2.6 曲線

在UG NX中，曲線功能應(yīng)用非常廣泛，它是曲面建模的基礎(chǔ)。曲線功能可以建立實體截面的輪廓線，通過拉伸、旋轉(zhuǎn)等操作構(gòu)造三維實體；在特征建模過程中，曲線也常用作建模的輔助線（如定位線、中心線等）；創(chuàng)建的曲線還可添加到草圖中進行參數(shù)化設(shè)計。曲線可以是二維曲線，也可以是三維曲線，它與草繪曲線的區(qū)別是，草圖中的曲線僅是在草繪平面內(nèi)繪制的二維曲線。利用曲線功能繪制的曲線，一般作為空間曲線來使用。

在建模模式下，有關(guān)曲線的操作命令集中在如圖2-85所示的“曲線”選項卡中，主要包括“曲線”分組、“派生曲線”分組、“編輯曲線”和“直線和圓弧”分組。

2.6.1 曲線的繪制

1．直線

直線的繪制可通過“曲線”分組中的“直線”按鈕、“基本曲線”按鈕和“直線和圓弧”分組中的工具按鈕進行繪制，如圖2-86所示。

1）單擊“曲線”分組→“直線”按鈕，彈出如圖2-87所示的“直線”對話框，通過繪制或捕捉直線的兩個端點來繪制一條直線。直線的起點、終點可以直接在圖形上捕捉也可以通過如圖2-88所示的“點”對話框進行設(shè)置。

如圖2-89所示為捕捉兩個長方體的頂點繪制一條空間直線。

2）“直線和圓弧”分組中提供了多種繪制直線和圓弧的工具按鈕，它是使用預(yù)定義約束組合迅速創(chuàng)建關(guān)聯(lián)或非關(guān)聯(lián)直線和曲線的快速工具。如圖2-90所示為采用“直線（相切-相切）”方法繪制一條與圓柱和圓弧均相切的直線；如圖2-91所示為采用“直線（點-平行）”方式繪制一條與長方體邊線平行的空間直線。

3）單擊“基本曲線”按鈕，彈出如圖2-92所示的“基本曲線”對話框，該對話框提供了直線、圓、圓弧、修剪、編輯曲線參數(shù)和圓角功能。單擊對話框的“直線”按鈕用戶可采用捕捉點的方式繪制空間直線，如圖2-93所示；也可在如圖2-94所示的“跟蹤條”中輸入點的3個坐標值來確定直線的起點和終點。

提示：系統(tǒng)默認狀態(tài)下未顯示圖2-94所示的跟蹤條，用戶在打開“基本曲線”對話框后，選擇“首選項”→“用戶界面”命令，打開“用戶界面首選項”對話框，如圖2-95所示。單擊該對話框“布局”選項卡→“設(shè)置”分組→“重置窗口位置”按鈕即可調(diào)出跟蹤條。

2．圓弧

圓弧的繪制可通過3種方法：

●利用圖2-92所示“基本曲線”對話框中的“圓弧”命令。

●利用“直線和圓弧”分組中的繪制圓弧的命令。

●利用“曲線”分組巾的“圓弧／圓”命令。

繪制圓弧有多種方式，與AutoCAD中繪制圓弧的方法類似，下面介紹幾種常用繪制圓弧的方法。

(1)起點，終點，弧上的點

依次指定3點，如圖2-96所示。單擊“直線和圓弧”工具欄中的按鈕、，也可以同樣的方式繪制圓弧。

（2）中心，起點，終點

如圖2-97所示，依次指定中心、起點和終點3點來繪制圓弧。

(3)起點，終點，半徑或直徑

依次指定兩點，第l點作為圓弧的起點，第2點作為圓弧的終點。在“跟蹤欄”中的內(nèi)輸入圓弧半徑或在內(nèi)輸入圓弧直徑，以此來確定圓弧的位置和大小。

(4)中心，半徑或直徑，開始圓心角，終止圓心角

指定圓弧中心，在“跟蹤欄”中的內(nèi)輸入圓弧半徑，或在內(nèi)輸入圓弧的直徑，在內(nèi)輸入圓弧的開始圓心角，在內(nèi)輸入圓弧的終I卜圓心角。

