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1、UG NX 5.0应用与实例教程,第3章 草图 【学习目标】 1了解草图的功能及作用 2掌握草图平面的建立方法 3掌握草图创建及操作的方法 4掌握草图约束的方法,第3章 草图,3.1 草图的功用,草图是与实体模型相关联的二维图形，一般作为三维实体模型的基础。该功能可以在三维空间中的任何一个平面内建立草图平面，并在该平面内绘制草图。 应用草图工具，快速绘制近似的曲线轮廓，再通过添加精确的约束定义后，就可以完整表达设计的意图。建立的草图还可用实体造型工具进行拉伸、旋转及扫掠等操作，生成与草图相关联的实体模型。修改草图时，关联的实体模型也会自动更新。,3.1 草图的功用,3.1.1 草图绘制功能 草
2、图绘制功能有以下几个显著特点。 （1）草图绘制环境中，修改曲线更加方便快捷。 （2）草图具有参数设计的特点，即绘制完成的轮廓曲线与拉伸、旋转或扫掠等扫描特征生成的实体造型相关联，当草图对象被编辑以后，实体造型也紧接着发生相应的变化。 （3）在草图绘制过程中，可以对曲线进行尺寸约束和几何约束，从而精确地确定草图对象的尺寸、形状和相互位置，满足用户的设计要求。,3.1 草图的功用,3.1.2 草图的作用 （1）利用草图，用户可以快速勾画出零件的二维轮廓曲线，再通过尺寸约束和几何约束，就可精确地确定轮廓曲线的尺寸、形状、位置等。 （2）草图绘制完成后，可以用来拉伸、旋转或扫掠生成实体造型。 （3）草
3、图绘制具有参数的设计特点。 （4）所有的草图对象都在指定平面上进行绘制，草图可以最大限度地满足用户的设计要求。,3.2 草图的平面,草图平面是指用来绘制草图对象的平面，它可以是坐标平面，也可以是实体上的某一平面，还可以是基准平面。 指定草图平面的方法有两种，一种是在创建草图对象之前就指定草图平面，另一种是在创建草图平面对象时使用默认的草图平面，然后重新附着草图平面。,3.2 草图的平面,3.2.1 建立草图工作平面 1草图类型 单击图中创建草图类型右侧的下三角形，系统弹出在平面上的草图和在轨迹上的草图两个选项，要求用户选择其中的一种作为新建草图的类型，系统默认的草图类型为平面上的草图。 2草图
4、平面 （1）现有的平面 坐标平面、实体平面、基准平面 （2）创建平面 （3）创建基准坐标系 3草图方位,3.2 草图的平面,3.2.2 重新附着草图平面 当需要修改草图平面时，就需要重新指定草图平面。 在下面的零件中，草图椭圆的附着平面为六面体左侧表面，如上图所示。根据要求此椭圆草图需要重新指定草图平面为六面体的斜面。 操作步骤如下。 （1）双击椭圆草图，将其打开以进行编辑。 （2）在【草图生成器】工具栏上，单击重新附着图标。 （3）选择默认类型在平面上，指定目标基准平面为六面体的斜面，单击【确定】按钮后完成重新附着草图平面，如下图所示。,3.3 草图绘制,利用如图所示的【草图曲线】工具栏上的
5、图标，可在草图平面中直接绘制和编辑草图曲线。这些图标包括直线、矩形、圆弧、点、圆、椭圆、样条，以及用于编辑草图曲线的圆角、制作拐角、快速修剪、快速延伸、派生的线条等。,3.3 草图绘制,3.3.1 建立草图对象 草图对象是指草图中的曲线和点。建立草图工作平面后，可在草图工作平面上建立草图对象。建立草图对象的方法有多种，既可以在草图中直接绘制草图曲线或点，也可以通过一些功能操作，添加绘图工作区存在的曲线或点到草图中，还可以从实体或片体上抽取对象到草图中。,3.3 草图绘制,1草图曲线绘制 草图曲线中直线、矩形、圆弧、点、圆、椭圆、样条等功能与第2章介绍的【曲线】工具栏中的图标相同、功能也相同，操
6、作方法也基本相同。 2配置文件 配置文件选项系统默认为激活状态，它包括直线、圆弧、坐标模式和长度模式，可以创建一系列相连的直线和圆弧，也可方便地在坐标模式和长度模式间切换。 应用配置文件选项绘制草图如右图所示。,3.3 草图绘制,3.3.2 草图编辑 通过草图操作工具栏中的编辑曲线功能，可以实现对草图曲线的编辑处理。具体操作可单击【草图曲线】工具栏中的编辑曲线图标，弹出【编辑曲线】对话框，如图所示。,3.3 草图绘制,在草图绘制过程中，通常应用【草图曲线】工具栏中的圆角、制作拐角、快速修剪、快速延伸、派生的线条等功能进行草图曲线的编辑处理，使其符合技术要求，快速完成草图的创建。 1圆角 使用该
7、命令可以在2条或3条曲线之间创建一个圆角。 圆角半径也可通过拾取目标曲线，实时预览圆角并通过移动光标来确定它的尺寸和位置。 操作时可选择修剪曲线或者取消修剪曲线两种方式创建圆角。,3.3 草图绘制,2制作拐角 通过将两条输入曲线延伸或修剪到一个交点处来制作拐角。如果创建自动判断的约束选项处于打开状态，会在交点处创建一个重合约束。 3快速修剪 该命令可以将曲线修剪到任一方向上最近的实际交点或虚拟交点。,3.3 草图绘制,4快速延伸 该命令可以将曲线延伸到它与另一条曲线的实际交点或虚拟交点处。 5派生直线 派生直线选项可以根据现有直线创建新的直线，它通过偏置某一直线或在两条相交直线的交点处派生出一
