第3章 草圖設(shè)計

學(xué)習(xí)要求

UG的草圖繪制功能和作用如下。

1. 草圖的繪制功能

草圖繪制功能為用戶提供了一種二維繪圖工具，在UG中，有兩種方式可以繪制二維圖，一種是利用基本畫圖工具，另一種就是利用草圖繪制功能。兩者都具有十分強(qiáng)大的曲線繪制功能。但與基本畫圖工具相比，草圖繪制功能還具有以下3個顯著特點：

● 草圖繪制環(huán)境中，修改曲線更加方便快捷。

● 草圖繪制完成的輪廓曲線與拉伸或旋轉(zhuǎn)燈掃描特征生成的實體造型相關(guān)聯(lián)，當(dāng)草圖對象被編輯以后，實體造型也緊接著發(fā)生相應(yīng)的變化，即具有參數(shù)的設(shè)計的特點。

● 在草圖繪制過程中，可以對曲線進(jìn)行尺寸約束和幾何約束，從而精確確定草圖對象的尺寸、形狀和相互位置，滿足用戶的設(shè)計要求。

2. 草圖的作用

草圖的作用主要有以下4點：

● 利用草圖，用戶可以快速勾畫出零件的二維輪廓曲線，再通過施加尺寸約束和幾何約束，就可以精確確定輪廓曲線的尺寸、形狀和位置等。

● 草圖繪制完成后，可以用來拉伸、旋轉(zhuǎn)或掃掠生成實體造型。

● 草圖繪制具有參數(shù)的設(shè)計的特點，這對于在設(shè)計某一需要進(jìn)行反復(fù)修改的復(fù)件時非常有用。因為只需要在草圖繪制環(huán)境中修改二維輪廓曲線即可，而不用去修改實體造型，這樣就可節(jié)省很多修改時間，提高了工作效率。

● 草圖可以最大限度地滿足用戶的設(shè)計要求，這是因為所有的草圖對象都必須在某一指定的平面上進(jìn)行繪制，而該指定平面可以是任一平面，既可以是坐標(biāo)平面和基準(zhǔn)平面，也可以是某一實體的表面，還可以是某一片體或碎片。

本章將講解草圖設(shè)計中草圖的繪制，約束的創(chuàng)建和編輯，以及修改草圖的方法。

3.1 繪圖準(zhǔn)備——選擇草圖工作平面

在繪制草圖之前，首先要根據(jù)繪制需要選擇草圖工作平面。草圖平面是指用來附著草圖對象的平面，它可以是坐標(biāo)平面，如XC—YC平面，也可以是實體上的某一平面，如長方體的某一個面，還可以是基準(zhǔn)平面。因此草圖平面可以是任一平面，即草圖可以附著在任一平面上，這也就給設(shè)計者帶來極大的設(shè)計空間和創(chuàng)造自由。

在繪制草圖對象時，首先要指定草圖平面，這是因為所有的草圖對象都必須附著在某一指定平面上。因此在講解草圖設(shè)計前，我們先來學(xué)習(xí)指定草圖平面的方法。制定草圖平面的方法有兩種，一種是在創(chuàng)建草圖對象之前就指定草圖對象，另一種是在創(chuàng)建草圖對象時使用默認(rèn)的草圖平面，然后重新附著草圖平面。后一種方法也適用于需要重新指定草圖平面的情況。下面將分別介紹這兩種指定草圖平面的方法。

3.1.1 動手操練——指定草圖平面

下面將詳細(xì)介紹在創(chuàng)建草圖對象之前，指定草圖平面的方法。

步驟1 進(jìn)入草圖繪制環(huán)境

新建文件，進(jìn)入零件建模模塊，在【特征】工具條中單擊【草圖】按鈕，彈出如圖3-1所示的【創(chuàng)建草圖】對話框。此時系統(tǒng)提示用戶“選擇草圖平面的對象或雙擊要定向的軸”，同時在繪圖區(qū)高亮度顯示XC—YC平面和X、Y、Z3個坐標(biāo)軸，如圖3-1所示。

下面將分類介紹【創(chuàng)建草圖】對話框的參數(shù)設(shè)置。

步驟2 選擇類型

在【類型】下拉列表中（見圖3-2）包含兩個選項，分別是【在平面上】和【在軌跡上】，用戶可以選擇其中的一種作為新建草圖的類型。按照默認(rèn)設(shè)置，選擇【在平面上】選項，即設(shè)置草圖類型為在平面上的草圖。

步驟3 設(shè)置草圖平面

（1）草圖平面用來指定實體平面為草圖平面，展開【平面選項】下拉列表，它有3種類型，分別是【現(xiàn)有平面】【創(chuàng)建平面】和【創(chuàng)建基準(zhǔn)坐標(biāo)系】，如圖3-3所示。

（2）在【平面選項】下拉列表中選擇【現(xiàn)有平面】選項，用戶可以指定坐標(biāo)平面為草圖平面。當(dāng)指定某一坐標(biāo)平面為草圖平面后，該坐標(biāo)在繪圖區(qū)高亮度顯示，同時高亮度顯示3個坐標(biāo)軸的方向。如果用戶需要修改坐標(biāo)軸的方向，只要雙擊3個坐標(biāo)軸中的一個即可。在繪圖區(qū)指定XC—YC平面為草圖平面，顯示如圖3-4所示。

（3）選擇【創(chuàng)建平面】選項，打開創(chuàng)建平面的【創(chuàng)建草圖】對話框，如圖3-5所示，要求用戶創(chuàng)建一個平面作為草圖平面。

