- UG NX 5中文版完美自學手冊
- 高長銀等編著
- 317字
- 2018-12-27 10:51:56
第3章 曲線創建與編輯
UG NX 5.0中的曲線功能是建立三維實體模型的基礎,例如利用曲線功能繪制截面曲線后,可通過拉伸、旋轉或掃掠等操作創建三維實體或者片體。因此了解曲線的創建、編輯與操作過程是非常必要的,也是為特征建模做好準備。
利用UG NX 5.0可創建幾乎所有的常用曲線,包括點、直線、圓與圓弧、多邊形、二次曲線和螺旋線等,并提供了相應的曲線編輯和操作功能。在UG NX 5.0軟件中,曲線繪制的常用命令如圖3-1所示。

圖3-1 曲線功能工具欄命令
本章主要知識點
● 曲線創建:主要介紹各種曲線創建的方法,包括點、基本曲線、二次曲線等。
● 曲線編輯:主要介紹各種曲線編輯的方法,包括編輯參數、修剪曲線等。
● 曲線操作:主要介紹各種曲線操作的方法,包括偏置曲線、投影曲線、鏡像曲線等。
3.1 曲線創建
本節將介紹利用UG NX 5.0創建曲線的方法,包括點、直線、圓弧、圓、矩形、多邊形、樣條曲線等。
3.1.1 點和點集的繪制
1.點的繪制
單擊“曲線”工具欄上的“點”按鈕,或選擇下拉菜單“插入”→“基準/點”→“點”命令,彈出“點構造器”對話框,如圖3-2所示。利用“點構造器”每次生成一個點,并且作為一個獨立的幾何對象,在圖形區以“+”標識。“點構造器”對話框的操作請讀者參見2.1.2“點構造器”相關內容。

圖3-2 點構造器對話框
2.點集的繪制
點集是通過一次操作生成的一系列零散點,但這些零散點不能獨自生成,它們必須在曲線或曲面的基礎上創建。單擊“曲線”工具欄上的“點集”按鈕,或選擇下拉菜單“插入”→“基準/點”→“點集”命令,彈出“點集”對話框,如圖3-3所示。

圖3-3 點集對話框
圖3-3所示的“點集”對話框提供了10種建立點集的方法,下面分別加以介紹。
(1)曲線上的點
在曲線上創建點群。單擊該按鈕后,系統會彈出“曲線上的點”對話框。選擇一種間隔方式后,設置點數、起始百分比和結束百分比,然后選擇曲線,單擊“確定”按鈕,即可完成點集的創建。在創建“曲線上的點”過程中,用戶可選擇的間隔方式包括以下5個選項。
● 等圓弧長:用于沿著曲線軌跡以相等距離設置點集的間距。● 等參數:根據曲線的特性或參數設置點集的間距。彎曲的曲線會導致較密的間距,而較直的曲線段則允許有較寬的間距。
● 幾何級數:根據幾何比率設置點集的間距。例如,如果輸入比率為0.75,那么每個點到下一點的距離將乘以0.75。
● 弦高公差:用于根據弦高公差設置點集的間距。點是從曲線起點開始創建,直到曲線終點而止。在“弦高公差”字段中輸入的值表示父曲線與點集中兩個相鄰點所形成的直線(弦)之間的最大距離。
● 遞增的圓弧長:設置各點之間的圓弧長度。圓弧長度必須等于或小于所選擇曲線的長度,并且大于0。
(2)在曲線上加點
利用一個或多個放置點向選定的曲線作垂直投影,在曲線上生成點集。
(3)曲線上的百分點
通過曲線上的百分比位置來確定一個點集。
(4)樣條定義點
利用繪制樣條曲線時的定義點來創建點集。
(5)樣條結點
利用樣條曲線的結點來創建點集。
(6)樣條極點
利用樣條曲線的控制點來創建點集。單擊“樣條極點”按鈕后,選擇樣條曲線,然后單擊“確定”按鈕,完成點集的創建。
(7)面上的點
在表面產生點集。單擊“面上的點”按鈕后,選擇要生成點的曲面,彈出“面上的點”對話框,在U、V文本框中輸入點集的數目(U×V個),然后單擊“確定”按鈕,完成點集的創建,如圖3-4所示。

圖3-4 面上的點創建點集示意圖
(8)曲面上的百分點
通過設定點在選定表面的U、V方向的百分比位置來創建該表面上的點群。
(9)面(B曲面)極點
以表面(B曲面)控制點的方式來創建點群,如圖3-5所示。

圖3-5 面(B曲面)極點創建點群示意圖
(10)點組合-關
設置產生的點群是否成組關聯。創建點集之前,單擊“點組合-關”按鈕,將點組合功能打開,則所創建的點集是相關聯點,即如果刪除了具有關聯點群中的一個點,那么全部的點群也會被刪除。
3.1.2 直線的繪制
在UG NX 5.0中,使用直線功能可創建關聯曲線特征,所獲取的直線類型取決于組合的約束類型。
單擊“曲線”工具欄上的“直線”按鈕,或選擇下拉菜單“插入”→“曲線”→“直線”命令,系統彈出“直線”對話框,可按照如圖3-6所示進行操作。

圖3-6 直線的繪制過程
圖3-6所示的“直線”對話框中相關選項含義如下。
(1)“起點”組框
“起點”組框用于設置直線的起點。在“起點選項”下拉列表中,用戶可以選擇以下3種方式指定起點。
● 自動判斷:根據用戶選擇的對象,自動判斷將要使用的最好約束類型。
● 點:通過使用“捕捉點”選項選擇起點或者終點。如果鼠標單擊的地方沒有現存點,系統將使用光標所在的位置作為直線的起點。
● 相切:通過選擇圓、圓弧或曲線,確定直線與其相切位置作為直線的起點。
(2)“終點或方向”組框
“終點”組框用于設置直線的終點。在“終點選項”下拉列表中,用戶可選擇7種方式。其中前3種與“起點選項”含義相同,下面僅介紹后4種。
● 成一角度:通過與所選直線成指定角度來確定直線的終點方向。
● 沿XC,沿YC,沿ZC:通過XC或YC或ZC方向和長度值確定直線。
(3)“支持平面”組框
“支持平面”組框用于定義創建直線所在的平面,包括以下3個選項。
● 自動平面:根據起點和終點自動判斷一個臨時平面,自動平面顯示為淺綠色,如圖3-7所示。

圖3-7 自動平面示意圖
● 鎖定平面:使用“鎖定平面”可使自動平面位置不動,鎖定的自動平面以當前指定給基準平面對象的顏色顯示。此時,用戶可以更改起點或終點約束,但支持平面將不會改變,如圖3-8所示。

圖3-8 鎖定平面示意圖
● 選擇平面:選擇已存在的平面或利用“平面構造器”創建一個平面,如圖3-9所示。

圖3-9 選擇平面示意圖
(4)“限制”組框
單擊“直線”對話框中的“限制”組標題欄上的“顯示折疊組”按鈕,在彈出的“限制”組中的“起點限制”和“終止限制”選項中進一步確定直線的長度,包括以下選項。
● 值:通過指定數值對直線的起點和終點進行定義。該值表示從起點測量的長度值。
● 在點上:通過選擇參考點作為直線的起點或終點。
● 直至選定的對象:通過選定的曲線、面、邊、基準或體來定義直線的端點。
(5)“設置”組框
“設置”組框包括以下選項。
● 延伸至視圖邊界:將所創建的直線(不考慮創建方式)延伸至當前視圖邊界處。
● 備選解:如果直線的約束可以有多個解,可以使用該選項在這些備選解中切換。另外,用戶也可使用Page Down和Page Up鍵在備選解之間進行切換。
● 關聯:指定直線與所生成的對象有關聯特征。當對象被修改時,直線也將自動更新。
3.1.3 圓弧/圓的繪制
單擊“曲線”工具欄上的“圓弧/圓”按鈕,或選擇下拉菜單“插入”→“曲線”→“圓弧/圓”命令,彈出“圓弧/圓”對話框,如圖3-10所示。利用該對話框中“類型”選項組中的“三點畫圓弧”或者“從中心開始的圓弧/圓”兩種方式來創建圓弧/圓。該對話框中的選項讀者可參見3.1.2“直線的繪制”相關內容。

