1、第四章曲線的作用。曲線作為建模的基礎(chǔ)，廣泛應(yīng)用于特征建模中。您可以通過拉伸和旋轉(zhuǎn)曲線來創(chuàng)建特征，也可以使用曲線來創(chuàng)建復(fù)雜特征建模的曲面。在特征造型過程中，曲線經(jīng)常被用作造型的輔助線(如定位線、中心線等)。)。此外，創(chuàng)建的曲線也可以添加到草圖中進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)。使用曲線生成功能，您可以創(chuàng)建基本曲線和高級(jí)曲線。使用曲線操作功能，您可以偏移、橋接、相交、橫截面和簡化曲線。通過曲線編輯功能，您可以修剪曲線、編輯曲線參數(shù)和拉伸曲線。這些曲線的功能描述如下。4.1曲線生成。曲線生成功能主要是指點(diǎn)、線、弧、樣條、二次曲線、平面等幾何特征的生成。本節(jié)將介紹一些常見的曲線生成操作方法。通過本節(jié)的研究，可以完成公共

2、曲線的生成。4.1.1點(diǎn)，點(diǎn)是最小的幾何構(gòu)造元素。使用點(diǎn)不僅可以按照一定的順序和規(guī)律生成直線、圓、弧和樣條等曲線，還可以通過連接矩形陣列的點(diǎn)或定義曲面的極點(diǎn)來創(chuàng)建自由曲面。在UN NX 6.0中，點(diǎn)可以在任何地方建立，許多操作需要通過指定點(diǎn)或定義它們的位置來實(shí)現(xiàn)。單擊曲線工具欄中的“點(diǎn)”按鈕，進(jìn)入“點(diǎn)構(gòu)建器”對(duì)話框。可以在對(duì)話框的文本框中輸入坐標(biāo)值來確定點(diǎn)的位置，也可以通過選擇一個(gè)點(diǎn)來確定點(diǎn)的位置，從而在圖形窗口中直接指定一個(gè)點(diǎn)。具體點(diǎn)構(gòu)造函數(shù)的使用已經(jīng)在前面的章節(jié)中描述過了，所以這里就不解釋了。4.1.2點(diǎn)集，點(diǎn)集是指利用現(xiàn)有的幾何圖形創(chuàng)建一組相應(yīng)的點(diǎn)。它可以是現(xiàn)有曲線上的點(diǎn)的副本，也可以通

3、過現(xiàn)有曲線的某些屬性用于生成其他點(diǎn)集。通常，點(diǎn)集用于沿曲線、面或樣條線或面的極點(diǎn)生成點(diǎn)，并且可以重新創(chuàng)建已定義的樣條線極點(diǎn)。單擊曲線工具欄中的“點(diǎn)集”按鈕，進(jìn)入“點(diǎn)集”對(duì)話框。系統(tǒng)在對(duì)話框的“類型”下拉列表框中提供在3中創(chuàng)建的點(diǎn)集類型，這將在下面詳細(xì)描述。4.1.3直線通常指由兩點(diǎn)構(gòu)成的線段。作為一種基本的構(gòu)成元素，它在實(shí)際建模中無處不在。例如，通過連接兩個(gè)點(diǎn)可以生成直線，通過相交兩個(gè)平面可以生成直線。執(zhí)行“插入”|“曲線”|“直線”命令(或點(diǎn)擊“曲線”工具欄中的“直線”按鈕，進(jìn)入“直線”對(duì)話框，如圖4.14所示。4.1.4弧/圓，弧/圓是指與平面上固定點(diǎn)的距離等于固定長度的一些點(diǎn)(或所有點(diǎn))

4、的集合。使用此選項(xiàng)可以快速創(chuàng)建關(guān)聯(lián)的圓和弧特征。獲得的弧的類型取決于用戶組合的約束類型。通過組合不同類型的約束，可以創(chuàng)建多種類型的弧。您也可以使用此選項(xiàng)創(chuàng)建非關(guān)聯(lián)弧，但它們是簡單的曲線，不是特征。點(diǎn)擊執(zhí)行插入|曲線|圓弧/圓命令(或點(diǎn)擊曲線工具欄中的圓弧/圓按鈕，進(jìn)入圓弧/圓對(duì)話框，如圖4.19所示。4.1.5直線和圓弧，此選項(xiàng)用于通過使用預(yù)定義的約束組合快速創(chuàng)建關(guān)聯(lián)或非關(guān)聯(lián)的直線和曲線。在用戶知道直線和曲線之間的約束關(guān)系的情況下，使用該選項(xiàng)很方便。點(diǎn)擊“線弧工具欄”按鈕，進(jìn)入“線弧工具欄”，如圖4.22所示。4.1.6橢圓是指距離兩個(gè)固定點(diǎn)的距離為指定值的一組點(diǎn)，其中兩個(gè)頂點(diǎn)稱為焦點(diǎn)。默認(rèn)橢