（4）選擇【創(chuàng)建基準(zhǔn)坐標(biāo)系】選項，打開創(chuàng)建基準(zhǔn)坐標(biāo)系的【創(chuàng)建草圖】對話框，如圖3-6所示，當(dāng)零件中存在基準(zhǔn)坐標(biāo)系時，用戶可以指定某一坐標(biāo)系，系統(tǒng)將根據(jù)指定的坐標(biāo)系創(chuàng)建草圖平面。如果零件中不存在基準(zhǔn)坐標(biāo)系，那么單擊【創(chuàng)建基準(zhǔn)坐標(biāo)系】按鈕，打開如圖3-7所示的【基準(zhǔn)CSYS】對話框要求用戶創(chuàng)建一個基準(zhǔn)CSYS。

（5）單擊【操控器】選項組中的【點對話框】按鈕，打開如圖3-8所示的【點】對話框。

（6）在【坐標(biāo)】選項組中選中【相對于WCS】單選按鈕，然后輸入XC、YC、ZC的值分別為0、50、0。單擊【確定】按鈕，返回【基準(zhǔn)CSYS】，單擊【確定】按鈕。回到【創(chuàng)建草圖】對話框。

步驟4 草圖方位

（1）展開【草圖方向】選項組中的【參考】下拉列表，如圖3-9所示，它用來設(shè)置草圖軸的方向，它包含兩個選項：【水平】和【豎直】。

（2）選擇【水平】選項，單擊【確定】按鈕，進(jìn)入草圖繪制環(huán)境，如圖3-10所示。

3.1.2 動手操練——重新附著草圖平面

如果用戶需要修改草圖的附著平面，就需要重新指定草圖平面。UG為用戶提供了重新附著工具，可以很方便地修改草圖平面。下面將詳細(xì)介紹在創(chuàng)建草圖對象之后，重新附著草圖平面的方法。

（1）打開名稱為“yuan.prt”的草圖，如圖3-11所示。此時，其草圖平面是 XC—YC平面。

（2）雙擊該草圖或者在選擇草圖后單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇【編輯】命令，如圖3-12所示。或者直接雙擊草圖，進(jìn)入草圖繪制環(huán)境，草圖處于編輯狀態(tài)。

（3）單擊【重新附著】按鈕或者選擇【工具】|【重新附著】菜單命令，可打開如圖3-13所示的【重新附著草圖】對話框，重新選擇草圖平面。

（4）在繪圖區(qū)選擇XC—ZC平面，如圖3-14所示，其他的參數(shù)設(shè)置如圖3-13所示。單擊【重新附著草圖】對話框中的【確定】按鈕，單擊【草圖生成器】工具條中的【完成草圖】按鈕，退出草圖繪制環(huán)境，重新附著草圖平面后的效果如圖3-15所示。

3.2 繪制草圖

指定草圖平面后，就可以進(jìn)入草圖環(huán)境設(shè)計草圖對象。UG為用戶提供了草繪設(shè)計的【草圖工具】工具條，如圖3-16所示，這個工具條可以分為3個部分，一個是【草圖曲線】工具條，一個是【草圖操作】工具條，一個是【草圖約束】工具條。【草圖曲線】工具條可以直接繪制出各種草圖對象，如點、直線、圓、圓弧、矩形、橢圓和樣條曲線等。【草圖操作】工具條可以對各種草圖對象進(jìn)行操作，如鏡像、偏置、編輯、添加、相交和投影等。【草圖約束】工具條可以對草圖對象施加約束和定位草圖，如自動判斷的尺寸、自動約束、動畫尺寸等。下面將分別詳細(xì)介紹這3個草繪設(shè)計的工具條。

3.2.1 動手操練——繪制點

（1）進(jìn)入草圖繪制環(huán)境，單擊【草圖曲線】工具條中的【點】按鈕，或者選擇【插入】|【基準(zhǔn)/點】|【點】菜單命令，打開【點】對話框。

（2）在【坐標(biāo)】選項組中選中【相對于 WCS】單選按鈕，然后輸入 XC、YC的值均為10，其他的設(shè)置如圖3-17所示。單擊【確定】按鈕，繪制的點如圖3-18所示。另外，也可在繪圖區(qū)的任意位置單擊鼠標(biāo)左鍵以確定點的位置，然后單擊【點】對話框中的【確定】按鈕，也可完成點的繪制。

3.2.2 動手操練——繪制直線

（1）在【草圖曲線】工具條中單擊【直線】按鈕，或者選擇【插入】|【曲線】|【直線】菜單命令，彈出如圖3-19所示的【直線】對話框和輸入框。

（2）單擊【輸入模式】選項組中的【坐標(biāo)模式】按鈕，在輸入框中輸入 XC的值為50，YC的值為50，即該點的絕對坐標(biāo)如圖3-20所示。分別按下【Enter】鍵，以確定直線起點（圖中左側(cè)點）。若對起點的位置沒有特殊要求，可在繪圖區(qū)的任意位置單擊鼠標(biāo)左鍵以放置直線起點。

（3）【輸入模式】自動更改為【參數(shù)模式】按鈕，繪圖區(qū)顯示另一種繪制直線的參數(shù)模式，如圖3-21所示。

（4）拖動鼠標(biāo)，當(dāng)輸入框中顯示的動態(tài)數(shù)值與圖中相同時，單擊鼠標(biāo)左鍵，直線即繪制完畢，如圖3-22所示。或者在確定起點后，直接在輸入框中輸入【長度】為210，按下【Enter】鍵，輸入【角度】為45，按下【Enter】鍵，如圖3-23所示。最后按鼠標(biāo)中鍵或者單擊【直線】對話框中的【關(guān)閉】按鈕退出繪制直線狀態(tài)。

3.2.3 動手操練——轉(zhuǎn)換為參考對象

選擇上一節(jié)繪制的直線，單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇【轉(zhuǎn)換至/自參考對象】命令，如圖3-24所示，直線的線型已有所改變，如圖3-25所示。

