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第6章曲线的创建与编辑 UGNX6 0基础培训标准教程 第六章曲线的创建与编辑 曲线是构建实体模型的基础 只有构造良好的二维曲线才能保证创建质量较好的曲面或实体 本章将利用 实例 详细地介绍如下内容 各种曲线的绘制方法 基本曲线 椭圆 多边形 样条曲线 螺旋线等的绘制方法 曲线的编辑 修剪曲线 修剪拐角 分割曲线 编辑曲线长度 桥接曲线 投影曲线 一 曲线的创建 曲线工具条 1 基本曲线 基本曲线对话框 直线 Step1 单击 直线 图标 直线功能被打开 同时在主窗口的下方弹出 跟踪条 文本框 Step2 在这个跟踪条中输入直线端点的坐标 直线的长度和直线相对于XC轴的角度 注意 若想相对已知直线进行偏置则可在中输入偏置值 但该偏置值必须在复选框取消的状态下才能启用 如 下面对 直线 界面中的各个选项进行详细的介绍 复选框 如果选中该复选框 不论生成方式如何 所生成的任何直线都会被限制或延长在视图的范围内 此时 复选框被禁用 复选框 如果选中该复选框 则系统会以增量的方式来创建直线 即在选定一点后 分别在 跟踪栏 对话框中的XC YC和ZC文本框中输入的坐标值为后一点相对于前一点的增量 文本框 如果用户设置了角度增量值 则系统会自动以角度增量值或者其倍数的方式创建直线效 点方式 下拉列表框 用于捕捉点 复选框 选中该复选框 创建的是首尾连续的直线 若要临时中断连续绘制的直线 可单击按钮或按中键 若要禁用线串模式 只需将该复选框取消 平行于 选项组 只要点击按钮就可画出平行于XC YC和ZC轴的直线 直线的几种常见创建方法 过两点创建直线步骤 提示 起点和终点可以使用点构造器直接在图中选择 也可以在 跟踪条 中输入点的XC YC和ZC坐标值 步骤 step1 在绘图区任意选择一点作为起点 step2 选择要与之平行 垂直或成固定角度的已知直线 step3 等待绘图区上方的提示行出现 相切 垂直或角度 字样后 在绘图区确定终点即可 过一点创建与已知直线平行 垂直或成固定角度的直线 步骤 Step1 确定直线的起始点 Step2 接着在 基本曲线 对话框中的 角度增量 文本框中输入角度值即可 提示 UGNX6 0中所指角度默认的都是按逆时针与XC轴正方向所成的夹角 以后不再重述 过一点创建与XC轴正方向成固定角度的直线 过一点创建与已知曲线相切或垂直的直线 步骤 Step1 在绘图区任意选择一点作为起点 Step2 将光标放在要与之相切或垂直的曲线上 Step3 等待绘图区上方的提示行出现 相切 或 垂直 字样后单击左键即可 创建与一曲线相切 与另一曲线相切或垂直的直线 步骤 Step1 选择要与之相切的第一条曲线 Step2 将光标放在要与之相切或垂直的第二条曲线上 Step3 等待绘图区上方的提示行出现 相切 或 法向 字样后单击该圆就可确定所需直线 提示 选择要相切的曲线时一定要将 点方式 选择为 自动判断点 才能操作 相切垂直 过一点创建一平面的法线 步骤 Step1 先指定一起点 Step2 然后在 点方式 下拉列表框中选择选项 Step3 接着选择要垂直的表面 则系统会在指定的起点与所选表面之间创建平面的法线 圆弧 在 基本曲线 对话框中 单击 圆弧 图标 圆弧功能被打开 下面对 圆弧 界面中的各个选项进行详细的介绍 复选框 选中该复选框创建圆 系统将以全圆的形式来创建圆弧 该操作必须在复选框取消的状态下才能被激活 按钮 当定义了圆弧的的两点后 单击该按钮 系统则会创建出与预先所显示圆弧相互补的那段圆弧 圆弧的两种创建方法 步骤 Step1 确定第一个点作为圆弧起点 Step2 再确定一点作为圆弧的终点 此时生成临时弧 在鼠标拖动下不断变化圆弧的曲率 Step3 然后再单击一点作为圆弧上的一点 完成圆弧的绘制 步骤 Step1 选定第一点作为圆弧圆心点 