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UG草图的绘制和约束


草图
1.草图基础知识 2. 草图曲线绘制

3.草图曲线操作
4.草图约束
5.上机实践

1.草图基础知识
认识草图 创建草图平面

认识草图
草图(也称为草图曲线)是与实体模型相关联的二维轮廓线的集 合,如下图所示。在草图环境下完成草图的绘制并退出草图环境 后,

可以对所绘的图形进行拉伸、旋转、扫掠等操作,创建实体 模型。

创建草图平面

单击“特征”工具条中的“草图”按钮,打开“创建草图”对 话框,在该对话框“类型”标签栏的下拉列表中选择“在平面 上”选项,然后依次确定作为草图平面的平面和草图平面的参 考方向,即可创建草图平面。

创建草图平面

选取Y-Z 平面为草 绘平面

选取Z轴 方向为参 考方向

创建草图平面
“创建草图”对话框的“平面选项”下拉列表中提供了三种选择草 绘平面的方式,含义如下。
现有的平面:表示选择现有的平面(包括基准坐标平面、基准平面或 实体的面等)作为草图平面,如下图所示。

选择X-Y坐标 平面作为草 图平面

选择实体 的面作为 草图平面

创建草图平面
创建平面:表示以现有的平面、曲线、点等作为参照,创建出新的基 准平面作为草图平面,如左下图所示。 创建基准坐标系:以指定点、矢量等作为参考,创建一个新的基准坐 标系,然后选择该坐标系的基准平面作为草绘平面。

创建的新 平面

2.草图曲线绘制
直线、圆弧和圆 绘制派生直线 绘制矩形 快速修剪曲线 快速延伸曲线 制作拐角 制作圆角

直线、圆弧和圆
利用“草图曲线”工具条中的“直线”按钮可以绘制单条的曲线,利用 “圆弧”按钮可以绘制圆弧,利用“圆”按钮可以绘制整圆,其绘制方 法同使用“配置文件”功能相似,下图所示为绘制圆弧和圆的方法。

绘制派生直线

通过“草图曲线”工具条中的“派生直线”按钮可以根据现有的参考 直线,生成与参考直线平行的直线、两直线的中位线和两不平行直线 的角平分线。
选取参考直线后 移动鼠标在适当 的位置单击,即 可创建参考直线 的平行线

单击选 取参考 直线

绘制派生直线

在绘图区依 次单击选取 两条平行的 直线



移动鼠标在适 当的位置单击 ,即可创建两 平行直线的中 位线



绘制派生直线

依次单击选 取两条直线

移动鼠标在适 当的位置单击 ,即可创建两 直线的角平分 线

① ②

绘制矩形
单击“草图曲线”工具条中的“矩形”按钮,打开“矩形”对话框, 在该对话框中有“用2点”、“按3点”和“从中心”三种绘制矩 形的方式,其各自的绘制方法如下。
用2点:单击“矩形”对话框中的“用2点”按钮,在绘图区依次单击确 定两点作为矩形的对角点,即可生成四条边都平行于草图坐标轴的矩形, 如下图所示。
点2




点1

绘制矩形
按3点:单击“矩形”对话框中的“按3点”按钮,在绘图区依次单击 确定矩形的两个顶点,然后在适当的位置单击,即可完成矩形的绘制, 如下图所示。

点3




点1


点2

绘制矩形
从中心:单击“矩形”对话框中的“从中心”按钮,在绘图区单击确 定矩形中心的位置,然后移动鼠标在适当的位置单击确定矩形的中心 线,继续移动鼠标,在合适的高度位置单击即可生成矩形,如下图所 示。
在此处单击 确定矩形的 中心线

在此处单击 确定矩形的 中心点






在此处单 击确定矩 形的高度

快速修剪曲线
单击“草图曲线”工具条中的“快速修剪”按钮,打开“快速修剪” 对话框,然后在绘图区中单击要修剪的曲线即可将其删除,如下图 所示。
选取要修 剪的曲线

如果希望同时修剪多条曲线,可以按住鼠标左键拖动,让腊笔划 过要修剪的曲线即可。

快速延伸曲线
利用“快速延伸”功能可以将曲线延伸到某个边界曲线上。 单击“草图曲线”工具条中的“快速延伸”按钮,打开“快速延 伸”对话框,然后在曲线的延伸端单击,系统将自动判断将现有 的哪条曲线作为边界曲线,并将曲线延伸到此处,如下图所示。
自动判断边界曲线并将 直线延伸到此处