3.2.4 動手操練——繪制圓

1. 圓心和直徑定圓

（1）選擇【插入】|【曲線】|【圓】菜單命令或者在【草圖曲線】工具條中單擊【圓】按鈕，打開如圖3-26所示的【圓】對話框和輸入框。

（2）在【圓方法】選項組中單擊【圓心和直徑定圓】按鈕，系統(tǒng)提示選擇圓的中心點，在繪圖區(qū)單擊鼠標(biāo)左鍵以確定圓心的位置。或者在輸入框中輸入相應(yīng)的圓心的絕對坐標(biāo)值。

（3）拖動鼠標(biāo)以改變直徑大小，當(dāng)輸入框中的動態(tài)數(shù)值顯示為100，單擊鼠標(biāo)左鍵。或者直接在輸入框中輸入【直徑】值為100，按下【Enter】鍵，如圖3-27所示，完成圓的繪制。

2. 三點定圓

（1）在打開【圓】對話框和輸入框后，在【圓方法】選項組中單擊【三點定圓】按鈕，系統(tǒng)提示選擇圓的第一點，在繪圖區(qū)某位置單擊鼠標(biāo)左鍵確定第一點（見圖3-28所示的第一點）。或者輸入第一點的絕對坐標(biāo)值。

（2）系統(tǒng)提示選擇圓的第二點，拖動鼠標(biāo)，在任意位置單擊鼠標(biāo)左鍵，以確定圓的第二點（見圖3-28所示的第二點）。

（3）在輸入框中輸入【直徑】值為300，按下【Enter】鍵，繪制的圓如圖3-28所示。

3.2.5 動手操練——繪制圓弧

1. 中心和端點定圓弧

（1）在【草圖曲線】工具條中單擊【圓弧】按鈕或者選擇【插入】|【曲線】|【圓弧】菜單命令，打開如圖3-29所示的【圓弧】對話框和輸入框。

（2）在【圓弧方法】選項組中單擊【中心和端點定圓弧】按鈕，在繪圖區(qū)的任意位置單擊以確定圓弧的中心點，或者在輸入框中輸入相應(yīng)的中心點的絕對坐標(biāo)值。

（3）拖動鼠標(biāo)，在合適的位置單擊鼠標(biāo)左鍵以確定起點，它也是掃掠線上的第一個點。

（4）在適當(dāng)?shù)奈恢脝螕羰髽?biāo)左鍵，確定掃掠線上的第二個點。系統(tǒng)提示選擇圓弧的終點，在輸入框中輸入【半徑】值為150，按下【Enter】鍵，設(shè)置【掃掠角度】為60，按下【Enter】鍵，如圖3-30所示。

2. 三點定圓弧

（1）在【圓弧方法】選項組中單擊【三點定圓弧】按鈕，然后在繪圖區(qū)的任意位置單擊以選擇圓弧的起點，或者在輸入框中輸入相應(yīng)的起點的絕對坐標(biāo)值。

（2）系統(tǒng)提示選擇圓弧的終點，在合適的位置單擊鼠標(biāo)左鍵，設(shè)置終點。

（3）在輸入框中輸入【半徑】值為75，按下【Enter】鍵，完成圓弧的繪制，如圖3-31所示。

3.2.6 動手操練——繪制矩形

1. 按2點

（1）選擇【插入】|【曲線】|【矩形】菜單命令或者在【草圖曲線】工具條中單擊【矩形】按鈕，打開如圖3-32所示的【矩形】對話框和輸入框。

（2）在【矩形方法】選項組中單擊【按2點】按鈕，然后在繪圖區(qū)單擊或者在輸入框中設(shè)置矩形第一點的位置。

（3）拖動鼠標(biāo)選擇矩形上的另一個點，或者在輸入框中輸入相應(yīng)的矩形的寬度和高度。如圖3-33所示。

2. 按3點

（1）打開【矩形】對話框和輸入框后，在【矩形方法】選項組中單擊【按3點】按鈕，系統(tǒng)提示選擇矩形的第一點。

（2）在繪圖區(qū)中任意位置單擊鼠標(biāo)左鍵或者在輸入框中設(shè)置XC和YC的值。然后拖動鼠標(biāo)至合適的位置單擊鼠標(biāo)左鍵，定義矩形上第二點的位置。

（3）在輸入框中輸入矩形的寬度值、角度值和高度值，如圖3-34所示。或者直接在合適的位置單擊鼠標(biāo)左鍵確定第三點，單擊鼠標(biāo)中鍵或者在【矩形】對話框中單擊【關(guān)閉】按鈕，退出矩形的繪制。

3.2.7 動手操練——繪制藝術(shù)樣條

（1）在【草圖曲線】工具條中單擊【藝術(shù)樣條】按鈕或者選擇【插入】|【曲線】|【藝術(shù)樣條】菜單命令，打開如圖3-35所示的【藝術(shù)樣條】對話框。

（2）在【樣條設(shè)置】選項組中單擊【通過點】按鈕，啟用【匹配的結(jié)點位置】復(fù)選框，設(shè)置【階次】為4。

（3）在【自動判斷的約束設(shè)置】選項組的【曲面約束方向】中選中【等參數(shù)】單選按鈕，其他的設(shè)置如圖3-35所示。

（4）在繪圖區(qū)單擊以確定圖中的5個結(jié)點，如圖3-36所示，單擊【確定】按鈕，繪制的樣條曲線如圖3-37所示。

3.3 草圖的尺寸約束和幾何約束

下面講解創(chuàng)建用來確定草圖間約束關(guān)系的幾何約束和用來確定草圖中圖元尺寸的尺寸約束。

3.3.1 動手操練——幾何約束

幾何約束用來確定草圖對象之間的相互關(guān)系，如平行、垂直、同心、固定、重合、共線、中心、水平、相切、等長度、等半徑、固定長度、固定角度、曲線斜率、均勻比例等。施加幾何約束的方法有兩種，一種是手動施加幾何約束，另一種是自動施加幾何約束。下面重點介紹手動施加幾何約束。

