第4章 草图,本章导读 草图（Sketch）是UG建模中建立参数化模型的一个重要工具通常情况下，用户的三维设计应该从草图设计开始，通过UG中提供的草图功能建立各种基本曲线，对曲线进行几何约束和尺寸约束，然后对二维草图进行拉伸、旋转或者扫略就可以很方便的生成三维实体此后模型的编辑修改，主要在相应的草图中完成后即可更新模型 本章节主要介绍草图的创建、操作等4.1 草图概述,草图是位于指定平面上的曲线和点所组成的一个特征，其默认特征名为：SKETCH草图由草图平面、草图坐标系、草图曲线和草图约束等组成；草图平面是草图曲线所在的平面，草图坐标系的XY平面即为草图平面，草图坐标系由用户在建立草图是确定一个模型中可以包含多个草图，每一个草图都有一个名称，系统通过草图名称对草图及其对象进行引用的 在“建模”模块中执行“插入”“草图”命令，进入草图环境，如图4-1所示 使用草图可以实现对曲线的参数化控制，可以很方便进行模型的修改，草图可以用于以下几个方面： 1需要对图形进行参数化时 2用草图来建立通过标准成型特征无法实现的形状 3将草图作为自由形状特征的控制线 4如果形状可以用拉伸、旋转或沿导引线扫描的方法建立，可将草图作为模型的基础特征。
图4-1 “草图”工作环境,4.2 创建草图,执行“插入”“任务环境中的草图”命令，系统进入草图工作环境，弹出如图4-2所示的“创建草图”对话框在完成草图平面的选择后，用户可以通过定位草图来固定草图在指定平面的位置 图4-2 “创建草图”对话框,4.2.1 草图的定位,单击“草图”工具栏中的“创建定位尺寸”图标，弹出如图4-3所示的“定位”对话框，来定位草图实体边缘或者基准面等 以下对“定位”对话框中各选项功能作一介绍： （1）“水平”：该选项用于使“水平”尺寸与水平参考相对齐，或与竖直参考成90，在两点之间生成一个与水平参考对齐的定位尺寸 （2）“竖直”：该选项用于使一个“竖直”尺寸与竖直参考相对齐，或是与水平参考成 90 ，在两点之间生成一个与竖直参考对齐的定位尺寸 （3）“平行”：该选项用于生成一个约束两点（例如，已有的点、实体端点、圆心点或弧切点）之间距离的定位尺寸，此距离沿平行于工作平面方向测量 （4）“垂直”：该选项用于生成一个定位尺寸来约束目标实体上一条边与特征或草图上一个点之间的垂直距离 （5）“按一定距离平行”：该选项用于生成一个定位尺寸，该定位尺寸约束特征或草图上的一条线性边与目标实体上的一条线性边（或任何已有曲线，在或不在目标实体上），使它们互相平行并保持一个固定的距离，该约束仅仅将特征或草图上的点锁定到目标实体的边上。
6）“成角度”：该选项用于在成给定角的一条特征线性边与一条线性参考边/曲线之间生成一个定位约束尺寸 （7）“点落在点上”：该选项用于生成一个与“平行”选项相同的定位尺寸，但是两点之间的固定距离设置为零 该定位尺寸可以使特征或草图移动，以至于它的选中点移动到目标实体的选中点上 （8）“点落上”：该选项用于生成一个与“垂直的”选项相同的定位约束尺寸，但是边或曲线与点之间的距离设置为零，该约束仅仅将特征或草图上的点锁定到目标实体的边上 （9）“线落上”：该选项用于生成一个与“平行距离”选项一致的定位约束尺寸但是，要将特征或草图的线性边与目标实体上的线性边或曲线之间的距离设置为零，该约束仅仅将特征或草图上的边锁定到目标实体的边或曲线上 图4-3 “定位”对话框,4.2.2 草图的绘制,进入草图工作环境后，在工具栏上会出现如图4-4所示“草图工具”工具栏，其相关命令也可以在“插入”子菜单中找到，以下就常用的绘图命令作一介绍： 图4-4 “插入”“曲线”子菜单和“草图工具”工具栏,1轮廓 绘制单一或者连续的直线和圆弧 执行“插入”“曲线”“轮廓”命令或者单击“草图工具”工具栏中的“轮廓”图标，弹出“轮廓”对话框。