圖3-10 “圓弧/圓”對話框
3.1.4 基本曲線的繪制
“基本曲線”是最常用的曲線創建方法,單擊“曲線”工具欄上的“基本曲線”按鈕,彈出“基本曲線”對話框,如圖3-11所示。

圖3-11 “基本曲線”對話框
“基本曲線”對話框中包含了繪制直線、圓弧、圓形、倒圓角、修剪曲線和編輯曲線參數的功能。本節將介紹4種曲線創建,其他功能將在曲線編輯中介紹。
以直線繪制為例來介紹一下“基本曲線”對話框中通用選項的含義。
● 無界:勾選“無界”復選框,則創建的直線將沿著起點與終點的方向直至繪圖區的邊界。只有取消“線串模式”復選框時,“無界”選項才能被激活。
● 增量:勾選“增量”復選框,系統會以增量的方式來創建直線。當定義直線起點后,在“跟蹤條”對話框中的XC、YC、ZC中輸入的坐標值是相對于前一點坐標的增量。
● 點方法:利用“點方法”下拉列表,用戶可通過捕捉平面上對象來指定基本曲線端點的位置。
● 線串模式:勾選“線串模式”復選框,則創建直線時系統會自動以上一條直線的終點作為起點,連續創建下一條直線。
● 打斷線串:單擊“打斷線串”按鈕,將關閉“線串模式”。系統在創建直線時不會自動抓取上一條直線的端點,用戶可以在繪圖區中的任何位置創建下一條直線。
● 鎖定模式:單擊該按鈕后,新創建的直線會平行或垂直于選定的直線,或者與選定的直線有一定的夾角。
● 解開模式:單擊“鎖定模式”后,該選項就變為了“解開模式”按鈕。在該模式下,系統將解除對正在生成的直線的鎖定。此時移動鼠標,可在平行于選定直線、垂直于選定直線或與選定直線成一定角度等方向中,選擇一個方向來創建直線。
● 平行于XC、YC、ZC軸:單擊該選項組中的相應按鈕,創建平行于坐標軸XC、YC、ZC的直線。
● 原先的:選中該單選按鈕后,新創建平行線的距離從最初選擇的曲線算起。
● 新建:選中該單選按鈕后,新創建平行線的距離從新選擇的曲線算起。
● 角度增量:在“角度增量”文本框中輸入特定的角度值,并按回車鍵確定后,則此時創建的直線方向是該角度增量值的倍數。
1.直線的繪制
單擊“基本曲線”對話框中的“直線”圖標,“基本曲線”對話框將顯示繪制直線功能,同時在主窗口中彈出“跟蹤條”對話框,該對話框是繪制基本曲線非常重要的輔助工具,如圖3-12所示。

圖3-12 “跟蹤條”對話框
“跟蹤條”包括兩部分:一部分為坐標值輸入框(XC,YC,ZC),另一部分為長度,角度和偏距輸入文本框。
提示:選擇下拉菜單“首選項”→“用戶界面”命令,在彈出的“用戶界面首選項”對話框的“常規”選項卡中,勾選或取消“追蹤在追蹤條中的光標位置”復選框可設置“跟蹤條”對話框中各文本框的交互作用。
創建直線的方法很多,不同的方法對應的操作步驟會有所不同。下面僅介紹直線的幾種常用創建方法。
(1)在兩點之間的直線
通過指定直線的兩個端點創建直線,有以下3種方法。
● 任意兩點創建直線:在繪圖窗口任意一點單擊鼠標左鍵,將該點設置為直線的起點,然后在新的位置單擊鼠標確定直線的終點。
● 捕捉點創建直線:選擇“點方法”下拉列表中的點捕捉方式選項,捕捉屏幕上對象來設置直線的端點。
● 輸入點坐標值創建直線:在“跟蹤條”中的XC、YC和ZC文本框中直接輸入起點坐標,單擊回車鍵,確定直線的起點,然后再在XC、YC和ZC文本框中直接輸入終點坐標,單擊回車鍵,即可創建直線。
(2)通過一個點并且保持水平或豎直的直線
在“角度增量”文本框中輸入“90”,并按回車鍵確定后,則可以創建水平線和垂直線。
(3)通過一個點并平行于XC、YC或ZC軸的直線
利用“點方法”捕捉點或在跟蹤條的XC、YC、ZC文本框中設定直線的起點,然后單擊“基本曲線”對話框中“平行于”選項組中欲平行坐標軸按鈕,最后在“跟蹤條”對話框的“長度”文本框中輸入直線的長度,單擊回車鍵,即可創建一條平行于指定坐標軸的直線。
(4)通過一個點并與XC軸成一角度的直線
利用“點方法”捕捉點或在“跟蹤條”對話框中的XC、YC、ZC文本框設定直線的起點,然后在“跟蹤條”對話框中的“長度”文本框和“角度”文本框
中輸入直線的長度和角度(需要注意的是,角度是從XC軸沿逆時針方向測量的),最后按回車鍵,即可創建與X軸成指定角度的直線。
(5)通過點并與已有直線平行、垂直或成一角度的直線
利用“點方法”捕捉點或在跟蹤條的XC、YC、ZC文本框設定直線的起點,然后選擇一條與新建直線平行、垂直或成一定角度的已知直線(注意,選擇時不要選取直線上的控制點),移動鼠標指針,系統會在狀態欄中交替顯示參考直線的平行線、垂直線或與之成一定角度的方向線,接著在“跟蹤條”對話框中的“長度”文本框輸入直線的長度。如果建立的是成一定角度的直線,還需在“角度”文本框
輸入新建直線與所選直線的角度值。填好數值后,最后按回車鍵,即可創建與已知直線平行、垂直或成一定角度的直線,如圖3-13所示。

圖3-13 與已知直線平行、垂直或成一定角度的直線
(6)通過點并與一條曲線相切或垂直的直線
利用“點方法”捕捉點或在跟蹤條的XC、YC、ZC文本框設定直線的起點,然后在圓弧上移動鼠標,此時系統狀態欄上會提示相切或垂直,移動鼠標到正確的切點(垂點)方位后單擊鼠標,即可創建圓弧的切線或法線,如圖3-14所示。

圖3-14 通過點并與一條曲線相切或垂直的直線
(7)與一條曲線相切并與另一條曲線相切或垂直的直線
選擇第一條曲線,直線將以橡皮筋方式拖動,并與選定曲線相切,然后在第二條曲線上移動光標,當顯示所需直線時,單擊鼠標選擇第二條曲線,如圖3-15所示。

圖3-15 與一條曲線相切并與另一條曲線相切或垂直的直線
(8)與曲線相切并平行或垂直于另一條曲線的直線
選擇欲與之相切的第一條曲線,此時圖形區出現與所選曲線相切的一條橡皮筋,然后移動鼠標指針到與之相切或垂直的第二條曲線,此時系統狀態欄中會提示當前狀態是“相切”還是“垂直”,在合適位置上單擊選擇第二條曲線,即可建立與圓弧相切或垂直的直線,如圖3-16所示。

圖3-16 創建與一曲線相切又與另一曲線相切或垂直的直線
(9)兩條直線的角平分線
依次選擇兩條直線,所選直線并不一定在圖形區實際相交,系統自動以這兩條直線的理論交點作為新建直線的起點,然后移動鼠標到兩條直線四個夾角中的任意一個來設定直線的方向,接著在“跟蹤條”對話框中的“長度”文本框輸入直線的長度,或者用鼠標直接選擇一個點作為角平分線的終點,即可建立角平分線,如圖3-17所示。