1. 自動施加幾何約束

自動施加幾何約束是指用戶選擇一些幾何約束后，系統(tǒng)根據(jù)草圖對象自動施加合適的幾何約束。

（1）在【草圖約束】工具條中單擊【自動約束】按鈕，打開如圖3-38所示的【自動約束】對話框。

（2）用戶在【自動約束】對話框中選擇可能用到的幾何約束，如啟用【水平】、【垂直】、【相切】復(fù)選框等，再設(shè)置公差和角度，單擊【應(yīng)用】或者【確定】按鈕。

（3）系統(tǒng)將根據(jù)草圖對象和用戶選擇的尺寸約束，自動在草圖對象上施加尺寸約束。

2. 手動施加幾何約束

（1）打開名稱為“yueshu.prt”的草圖，如圖3-39所示，雙擊該草圖，進(jìn)入草圖繪制環(huán)境。

（2）在【草圖約束】工具條中單擊【約束】按鈕，系統(tǒng)提示用戶選擇需要創(chuàng)建約束的曲線。

（3）當(dāng)選擇一條或者多條曲線后，系統(tǒng)將在繪圖區(qū)顯示曲線可以創(chuàng)建的【約束】對話框，而且選擇的曲線高亮度顯示在繪圖區(qū)。在繪圖區(qū)選擇左下角的圓弧及右下方的圓，打開如圖3-40所示的對話框，對其中的部分按鈕說明如下。

● 固定、完全固定：固定幾何約束可以用來固定點、直線、圓弧和橢圓等。當(dāng)選擇的幾何對象不同，固定的方法也不相同。例如，當(dāng)選擇的幾何對象是點時，固定點的坐標(biāo)位置；而當(dāng)選擇的是圓弧時，固定圓弧的圓心和半徑。

● 垂直：該類型約束兩條直線相互垂直。

● 同心：該類型約束兩個或多個圓弧的圓心在同一點上。

● 相切：該類型約束兩個幾何體相切。

● 等半徑：等半徑幾何約束用來約束兩個圓弧或多個圓弧等半徑。

（4）在【約束】對話框中選擇【同心】按鈕，即可對選擇的圓弧及圓創(chuàng)建同心約束。效果如圖3-41所示。

（5）先選取左側(cè)的圓弧1，再選擇圓弧2和圓弧3，在彈出的如圖3-42所示的對話框中單擊【等半徑】按鈕，使3個圓弧的半徑相等，如圖3-43所示。

（6）按順序選擇曲線2、曲線1和曲線3，打開如圖3-44所示的【約束】對話框。

● 水平、豎直：這兩個類型分別約束直線為水平直線和豎直直線。

● 平行：該類型約束兩條直線相互平行。

● 共線：該類型約束兩條直線或多條直線在同一條直線上。

● 等長：該類型約束兩條直線或多條直線等長。

（7）單擊其中的【等長】按鈕，創(chuàng)建曲線間的等長約束，如圖3-45所示。

（8）單擊基準(zhǔn)坐標(biāo)系原點和曲線2，系統(tǒng)彈出如圖3-46所示的【約束】對話框。

● 點在線上：該類型約束一個或者多個點在某條線上。

● 中點：該類型約束點在某條直線或者圓弧的中點上。

（9）單擊其中的【中點】按鈕，使坐標(biāo)原點在曲線1的中點上，如圖3-47所示。

（10）選擇基準(zhǔn)坐標(biāo)系中的X軸與曲線2，系統(tǒng)彈出如圖3-48所示的【約束】對話框，單擊【平行】按鈕，創(chuàng)建平行約束，如圖3-49所示。按下鼠標(biāo)中鍵結(jié)束幾何約束的創(chuàng)建。

3.3.2 動手操練——尺寸約束

尺寸約束用來確定曲線的尺寸大小，包括水平長度、豎直長度、平行長度、兩直線之間的角度、圓的直徑、圓弧的半徑等。

（1）在【草圖約束】工具條中單擊【自動判斷的尺寸】按鈕，打開如圖3-50（a）所示的【尺寸】對話框。

（2）在【尺寸】對話框中單擊【草圖尺寸對話框】按鈕，打開如圖3-50（b）所示的【尺寸】對話框。在【尺寸】對話框中，共有9種尺寸約束類型，它們分別是自動判斷的尺寸、水平、豎直、平行、垂直、直徑、半徑、角度和周長，下面介紹這9種尺寸約束類型。

● 自動判斷的尺寸：

自動判斷的尺寸是系統(tǒng)默認(rèn)的尺寸類型，當(dāng)用戶選擇草圖對象后，系統(tǒng)會根據(jù)不同的草圖對象，自動判斷可能要施加的尺寸約束。例如，當(dāng)用戶選擇的草圖對象是斜線時，系統(tǒng)顯示平行尺寸。單擊鼠標(biāo)左鍵，在彈出的【表達(dá)式】文本框中輸入合適的數(shù)字，按下【Enter】鍵，即可完成斜線的尺寸約束。

● 水平和豎直：

對草圖對象施加水平尺寸約束和豎直尺寸約束。用戶選擇一條直線或者某個幾何對象的兩點，修改尺寸約束的數(shù)字即可完成水平尺寸約束和豎直尺寸約束。這兩個約束一般用于標(biāo)注水平直線或者豎直直線的尺寸約束。