Step2 再选定一点作为圆弧的起始点 此时生成临时可变圆弧 在鼠标的拖动下不断变化圆弧的圆弧长度 Step3 最后单击一点作为圆弧上的终点 完成圆弧的绘制 圆弧的两种创建方法 圆 在 基本曲线 对话框中 单击 圆 图标 圆功能被打开 圆的绘制方法 步骤 Step1 先选取一点作为圆心点 Step2 然后拖动鼠标 此时生成以圆心点为圆心 半径不确定的圆 Step3 再选取一点作为圆上的点 此两点之间的距离即为该圆的半径 这样就可绘制出一个与XOY平面平行的圆 提示 圆心和半径 直径 可直接在 跟踪条 文本框中输入 其中XC YC和ZC的值确定圆心的坐标 再输入一个半径或直径值即可绘制出一个与XOY平面平行的圆 若勾中 则可画出若干个相同大小的圆 曲线倒圆 在 基本曲线 对话框中 单击 曲线倒圆 图标 曲线倒圆功能被打开 倒圆方法 简单倒圆 步骤 Step1 首先在 半径 文本框中输入半径值 Step2 然后将光标球套住要倒圆的两根直线 光标球球心放在圆角圆心那一侧单击左键即可 倒圆后 注意 简单倒圆只能用于对两条直线进行倒圆 有点和曲线的情况不能用此种倒圆方式 光标球球心放置位置不同 其倒圆效果也会不同 光标球球心放置位置不同的倒圆效果 倒圆后 2条曲线倒圆 该方式也是用于对两条曲线进行倒圆 这两条曲线可以任意为点 直线 圆弧 样条曲线 步骤 Step1 首先在 半径 文本框中输入半径值 Step2 选择第一条曲线 Step3 再选第二条曲线 Step4 最后在圆心的大概位置单击左键即可完成倒圆 注意 在选择曲线时要注意选择曲线的顺序 选择顺序不一样 倒圆的结果也不同 倒圆方法 选择曲线的顺序不一样 倒圆的结果也不同 倒圆后 倒圆后 原曲线 3条曲线倒圆 该方式是用于对三条曲线进行倒圆 这三条曲线也可以任意为点 直线 圆弧 样条曲线 步骤 Step1 选择第一条曲线 Step2 然后选第二条曲线 Step3 再选择第三条曲线 Step4 最后在圆心的大概位置单击左键即可完成倒圆 提示 3条曲线倒圆时不需要输入半径值 其圆角半径由3条曲线之间的距离决定 圆心位置不一样 倒圆效果也不一样 倒圆方法 原曲线 修剪选项 修剪选项 此选项包括3个复选框 即 这3个选项是否亮显与所选择的倒圆方式有关 2条曲线倒圆 方式时其两个 修剪选项 复选框勾中与不勾中的区别 原图形两个复选框不勾中两个复选框勾中 提示 若原图形中有一个曲线为点时 选择点时就一定得单击按钮进行点的捕捉 否则倒不成圆角 2 椭圆 Step1 单击 曲线 工具栏中的 椭圆 图标 确定椭圆的中心点 捕捉点或输入坐标值 Step2 椭圆参数设置 设置圆弧的长半轴 短半轴 起始角 终止角以及旋转角度等参数 然后单击按钮就可以绘制出所需椭圆 3 多边形 Step1 单击 曲线 工具条中的 多边形 图标 系统让用户输入多边形的边数 Step2 选择绘制多边形的方式 Step3 多边形参数设置 捕捉点或输入坐标值 Step4 确定多边形中心点的位置 4 样条曲线 Step1 单击 曲线 工具栏中的 样条 图标 选择绘制样条曲线的方式 在实际操作中常用的是前2种方式 下面详细介绍 根据极点 和 通过点 创建样条 根据极点 方式创建样条 该方式是通过定义极点来控制样条曲线 样条曲线靠近但不通过它的各个极点 除端点外 该方式有助于控制样条曲线的整体形状 以避免不必要的波动 此方式常用于根据概念图片进行曲线的构造 根据极点 方式创建样条 Step1 在 样条 对话框中单击 根据极点 按钮后 系统供用户设置曲线的类型 曲线阶次 曲线是否封闭 曲线类型 多段和单段单段方式 单段曲线的阶次由定义点的数量控制 阶次 点数 1 单段曲线最多只能定义25个点 定义点的数量越高 曲线的阶次越高 曲线越难编辑 而且 单段曲线不能封闭 一般不常采用 多段方式 多段曲线的阶次由用户指定 不超过24 曲线定义点的数量没有界限 但至少要比阶次多一点 例如 