5、圓在平行于工作平面的平面上創(chuàng)建。包括長軸和短軸，每個(gè)軸的中點(diǎn)位于橢圓的中心。橢圓的最長直徑是長軸；最短的直徑是短軸。長軸和短軸的值是指這些軸長度的一半，如圖4.67所示。單擊“曲線”工具欄中的“橢圓”按鈕，進(jìn)入“點(diǎn)”對(duì)話框，并使用該對(duì)話框指定橢圓中心。橢圓中心確定后，彈出“橢圓”對(duì)話框，如圖4.68所示。4.1.7矩形，在建模過程中，經(jīng)常需要生成一個(gè)矩形作為由特征直接生成的截面曲線。它的操作方法很簡單，用一個(gè)點(diǎn)構(gòu)造器定義兩個(gè)對(duì)角點(diǎn)就可以創(chuàng)建一個(gè)矩形。單擊曲線工具欄中的矩形按鈕，進(jìn)入點(diǎn)對(duì)話框。對(duì)話框提示定義矩形的第一個(gè)對(duì)角點(diǎn)，然后定義第二個(gè)對(duì)角點(diǎn)。單擊確定，如圖4.70所示。4.1.8正多邊形，

6、指內(nèi)角和邊相等的簡單多邊形。它的所有頂點(diǎn)都在同一個(gè)外接圓上，每個(gè)多邊形都有一個(gè)外接圓。它通常用于創(chuàng)建常規(guī)特征，如螺母和螺釘。單擊曲線工具欄中的多邊形按鈕，進(jìn)入多邊形對(duì)話框，如圖4.71所示。在對(duì)話框的“邊數(shù)”文本框中輸入所需值，點(diǎn)擊“確定”按鈕，彈出另一個(gè)“多邊形”對(duì)話框，如圖4.72所示。4.1.9樣條，該選項(xiàng)指的是使用一些指定的點(diǎn)來生成平滑曲線。此選項(xiàng)通常在創(chuàng)建一些復(fù)雜曲面時(shí)使用。它是構(gòu)造曲面的重要曲線，曲面可以是二維的，也可以是三維的。點(diǎn)擊曲線工具欄中的樣條按鈕，進(jìn)入樣條對(duì)話框，如圖4.79所示。在此對(duì)話框中，系統(tǒng)提供了以下四種樣條曲線生成方法。根據(jù)極點(diǎn)：通過指定樣條曲線的數(shù)據(jù)點(diǎn)(即極點(diǎn)

7、)，樣條曲線會(huì)移動(dòng)到每個(gè)極點(diǎn)，但不會(huì)通過該點(diǎn)，端點(diǎn)除外。通過點(diǎn)：通過設(shè)置樣條曲線的數(shù)據(jù)點(diǎn)生成曲線，樣條曲線通過這些定義的數(shù)據(jù)點(diǎn)。擬合：指使用指定的公差將樣條曲線“擬合”到其數(shù)據(jù)點(diǎn)。樣條線不必穿過這些點(diǎn)。垂直于平面：生成曲線垂直于平面的樣條曲線。也就是說，生成的樣條曲線穿過并垂直于平面集中的每個(gè)平面。4.1.10藝術(shù)樣條，指的是頂點(diǎn)和極點(diǎn)拖放的曲線，斜率約束在固定點(diǎn)指定。該樣條曲線主要用于數(shù)字繪圖或動(dòng)畫設(shè)計(jì)。與“樣條”曲線相比，藝術(shù)樣條一般可以從多個(gè)點(diǎn)生成。執(zhí)行“插入”|“曲線”|“藝術(shù)曲線”命令(或點(diǎn)擊曲線工具欄中的“藝術(shù)曲線”按鈕)，進(jìn)入“藝術(shù)曲線”對(duì)話框，如圖4.95所示。4.1.11規(guī)則