● 平行和垂直：

對草圖對象施加平行或者垂直于草圖對象本身的尺寸約束。操作方法和水平尺寸約束的方法相同，這里不再贅述。這兩個約束一般用于標(biāo)注斜直線或者某些幾何體的高度。

● 直徑和半徑：

直徑和半徑尺寸約束用來標(biāo)注圓或者圓弧的尺寸大小。一般來說，圓標(biāo)注直徑尺寸約束，圓弧標(biāo)注半徑尺寸約束。

● 角度：

角度尺寸約束用來創(chuàng)建兩直線之間的角度約束。選擇兩條直線后，修改尺寸數(shù)據(jù)即可創(chuàng)建角度尺寸約束。

● 周長：周長尺寸約束用來創(chuàng)建直線或者圓弧的周長約束。

（3）單擊【直徑】按鈕，在繪圖區(qū)選擇圓，觀察表達(dá)式列表框，該列表框用來顯示尺寸約束的表達(dá)式。在對選取草圖對象施加尺寸約束后，約束表達(dá)式將顯示在表達(dá)式列表框，如圖3-51所示。

（4）修改表達(dá)式。在表達(dá)式列表框中選擇尺寸約束后，【當(dāng)前表達(dá)式】和【值】選項被激活，在【當(dāng)前表達(dá)式】的文本框中輸入合適的數(shù)值30，如圖3-52所示；或者拖動【值】選項下的滑塊來將表達(dá)式的值改變?yōu)?0。

（5）設(shè)置尺寸標(biāo)注樣式。【值】選項下面的兩個下拉列表用來指定尺寸的標(biāo)注位置，在第一個下拉列表中選擇【手工放置，箭頭在外】，在第二個下拉列表中選擇【指引線從左側(cè)指來】。效果如圖3-53所示。

（6）啟用【固定文本高度】復(fù)選框，所有的尺寸標(biāo)注字符的高度都固定為一個高度，若啟用【創(chuàng)建參考尺寸】復(fù)選框，可以創(chuàng)建參考尺寸，同時可以看到圖3-50（a）所示的【尺寸】對話框中的【創(chuàng)建參考尺寸】按鈕被激活，這里取消啟用該復(fù)選框。

（7）如果啟用【創(chuàng)建內(nèi)錯角】復(fù)選框，可以創(chuàng)建內(nèi)錯角，同時可以看到圖3-50（a）所示的【尺寸】對話框中的【創(chuàng)建內(nèi)錯角】按鈕被激活。這里同樣取消啟用該復(fù)選框。

（8）按下鼠標(biāo)中鍵，關(guān)閉對話框。

（9）再次打開【尺寸】對話框，單擊【水平】按鈕，在繪圖區(qū)選擇曲線 2，在合適的位置單擊鼠標(biāo)左鍵以放置尺寸，在【當(dāng)前表達(dá)式】的文本框中輸入合適的數(shù)值 135，其他的設(shè)置與創(chuàng)建直徑尺寸約束時相同。此時表達(dá)式列表框顯示新的約束表達(dá)式，如圖3-54所示，繪圖區(qū)顯示的效果如圖3-55所示。

（10）單擊【尺寸】對話框中的【關(guān)閉】按鈕，完成尺寸約束的創(chuàng)建。

3.3.3 動手操練——編輯草圖約束

尺寸約束和幾何約束創(chuàng)建后，用戶有時可能還需要修改或者查看草圖約束。下面將介紹顯示所有約束、顯示/移除約束、自動判斷約束設(shè)置和延遲草圖計算等編輯草圖約束的操作方法。

1.顯示所有約束

在【草圖約束】工具條中單擊【顯示所有約束】按鈕，系統(tǒng)將顯示所有的草圖約束，如圖3-57所示。再次單擊該按鈕，取消顯示約束。

2.顯示/移除約束

（1）在【草圖約束】工具條中單擊【顯示/移除約束】按鈕，打開如圖3-58所示的【顯示/移除約束】對話框。

（2）【約束列表】選項組用來指定【顯示約束】列表框顯示的草圖約束的范圍，選中【活動草圖中的所有對象】單選按鈕。

（3）【約束類型】下拉列表框用來指定【顯示約束】列表框顯示的約束類型，在其中選擇【全部】選項。選中【包含】單選按鈕，表示顯示包含約束類型的約束，此時【顯示約束】列表框中顯示活動草圖中的所有約束，如圖3-58所示。

（4）在【約束列表】選項組中選中【選定的對象】單選按鈕，在【約束類型】下拉列表框中選擇【等半徑】選項。在繪圖區(qū)選擇圓弧1，【顯示約束】列表框中顯示施加給選定的圓弧1的等半徑約束，如圖3-59所示。

（5）在【約束類型】選項組中選中【排除】單選按鈕，則顯示施加給圓弧1的除指定等半徑約束類型以外的其他約束，如圖3-60所示。

（6）在【約束列表】選項組選中【活動草圖中的所有對象】單選按鈕，在【約束類型】下拉列表框中選擇【相切】，選中【約束類型】選項組中的【包含】單選按鈕，在【顯示約束】列表框中選擇【（Explicit）顯式】選項。該選項使【顯示約束】列表框中顯示用戶手動施加給草圖對象的所有約束，這是系統(tǒng)默認(rèn)的顯示類型。效果如圖3-61所示。

（7）在【顯示約束】下拉列表框中選擇【自動判斷】選項，其他參數(shù)設(shè)置不變，【自動判斷】選項表示【顯示約束】列表框中只顯示系統(tǒng)自動判斷施加給草圖對象的所有約束，效果如圖3-62所示。

（8）【顯示約束】下拉列表框中選擇【兩者皆是】選項，【兩者皆是】選項表示在【顯示約束】列表框中既顯示用戶手動施加給草圖對象的所有約束，也顯示系統(tǒng)自動判斷施加給草圖對象的所有約束，效果如圖3-63所示。