圖3-17 創建角平分線
(10)創建兩平行直線的中線
選擇平行線中的一條直線,新建直線的起點為所選直線距離鼠標選定位置較近的端點在新建直線上的投影,然后選擇平行線中的另外一條直線,接著在“跟蹤條”對話框中的“長度”文本框輸入直線的長度,或者用鼠標指定一個點作為該直線的終點,即可建立兩平行直線的中線,如圖3-18所示。

圖3-18 創建兩平行線的中線
(11)通過一點并垂直于一個平面的直線
利用“點方法”捕捉點或在跟蹤條的XC、YC、ZC文本框設定直線的起點,然后在“點方式”菜單上選擇“選擇面”選項并選擇該平面,生成的直線會通過該點并垂直于該平面,其長度則會限制在與該平面的交點處,如圖3-19所示。

圖3-19 通過一點并垂直于一個平面的直線
(12)以一定的距離平行于另一條直線的偏置直線
在“基本曲線”對話框中關閉“線串模式”復選框,用鼠標選取圖形區已存在的直線,然后在“跟蹤條”對話框中的“偏距”文本框中輸入偏置值,單擊回車鍵或者單擊“基本曲線”對話框中的“應用”按鈕即可創建偏置直線,如圖3-20所示。

圖3-20 創建偏置直線
提示:偏移的方向與選擇球(即圖形區中的鼠標)的選擇位置有關,即選擇球選擇直線時,偏向哪一邊則偏置直線就往哪邊偏移。
2.圓弧的繪制
單擊“基本曲線”工具欄上的“圓弧”圖標,“基本曲線”對話框顯示圓弧創建選項,此時“跟蹤條”對話框做出相應的變化,如圖3-21所示。

圖3-21 創建圓弧的對話框和跟蹤條

在“基本曲線”圓弧創建狀態下,該對話框中與直線創建不同的選項含義如下。
● 整圓:勾選“整圓”復選框,則創建圓弧時,系統會以整圓的形式顯示該圓弧。該復選框在取消“線串模式”復選框時才被激活。
● 備選解:當選擇了繪圖區中的兩點后,單擊該按鈕,則系統會顯示與沒有單擊該按鈕時創建的圓弧互補的另一段圓弧。
常用圓弧創建方法有兩種:“起點、終點、圓弧上的點”和“中心、起點、終點”。
(1)“起點、終點、圓弧上的點”創建圓弧
在“跟蹤條”中的XC、YC和ZC文本框中直接輸入圓弧的起點坐標,或者在繪圖區選取一點作為圓弧的起點,然后在“跟蹤條”中的XC、YC和ZC文本框中直接輸入圓弧的終點坐標,或者在繪圖區選取一點作為圓弧的終點,接著在“跟蹤條”中的XC、YC和ZC文本框中直接輸入圓弧上一點坐標,或者在繪圖區選取一點作為圓弧上一點。這就是用“起點、終點、圓弧上的點”創建圓弧的過程。
(2)“中心、起點、終點”創建圓弧
在“跟蹤條”中的XC、YC和ZC文本框中直接輸入圓弧的中心坐標,或者在繪圖區選取一點作為圓弧的中心,然后在“跟蹤條”中的XC、YC和ZC文本框中直接輸入圓弧的起點坐標,或者在繪圖區選取一點作為圓弧的起點,接著在“跟蹤條”中的XC、YC和ZC文本框中直接輸入圓弧的終點坐標,或者在繪圖區選取一點作為圓弧的終點。這就是用“中心、起點、終點”創建圓弧的過程。
3.圓的繪制
單擊“基本曲線”對話框上的“圓”圖標,“基本曲線”對話框顯示圓創建選項,如圖3-22所示。

圖3-22 圓創建選項
勾選“多個位置”復選框,系統復制與前一個圓相同的多個圓。當用戶創建了一個圓之后,勾選“多個位置”,此時只要給定圓的圓心位置,則可創建與前一圓相同的多個圓。
創建圓的方法有以下兩種:
(1)在繪圖區單擊鼠標一點作為圓心,然后移動鼠標點取一點作為圓弧上的點,即可創建圓。
(2)在“跟蹤條”中的XC、YC和ZC文本框中直接輸入圓心坐標,然后在半徑或者直徑文本框中輸入半徑或者直徑值,來確定圓的形狀。
4.倒圓角
在“基本曲線”對話框下,單擊“圓角”按鈕,彈出“曲線倒圓”對話框,如圖3-23所示。

圖3-23 “曲線倒圓”對話框
“曲線倒圓”對話框中相關選項的含義如下所述。
● 方法:曲線倒圓共提供了3種倒圓角方式:簡單圓角、二曲線倒圓和三曲線倒圓。
● 半徑:用于設置倒圓角的半徑值。
● 繼承:單擊“繼承”按鈕時,繼承已有的圓角半徑值。選擇該選項后,系統會提示用戶選取存在的圓角,選定后系統會將選定的圓角的半徑值顯示在對話框的“半徑”文本框中。
● 修剪第一條曲線:選擇該復選框,倒圓角時系統將修剪選擇的第一條曲線。
● 修剪第二條曲線:選擇該復選框,倒圓角時系統將修剪選擇的第二條曲線。
● 修剪第三條曲線:只有選擇“三曲線倒圓”時,該復選框才會激活。選擇該復選框,則在倒圓角時,系統將修剪選擇的第三條曲線。
(1)簡單圓角
用于在兩共面但不平行的直線間倒圓角。單擊“簡單圓角”按鈕,在“半徑”文本框中輸入圓角半徑,然后將選擇球(即鼠標)移至欲倒圓角的兩條直線交點處,單擊鼠標左鍵即可,如圖3-24所示。

圖3-24 簡單倒圓示意圖
提示:選擇球的位置不同,生成的倒圓角方式也不同。通常鼠標的圓心是圓角的圓心。
(2)兩曲線倒圓角
單擊“兩曲線圓角”按鈕,在“半徑”文本框中輸入圓角半徑,然后設置“修剪選項”。接著依次選擇第一、二條曲線,再在相交線的四個象限中單擊鼠標設定圓心的大致位置即可。
提示:利用兩曲線倒圓角時,選擇曲線的順序不同,倒圓角的生成方式也不同。兩條曲線間的圓角是從第一條曲線到第二條曲線沿逆時針方向生成的圓弧,如圖3-25所示。

圖3-25 不同選取曲線方式的倒圓角

(3)三曲線倒圓角
單擊“三曲線圓角”按鈕,設置“修剪選項”,接著依次選擇第一、第二和第三條曲線,再單擊鼠標設定圓心的大致位置即可,如圖3-26所示。

圖3-26 三曲線倒圓角
3.1.5 倒斜角
單擊“曲線”工具欄中“倒角”按鈕,或選擇下拉菜單下“插入”→“曲線”→“倒角”命令時,系統會彈出如“倒斜角”對話框,如圖3-27所示。

圖3-27 倒斜角的操作過程
UG NX 5.0提供了兩種倒斜角方式:簡單倒斜角和用戶定義倒斜角。
1.簡單倒斜角
用于兩共面的直線間倒斜角,其產生的兩邊偏移值必須相同,且角度值為45度。
提示:選擇倒角時,使兩條直線同時位于選擇球中且選擇球的中心位于所需的倒角內。
2.用戶定義倒斜角
用于兩共面的直線或曲線間倒斜角,可定義不同的偏移值和角度值。單擊“用戶定義倒斜角”按鈕,系統彈出修剪方式對話框,如圖3-28所示。

圖3-28 修剪方式對話框
該對話框中提供了3種修剪方式。
● 自動修剪:建立倒角時,系統會自動根據倒角來修剪兩條連接曲線。
● 手工修剪:建立倒角后,需要用戶自己來完成修剪倒角的兩條連接曲線。倒角以后,系統會提示是否修剪倒角的第一條連接曲線,若修剪,則選定第一條連接曲線的修剪端。接著會提示是否修剪倒角的第二條連接曲線,若修剪,則再選定第二條連接曲線的修剪端。
● 不修剪:建立倒角時,則不修剪倒角的兩條連接曲線。
選擇一種修剪方式后,系統會彈出“偏置/角度”對話框,用于輸入偏置和角度值,如圖3-29所示。