2直线 执行“插入”“曲线”“直线”命令或者单击“草图工具”工具栏中的“直线”图标，弹出“直线”对话框，其各个参数含义和“配置文件”对话框中对应的参数含义相同 3圆弧 执行“插入”“曲线”“圆弧”命令或单击“草图工具”工具栏中的“圆弧”图标，弹出“圆弧”对话框 4圆 执行“插入”“曲线”“ 圆”命令或单击“草图工具”工具栏中的“圆”图标，弹出“圆”对话框5派生曲线 选择一条或几条直线，系统自动生成平行线或中线或角平分线 单击“草图工具”工具栏中的“派生直线”图标，选择“派生的线条”方式绘制直线 6矩形 执行“插入”“曲线”“矩形”命令或者单击“草图工具”工具栏中的“矩形”图标，弹出“矩形”对话框 7拟合样条 用最小二乘拟合生成样条曲线 执行“插入”“曲线”“拟合曲线”命令或者单击“草图工具”工具栏中的“拟合样条”图标，弹出“拟合样条”对话框8艺术样条 用于在工作窗口定义样条曲线的各定义点来生成样条曲线 执行“插入”“曲线”“艺术样条”命令或者单击“草图工具”工具栏中的“艺术样条”图标，弹出“艺术样条”对话框 9一般二次曲线 执行“插入”“曲线”“二次曲线”命令或单击“草图工具”工具栏中的“一般二次曲线”图标，弹出“点”对话框，定义三个点，输入用户所需的“Rho”值。
单击“确定”按钮，创建一般二次曲线4.3 草图约束,约束能够用于精确地控制草图中的对象草图约束有两种类型：尺寸约束（也称之为草图尺寸）和几何约束 尺寸约束建立起草图对象的大小（如直线的长度、圆弧的半径等等）或是两个对象之间的关系（如两点之间的距离）几何约束建立起草图对象的几何特性（如要求某一直线具有固定长度）或是两个或更多草图对象的关系类型（如要求两条直线垂直或平行，或是几个弧具有相同的半径）在图形区无法看到几何约束，但是用户可以使用“显示/删除约束”显示有关信息，并显示代表这些约束的直观标记4.3.1 尺寸约束,建立草图尺寸约束是限制草图几何对象的大小和形状，也就是在草图上标注草图尺寸，并设置尺寸标注线，与此同时在建立相应的表达式，以便在后续的编辑工作中实现尺寸的参数化驱动进入草图工作环境后，其相关命令也可以在草图环境下的“插入”“尺寸”子菜单中找到，如图4-17所示 图4-17 “尺寸”子菜单,4.3.2 几何约束,使用几何约束，可以指定草图对象必须遵守的条件，或是草图对象之间必须维持的关系几何约束工具栏（均在“草图约束”工具栏中）其主要几何约束选项功能包括： 约束 、自动约束 、显示所有约束 、显示没有约束 、显示/移除约束 、智能约束设置 、,4.4 草图操作,该选项通过草图中现有的任一条直线来镜像草图几何体。
执行“插入”“来自曲线集的曲线”“镜像曲线”命令或单击“草图工具”工具栏中的“镜像曲线”图标，弹出如图4-22所示的“镜像曲线”对话框 图4-22 “镜像曲线”对话框,4.4.1 镜像,4.4.2 转换至/自参考对象,单击“草图工具”工具栏中的“转换至/自动参考对象”图标，弹出如图4-23所示“转换至/自动参考对象”对话框在给草图添加几何约束和尺寸约束的过程中，有时会引起约束冲突，删除多余的几何约束和尺寸约束可以解决约束冲突，另外的一种办法就是通过将草图几何对象或尺寸对象转换为参考对象可以解决约束冲突 图4-23 “转换至/自参考对象”对话框,4.4.3 偏置已投影的曲线,该选项可以在草图中关联性地偏置抽取的曲线生成偏置约束修改原先的曲线，将会更新抽取的曲线和偏置曲线执行“插入”“来自曲线集的曲线”“偏置曲线”命令或单击“草图工具”工具栏中的“偏置曲线”图标，弹出如图4-24所示的“偏置曲线”对话框 该选项可以在草图中关联性地偏置抽取的曲线关联性地偏置曲线指的是：如果修改了原先的曲线，将会相应地更新抽取的曲线和偏置曲线被偏置的曲线都是单个样条，并且是几何约束 图4-24 “偏置曲线”对话框,4.4.4 添加现有曲线,执行“插入”“来自曲线集的曲线”“现有曲线”命令，用于将绝大多数已有的曲线和点，以及椭圆、抛物线和双曲线等二次曲线添加到当前草图。