（9）在【顯示約束】列表框中選擇任意的約束，如Arc2相切于Line1，使該約束在繪圖區(qū)高亮顯示，同時激活【移除高亮顯示的】按鈕，單擊該按鈕，可移除在繪圖區(qū)高亮度顯示的約束，如圖3-64所示，單擊【標(biāo)準(zhǔn)】工具條中的【撤銷】按鈕。

（10）單擊【移除所列的】按鈕用來移除【顯示約束】列表框中列出來的約束，效果如圖3-65所示。撤銷該操作。

（11）【信息】按鈕用來以文本形式顯示用戶選擇的約束。單擊【信息】按鈕，打開一個信息窗口，顯示約束信息，如圖3-66所示。信息窗口中顯示了所有約束的信息，如草圖的名稱、約束的類型和所有約束個數(shù)等。關(guān)閉該對話框，單擊【顯示/移除約束】對話框中的【確定】按鈕。

3. 自動判斷約束設(shè)置

自動判斷約束設(shè)置是指設(shè)置自動判斷約束的一些默認(rèn)選項，這些默認(rèn)選項在使用自動判斷的尺寸約束類型時起作用。

（1）在【草圖約束】工具條中單擊【自動判斷的約束】按鈕，打開如圖3-67所示的【自動判斷的約束】對話框。

（2）在【自動判斷的約束】對話框中啟用一些復(fù)選框，即可設(shè)置自動判斷約束。

4. 動畫尺寸

動畫尺寸是指用戶設(shè)定尺寸約束的變化范圍和動畫的循環(huán)次數(shù)后，系統(tǒng)以動畫的形式顯示尺寸變化。

（1）在【草圖約束】工具條中單擊【動畫尺寸】按鈕，打開如圖3-68所示的【動畫】對話框。

（2）在【動畫】對話框的列表框中選擇第一個尺寸約束后，在【下限】和【上限】文本框中輸入動畫尺寸的下限和上限分別為30和33。

（3）在【步數(shù)/循環(huán)】文本框中輸入動畫的循環(huán)次數(shù)為5，單擊【應(yīng)用】按鈕，使選擇的尺寸約束在繪圖區(qū)以動畫的形式循環(huán)顯示該尺寸約束的變化，如圖3-69所示。單擊如圖3-70所示的【動畫】對話框中的【停止】按鈕。

（4）啟用【顯示尺寸】復(fù)選框，單擊【確定】按鈕，可在繪圖區(qū)觀察到在動畫顯示尺寸約束變化的同時，尺寸的數(shù)據(jù)也相應(yīng)地發(fā)生變化，如圖3-71所示。

5.延遲草圖計算

草圖計算用來評估草圖約束狀態(tài)。延遲草圖計算是指當(dāng)用戶修改約束后，并不馬上顯示修改后的效果，只有單擊【評估草圖】按鈕后才顯示修改的效果。

（1）當(dāng)用戶需要延長草圖評估時，只需在草圖繪制環(huán)境中選擇【工具】|【更新】|【延遲草圖評估】菜單命令或者單擊【草圖生成器】工具條中的【延遲計算】按鈕即可。

（2）如果要取消延遲草圖計算功能，用戶再次選擇【工具】|【延遲草圖計算】菜單命令，修改尺寸后的效果會馬上顯示在繪圖區(qū)。

3.4 修改草圖

修改草圖包括【派生直線】、【快速修剪】、【快速延伸】、【圓角】和【制作拐角】5個按鈕。下面分別進(jìn)行介紹。

3.4.1 動手操練——派生直線

【派生直線】按鈕用來偏置某一直線或者在兩相交曲線的交點處派生出一條角平分線。

（1）打開名稱為“paisheng.prt”的零件，如圖3-72所示，雙擊該曲線，進(jìn)入草圖繪制狀態(tài)。

（2）單擊【草圖曲線】工具條中的【派生直線】按鈕時，系統(tǒng)在提示欄中顯示“選擇參考直線”字樣，提示用戶選擇需要派生的直線。

（3）選擇如圖3-73所示直線1后，系統(tǒng)自動派生出一條平行于選擇曲線的直線，并在派生曲線的附近顯示偏置距離。在長度輸入框中輸入30或者移動鼠標(biāo)到適當(dāng)?shù)奈恢茫瑔螕羰髽?biāo)左鍵，即可生成一條偏置曲線，如圖3-74所示。

（4）選擇直線3，再選擇與其相交的直線2，系統(tǒng)將在兩條直線的交點處派生出一條角平分線，在輸入框中輸入150，如圖3-75所示。

3.4.2 動手操練——制作拐角

（1）打開名稱為“guaijiao.prt”的零件，如圖3-76所示，雙擊該圖形，進(jìn)入草圖繪制界面。

（2）在【草圖曲線】工具條中單擊【制作拐角】按鈕，打開如圖3-77所示的【制作拐角】對話框。

（3）選擇直線1和直線2的上半部分，在繪圖區(qū)加亮顯示，如圖3-78所示，創(chuàng)建的拐角如圖3-79所示。

（4）選擇直線3和直線4的上半部分，如圖3-80所示，創(chuàng)建如圖3-81所示的拐角。單擊對話框中的【關(guān)閉】按鈕。

3.4.3 動手操練——繪制圓角

（1）單擊【草圖曲線】工具條中的【圓角】按鈕，打開如圖3-82所示的【創(chuàng)建圓角】對話框。

（2）在【圓角方法】選項組中單擊【修剪】按鈕，然后選擇創(chuàng)建的第二個拐角的兩條邊，在【半徑】輸入框中輸入20，如圖3-83所示。按下【Enter】鍵，創(chuàng)建的圓角如圖3-84所示。