3次曲线至少需要4个定义点 在曲面设计中 一般采用3 5次样条曲线 且多段方式满足关系式 段数 极点 曲线次数 且多段曲线可以封闭 曲线阶次所谓阶次即指定样条曲线多项式公式的次数 样条的阶次与构造样条的段数有关 UGNX6中最高可以使用24次样条 常使用3次样条 封闭曲线系统默认的样条是不封闭的 它们始于一点 结束于另一点 即不封闭样条 通过勾选中复选框可以生成首尾连接的样条即封闭样条 根据极点 方式创建样条 根据极点 方式创建样条 提示 若要选择已建立的点数据文件建立样条 则直接单击按钮就可选择已建立的点数据 此功能主要用于逆向工程 注意 点数据文件的格式必须为 dat 格式 通过点 方式创建样条 此方式主要用于逆向工程或工程零件中通过已知数据点进行构造样条曲线 样条曲线精确的通过这些点 此方式可以精确的控制曲线的形状和尺寸 在逆向工程中常常使用此方法得到尺寸最准确的曲线 通过点 方式创建样条 Step1 在 样条 对话框中单击 根据点 按钮后 系统供用户设置曲线的类型 曲线阶次 曲线是否封闭或是选择已建立的点数据文件建立样条 通过点 方式创建样条 Step2 选择定义点的方式 Step3 根据所选择的方式定义点 通过点 方式创建样条 Step4 确定所定义的点 通过点 方式创建样条 Step5 供用户选择是否进行 赋斜率 或 赋曲率 操作 若不需要进行此操作 就直接单击按钮生成样条 5 螺旋线 Step1 单击 曲线 工具栏中的螺旋线图标 设置螺旋线的圈数 螺距 半径以及旋转方向等参数 直接单击 确定 按钮 Step2 若需要进行其他设置 需了解 螺旋线 对话框中的各个选项的意义 半径方式 选项组 选项 勾选中该选项可使螺旋线的螺旋半径按一定规律变化 半径变化形式如图所示 半径方式 选项组 提示 螺旋线的圈数必须设为正值 螺距必须大于或等于零 螺距设为零时必须选择选项来设置螺旋线的半径 且螺旋线为一平面螺旋线 选项 选中该选项螺旋线的半径则为一定值 选择该选项后 用户需要在 半径 文本框中输入半径值 再单击按钮即可 半径方式 选项组 定义方位 选项组系统默认的螺旋线轴线为当前工作坐标系的ZC轴 螺旋线的圆心默认为坐标原点 若要重新设定螺旋线的圆心和轴线 则需选择如下选项 按钮 用于重新设定螺旋线的圆心和轴线 系统要求用户选择一条直线作为螺旋线的轴线 再选择一点来定义螺旋线的圆心 按钮 只用于设定螺旋线的圆心点 而螺旋线的轴线系统默认为平行于ZC轴的方向 6 桥接曲线 功能 桥接曲线是为两个不相连的曲线创建一段光滑的连接曲线 调用命令 单击 曲线 工具条中的 桥接曲线 按钮 操作步骤 Step1 单击 桥接曲线 按钮 Step2 选择起始对象 即第一条曲线 Step3 再选择终止对象 即第二条曲线 Step4 再设置 桥接曲线 对话框中的选项 Step5 单击按钮即可完成曲线的桥接 下面对 桥接曲线属性 中各项进行介绍 连续性 选项组 此选项组是用于设置桥接曲线与已知曲线之间的连接方式的 它包含以下4种方式 G0 位置 选择该方式 则生成的桥接曲线与起始对象和终止对象只是在连接点处自由连接 不受任何约束 G1 相切 选择该方式 则生成的桥接曲线与起始对象和终止对象在连接点处相切连接 且为三阶样条曲线 G2 曲率 选择该方式 则生成的桥接曲线与起始对象和终止对象在连接点处曲率连接 且为五阶或者七阶样条曲线 G3 流 选择该方式 则生成的桥接曲线与起始对象终止对象在连接点处流线式连接 提示 桥接曲线的起始对象和终止对象的连接方式由切换和两个选项来控制 桥接曲线 对话框 桥接曲线的4种连接方式效果图 G0连接方式 G1连接方式 G2连接方式 G3连接方式 位置 选项组 位置选项组是用于调节桥接曲线与起始点或者终止点的交点位置的 调节U向百分比滑竿或直接输入值即可 起始位置和终止位置也是通过切换和两个选项来控制 其效果图如图所示 桥接位置控制图 调节桥接位置后的效果图 方向 