如果希望延伸多条曲线,可以按住鼠标左键拖动,让蜡笔画过要延 伸的曲线即可。

快速延伸曲线

利用“快速延伸”对话框中的“边界曲线”标签栏,可按指定的 边界来延伸曲线,如下图所示。
④选取要延伸 的曲线将曲线 进行延伸

①单击 此按钮

③单击 此按钮 ②选取边界 曲线

制作拐角
使用“制作拐角”命令,可以将两条可相交曲线延伸或修剪到一 个交点处来制作拐角。 单击“草图曲线”工具条中的“制作拐角”按钮,打开“制作拐 角”对话框,在绘图区依次单击要制作拐角的两条曲线即可生成 拐角,如下图所示。

选取要制 作拐角的 两条曲线





制作圆角
使用“圆角”命令,可以在2条或3条互不平行的曲线之间创建圆角。 单击“草图曲线”工具条中的“圆角”按钮,打开“创建圆角”对 话框,在绘图区依次单击要创建圆角的两条曲线,然后确定圆角的 半径,即可完成圆角的创建,如下图所示。







制作圆角
创建圆角时按下“创建备选圆角”按钮,可生成圆角的补圆弧,如 下图所示。

如果按下“修剪”按钮,将对原曲线进行修剪;按下“取消修剪” 按钮,则将保留原曲线,如下图所示。

制作圆角
在利用3条曲线创建圆角时,最后一条选择的曲线将作为圆角的相 切线,此时不需要再设置圆角半径;如果在创建时按下“删除第三 条曲线”,则在创建好圆角后,将删除作为相切线的曲线,如下图 所示。



① ③

制作圆角
创建3条曲线间的圆角:单击“草图曲线”工具条中的“圆角”按钮, 打开“创建圆角”对话框后,依次单击要创建圆角的三条曲线,即可在 这三条曲线之间创建圆角,如下图所示。






“创建圆角”对话框中的“删除第三条曲线”按钮,用于在执行“圆角” 操作后修剪第三条曲线,如下图所示。






3. 草图曲线操作
镜像曲线 偏置曲线 投影曲线 阵列曲线

镜像曲线
单击“草图操作”工具条中的“镜像曲线”按钮,打开“镜像曲线” 对话框,在绘图区依次选取镜像中心线和要镜像的曲线,最后单击 “确定”按钮即可完成镜像操作,如下图所示。

镜像中心线

要镜像 的曲线

生成的镜 像曲线

偏置曲线
在“草图操作”工具条中单击“偏置曲线”按钮,打开“偏置曲线” 对话框,利用该对话框可以在指定的距离处偏置复制曲线,如下图 所示。

投影曲线
利用投影曲线功能可以将当前草图外的对象沿着草图平面的 法向方向投影到草图平面中。 在草绘模式下单击“草图操作”工具条中的“投影曲线”按钮, 打开“投影曲线”对话框,选取要投影的曲线后单击“确定”按 钮即可将曲线投影到当前草图中。
选取花形 凸垫的轮 廓线作为 要投影的 曲线

当前草 图平面

生成的投 影曲线

阵列曲线

在“草图操作”工具条中单击“阵列曲线”按 钮,可打开普通模式下的“阵列曲线”对话框,用 于阵列位于草图平面上的曲线,即将草图中的曲线 沿指定的方向阵列而产生新的曲线,并在草图中产 生一个阵列约束。

4.草图约束
几何约束 尺寸约束 显示和移除几何约束

几何约束

几何约束用于定义草图对象的几何特性(例如直 线的长度)和草图对象之间的相互关系(例如两 条直线垂直或平行,或者几个圆弧有相同的半径 等)。几何约束包括“手动几何约束”和“自动 几何约束”两种方式,下面分别介绍。

几何约束
手动几何约束
单击“草图约束”工具条中的“约束”按钮,然后在绘图区依次 选取两个要进行几何约束的对象,再单击“约束”对话框中的按 钮,即可对两图形进行相应的几何约束,如下图所示。

要约束 的圆

单击该按 钮将两圆 约束为同 心圆

要约束 的圆

几何约束
在进行手动几何约束时,选择不同的曲线,在“约束”对话框中 会显示出不同的约束类型,各种约束类型的意义如下:
固定:将约束对象在某一方向上固定。 完全固定:将约束对象完全固定。 水平:约束直线为水平直线。 竖直:约束直线为竖直直线。 恒定长度:将约束对象的长度固定。 恒定角度:将约束对象和坐标轴间的夹角固定。 重合:定义两个或多个点重合。

几何约束
点在曲线上:定义点在所选的曲线上。 中点:定义点在所选曲线的中点上。 共线:约束两条或多条直线共线。 平行:定义两条或多条直线相互平行。 垂直:定义两条直线垂直。