圖3-29 偏置/角度對話框及其含義
單擊“偏置/角度”對話框中的“偏置值”按鈕,彈出偏置值對話框用于輸入2個偏置值,如圖3-30所示。

圖3-30 偏置值對話框及其含義
3.1.6 矩形的繪制
單擊“曲線”工具欄上的“矩形”按鈕,或選擇下拉菜單“插入”→“曲線”→“矩形”命令,在彈出的點構造器對話框中依次設置矩形兩個對角點的坐標值,或者單擊鼠標在圖形區直接選取矩形的兩個頂點,即可創建一個矩形。
3.1.7 多邊形的繪制
“多邊形”功能用于在平行于WCS坐標系的XC-YC平面的平面內生成一個多邊形。
單擊“曲線”工具欄上的“多邊形”按鈕,或選擇下拉菜單“插入”→“曲線”→“多邊形”命令,彈出設定多邊形邊數對話框,可按照圖3-31所示進行操作。

圖3-31 多邊形的繪制過程
UG NX 5.0共提供了3種半徑定義方法:內切半徑、多邊形邊數和外接圓半徑。
1.內切半徑
通過設定內切圓的半徑和方位角來創建正多邊形。內切半徑中所需參數的含義,如圖3-32所示。

圖3-32 內接半徑創建多邊形參數示意圖
2.多邊形邊數
通過設定邊長和方位角來創建多邊形。多邊形邊數中所需參數的含義,如圖3-33所示。

圖3-33 多邊形邊數創建多邊形參數示意圖
3.外接圓半徑
通過設定外切圓半徑和方位角來創建多邊形。外接圓半徑所需參數的含義,如圖3-34所示。

圖3-34 外接圓半徑創建多邊形參數示意圖
3.1.8 樣條曲線的繪制
單擊“曲線”工具欄中的“樣條曲線”按鈕,或選擇下拉菜單下“插入”→“曲線”→“樣條”命令時,彈出樣條曲線創建方式對話框,可按照如圖3-35所示進行操作。

圖3-35 樣條曲線的繪制過程
在樣條曲線創建方式對話框中共提供了4種生成樣條曲線的方式,下面分別加以介紹。
1.根據極點
通過設定樣條曲線的各控制點來生成一條樣條曲線。控制點的創建方法一般有兩種:使用點構造器定義點或從文件中讀取控制點。單擊該選項后,彈出“根據極點生成樣條”對話框,如圖3-35所示。“根據極點生成樣條”對話框中各選項的含義如下所述。
(1)曲線類型:用于設定樣條曲線的類型,包括“多段”和“單段”兩種曲線類型,每個分段限于25個點。
● 多段:產生樣條曲線時,所創建的樣條曲線與對話框中“曲線階次”的設置相關。此時,樣條曲線的極點數必須大于曲線的階次。
● 單段:當選中該選項時,則創建的樣條曲線只有一個節段,而且它與曲線的階次無關。單段樣條不能封閉,故多段樣條應用較多。
(2)曲線階次:用于定義樣條的數學多項式的最高次冪。用戶設置的控制點個數必須大于曲線階次,否則無法創建樣條曲線。
(3)封閉曲線:用于設定生成的樣條曲線是否封閉。選擇該選項,所創建的樣條曲線起點和終點會在同一位置,生成一條封閉的樣條曲線,否則生成一條開放的樣條曲線。
(4)文件中的點:可從已有文件中讀取控制點的坐標數據,該選項僅用于創建多段的樣條曲線。
2.通過點
通過設置樣條曲線的各定義點,生成一條通過各點的樣條曲線。它與“根據極點”的最大區別在于生成的樣條曲線通過各個定義點。該種方式常用于逆向工程的仿形設計。
單擊“通過點”按鈕后,系統彈出“通過點生成樣條曲線”對話框,該對話框與“根據極點”生成樣條曲線對話框基本相同。設置好樣條曲線的參數,單擊“確定”按鈕后,系統會彈出點群創建方式的對話框,如圖3-36所示。

圖3-36 點群創建方式對話框
圖3-36所示的點群創建方式對話框共有4種點群的創建方式,前3種方式均需在創建樣條曲線之前,預先定義好足夠多的點。下面分別介紹這4種點群創建方式。
(1)全部成鏈
選擇起點和終點之間的點集作為定義點來創建樣條曲線。單擊該按鈕后,依次選擇樣條曲線的起點與終點。系統將自動辨別選擇起點和終點之間的點集,并以此產生樣條曲線。
(2)在矩形內的對象成鏈
利用矩形框定義生成樣條曲線的點集范圍。單擊“在矩形內的對象成鏈”按鈕后,用鼠標定義矩形框的第一角點和第二角點來選取用于創建樣條曲線的點集,然后在矩形框內依次選取樣條曲線的起點和終點,則系統將自動選擇起點和終點之間的點集,并以此產生樣條曲線。
(3)在多邊形內對象成鏈
利用多邊形定義生成樣條曲線的點集范圍。單擊“在多邊形內對象成鏈”按鈕后,用鼠標定義多邊形的各頂點,接著在多邊形框內選取樣條曲線的起點與終點,則系統將自動選擇起點和終點之間的點集,并以此產生樣條曲線。
(4)點構造器
利用點構造器定義樣條曲線的各定義點來生成樣條曲線。
3.擬合
擬合也稱為最小二乘法,是使用擬合方式(樣條曲線上所有的點與定義點之間距離的平方和最小)生成樣條曲線。在擬合過程中,要利用“用擬合的方法創建樣條”對話框來選擇合適的“擬合方法”,如圖3-37所示。

圖3-37 用擬合的方法創建樣條對話框
圖3-37所示的“用擬合的方法創建樣條”對話框中主要選項含義說明如下所示。
(1)擬合方法
該選項組用于選擇產生樣條曲線的擬合方式。其中提供了如下3種擬合方式。
● 根據公差:根據樣條曲線與數據點的最大許可公差生成樣條曲線。
● 根據分段:根據樣條曲線的節段數生成樣條曲線。
● 根據模板:根據模板樣條曲線,生成曲線階數及節點順序均與模板曲線相同的樣條曲線。
(2)賦予端點斜率
指定樣條曲線起點與終點的斜率。
(3)更改權值
設定所選數據點對樣條曲線形狀影響的加權因子。加權因子越大,則樣條曲線越接近所選數據點;反之,則遠離。若加權因子為零,則在擬合過程中系統會忽略所選數據點。
4.垂直于平面
該選項是以正交于平面的曲線生成樣條曲線,每個平面組中允許的最大平面數為100。
3.1.9 文本
在模型的設計中,當產品模型需要雕刻文字時,應用一般的設計軟件將文字變成實體是有一定困難的,而UG NX 5.0的“文本”功能允許使用Windows字體庫中任何字體,使用線條和樣條生成文本字符串的字符外形,并在平面、曲線或曲面上放置生成的文本幾何體。
單擊“曲線”工具欄上的“文本”按鈕,或選擇下拉菜單“插入”→“曲線”→“文本”命令,用戶可按照圖3-38所示進行操作。

圖3-38 文本的創建過程
圖3-38所示的“文本”對話框中“類型”組框中包括3種文本類型。
(1)平面的
通過指定參考點和參考平面確定文本的放置位置,如圖3-39(a)所示。

圖3-39 平面的和在曲線上的文本
(2)在曲線上
通過指定參考曲線確定文本的放置位置,如圖3-39(b)所示。
(3)在面上
通過指定參考平面和參考線確定文本的位置,如圖3-38所示。
3.1.10 二次曲線
在數學上,二次曲線是通過平面截取圓錐而創建的曲線。根據截面通過圓錐的角度不同,截取所得到的曲線類型包括“圓”、“橢圓”、“拋物線”和“雙曲線”,如圖3-40所示。