选项组 用于创建与起始和终止曲线相切的桥接曲线 用于选择一个面与桥接曲线垂直 从而创建所需桥接曲线 反向 按钮 用于控制桥接曲线的桥接形状 右图为 反向 7 投影曲线 功能 投影曲线是将点或曲线向某个面投影得到的一条新的曲线 投影面可以是平面 曲面以及基准面 调用命令 单击 曲线 工具条中的 投影曲线 图标 操作步骤 step1 先选择要投影的曲线 step2 然后选择投影面 step3 设置投影方向以及其它选项 step4 单击按钮即可完成曲线的投影 下面介绍 投影曲线 对话框中各选项的含义 投影方向 选项组 系统提供了沿面的法向 朝向点 朝向直线 沿矢量 与矢量成一定角度等5种投影方向选择方式供用户选择 设置 选项组 复选框 勾选中该项 则表示投影曲线随原曲线的改变而改变 输入曲线 选项组 该选项用于选择输入曲线的存在方式为保持 隐藏 删除或者替换 曲线拟合 选项组 该选项用于选择所创建的投影曲线的性质是三次 五次或者高级 连接曲线 选项组 该选项用于设置连接曲线的性质为否 三次 常规或者五次 二 曲线的编辑 一次性构建出符合设计要求的曲线特征比较困难 中间还需要通过各种编辑曲线特征的工具进行曲线编辑操作 才能创建出符合设计要求的曲线特征 曲线编辑工具条 1 修剪曲线 修剪曲线 功能 是根据所选的边界对象 对所选中要修剪的曲线进行修剪或者延伸 修剪对象可以是直线 圆弧 二次曲线或样条 修剪边界可以是曲线 边界 平面或曲面 修剪曲线的操作过程 step1 单击 修剪曲线 图标 step2 选择修剪对象 step3 选择第一条修剪边界对象 step4 选择第二条修剪边界对象 注意 若没有第二条修剪边界对象就不用选 step5 设置对话框选项 step6 单击按钮完成曲线的修剪 下面对对话框中各选项进行介绍 交点 选项组 该下拉列表框用于确定边界对象与待修剪曲线交点的判断方式 系统提供了4种方法 下面将依次进行介绍 最短的3D距离 此方法通过球边界对象与要裁剪线串的最短3D距离的交线 利用此交线与要裁剪的线串的交点作为对线串进行裁剪的边界对象 相对于WCS 此方法把要裁剪的线串与边界对象沿工作坐标系的ZC方向进行投影 此时要裁剪的线串与边界对象将至少有一个投影交点 若无交点 则无法进行裁剪操作 利用投影交点作为对线串进行裁剪的边界对象 沿一矢量方向 该操作类似于 相对于WCS 只是投影方向沿选中的矢量方向 沿屏幕垂直方向 该操作类似于 相对于WCS 只是投影方向沿屏幕显示的法向投影的交点 输入曲线 下拉列表框 该下拉列表框用于控制修剪后原曲线的存在方式 此下拉列表框中提供了4种控制方式 分别如下 保持 选项 操作后 保留原曲线 隐藏 选项 操作后 隐藏原曲线 删除 选项 操作后 删除原曲线 替换 选项 操作后 以修剪后的新曲线替换原曲线 曲线延伸段 下拉列表框 该下拉列表框用于控制被修剪曲线的延伸方式 此下拉列表框中提供了4种控制方式 分别如下 自然 选项 操作后 曲线延伸段按原曲线的形状自然延伸 线性 选项 操作后 曲线延伸段按线性延伸 圆形 选项 操作后 曲线延伸段按圆形延伸 无 选项 操作后 曲线不延伸 修剪边界对象 复选框 若选中该选项 表示在对裁剪对象进行修剪的同时 边界对象将一起被修剪 如图所示 修剪后 保持选定边界对象 复选框 若选择该选项 表示所选边界对象保持被选择状态 可重复使用该边界对象进行修剪其他线串 若需重新选择新边界则不用勾中该项 提示 在选取修剪对象时 选取线串的位置不同 修剪的结果也会不同 若勾选中 修剪边界对象 选项框 选择修剪边界对象的位置不同 边界对象被修剪的结果也会不同 修剪后 修剪后 2 修剪拐角 功能 修剪拐角 是用来修剪两条相交的曲线 使两条相交曲线在其交点处形成拐角 操作步骤 Step1 单击 修剪拐角 图标 Step2 将光标球套住要修剪的两根曲线 且光标球球心靠近要修剪的角落 Step3 单击左键即可完成修剪 修剪 3 