等长:定义两条或多条直线长度相等。
相切:定义直线与圆弧或相切。

几何约束

相切:定义直线与圆弧或相切。 等半径:使两个或多个圆弧/圆半径相等。 同心:使两个或多个圆弧/圆的圆心重合。 曲线的斜率:使所选的样条曲线控制点的斜率相同。 均匀比例:使样条缩放时始终保持原形状不变。 非均匀比例:使样条曲线缩放时形状发生改变。

几何约束
自动几何约束
使用自动几何约束功能,系统会首先分析当前草图中的图形, 然后在可以添加约束的地方自动添加相应的约束,可以同时 设置多个约束。 单击“草图约束”工具条中的“自动约束”按钮,打开“自 动约束”对话框,在该对话框中勾选需要的约束类型,在绘 图区选取要进行约束的对象,然后单击“自动约束”对话框 中的“确定”按钮,系统将在公差范围内自动为所选的对象 添加相应的约束。

几何约束

该处列出了 可以应用的 约束

系统自动分析 图形的形态和 位置关系,然 后自动为其添 加了相切约束

尺寸约束

利用尺寸约束功能可以为草图图形添加尺寸标注,以及 精确地设置图形组成元素的尺寸。尺寸约束包括水平、 竖直、平行、垂直、成角度、直径、半径、周长8种方式, 下面分别介绍

尺寸约束
水平约束
水平尺寸约束是对所选对象进行水平方向的尺寸约束。 单击“草图约束”工具条中 “水平”按钮,然后在绘图区单击一 条直线(或两个点),移动鼠标在适当的位置单击标注尺寸。标注 尺寸后,可以通过动态输入框对尺寸值进行更改,如下图所示。

水平尺 寸约束

尺寸约束
竖直约束
利用“草图约束”工具条中的“竖直”按钮,可以为直线或 两个点进行竖直尺寸约束,如下图所示。

竖直尺 寸约束

尺寸约束
平行约束
利用“草图约束”工具条中的“平行”按钮,可以对所选对 象的长度进行约束,如下图所示。

平行尺 寸约束

尺寸约束
垂直约束
利用“草图约束”工具条中的“垂直”按钮,可以对所选的点到 曲线的垂直距离进行约束,如下图所示。

垂直尺 寸约束

尺寸约束
成角度约束
利用“草图约束”工具条中的“成角度”按钮,可以对所选两条 直线间或直线与坐标轴的角度进行约束,如下图所示。

成角度 尺寸约 束

尺寸约束
直径约束
利用“草图约束”工具条中的“直径”按钮,可以对所选圆弧或 圆的直径进行约束,如下图所示。

直径尺 寸约束

尺寸约束
半径约束
利用“草图约束”工具条中的“半径”按钮,可以对所选圆弧或 圆的半径进行约束,如下图所示。

半径尺 寸约束

尺寸约束
周长约束
利用“草图约束”工具条中的“周长”按钮,可以对所选圆弧或 圆的半径进行约束,如下图所示。
①单击“草图约束”工具条中的 “周长”按钮,然后在绘图区选 取要进行周长约束的曲线 ③在“尺寸”对话框中的空 白处单击鼠标中键,显示所 选曲线周长的表达式

④显示所选 曲线的周长 ,用户可更 改其数值 ②单击 该按钮

尺寸约束
除了使用上述命令对曲线进行尺寸约束外,还可以使用“自动判 断尺寸”按钮对曲线尺寸进行约束,在该方式下,程序将根据所 选图形以及光标位置,自动判断标注内容,下图所示为选择同一 个对象后,鼠标光标在不同位置显示的尺寸约束。

要更改标注的尺寸约束值,可双击尺寸约束,然后从弹出的动态输 入框中修改;要删除尺寸约束,可在草图中单击将其选中,然后按 【Delete】键即可。

显示和移除几何约束

在添加几何约束时,如果草图十分复杂,往往会出现错 添或是漏添的约束。为避免此类情况发生,用户可以对 草图中已添加好的约束进行显示、隐藏或删除等操作。

显示和移除几何约束
显示和隐藏几何约束
单击“草图约束”工具条中的“显示所有约束”按钮,可以将 草图中所有的约束显示出来,如下图所示。

单击“草图约束”工具条中的“不显示约束”按钮,可以将草图中所 有的约束隐藏。

显示和移除几何约束

该列表列出 了所选曲线 存在的约束

要移除约 束的曲线

显示和移除几何约束

移除几何约束
对于不必要的几何约束可以将其删除。 单击“草图约束”工具条中的“显示/移除约束”按钮,打开 “显示/移除约束”对话框,在绘图区单击选取要移除约束的 曲线,在该对话框的“显示约束”列表框中选择要移除的约束, 然后单击该对话框中的“移除高亮显示的”按钮,即可将所选 的约束移除。

上机实践 6.上机实践

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