（3）單擊【取消修剪】按鈕，在繪圖區(qū)選取矩形拐角的兩條邊，設(shè)置半徑為30，如圖3-85所示。按下【Enter】鍵，創(chuàng)建如圖3-86所示的拐角。

3.4.4 動手操練——剪裁草圖實體

（1）打開名稱為“xiujian.prt”的曲線，如圖3-87所示，雙擊該草圖，進(jìn)入草圖繪制狀態(tài)。

（2）在【草圖曲線】工具條中單擊【快速修剪】按鈕用來快速擦除曲線分段，單擊【快速修剪】按鈕時，系統(tǒng)在提示欄中顯示“選擇要修剪的曲線”字樣，提示用戶選擇需要擦除的曲線分段，同時系統(tǒng)打開如圖3-88所示的【快速修剪】對話框。

（3）選擇需要修剪的曲線部分即可擦除多余的曲線分段。用戶也可以按住鼠標(biāo)左鍵不放拖動來擦除曲線分段。

（4）如圖3-89所示，當(dāng)按住鼠標(biāo)左鍵不放拖動，光標(biāo)經(jīng)過右側(cè)的小直角三角形時，留下了拖動痕跡，與拖動痕跡相交的曲線此時高亮度顯示，表明這兩條曲線被選中了，如圖3-89（a）所示。放開鼠標(biāo)左鍵后，被選中的兩條邊就被擦除了，原來的大直角三角形變成了一個梯形，如圖3-89（b）所示。或者單擊對話框中的【邊界曲線】選項組中的【選擇曲線】收集器，在繪圖區(qū)選擇小三角形的底邊，然后單擊【要修剪的曲線】選項組中的【選擇曲線】收集器，選取小三角形的另兩條邊，單擊對話框中的【關(guān)閉】按鈕，效果如圖3-89 （b）所示。

3.4.5 動手操練——延伸草圖實體

（1）繪制如圖3-90所示的兩條不相交的曲線。

（2）單擊【草圖曲線】工具條中的【快速延伸】按鈕，該按鈕用來快速延伸一條曲線，使之與另外一條曲線相交。打開如圖3-91所示的【快速延伸】對話框。

（3）選擇直線，此時直線自動延伸至與圓弧相交。或者單擊【邊界曲線】選項組中的【選擇曲線】收集器，在繪圖區(qū)選擇圓弧，再單擊【要延伸的曲線】選項組中的【選擇曲線】收集器，從繪圖區(qū)選取直線，單擊對話框中的【關(guān)閉】按鈕。效果如圖3-92所示。

3.5 綜合演練——殼體草圖

通過對本實例（見圖3-93）的學(xué)習(xí)，讀者可掌握如下內(nèi)容：

● 基本圖元的繪制。

● 草圖的修改。

● 尺寸約束的創(chuàng)建。

● 幾何約束的應(yīng)用。

步驟1 新建文件

（1）在桌面上雙擊UG NX 7圖標(biāo)，啟動SIEMENS UG NX 7。

（2）單擊【新建】按鈕，打開【新建】對話框，選擇【模板】為【模型】，在【名稱】文本框中輸入名稱，選擇適當(dāng)?shù)奈募鎯β窂剑瑔螕簟敬_定】按鈕，如圖3-94所示。

步驟2 繪制圓和參考線

（1）單擊【特征】工具條中的【草圖】按鈕或者選擇【插入】|【草圖】菜單命令，打開【創(chuàng)建草圖】對話框。選擇基準(zhǔn)面XC—YC作為草繪平面，單擊【確定】按鈕，進(jìn)入草圖繪制環(huán)境。

（2）在【草圖工具】工具條中單擊【圓】按鈕，按照如圖3-95所示選擇繪制圓的方式，以原點為圓心繪制兩個圓，如圖3-96所示。

（3）單擊【草圖工具】工具條中的【自動判斷的尺寸】按鈕，對草圖進(jìn)行尺寸約束，兩個圓的直徑分別為12和21， 如圖3-97所示。

（4）在【草圖工具】工具條中單擊【直線】按鈕和【輪廓】按鈕，繪制兩條通過圓心的直線和一條折線，并對它們進(jìn)行尺寸約束，然后選擇直線及折線，單擊【草圖工具】工具條中【轉(zhuǎn)換至/自參考對象】按鈕，將其轉(zhuǎn)化為參考曲線，如圖3-98所示。

步驟3 繪制直線和參考線

（1）單擊【草圖工具】工具條中的【派生直線】按鈕，分別在折線的兩側(cè)生成兩條派生直線，偏置距離均為7.5，如圖3-99所示。

（2）利用【草圖工具】工具條中的【快速延伸】按鈕和【快速修剪】按鈕，修改派生的直線，其效果如圖3-100所示。

（3）在【草圖工具】工具條中單擊【直線】按鈕，繪制連接偏置直線兩端點的直線，并利用垂直約束繪制與該直線距離為18的直線，單擊【草圖工具】工具條中【轉(zhuǎn)換至/自參考對象】按鈕，將其轉(zhuǎn)化為豎直的參考曲線，如圖3-101所示。

步驟4 繪制矩形

（1）創(chuàng)建如圖3-102所示的派生直線，偏移距離為2，然后將其變?yōu)樽詤⒖紝ο蟆?/p>

（2）單擊【草圖工具】工具條中的【矩形】按鈕，按照如圖3-103所示選擇繪制矩形方式，以剛剛繪制的偏置直線和上一步驟繪制的豎直參考線的交點為中心，按照如圖3-104所示設(shè)置輸入框中的數(shù)值，繪制的矩形如圖3-105所示。

