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1、 1 第 2 章 曲线功能 学习目的：通过本章学习，体会曲线功能的重要作用，熟练掌握曲线的创建与编辑 功能。 曲线功能是 UG 中最基本的功能之一，在 UG 软件的 CAD 模块中应用的非常广泛， 可以方便快捷地绘制出各种各样复杂的二维图形，如构建实体轮廓线等，曲线功能分为 三部分：曲线的生成、编辑及运算。 曲线的生成是用于建立符合设计要求的点、直线、圆弧、样条曲线、二次曲线、 平面等几何要素， 生成的曲线既可位于坐标系的 XY 平面上，也可以通过坐标系变换或捕 捉等方法生成空间的曲线。 曲线的编辑功能是对生成的曲线进行修剪、编辑参数、拉伸等操作。 曲线运算是对已存在的曲线进行几何运算处理，如
2、曲线桥接、投影、接合等。 应用曲线功能意义在于：按设计要求建立曲线，所建立的曲线作为二维平面图形或 构造 3D 模型的初始条件，如用于生成拉伸、旋转和扫描特征及构造空间曲线。 通过本章的学习，你将了解如何建立平面及空间中的各种曲线，通过相应的编辑操作 使其满足设计要求，使其体现 UG 中最基本的操作功能。 2.1 曲线功能概述 在 UG 软件中，曲线功能在 CAD 模块中应用的非常广泛，曲线功能主要包含了曲线 的生成、编辑和操作方法。在曲线的生成中有点和各类曲线的生成功能，包括直线、圆 弧、平面矩形椭圆、样条曲线、规律曲线和各种二次曲线等。在曲线编辑功能中，用户 可以通过它进行修剪曲线、编辑曲
3、线参数和曲线拉伸等多种编辑功能。在曲线操作功能 中，用户可以进行曲线的偏移、桥接、投影、简化、包覆/展开和沿面偏移等操作方法。 有关曲线功能中的创建、编辑和操作的实现，用户可以通过选择 UG 软件中的下拉 菜单命令和选择工具栏图标按钮来实现。 2 2.1.1 曲线创建功能曲线创建功能 所有曲线创建功能的使用，首先要进入建模模块，然后在插入曲线等菜单下使用 曲线的功能，相应的菜单和工具栏如图 2.1 所示，UG 系统提供了多种曲线的创建功能。 图 2.1 曲线创建菜单和工具栏 2.1.2 曲线编辑功能曲线编辑功能 在曲线编辑功能中，用户可以通过它进行修剪曲线、编辑曲线参数和曲线拉伸等多 种编辑功
4、能，相应的菜单和工具栏如图 2.2 所示。 3 图 2.2 曲线编辑菜单和工具栏 2.1.3 曲线操作功能曲线操作功能 在曲线操作功能中，用户可以进行曲线的偏移、桥接、投影、简化、包覆/展开和 沿面偏移等操作方法，相应的菜单和工具栏如图 2.3 所示。 4 图 2.3 曲线操作菜单和工具栏 2.2 曲线的创建 前面对曲线的功能及相应的菜单和工具栏进行了说明，本节将介绍如何使用 UG 的 曲线功能来创建曲线。 2.2.1 直线直线 在绘制二维图形和实体轮廓时，经常要绘制直线，系统提供了多种直线的绘制方法， 可通过选择插入曲线直线和圆弧菜单命令， 调用相应的命令，该菜单如图 2.1 所示， 下面分
5、别举例来学习几种直线命令的用法： 2.2.1.1 绘制两点直线绘制两点直线 选择插入曲线直线点点或单击工具栏中的，即可启动绘制两点间的直线 的工具。 5 例如：绘制以 A（-10，-5，0） ，B（10，15，0）两点为端点的直线，操作步骤如下： 1按上一章的内容进入 UG 系统中，并对系统工具栏进行设置，进入建模模块。 2 启动绘制两点间的直线的工具。此时绘制图区中会出现如图 所示的坐标输入框。 3在坐标输入框中输入 A 点的坐标（-10，-5，0） ，方法是每输入一个数值后按回 车结束输入，A 点的三个坐标值输入完成后，直线的第一个端点就确定下来，如图 2.4 所示。 4在坐标输入框中输入