圖3-40 二次曲線的類型
1.橢圓的繪制
橢圓是在模型設計中常用的曲線。單擊“曲線”工具欄上的“橢圓”按鈕,或選擇下拉菜單“插入”→“曲線”→“橢圓”命令,用戶可按照圖3-41所示進行操作。

圖3-41 橢圓的繪制過程
圖3-41所示的“橢圓”對話框中相關選項的含義說明如下所述。
(1)長半軸和短半軸
橢圓有兩根軸:長軸和短軸(每根軸的中點都在橢圓的中心)。橢圓的最長直徑就是長軸,最短直徑就是短軸,長半軸和短半軸的值指的是這些軸長度的一半,如圖3-42所示。

圖3-42 長半軸和短半軸參數的示意圖
(2)起始角和終止角
橢圓沿逆時針方向繞ZC軸正向生成,起始角和終止角確定橢圓的起始和終止位置,它們都是相對于長軸測算的,如圖3-43所示。

圖3-43 起始角和終止角參數的示意圖
(3)旋轉角度
橢圓的旋轉角度是長軸相對于XC軸,沿逆時針方向傾斜的角度。除非改變了旋轉角度,否則長軸一般是與XC軸平行的,如圖3-44所示。

圖3-44 旋轉角度參數的示意圖
2.拋物線的繪制
拋物線是與一個點(焦點)的距離和與一條直線(準線)的距離相等的點的集合,位于平行于工作平面的平面內。默認拋物線的對稱軸平行于XC軸。
單擊“曲線”工具欄上的“拋物線”按鈕,或選擇下拉菜單“插入”→“曲線”→“拋物線”命令,按照圖3-45所示進行操作。

圖3-45 拋物線的繪制過程
圖3-45所示的“拋物線”對話框中的相關參數含義,如圖3-46所示。

圖3-46 拋物線參數示意圖
● 焦距長度:指從頂點到焦點的距離,焦距長度必須大于0。
● 最小DY和最大DY:“最小DY”和“最大DY”限制拋物線在對稱軸兩側的范圍。DY值通過限制拋物線的顯示寬度來確定該曲線的長度。
● 旋轉角度:拋物線的旋轉角度是指對稱軸與XC軸之間所成的角度。它是沿逆時針方向測量的,中心點在頂點處。
3.雙曲線的繪制
數學上,雙曲線包含兩條曲線,分別位于中心的兩側。在UG NX 5.0,只能創建其中一條雙曲線,其中心在漸近線的交點處,對稱軸通過該交點。雙曲線從XC軸的正向繞中心旋轉而來,位于平行于XC-YC平面的一個平面上。
單擊“曲線”工具欄上的“雙曲線”按鈕,或選擇下拉菜單“插入”→“曲線”→“雙曲線”命令,在彈出的“點構造器”對話框中設置雙曲線的中心后,可按照圖3-47所示進行操作。

圖3-47 雙曲線的繪制過程
圖3-47所示的“雙曲線”對話框中的參數,如圖3-48所示。

圖3-48 雙曲線參數示意圖
3.1.11 螺旋線的繪制
單擊“曲線”工具欄上的“螺旋線”按鈕,或選擇下拉菜單“插入”→“曲線”→“螺旋線”命令,彈出“螺旋線”對話框,按照圖3-49所示進行繪制。

圖3-49 螺旋線的繪制過程
圖3-49所示的“螺旋線”對話框中選項的含義如下所述。
(1)圈數:設定螺旋線的圈數,其值應大于0,可以是整數,也可以是小數。
(2)螺距:設定兩螺旋曲線之間的軸向距離,必須大于或等于0。
(3)半徑方式
用于設置螺旋半徑按一定規律變化的方法。包括以下兩種方法。
● 使用規律曲線:通過規律曲線來確定螺旋線的半徑,系統提供了7種規律方式來控制螺旋半徑沿軸線的變化方式,如圖3-50所示。

圖3-50 使用規律曲線的半徑方式
● 半徑:以數值方式決定螺旋線的螺旋半徑,即設定螺旋半徑為一定值。
(4)半徑
輸入以半徑方式所創建的螺旋線半徑。
(5)旋轉方向
用于設定螺旋線的旋轉方向,包括以下兩種。
● 右手:通過右手定則確定螺旋線的旋轉方向。
● 左手:通過左手定則確定螺旋線的旋轉方向。
(6)定位方位
用于設定螺旋線的方向和起始點,常用有以下兩種。
● 點構造器:繪圖區中設定一個基點或利用“螺旋線”對話框中的“點構造器”按鈕,設定一基點,則系統以過此基點且平行于ZC軸方向的直線作為螺旋線的軸線,螺旋線的起始點位于過基點并與XC軸正方向平行的直線上。
● 定義方位:選擇“螺旋線”對話框中的“定義方位”按鈕后,選擇一條直線,以選擇點指向與其距離最近的直線端點方向為Z軸正方向,再設定一點來定義X軸正方向,然后設定一基點,則系統以過此基點且平行于設定的Z軸正方向作為螺旋線的軸線,螺旋線的起始點位于過基點并平行于X軸正方向的直線上。
提示:在“螺旋線”對話框中直接單擊“確定”按鈕,則螺旋線軸線為當前坐標系ZC軸,而螺旋線的起始點位于XC軸正方向上。
3.2 曲線編輯
生成的曲線可通過編輯功能進行修改和完善。單擊“編輯曲線”工具欄上的相關按鈕(如圖3-51所示),或選擇下拉菜單“編輯”→“曲線”菜單下的相關命令即可進入曲線編輯功能。

圖3-51 編輯曲線工具欄
3.2.1 編輯曲線對話框
單擊“編輯曲線”工具欄上的“編輯曲線”按鈕,或選擇下拉菜單“編輯”→“曲線”→“全部”命令,此時系統彈出“編輯曲線”對話框,如圖3-52所示。

圖3-52 編輯曲線對話框
在“編輯曲線”對話框中,用戶可進行8種曲線的編輯操作。每項編輯操作的具體內容將在稍后詳細介紹,本節簡單介紹該對話框中的公用參數。
● 點方法:用于設置系統在圖形區捕捉點的方式。設定某一方式后,系統可捕捉特定的點。
● 編輯圓弧/圓,通過:用于設置編輯圓弧或圓的方式。它包括兩種方式,參數和拖動。
● 補圓弧:單擊“補圓弧”按鈕,用于生成已有圓弧的補弧。
● 顯示原先的樣條:如果正在編輯樣條,此選項可在編輯過程中顯示原先的樣條曲線,以便與新的樣條曲線作比較。
● 編輯關聯曲線:用于設置曲線間的相關性。如果選擇“根據參數”單選按鈕,原來的相關性仍然會存在;如果選擇“按原先的”單選按鈕,將打斷曲線和它原有定義數據之間的關聯性。
● 圓弧長修剪方式:用于設置修剪弧長的方式,包括“全部”和“遞增”兩種。
● 圓弧長:用于輸入改變曲線的弧長值。
● 更新:單擊該按鈕,可以恢復前一次的編輯操作。
3.2.2 編輯曲線參數
單擊“編輯曲線”工具欄上的“編輯曲線參數”按鈕,或選擇下拉菜單“編輯”→“曲線”→“參數”命令,彈出“編輯曲線參數”對話框,如圖3-53所示。

圖3-53 “編輯曲線參數”對話框
在該對話框中設置完相關選項后,單擊要編輯的對象,即可進行曲線參數的編輯。下面僅介紹直線、圓弧和橢圓幾個常用對象的參數編輯方法。
1.編輯直線
(1)直線端點的編輯
用戶可通過以下3種方法編輯直線的端點。
● 選擇直線的端點,圖形區將顯示“跟蹤條”對話框,可以通過輸入直線端點坐標或輸入直線的長度和角度來更改直線端點的位置,如圖3-54所示。