该选项只是简单地将曲线添加到草图，而不会将约束应用于添加的曲线，几何体之间的间隙没有闭合要使系统应用某些几何约束，可使用“自动约束”功能 另外，不能采用该选项将“构造的”或“关联的”曲线添加到草图应该使用“添加抽取对象”（也译作“投影”）选项来代替4.4.5 投影曲线,执行“插入”“处方曲线”“投影曲线”命令单击“草图工具”工具栏中的“投影曲线”图标实现该选项用于将选中的对象沿草图平面的法向投影到草图的平面上通过选择草图外部的对象，可以生成抽取的曲线或线串能够抽取的对象包括：曲线（关联或非关联的）、边、面、其他草图或草图内的曲线、点 由关联曲线抽取的线串将维持与原先几何体的关联性连接如果修改了原先的曲线，草图中抽取的线串也将更新；如果原先的曲线被抑制，抽取的线串还是会在草图中保持可见状态；如果选中了面，则它的边会自动被选中，以便进行抽取如果更改了面及其边的拓扑结构，抽取的线串也将更新对边的数目的增加或减少，也会反映在抽取的线串中4.4.6 重新附着草图,单击“草图”工具栏上的“重新附着”图标，用户可以将草图附着到不同的平表面或基准平面，而不是刚创建时生成它时的面上述操作在“草图的定位”中以讲述过，此处从略。
4.4.7 草图更新,执行“工具”“更新”“更新模型”命令，用于更新模型，以反映对草图所作的更改如果没有要进行的更新，则此选项是不可用的如果存在要进行的更新，而且用户退出了“草图工具”对话框，则系统会自动更新模型4.4.8 删除与抑制草图,在UG中草图是实体造型的特征，删除草图的方法可有以下几种方式： 执行“编辑”“删除”命令或是在“部件导航器”中右击鼠标在弹出的菜单中“删除”，此方法删除草图时，如果草图在部件导航器特征树中有子特征，则只会删除与其相关的特征，不会删除草图4.5 综合实例六边形,1启动Unigraphics 2单击新建图标或下拉菜单“文件”“新建”，弹出“新建”对话框在文件名中输入liubianxing，在单位选项选择“毫米”，单击“确定”按钮，进入Unigraphics界面 3执行“插入”“任务环境中的草图”命令，或者单击“特征”工具栏中的“任务环境中的草图”图标，进入到绘制草图界面，弹出如图4-25所示“创建草图”对话框，令XC-YC平面作为草图平面 4创建草图单击“草图工具”工具栏中的“轮廓”图标，弹出如图4-26所示“轮廓”对话框，绘制草图轮廓（三条直线段），如图4-27所示。
图4-25 “创建草图”对话框 图4-26 “轮廓”对话框 图4-27 绘制的草图轮廓,5添加几何约束单击“草图工具”工具栏中的“约束”图标，对草图添加几何约束用鼠标选择三条直线段，弹出如图4-28所示的“约束”工具栏单击其中的“相等”图标，使三条线段的长度相等，如图4-29所示 图4-28 “约束”工具栏 图4-29 三条线段的长度相等,6用鼠标选择左边斜直线段的下端点和XC轴，弹出“约束”工具栏单击其中的“点在曲线上”图标，使所选的点落在XC轴上，如图4-30所示用同样的方法选择右边斜直线段的下端点和XC轴，使所选的点落在XC轴上，如图4-31所示 图4-30 指定左边直线段下端点 图4-31 指定右边直线段下端点,7添加尺寸约束单击“草图工具”工具栏中的自动判断图标，为草图添加尺寸约束各个尺寸如图4-32所示 图4-32 添加尺寸约束,8创建镜像执行“插入”“来自曲线集的曲线”“镜像曲线”命令，弹出“镜像曲线”对话框，如图4-33所示选择XC轴作为镜像中心，如图4-34所示 图4-33 “镜像曲线”对话框 图4-34 选择XC轴作为镜像中心,9选择所有的草图线段作为镜像几何体，如图4-35所示。
单击“确定”按钮，完成镜像并生成正六边形草图，如图4-36所示 图4-35 选择所有的草图线段作为镜像几何体 图4-36 完成的镜像草。