6、 B 点三个坐标，如图 2.5 所示回车结束后直线绘制完成。 5按 ESC 键或选择按钮结束直线命令 图 2.4 输入第一点坐标值 图 2.5 绘制完成的直线 2.2.1.2 绘制过某一点平行于某一坐标轴的直线绘制过某一点平行于某一坐标轴的直线 选择插入曲线直线点XYZ 或单击工具栏中的，即可启动绘制过某一点平 行于某一坐标轴的直线的工具。 例如：绘制过点 A（10，10，0）与 Z 轴平行且长度为 20 的直线，操作步骤如下： 1进入 UG 系统中，并对系统工具栏进行设置，进入建模模块。 2启动绘制过某一点平行于某一坐标轴的直线的工具，在坐标输入框中输入 A 点 的坐标值，回车确定，移动鼠标
7、直至出现如图 2.6 所示的 Z 轴平行线和长度输入窗口。 3保持鼠标位置不动，输入 20 后回车，这条直线绘制完成，如图 2.7 所示。 4按 ESC 键或选择按钮结束直线命令。 6 图 2.6 直线的第一点 图 2.7 绘制完成的直线 2.2.1.3 绘制过某一点平行于某一现有直线的直线绘制过某一点平行于某一现有直线的直线 选择插入曲线直线点平行或单击工具栏中的，即可启动绘制过某一点平 行于某一现有直线的工具。 例如：绘制过点 A（10，0，0）平行于刚才绘制的直线且长度为 30 的直线。 1接着前面的例子，启动该直线工具。 2输入点 A 的坐标值确定直线的第一个端点，移动鼠标至已绘制直线
8、，当直线颜 色变化时将其选中，如图 2.8 所示，此时可看到直线的方向已固定，且出现长度输入窗 口。 3输入直线的长度 30，回车结束，如图 2.9 所示。 图 2.8 绘制平行线的起点 图 2.9 绘制完成的平行线 7 2.2.1.4 绘制过某一点垂直于某一直线的直线绘制过某一点垂直于某一直线的直线 该命令的使用方法与前面的使用方法似，基本步骤如下： 1选择插入曲线直线点平行或单击工具栏中的启动绘制过某一点平行 于某一现有直线的工具。 2输入第一点坐标，选择现有直线。 3输入直线长度，结束直线命令。 2.2.1.5 绘制通过某一点与某一曲线相切的直线绘制通过某一点与某一曲线相切的直线 该命令
9、的使用步骤如下： 1进入 UG 系统，选择视图工具栏中的，将视图切换为俯视图。 2使用圆弧工具绘制任一圆弧，如图 2.10 所示。 3选择选择插入曲线直线点相切或单击工具栏中的启动绘制通过某一 点与某一圆弧相切的直线工具，在坐标框中输入第一点坐标， 4输入直线长度值或直接将鼠标移至圆弧上，当圆弧颜色发生变化时将其选中， 切线将自动生成，如图 2.11 所示。 图 2.10 绘制图 图 2.11 绘制圆的切线 2.2.1.6 绘制与两现有圆弧相切的直线绘制与两现有圆弧相切的直线 该命令的使用步骤如下： 1进入 UG 系统，选择视图工具栏中的，将视图切换为俯视图。 8 2使用圆弧工具绘制两个圆弧，
10、如图 2.12 所示。 3选择插入曲线直线相切相切或单击工具栏中的启动绘制与两现有圆 弧相切的直线工具，输入直线长度或将鼠标移至圆弧上，当圆弧颜色发生变化时将其选 中，移动鼠标可看到切线可随鼠标转动，如图 2.13 所示。 4在第二个圆弧上的合适位置单击鼠标，两圆公切线将自动生成，如图 2.14 所示。 图 2.12 绘制的两个圆 图 2.13 绘制切线 图 2.14 完成的公切线 2.2.1.7 绘制以当前屏幕区域为界的直线绘制以当前屏幕区域为界的直线 该命令需要与其他直线命令配合使用，该命令的使用步骤如下： 1进入 UG 系统，选择视图工具栏中的，将视图切换为俯视图。 2使用圆弧工具绘制两
11、个圆弧，如图 2.12 所示。 3选择插入曲线无界直线或单击工具栏中的，确定无界直线工具按钮被 下。 9 4选择插入曲线直线相切相切或单击工具栏中的启动绘制与两现有圆 弧相切的直线工具，输入直线长度或将鼠标移至圆弧上，当圆弧颜色发生变化时将其选 中，移动鼠标可看到切线可随鼠标转动，如图 2.13 所示。 5在第二个圆弧上的合适位置单击鼠标，两圆无界公切线将自动生成，如图 2.15 所示。 图 2.15 无界直线 2.2.2 圆弧圆弧 UG 中提供了四种圆弧的绘制方法 2.2.2.1 绘制三点圆弧绘制三点圆弧 例如绘制一个通过三点（0,0,0,） 、（10,10,0） 、（-20，15,0）的圆