圖3-54 編輯直線端點跟蹤條
● 選擇直線的端點,直接拖動鼠標到合適的位置,單擊鼠標左鍵也可完成直線端點的編輯。
● 選擇直線的端點,在“點方式”下拉列表中選擇相應選項后,重新定義直線端點也可以編輯直線。
(2)編輯直線的參數
直接選擇直線對象,圖形區出現如圖3-55的工具欄,可以改變直線的長度和角度。

圖3-55 編輯直線參數跟蹤條
2.編輯圓或圓弧
如果選擇的對象是圓或者圓弧,圖形區將顯示“跟蹤條”對話框,則可以修改圓或者圓弧的半徑、起始角、終止角的參數,如圖3-56所示。

圖3-56 編輯圓或圓弧跟蹤條
如果單擊圓弧對象的位置為圓弧的端點或中心,圖形區將顯示“跟蹤條”對話框,可以通過前三個坐標文本框來對端點或中心進行重定位,同時也可更改其他參數,如圖3-57所示。

圖3-57 更改圓弧跟蹤條
3.編輯橢圓
如果選擇的對象是橢圓,則彈出“編輯橢圓”對話框,如圖3-58所示。用戶可以更改橢圓的參數。

圖3-58 編輯橢圓對話框
3.2.3 修剪曲線
“修剪曲線”可通過邊界對象(曲線、邊緣、平面、表面、點或屏幕位置)等調整曲線的端點,也可延長或修剪直線、圓弧、二次曲線或樣條曲線等,但是它不能修剪體、片體或實體。
單擊“編輯曲線”工具欄上的“修剪曲線”按鈕,或者選擇“編輯”→“曲線”→“修剪”命令,系統會彈出的“修剪曲線”對話框,如圖3-59所示。

圖3-59 修剪角的操作過程
“修剪曲線”對話框上其他幾種主要選項組的功能說明如下。
(1)“交點”組框
用于確定邊界對象與待修剪曲線交點的判斷方式,包括以下4種交點的確定方式。
● 最短的3D距離:按邊界對象與待修剪的曲線之間的三維最短距離判斷兩者的交點,再根據該交點來修剪曲線,該選項主要用于修剪空間曲線。
● 相對于WCS:按邊界對象與待修剪的曲線之間沿當前坐標系ZC方向判斷兩者的交點,再根據該交點來修剪曲線,也就是說修剪只能夠在XC -YC平面上完成。
● 沿一矢量方向:按在設定矢量方向上的邊界對象與待修剪的曲線之間的最短距離判斷兩者的交點,再根據該交點來修剪曲線。
● 沿屏幕垂直方向:按在當前屏幕視圖法線方向上的邊界對象與待修剪的曲線之間的最短距離判斷兩者的交點,再根據該交點來修剪曲線。
(2)“設置”組框
● 關聯:勾選該復選框,修剪后的曲線與原曲線具有相關性,即若改變原曲線的參數,則修剪后的曲線與邊界之間的關系自動得到更新。
● 輸入曲線:用于控制修剪后原曲線保留與否,包括4種控制方式,保留、隱藏、刪除和替換。
? 隱藏:隱藏輸入曲線。
? 保持:輸入曲線不受修剪曲線操作的影響,保持在它們的初始狀態。
? 刪除:通過修剪曲線操作把輸入曲線從模型中刪除。
? 替換:輸入曲線被已修剪的曲線替換。
● 曲線延伸段 :如果要修剪的曲線為樣條曲線且樣條曲線需延伸到邊界時,該選項用于設定其延伸方式。在該下拉式列表框中列出樣條曲線的4種延伸方式。
? 自然:將樣條曲線沿其端點的自然路徑延伸至邊界。
? 線性:將樣條曲線從其端點以線性方式延伸至邊界。
? 圓的:將樣條曲線從其端點沿環形延伸至邊界。
? 無:不將樣條曲線延伸邊界。
● 修剪邊界對象:勾選“修剪邊界對象”復選框,系統不僅修剪“要修剪的曲線”,而且還修剪邊界對象。
● 保持選定邊界對象:勾選“保持選定邊界對象”復選框,在執行“應用”后可使邊界對象保持被選中狀態。這樣,如果想使用那些相同的邊界對象修剪其他的曲線,只需選取修剪的線串即可。
3.2.4 修剪角
“修剪角”功能用于修剪兩條不平行曲線在其交點形成的拐角。單擊“編輯曲線”工具欄中的“修剪角”按鈕,彈出“修剪角”對話框,示意圖如圖3-60所示。

圖3-60 修剪角示意圖
提示:在選擇修剪曲線時,應使選擇球中心位于欲修剪的角部位,則兩曲線的選中拐角部分會被修剪。
3.2.5 分割曲線
“分割曲線”功能用于將曲線分割成多個節段,各節段成為獨立的曲線。
單擊“編輯曲線”工具欄上的“分割曲線”按鈕,或選擇下拉菜單“編輯”→“曲線”→“分割”命令,彈出“分割曲線”對話框,可按如圖3-61所示進行操作。

圖3-61 分割曲線的操作過程
“分割曲線”對話框中的“類型”組提供了5種曲線分割的方式:“等分段”、“按邊界對象分段”、“圓弧長段數”、“在結點處”和“在拐角上”,下面分別介紹如下。
1.等分段
以等長或等參數的方法將曲線分割成相同的節段,等分方法主要有2種:等參數和等圓弧長。
● 等參數:以曲線的參數性質均勻等分曲線。對于直線為等分線段,對圓弧或橢圓為等分角度,對樣條曲線則以其控制點為中心等分角度。
● 等圓弧長:把曲線的弧長均勻等分。
2.按邊界對象分段
利用邊界對象來分割曲線,邊界對象可以是點、曲線、平面和/或曲面,如圖3-62所示。

圖3-62 根據邊界對象分割曲線
提示:多數情況下,當選擇邊界對象時,會提示用戶指出邊界對象和被分割曲線之間的大致交點。如果被分割的曲線和邊界曲線都是線,用戶則不需要指出大致的交點。如果選擇的兩條曲線不相交,會顯示錯誤信息。
3.圓弧長段數
通過分別定義各節段的弧長來分割曲線,如圖3-63所示。

圖3-63 圓弧長段數示意圖
4.在結點處
在曲線的定義點處將曲線分割成多個節段,它只能適用于分割樣條曲線,如圖3-64所示。

圖3-64 在結點處示意圖
5.在拐角上
在拐角處分割樣條曲線(拐角點是樣條曲線節段的結束點方向和下一節段開始點方向不同而產生的點),如圖3-65所示。

圖3-65 在拐角上示意圖
3.2.6 編輯圓角
“編輯圓角”功能用于編輯兩直線間已經存在的圓角參數。
單擊“編輯曲線”工具欄上的“編輯圓角”按鈕,或選擇下拉菜單“編輯”→“曲線”→“圓角”命令,彈出“編輯圓角”對話框,可按照圖3-66所示進行操作。

圖3-66 編輯圓角的操作過程
“編輯圓角”對話框中相關選項的含義如下。
(1)“半徑”組框:用于設定圓角的新半徑值。
● 默認半徑:用于設置上面“半徑”文本框中的默認值。該選項包含如下兩個單選項:
? 模態的:選擇該單選項,則“半徑”文本框中的默認值保持不變,直到在“半徑”文本框中輸入了新的半徑值。
? 圓角:選擇該單選項,則“半徑”文本框中的默認值為所編輯圓角的半徑值。
(2)新的中心:該選項用來設置新的中心點。通過設定新的一點可改變圓角的大致圓心位置。否則,仍以當前圓心位置來對圓角進行編輯。
3.3 曲線操作
本節將講解曲線的操作功能,如曲線偏置、橋接、投影、鏡像、截面曲線、纏繞與展開等。曲線操作命令主要集中在“曲線”工具欄的后半部分,如圖3-67所示。

