2.6 曲線

在UG NX中，曲線功能應用非常廣泛，它是曲面建模的基礎。曲線功能可以建立實體截面的輪廓線，通過拉伸、旋轉等操作構造三維實體；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）；創建的曲線還可添加到草圖中進行參數化設計。曲線可以是二維曲線，也可以是三維曲線，它與草繪曲線的區別是，草圖中的曲線僅是在草繪平面內繪制的二維曲線。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，它是使用預定義約束組合迅速創建關聯或非關聯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：系統默認狀態下未顯示圖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→“設置”分組→“重置窗口位置”按鈕即可調出跟蹤條。

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”中的內輸入圓弧半徑或在內輸入圓弧直徑，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”中的內輸入圓弧半徑，或在內輸入圓弧的直徑，在內輸入圓弧的開始圓心角，在內輸入圓弧的終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（側面數），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，即內切圓半徑、多邊形邊數和外切圓半徑。

（1）內切圓半徑

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，其操作結果如圖2-101所示。

（2）多邊形邊數

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（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→“藝術樣條”按鈕，彈出如圖2-106所示的“藝術樣條”對話框。該對話框中提供了兩種繪制樣條曲線的方法。

●根據極點：以指定點為極點創建樣條曲線，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、修剪曲線、倒圓角和倒斜角等操作。

1．編輯參數

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

可以直接選取已有的曲線進行重新調整其端點的位置，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，以快速創建較復雜的曲線。

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聯，如果選擇“關聯”選項，則當原曲線發生改變時，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，設置“偏置類型”為“距離”方式，設置偏置距離為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

橋接是指在現有幾何體之間創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”選項組中設置橋接曲線的連續性，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、基準平面或實體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）。