,当鼠标接近要单击的点时,屏幕上出现端点符号时,才可以捕捉到所需的点,否则,选择的点有可能是错的,可以放大屏幕进行验证。
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