圖3-67 曲線操作命令工具欄
3.3.1 偏置曲線
偏置曲線用于將直線、圓弧、樣條、二次曲線、物體的棱邊偏置一定的距離,從而得到新曲線。
單擊“曲線”工具欄中“偏置曲線”按鈕,或選擇下拉菜單“插入”→“來自曲線集的曲線”→“偏置”命令時,彈出“偏置曲線”對話框,可按照圖3-68所示進行操作。

圖3-68 偏置曲線的操作過程
圖3-68所示的“偏置曲線”對話框中參數含義如下。
(1)“類型”組框
用于設置曲線的偏移方式,系統提供了4種偏移方式。
● 距離:按給定的偏移距離在輸入曲線平面上偏移曲線。
● 草圖:將曲線按指定的拔模角度偏移到與曲線所在平面相距拔模高度的平面上,其中拔模高度為原曲線所在平面和偏移后所在平面間的距離,拔模角度為偏移方向與原曲線所在平面的法線的夾角。
● 規律控制:按規律控制偏移距離來偏移曲線。
● 3D軸向:指定一個3D置值及一個3D軸向矢量(ZC為初始默認矢量)來偏置共面或非共面曲線,偏置結果曲線總是一條樣條。
(2)“偏置”組框
用于設置偏移曲線的偏置距離和數量,包括3種選項。
● 距離:設置在錐形箭頭矢量指示的方向上與選中曲線之間的偏置距離,負的距離值意味著將在反方向上偏置曲線。
● 副本數:按照相同的偏置距離,構造多組偏置曲線。
● 反向:單擊該按鈕,反轉錐形箭頭矢量標記的偏置方向的正向。
(3)“設置”組框
● 關聯:勾選該復選框,偏置后的曲線與原曲線具有相關性,即若改變原曲線的參數,則偏置后的曲線與邊界之間的關系自動得到更新。
● 輸入曲線:用于控制偏置后原曲線保留與否,包括4種控制方式:保留、隱藏、刪除和替換。
? 隱藏:隱藏輸入曲線。
? 保持:輸入曲線不受偏置曲線操作的影響,保持在它們的初始狀態。
? 刪除:通過偏置曲線操作把輸入曲線從模型中刪除。
? 替換:輸入曲線被已偏置的曲線替換。
● 修剪 :設置偏置后曲線修剪方式,共3種修剪方式。
? 無:既不修剪偏置曲線,也不將偏置曲線倒成圓角,如圖3-69(a)所示。

圖3-69 修剪方式示意圖
? 延伸相切:將偏置曲線延伸到它們的交點處,如圖3-69(b)所示。
? 圓角:將偏置曲線延伸并倒圓角,圓弧的半徑等于偏置距離,如圖3-69(c)所示。
● 曲線擬合:設置偏置曲線的曲線擬合方式,可選擇“三次”、“五次”或“高級”擬合方法。
● 公差:當輸入曲線為樣條或二次曲線時,可確定偏置曲線的精度。
3.3.2 投影曲線
投影曲線是指將曲線或點沿某一方向投影到曲面、平面和基準平面上。如果投影曲線與面上的孔或面上的邊緣相交,則投影曲線會被面上的孔和邊緣所修剪,而投影方向可以設置成某一角度、某一矢量方向、向某一點方向或沿面的法向等。
單擊“曲線”工具欄中“投影曲線”按鈕,或選擇下拉菜單“插入”→“來自曲線集的曲線”→“投影”命令,彈出“投影曲線”對話框,可按照圖3-70所示進行操作。

圖3-70 投影曲線的操作步驟
圖3-70所示“投影曲線”對話框中的相關選項參數含義如下。
(1)“要投影的曲線或點”組框
用于選擇或創建將要投影的曲線和點。
(2)“要投影的對象”組框
用于選擇要投影到的曲線的面、平面和基準平面。
(3)“投影方向”組框
用于設置投影方向的方式,包括5個選項。
● 沿面的法向:沿所選投影面的法向向投影面投影曲線。
● 朝向點:從原定義曲線朝著一個點,向選取的投影面投影曲線。
● 朝向直線:沿垂直于選定直線或參考軸的方向,向選取的投影面投影曲線。
● 沿矢量:沿設定向量方向,向選取的投影面投影曲線。
● 與矢量所成的角度:沿與設定向量方向成一定角度的方向,向選取的投影面投影曲線。
(4)“設置”組框
● 輸入曲線:控制投影后原曲線保留與否,包括4種控制方式,保留、隱藏、刪除和替換。
? 隱藏:隱藏輸入曲線。
? 保持:輸入曲線不受偏置曲線操作的影響,保持在它們的初始狀態。
? 刪除:通過偏置曲線操作把輸入曲線從模型中刪除。
? 替換:輸入曲線被已偏置的曲線替換。
● 曲線擬合:用于指定要投影的曲線的輸出階次,包括3個選項。
? 三次:使用3次樣條的三次曲線。
? 五次:使用5次樣條的五次曲線。
? 高級:選擇高級時,可以指定最高階次和最大分段的值。
● 連結曲線:用于控制投影曲線的輸出,包括4個選項。
? 無:創建的曲線穿過多個面或平面,在每個面或平面上顯示為單獨的曲線。
? 三次:合并輸出的曲線以形成三次多項式樣條曲線。
? 一般:合并輸出的曲線以形成一般的樣條曲線。
? 五次:合并輸出的曲線以形成五次多項式樣條曲線。
3.3.3 鏡像曲線
鏡像曲線用于將選定的曲線沿選定的鏡像平面生成新的曲線,可對空間曲線進行鏡像。
單擊“曲線”工具欄中“鏡像曲線”按鈕,或選擇下拉菜單“插入”→“來自曲線集的曲線”→“鏡像”命令,彈出“鏡像曲線”對話框,可按照圖3-71所示進行操作。

圖3-71 鏡像曲線的操作過程
圖3-71所示“鏡像曲線”對話框中的“復制方法”選項用于設定鏡像曲線的復制方式,包括3種方法。
● 關聯:原定義曲線保持不變,生成與原定義曲線相關聯的鏡像曲線,一旦原曲線作了修改,則鏡像曲線也會隨之變更。
● 復制:原定義曲線保持不變,生成與原定義曲線無關聯的鏡像曲線。
● 移動:刪除原定義曲線,生成與原定義曲線無關聯的鏡像曲線。
3.3.4 相交曲線
“相交曲線”是指在兩組對象之間生成相交曲線,各組對象可分別為一個表面、參考面、片體或實體。
單擊“曲線”工具欄中“相交曲線”按鈕,或選擇下拉菜單“插入”→“來自實體集的曲線”→“相交”命令,彈出“相交曲線”對話框,可按照圖3-72所示進行操作。

圖3-72 相交曲線的操作過程
3.3.5 截面曲線
“截面曲線”用于將選定的截面與實體相交,以產生平面或表面的交線,或者實體的輪廓線。
單擊“曲線”工具欄中“截面曲線”按鈕,或選擇下拉菜單“插入”→“來自實體的曲線”→“截面”命令,彈出“截面曲線”對話框,可按照圖3-73所示進行操作。

圖3-73 截面曲線的創建過程
在圖3-73所示的“截面曲線”對話框中共提供了4種截面的定義方式,分別介紹如下。
● 選定的平面:在繪圖工作區中,用鼠標直接選擇若干個平面作為截面,該截面與要剖切的對象相交產生曲線。
● 平行平面:設置一組等間距的平行平面作為截面,由基平面決定平面的方向。
● 徑向平面:給定一個間距角,所有截面繞一個軸旋轉得到的一系列呈輻射狀的平面作為截平面。
● 垂直于曲線的平面:設定一個或一組與選定曲線垂直的平面作為截面。
3.3.6 在面上偏置
“在面上偏置”用于在一表面上由現有曲線按指定距離生成一條沿面的偏置曲線。
單擊“曲線”工具欄中“在面上偏置”按鈕,或選擇下拉菜單“插入”→“來自曲線集的曲線”→“在面上偏置”命令,彈出“在面上偏置曲線”對話框,可按照圖3-74所示進行操作。