12、弧，该 命令的使用方法如下： 1选择插入曲线直线和圆弧圆弧点点点或单击工具栏上的按钮， 启动绘制三点圆弧命令。 2在坐标输入框中输入点的坐标，确定圆弧的第一点，如图 2.16 所示。 10 3在坐标输入框中输入点的坐标，确定圆弧的第二点，如图 2.17 所示。 4在坐标输入框中输入点的坐标，确定圆弧的第三点，圆弧绘制完成，如图 2.18 所示。 图 2.16 圆弧的第一点 图 2.17 圆弧的第二点 图 2.18 圆弧的第三点 2.2.2.2 绘制已知两端点坐标且与现有曲线相切的圆弧绘制已知两端点坐标且与现有曲线相切的圆弧 该命令的使用方法如下： 1选择插入曲线直线和圆弧圆弧点点相切或单击工具
13、栏上的按钮， 启动绘制圆弧命令。 2在坐标输入框中输入圆弧的第一点的坐标，如图 2.19 所示。 3在坐标输入框中输入圆弧的第二点的坐标，如图 2.20 所示。 4选择绘图工作区中的曲线，与之相切的圆弧自动完成，如图 2.21 所示。 11 图 2.19 圆弧的第一点 图 2.20 圆弧的第二点 图 2.21 完成的圆弧 2.2.2.3 绘制与现有三条曲线相切的圆弧绘制与现有三条曲线相切的圆弧 该命令的使用方法如下： 1作用前面所学的圆弧命令绘制如图 2.22 所示的三个圆弧。 2选择插入曲线直线和圆弧圆弧相切相切相切或单击工具栏上的 按钮，启动绘制圆弧命令。 3选择绘图区中的一条曲线，再选择
14、另外一条曲线。移动鼠标可看到第二条曲线 显示为黄色，要绘制圆弧的两个端点分别在两条被选择的曲线上，如图 2.23 所示。 4选择绘制区中的第三条曲线，与之相切的圆弧自动完成，如图 2.24 所示。 12 图 2.22 绘制三条圆弧 图 2.23 圆弧的两个端点 图 2.24 完成的圆弧 2.2.2.4 绘制与现有两曲线相切且半径已知的圆弧绘制与现有两曲线相切且半径已知的圆弧 该命令的使用方法如下： 1选择插入曲线直线和圆弧圆弧相切相切半径或单击工具栏上的 按钮，启动绘制圆弧命令。 2选择绘图区中的一条曲线，再选择另外一条曲线。移动鼠标可看到第二条曲线 显示为黄色，要绘制圆弧的两个端点分别在两条
15、被选择的曲线上，如图 2.25 所示。 3移动鼠标位置将圆弧形状调整至所需，在半径输入框中输入半径数值即完成曲 线绘制，如图 2.26 所示。 图 2.25 圆弧的两个端点 图 2.26 完成的圆弧 2.3 基本曲线 在 UG 系统中除了可以使用直线和圆弧工具栏中的命令来绘制直线和圆弧外，还可 以使用基本曲线中的工具来创建直线和圆弧。基本曲线工具栏在绘制图形时经常用到， 除了包含直线、圆弧、圆三个曲线绘制命令处，还包含了圆角、修剪和编辑曲线参数三 13 个曲线编辑命令。 选择插入曲线基本曲线或单击工具栏上的按钮即可调出基本曲线工具窗 口和相应的跟踪栏窗口，如图 2.27 所示。在后面将对它的各
16、部分功能进行介绍。 图 2.27 基本曲线对话框和跟踪栏 2.3.1 直线直线 在基本曲线对话框中单击直线图标，基本曲线对话框则显示为如图 2.27 所示的 直线功能界面。 在此对直线对话框中各选项的作用作一下说明： 无界：如选中该复选框，则创建的直线和前面的无界直线是相同的，以当前屏 幕边界作为直线的起止边界。 增量：如选中该复选框，则系统会以增量的方式来创建直线。即在绘制前一点 14 后，在跟踪栏中的 XC、YC 和 ZC 文本框中输入的坐标值为后一点相对于前一点坐标值 的增量。 点方式：在该下拉列表中选择图元的捕捉方式。 线串模式：如果选中该复选框，则创建直线时系统会自动以上一条直线的终点 作为下一条直线的起点绘制首尾连接的直线。 打断线串：单击该按钮后