(5)起點，終點，相切點

依次指定兩點，作為圓弧的起點和圓弧的終點。選擇一條已存在的曲線，則生成與指定曲線相切的圓弧。單擊“直線和圓弧”丁具欄中的按鈕，也可以同樣的方式繪制圓弧。

(6)相切，相切，相切

單擊“直線和圓弧”T具欄中的按鈕，分別指定3條曲線作為相切線，繪制圓弧。

3．圓單擊“基本曲線”對話框中的按鈕或“直線和圓弧”分組中的按鈕，進入繪制圓模式。圓的繪制方式和圓弧類似。

4．矩形

單擊“曲線”選項卡一“更多”分組一“矩形”按鈕，彈出“點”對話框，依次指定兩點作為矩形對角線的兩點即叮繪制矩形。

5．多邊形

單擊“曲線”選項卡→“更多”分組→“多邊形”按鈕，彈出如圖2-98所示的“多邊形”對話框。輸入多邊形的邊數(shù)（側(cè)面數(shù)），單擊“確定”按鈕，接著彈出如圖2-99所示的“多邊形”對話框。該對話框中提供了3種確定正多邊形半徑的方式，即內(nèi)切圓半徑、多邊形邊數(shù)和外切圓半徑。

（1）內(nèi)切圓半徑

單擊該按鈕，在如圖2-100所示的“多邊形”對話框中輸入多邊形的內(nèi)接半徑和方位角，單擊“確定”按鈕，彈出“點”對話框，指定中心后，其操作結(jié)果如圖2-101所示。

（2）多邊形邊數(shù)

單擊該按鈕，在如圖2-102所示的“多邊形”對話框中輸入正多邊形的側(cè)（即邊長）和方位角，單擊“確定”按鈕，彈出“點”對話框，指定多邊形中心，即生成多邊形，如圖2-103所示。

（3）外接圓半徑

單擊該按鈕，在如圖2-104所示的“多邊形”對話框中輸入多邊形的圓半徑、方位角度。單擊“確定”按鈕，彈出“點”對話框，指定中心后，即可生成多邊形，如圖2-105所示。

6．藝術(shù)樣條

選擇菜單“插入”→“曲線”→“樣條曲線”命令，或單擊“曲線”選項卡→“曲線”分組→“藝術(shù)樣條”按鈕，彈出如圖2-106所示的“藝術(shù)樣條”對話框。該對話框中提供了兩種繪制樣條曲線的方法。

●根據(jù)極點：以指定點為極點創(chuàng)建樣條曲線，如圖2-107所示。

●通過點：生成的樣條曲線通過所有指定點，如圖2-108所示。

2.6.2 曲線的編輯

曲線的編輯主要是修改曲線參數(shù)、修剪曲線、倒圓角和倒斜角等操作。

1．編輯參數(shù)

選擇菜單“編輯”→“曲線”→“參數(shù)”命令，彈出“編輯曲線參數(shù)”對話框，選取曲線后可實現(xiàn)編輯；或單擊“基本曲線”對話框中的“編輯曲線參數(shù)”按鈕，也可實現(xiàn)對曲線的編輯。

可以直接選取已有的曲線進行重新調(diào)整其端點的位置，如圖2-109所示。

2．修剪

修剪的功能是將曲線的多余部分修剪到指定的邊界對象，或者延長曲線一端到指定的邊界對象。該功能與草圖中的修剪命令有區(qū)別，它必須指定邊界對象后才能進行修剪，類似于AutoCAD中的修剪和延伸。選擇菜單“編輯”→“曲線”→“修剪”命令，或單擊“基本曲線”對話框中的“修剪”按鈕，彈出“修剪曲線”對話框。修剪曲線的操作步驟如圖2-110所示（修剪兩條直線的中間部分）。