圖3-74 在面上偏置的操作過程
圖3-74所示的“在面上偏置曲線”對話框中的相關選項參數含義如下。
(1)“曲線”組框
用于選擇偏置曲線并設置偏置值,包括兩個選項。
● 偏置:用于設置與選中基曲線之間的偏置距離,負的距離值將在反方向上偏置曲線。
● 反向:單擊該按鈕,反轉錐形箭頭矢量標記的偏置方向的正向。
(2)“面”組框
用于選擇要創建的偏置曲線所在的面。即使系統自動判斷偏置面,用戶也可用該選項來更改所需的偏置面。
(3)“修剪和延伸偏置曲線”組框
用于設置相同截面內兩曲線之間拐角的修剪方式和延伸方法,包括4個選項。
● 在截面內修剪至彼此:兩曲線的切線被修剪成拐角,否則不進行修剪。
● 在截面內延伸至彼此:兩曲線的切線被延伸形成一個拐角,否則不進行延伸。
● 修剪到面的邊緣:指定是否修剪曲線到面邊。
● 延伸到面的邊:指定是否延伸偏置曲線到面邊界。
(4)“設置”組框
用于定義測量偏置距離的方法,包括4個選項。
● 弦:偏置曲線基于弦高,并使用線串曲線上節點之間的線段。
● 圓弧長:偏置曲線是在線串曲線的圓弧之后創建的。
● 測量:偏置曲線是沿著面上的最短距離創建的。
● 相切的:沿著面的切線按一定距離創建曲線,然后將該曲線投影到所選擇的偏置面。
3.4 操作實例——修剪曲線和投影曲線操作
前面介紹了曲線創建與編輯的操作方法,下面通過兩個實例來具體說明修剪曲線和投影曲線操作的方法和步驟。
1.修剪曲線操作
(1)單擊“標準”工具欄上的“打開”按鈕,打開“打開部件文件”對話框,選擇本書隨附光盤中“實例素材”文件夾下Chapter03\XiuJianQuXian\ XiuJianQuXian.prt文件。
(2)單擊“編輯曲線”工具欄上的“修剪曲線”按鈕,彈出“修剪曲線”對話框,選擇如圖3-75所示的修剪對象和邊界。

圖3-75 選擇修剪曲線和邊界對象
(3)在“輸入曲線”下拉列表中選擇“刪除”選項,單擊“修剪曲線”對話框中的“確定”按鈕,完成修剪曲線操作,如圖3-76所示。

圖3-76 修剪曲線操作結果
2.投影曲線操作
(1)單擊“標準”工具欄上的“打開”按鈕,打開“打開部件文件”對話框,選擇本書隨附光盤中“實例素材”文件夾下的Chapter03\ TouYingQuXian \TouYingQuXian.prt文件。
(2)單擊“曲線”工具欄中“投影曲線”按鈕,彈出“投影曲線”對話框。選擇圖3-70所示曲線作為要投影的曲線,然后單擊“要投影的對象”組框中的“選擇對象”按鈕,在圖形區選擇半球曲面,如圖3-77所示。

圖3-77 選擇投影曲線和投影面
(3)在“方向”下拉列表中選擇“沿矢量”選項,然后在“指定矢量”選項中選擇“-Z”選項,單擊“投影曲線”對話框中的“確定”按鈕,完成投影曲線操作,如圖3-78所示。

圖3-78 投影曲線操作結果
3.5 應用實例——繪制掛鉤曲線
實例說明:前面介紹了UG NX 5.0曲線基本知識,下面以掛鉤曲線圖形為例(如圖3-79所示)來實際講解曲線各種方法的應用,主要用到的知識點有基本曲線、修剪曲線、圓角等,具體操作步驟如下所述。

圖3-79 掛鉤曲線圖
1.啟動UG NX 5.0并新建文件
(1)啟動UG NX 5.0后,單擊“標準”工具欄上的“新建”按鈕,彈出“文件新建”對話框,選擇“模型”模板,如圖3-80所示。

圖3-80 文件新建對話框
(2)在“名稱”文本框中輸入“GuaGou.prt”,單擊“確定”按鈕,新建“GuaGou”文件。
2.繪制輔助線
(1)選擇下拉菜單“首選項”→“對象”命令,彈出“對象首選項”對話框,可按照圖3-81所示進行設置。

圖3-81 設置線型和顏色
(2)單擊“視圖”工具欄上的“頂部視圖”按鈕,旋轉視圖方向為頂視。
(3)單擊“曲線”工具欄上的“基本曲線”按鈕,彈出“基本曲線”對話框,選擇“直線”圖標
,繪制如圖3-82所示的3條直線,各直線端點坐標分別為{(-30,0,0),(100,0,0)},{(0,-50,0),(0,50,0)}和{(44,-50,0),(44,50,0)}。

圖3-82 繪制3條輔助線
3.繪制曲線
(1)選擇下拉菜單“首選項”→“對象”命令,彈出“對象首選項”對話框,可按照圖3-83所示進行設置。

圖3-83 設置對象線型參數
(2)繪制圓曲線,具體操作步驟如下所述。
● 單擊“曲線”工具欄上的“基本曲線”按鈕,彈出“基本曲線”對話框,選擇“圓”圖標
,在“點方法”下拉列表中選擇“交點”圖標
,然后在圖形區選擇過原點的兩條中心線并繪制半徑為6、16、34和54的4個圓,如圖3-84所示。

圖3-84 繪制4個圓

● 重復上述步驟,在右側垂直線和水平線的交點處繪制半徑為10和36的兩個圓,如圖3-85所示。

圖3-85 繪制另外2個圓
(3)單擊“曲線”工具欄上的“基本曲線”按鈕,彈出“基本曲線”對話框,選擇“直線”圖標
,繪制與兩個圓的相切線,如圖3-86所示。

圖3-86 繪制兩條相切直線
4.編輯曲線
(1)單擊“編輯曲線”工具欄上的“修剪曲線”按鈕,或者選擇“編輯”→“曲線”→“修剪”命令,彈出“修剪曲線”對話框,將“輸入曲線”方式設置為“刪除”,進行曲線修剪,如圖3-87所示。

圖3-87 修剪曲線操作結果
(2)單擊“曲線”工具欄上的“基本曲線”按鈕,彈出“基本曲線”對話框,選擇“圓角”圖標
,彈出“曲線倒圓”對話框,設置倒圓方式為“2曲線倒圓”
,倒2處半徑為6的圓角,如圖3-88所示。

圖3-88 倒圓角操作結果

提示:在進行曲線創建的過程中,對于大多數曲線類型,系統自動在工作坐標系的XC-YC平面進行繪制,此時需要首先旋轉工作坐標系的方位。
3.6 本章小結
本章主要介紹了曲線的創建、編輯與操作功能,包括對點、基本曲線、二次曲線等進行的創建、編輯參數、修剪曲線、修剪角等曲線編輯方法和偏置曲線、投影曲線、鏡像曲線等曲線操作過程。通過本章的學習,讀者可以運用所學知識進行常用曲線的繪制及編輯操作。
3.7 思考練習題
1.填空題
(1)UG NX 5.0中曲線功能主要包括_________、_________和_________等3部分功能。
(2)繪制樣條曲線過程中,曲線階次是指定義樣條的_________。如果設置樣條曲線的類型為“多段”,則樣條曲線的極點數必須_________曲線的階次。
(3)在曲線修剪的過程中,輸入曲線選項包括_________、_________、_________和_________等4種控制方式,如果不保留原曲線,一般應選擇_________方式。
2.問答題
(1)簡述基本曲線中直線的各種繪制方法。
(2)簡述修剪曲線的操作過程。
(3)試說明“鏡像曲線”對話框中的“復制方法”3種選項的含義?