（3）單擊【草圖工具】工具條中的【快速修剪】按鈕，修剪圖形，修剪后的效果如圖3-106所示。

（4）單擊【草圖工具】工具條中的【矩形】按鈕，以第（3）步中所繪制矩形寬度邊的中點為中心，繪制如圖3-108所示的矩形，數(shù)值框中的各項尺寸如圖3-107所示。

（5）利用【快速延伸】命令和【快速修剪】命令修改繪制的矩形，修改后的效果如圖3-109所示。

步驟5 繪制孔及鍵槽

（1）繪制圓形孔。首先繪制如圖3-110所示的參考線，與其下方直線的距離為5，并將其轉(zhuǎn)化為參考直線，然后單擊【圓】按鈕，在【圓】對話框中單擊【圓心和直徑定圓】按鈕，繪制直徑為6的圓，結(jié)果如圖3-110所示。

（2）繪制鍵槽位置的參考直線。首先延伸參考線，然后繪制3條派生直線，然后將它們轉(zhuǎn)化成參考直線，其尺寸如圖3-111所示。

（3）繪制鍵槽。單擊【圓】按鈕，分別以3條派生直線的兩個交點為圓心，繪制直徑為5的圓。然后單擊【直線】按鈕，繪制兩條兩個圓外公切線，最后單擊【快速修剪】按鈕，去除多余的曲線，如圖3-112所示。

（4）鏡像鍵槽。在【草圖工具】工具條中單擊【鏡像曲線】按鈕，打開如圖3-113所示的【鏡像曲線】對話框，在繪圖區(qū)選擇如圖3-114所示的參考線作為鏡像曲線，然后選擇鍵槽的所有曲線，單擊對話框中的【確定】按鈕，關(guān)閉對話框，生成的鏡像曲線如圖3-115所示。

（5）單擊【草繪生成器】工具條中的【完成草圖】按鈕，退出草繪環(huán)境。

（6）選擇【文件】|【保存】菜單命令，保存文件。

3.6 本章小結(jié)

本章首先講解了草圖繪制的作用，特別強(qiáng)調(diào)的是草圖繪制在拉伸、旋轉(zhuǎn)或掃掠生成實體造型時特別有用，這是因為草圖設(shè)計具有參數(shù)化的特征，修改起來非常方便。在對草圖繪制有個大致的了解后，我們接著介紹了草圖設(shè)計、草圖約束，修改草圖，這對設(shè)計滿足要求的零件也非常重要，用戶應(yīng)該反復(fù)琢磨各個約束的含義和練習(xí)它們的操作方法。本章的最后介紹了一個零件草圖的設(shè)計范例，對具體的步驟進(jìn)行了詳細(xì)的說明，設(shè)計范例盡力做到一步一圖，這樣方便用戶理解，更有利于用戶練習(xí)和操作。

3.7 練習(xí)題

1. 填空題

（1）UG NX 7為用戶提供了用于草繪設(shè)計的____________工具條。

（2）施加幾何約束的方法有兩種，一種是____________，另一種是____________。

（3）單擊____________按鈕或者選擇____________菜單命令，可打開【重新附著草圖】對話框。

2. 問答題

（1）簡述草圖的繪制功能。

（2）簡述草圖的作用。

3. 操作題

繪制如圖3-116所示的草圖。

答案及提示：

1. 填空題：（1）【草圖工具】 （2）手動施加幾何約束，自動施加幾何約束 （3）【重新附著】，【工具】|【重新附著】

2. 問答題：

（1）草圖繪制功能為用戶提供了一種二維繪圖工具，在UG中，有兩種方式可以繪制二維圖，一種是利用基本畫圖工具，另一種就是利用草圖繪制功能。兩者都具有十分強(qiáng)大的曲線繪制功能。但與基本畫圖工具相比，草圖繪制功能還具有以下3個顯著特點：

1）草圖繪制環(huán)境中，修改曲線更加方便快捷。

2）草圖繪制完成的輪廓曲線與拉伸或旋轉(zhuǎn)燈掃描特征生成的實體造型相關(guān)聯(lián)，當(dāng)草圖對象被編輯以后，實體造型也緊接著發(fā)生相應(yīng)的變化，即具有參數(shù)的設(shè)計的特點。

3）在草圖繪制過程中，可以對曲線進(jìn)行尺寸約束和幾何約束，從而精確確定草圖對象的尺寸、形狀和相互位置，滿足用戶的設(shè)計要求。

（2）草圖的作用主要有以下4點：

1）利用草圖，用戶可以快速勾畫出零件的二維輪廓曲線，再通過施加尺寸約束和幾何約束，就可以精確確定輪廓曲線的尺寸、形狀和位置等。

2）草圖繪制完成后，可以用來拉伸、旋轉(zhuǎn)或掃掠生成實體造型。

3）草圖繪制具有參數(shù)的設(shè)計的特點，這對于在設(shè)計某一需要進(jìn)行反復(fù)修改的復(fù)件時非常有用。因為只需要在草圖繪制環(huán)境中修改二維輪廓曲線即可，而不用去修改實體造型，這樣就可節(jié)省很多修改時間，提高了工作效率。

4）草圖可以最大限度地滿足用戶的設(shè)計要求，這是因為所有的草圖對象都必須在某一指定的平面上進(jìn)行繪制，而該指定平面可以是任一平面，既可以是坐標(biāo)平面和基準(zhǔn)平面，也可以是某一實體的表面，還可以是某一片體或碎片。

3. 操作題

提示：首先繪制圓形，然后單擊【草圖工具】工具條中的【編輯曲線】按鈕，將圓形分成均等的8段，然后利用【輪廓】命令，依次連接圓上的相鄰的8個點，修剪多余的曲線。這部分內(nèi)容可參閱第6章創(chuàng)建螺栓的范例。最后單擊【偏置曲線】按鈕，將得到的八邊形偏置一定的距離。