3．圓角

在兩條或三條曲線的交點處建立圓角。在“基本曲線”對話框中單擊“倒圓角”按鈕，彈出如圖2-111所示的“曲線倒圓”對話框。該對話框提供了3種倒圓角的方式

1）兩直線間倒圓角

對兩條在同一平面內(nèi)但不平行的直線倒圓。單擊“簡單圓角”按鈕，在“半徑”文本框中輸入圓角半徑值，移動鼠標，使鼠標選擇球包圍兩條直線，再單擊即可，如圖2-112所示。

2）兩曲線間倒圓角

對任意兩曲線倒圓角。單擊“曲線圓角”按鈕，在“半徑”文本框中輸入圓角半徑值注意半徑值要大于兩曲線間的距離），依次選擇兩曲線，再在大約圓角中心處單擊，對曲線進行倒圓角。操作結(jié)果依賴于是否修剪要倒圓角的曲線，如圖2-113所示。

3）三曲線間倒圓角

對任意3條曲線倒圓，其操作實例如圖2-114所示。單擊“三曲線圓角”按鈕，設(shè)置3條曲線均不裁剪，選擇圓，在彈出的對話框中單擊“外切”按鈕，然后選擇直線。最后選擇圓弧，再次單擊“外切”按鈕，在大約圓角中心處單擊即可。

2.6.3 曲線的操作

曲線的操作是指對已創(chuàng)建的曲線進行抽取、偏置、橋接、投影、合并、鏡像等操作，以快速創(chuàng)建較復(fù)雜的曲線。

1．抽取曲線

利用“抽取曲線”命令可抽取面或體上的曲線進行建模。選擇菜單“插入”→“派生曲線”→“抽取”命令，彈出如圖2-115所示的“抽取曲線”對話框，單擊“邊曲線”按鈕，然后選擇圓柱上部的邊線圓，最后單擊“確定”按鈕，即可抽取圓柱的邊線圓。

2．偏置曲線

偏置曲線是指對已有的二維曲線（如直線、弧、二次曲線、樣條線以及實體的邊緣線等）進行偏置，得到新的曲線。可以選擇是否使偏置曲線與原曲線保持關(guān)聯(lián)，如果選擇“關(guān)聯(lián)”選項，則當原曲線發(fā)生改變時，偏置生成的曲線也會隨之改變。曲線可以在選定幾何體所定義的平面內(nèi)偏置，也可以使用拔模角和拔模高度選項偏置到一個平行平面上，或者沿著指定的“3D軸向”矢量偏置。

單擊“曲線”選項卡→“派生曲線”分組→“偏置曲線”按鈕，彈出如圖2-116所示的“偏置曲線”對話框；選取需要偏置的曲線后，設(shè)置“偏置類型”為“距離”方式，設(shè)置偏置距離為10；單擊對話框的“確定”按鈕，生成偏置曲線。

3．投影曲線

投影曲線是指將曲線或點沿某一個方向投影到已有的曲面、平面或參考平面上。如果投影曲線與投影面上的孔或邊緣相交，則投影曲線會被面上的孔和邊緣所修剪。

單擊“曲線”選項卡→“派生曲線”分組→“投影曲線”按鈕，彈出如圖2-117所示的“投影曲線”對話框。該對話框的“投影方向”選項組中提供了5種投影方式，即沿面的法向、朝向點、朝向直線、沿矢量和與矢量成角度，其投影效果如圖2-118～圖2-122所示。

4．橋接曲線

橋接是指在現(xiàn)有幾何體之間創(chuàng)建橋接曲線并對其進行約束，可用于光順連接兩條分離的曲線（包括實體、曲面的邊緣線）。

單擊“曲線”選項卡→“派生曲線”分組→“橋接曲線”按鈕，彈出如圖2-123所示的“橋接曲線”對話框，選擇要橋接的曲線，并在對話框的“連接性”選項組中設(shè)置橋接曲線的連續(xù)性，單擊對話框的“確定”按鈕即可生成橋接曲線。

5．鏡像曲線

鏡像曲線是通過選定的平面、基準平面或?qū)嶓w表面對曲線進行鏡像操作單擊“曲線”選項卡→“派生曲線”分組→“鏡像曲線”按鈕，彈出“鏡像曲線”對話框，其操作步驟如圖2-124所示（操作模型見附帶光盤文件ch02\ch02_04\jingxiang.prt）。