8、条角平分线。,3.4 草图操作,草图操作是对草图对象进行镜像、偏置、添加现有曲线、投影曲线及编辑等操作。 3.4.1 镜像曲线 镜像曲线是取一条镜像中心线，并把所选取的需要镜像的对象以该中心线为对称线进行镜像，复制成新的草图对象。镜像复制的对象与原对象形成一个整体，并且保持相关性。,3.4 草图操作,3.4.2 偏置曲线 偏置曲线是将草图中曲线、实体或片体上抽取的曲线，沿指定方向偏置一定距离而产生的和原曲线相关联的曲线生成操作。 3.4.3 添加现有曲线 添加现有曲线是将绘图工作区中已存在的曲线或点，经过选取后添加到当前的草图中。,3.4 草图操作,3.4.4 投影曲线 投影曲线功能能够将外部
9、对象按垂直于草图工作平面的方向投影到草图中，使之成为草图对象。,3.5 草图约束,3.5.1 约束的概念 草图约束是限制草图的形状和大小，包括限制大小的尺寸约束和限制形状的几何约束2种。 草图没有完全约束时，其存在的自由度由箭头表示，当对草图添加约束时，相应的自由度箭头将被去除。然而，自由度箭头的数目不等于完全限制草图所需的约束数目，因为应用一个约束可以去除多个自由度箭头。 随着几何约束和尺寸约束的添加，自由度符号逐步减少，当草图对象全部被约束以后，自由度符号会全部消失。,3.5 草图约束,3.5.2 尺寸约束 建立草图尺寸约束是限制草图几何对象的大小，也就是在草图上标注尺寸，并设置尺寸标注的
10、形式。 尺寸约束可通过选择【插入】【尺寸】命令或直接在约束工具栏中选择相应的标注图标进行尺寸约束。当选择开始尺寸标注时，系统弹出标注尺寸界面，这时可开始进行标注，也可单击尺寸图标，打开【尺寸】对话框。【尺寸】对话框中包含了尺寸标注方式图标、尺寸表达式引出线和尺寸标注位置等选项。,3.5 草图约束,1尺寸标注方式 尺寸标注方式图标位于【尺寸】对话框可变显示区的上部，包括9种尺寸标注方式。 2尺寸的修改 （1）双击要修改的尺寸约束，对已经添加标注的尺寸进行修改。 （2）在【尺寸】对话框中，在尺寸表达式列表框中修改尺寸。 （3）也可以选择【工具】【表达式】命令，在【公式】文本框中输入新的尺寸进行修改
11、。,3.5 草图约束,3.5.3 几何约束 几何约束用来定位草图对象和确定草图对象间的相互关系，如固定、相切、平行、垂直、同心、共线、中心、水平、竖直、重合、等长度、等半径、固定长度、固定角度等。,3.5 草图约束,1手工添加几何约束 对所选草图对象由用户来指定某种约束的方法。 2自动产生几何约束 自动产生约束是系统用所选择的几何约束类型，根据草图对象间的关系，自动添加相应约束到草图对象上的方法。,3.5 草图约束,3自动判断约束 如果要在绘制草图的过程中自动添加约束，可选择自动判断约束选项。,3.5 草图约束,3.5.4 编辑草图约束 1显示所有约束 在【草图约束】工具栏中单击显示所有约束图
12、标，系统会自动显示已经添加的相应约束。 2显示/移除约束 显示所有和选定曲线相关的草图约束。用户可以查看几何约束的类型和约束的信息，可对橘黄色显示的过约束进行移除处理。 3动画尺寸 动画尺寸是指用户设定尺寸约束的变化范围和动画的循环次数后，系统以动画的形式显示尺寸变化。,3.5 草图约束,4备选解 当用户对一个草图对象进行约束操作后，同一约束条件可能存在多种解决方法，采用替换操作可从约束的一种解法转为另一种解法。 5. 转换至/自参考对象 转换至/自参考对象选项可以将草图曲线（但不是点）或草图尺寸由活动对象转换为参考对象，或由参考对象转换回活动对象。,3.6 草图设计实例气缸垫,本节通过一个气
13、缸垫草图的设计过程，介绍草图的基本操作过程，包括草图平面的选择、草图曲线的绘制、草图操作、草图约束等基本操作。通过该操作实例，回顾复习草图功能及应用，可以对草图的创建过程及操作方法加深理解，并熟练掌握操作命令。,本章小结,本章介绍了UG NX 5.0草图的绘制功能、作用、建立草图工作平面及重新附着草图平面等基本概念；还介绍了利用草图曲线工具栏，建立草图对象、绘制草图曲线，得到近似的曲线轮廓、进行草图编辑等草图绘制方法；以及利用草图操作工具栏，对绘制的草图曲线进行镜像、偏置、添加现有曲线、投影曲线等草图操作的方法；同时也对如何利用草图约束工具栏，对绘制的近似草图曲线轮廓进行尺寸约束和几何约束，得到精确的草图曲线作了介绍。最后通过一个草图设计实例气缸垫草图设计介绍了UG NX 5.0的草图设计的基本操作方法和过程。,