分割曲线 功能 把曲线分割成一组类型一致的几段曲线 生成的每段都是单独的个体并赋予和原来的曲线相同的线型 例如 原曲线类型为直线 那么分割后的曲线类型仍然是直线 调用命令 单击 编辑曲线 工具栏中 分割曲线 按钮 类型 选项 等段 该方式是以等弧长或者等参数的方法将曲线分割成相同的节段 操作方法 先选择要分割的曲线 再输入段数 按边界对象 该方式是利用边界对象来分割曲线 操作方法 先选择要分割的曲线 再定义点 直线和平面或者实体表面作为边界对象来分割曲线即可 圆弧长度 该方式是通过分别定义各节段的弧长来分割曲线 操作方法与等分段方法相似 在拐角上 该方式是在拐角处 即一阶不连续点 分割样条曲线 拐角点是样条曲线上一节段的结束点的方向和下一节段开始点的方向不同而产生的点 选择要做分割操作的曲线 系统就会在样条曲线的拐角处分割该曲线 在结点上 该方式只能分割样条曲线 它在样条曲线的节点处将曲线分割成多个节段 选择分割点的方法有3种 输入结点号数 只需要在文本框中输入第几个结点号作为分割点 直接在图中选择结点 从屏幕上直接手动选择所要分割的节点作为分割点 选择所有结点 若选择所有结点 系统则自动在该样条曲线的所有节点处分割此样条曲线 4 编辑曲线长度 功能 利用 编辑曲线长度 功能可以对曲线进行延伸或缩短 在建模过程中也常常利用此功能查看曲线的总长度 调用命令 在 编辑曲线 工具条中 单击 编辑曲线长度 按钮 下面对 编辑曲线长度 对话框进行详细介绍 延伸 选项组 此选项组中包含3个下拉列表框 分别为 长度 侧 方法 长度 下拉列表框 该框提供了2种编辑曲线长度的方式 增量方式 以输入曲线要延伸或缩短的长度 全长方式 以输入曲线的总长来编辑曲线的长度 两种编辑曲线长度的方式 设置增量方式时的界面设置总长方式时的界面 侧 下拉列表框 该框用来选择曲线是在起始点还是在终止点或是对称延伸或缩短 方法 下拉列表框 该框提供了3种曲线延伸的方式 自然延伸 线性延伸或圆形延伸 其效果图如图所示 综合实例 热得快 Step1 打开UGNX6 0工作界面 单击 新建 图标 输入文件名 redekuai 单击按钮进入建模模块 Step2 单击 螺旋线 图标 输入圈数 2 螺距 60 半径 15 单击按钮完成螺旋线的绘制 如图所示 Step3 单击 选择 选择Step2所绘制的螺旋线进行旋转 运动 方式为 指定矢量 选择作为旋转轴 指定坐标原点 0 0 0 作为旋转中心 在 角度 文本框中输入180 勾中 在 非关联副本数 文本框中输入1 单击按钮 Step4 单击 桥接曲线 图标 分别靠近两条螺旋线下端选择两条螺旋线进行桥接 Step5 单击 草图 图标 在绘图区直接选择XC ZC基准坐标面作为草绘面 单击中键 绘制如左图所示两根竖直线 单击图标退出草绘 step6 单击 桥接曲线 图标 选择螺旋线和直线进行桥接 注意 要靠近螺旋线和直线的待连接处选择 草绘两根竖直线 桥接直线和螺旋线 step7 单击 管道 图标 输入外径 6 内径 0 输出类型 单段 选择整个曲线 单击按钮 得出如图所示实体模型 step8 单击 圆柱 图标 输入直径 7 高度 7 圆柱轴向为 单击下拉图标选择圆柱圆心捕捉方式为 然后分别选择两直管道的顶面圆心 单击按钮 结果如图所示 step9 单击 圆柱 图标 输入直径 44 高度 6 圆柱轴向为 单击 点构造器 图标 输入坐标值 0 0 257 单击按钮 结果如图所示 step10 拉伸 单击 拉伸 图标 选择step9所创建的圆柱底圆来拉伸 拉伸方向为 输入 开始距离 0 终止距离 20 偏置 设置为 输入 开始 0 结束 0 5 单击按钮完成拉伸 step11 单击 圆柱 图标 输入直径 64 高度 10 圆柱轴向为 捕捉step11所创建的圆柱顶面圆心 单击按钮 结果如图所示 step12 拉伸 单击 拉伸 图标 选择第11步创建的圆柱顶圆来拉伸 拉伸方向为 输