8、曲線，指X、Y、Z坐標(biāo)值按設(shè)定規(guī)則變化的樣條曲線。它主要通過改變參數(shù)來控制曲線變換的規(guī)律。如控制螺旋樣條的半徑，控制曲線的形狀，控制“面倒圓”的截面，定義掃描自由曲面特征的“角度定律”或“面積定律”的控制。點(diǎn)擊曲線工具欄中的規(guī)則曲線按鈕，彈出規(guī)則函數(shù)對(duì)話框，如圖4.96所示。4.1.12螺旋線，是指由一個(gè)固定點(diǎn)向外纏繞產(chǎn)生的曲線。如圖4.102所示，具有指定的轉(zhuǎn)彎、間距、弧度、旋轉(zhuǎn)方向和方向的曲線。它常用于螺桿、螺桿、彈簧等特征的建模。點(diǎn)擊“曲線”工具欄中的“螺旋”按鈕，進(jìn)入“螺旋”對(duì)話框，如圖4.103所示。4.1.13、在實(shí)際工程設(shè)計(jì)過程中，為了區(qū)分不同的零件，通常采用雕刻它們的零件編號(hào)方

9、法。另外，對(duì)于一些需要特殊處理的地方，一般需要添加文字和附加說明。出于同樣的原因，在UG建模過程中，有時(shí)需要使用“文本”命令向模型添加文本描述。執(zhí)行“插入”|“曲線”|“文本”命令(或點(diǎn)擊“文本”按鈕)進(jìn)入“文本”對(duì)話框，如圖4.105所示。在UG NX 6中，系統(tǒng)提供了三種類型的創(chuàng)建文本，下面將分別介紹。4.2曲線操作，指對(duì)現(xiàn)有曲線的幾何操作，如曲線偏移、橋接、投影、合并等。在曲線生成過程中，由于大多數(shù)曲線屬于非參數(shù)曲線類型，它們?cè)诳臻g上一般具有很大的隨機(jī)性和不確定性。通常，曲線創(chuàng)建后，不能滿足用戶的要求，往往需要通過各種曲線操作方法不斷調(diào)整和進(jìn)一步加工曲線，以滿足用戶的要求。本節(jié)將介紹曲線

10、操作的常用方法。4.2.1偏移，偏移曲線是指偏移現(xiàn)有的二維曲線(如直線、圓弧、二次曲線、樣條線和實(shí)體邊線等)。)以獲得新的曲線。您可以選擇是否保留與原始曲線關(guān)聯(lián)的偏移曲線。如果選擇“關(guān)聯(lián)”選項(xiàng)，當(dāng)原始曲線改變時(shí)，偏移生成的曲線也將改變。曲線可以在選定幾何圖形定義的平面內(nèi)偏移，也可以使用拔模角度和拔模高度選項(xiàng)偏移到平行平面，或者沿著指定的三維軸矢量偏移。多條曲線只有在連續(xù)的字符串中才能偏移。生成的曲線與其輸入曲線具有相同的對(duì)象類型。如果輸入字符串是線性的，則必須通過定義一個(gè)與輸入字符串不共線的點(diǎn)來定義偏移平面。點(diǎn)擊曲線工具欄中的偏移按鈕，進(jìn)入偏移曲線對(duì)話框，如圖4.111所示。同時(shí)，選定曲線上會(huì)

11、出現(xiàn)一個(gè)箭頭，指示偏移方向。如果偏移方向相反，請(qǐng)單擊對(duì)話框中的“反向”按鈕。設(shè)置偏移模式，設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)，然后單擊確定。4.2.2橋接，指在現(xiàn)有幾何圖形之間創(chuàng)建橋接曲線并對(duì)其進(jìn)行約束。它可用于平滑連接兩條分離的曲線(包括實(shí)體和曲面的邊緣線)。在架橋過程中，系統(tǒng)實(shí)時(shí)反饋架橋信息，如架橋后的曲線形狀和曲率梳，有助于分析架橋效果。點(diǎn)擊曲線工具欄中的橋曲線按鈕，進(jìn)入橋曲線對(duì)話框，如圖4.116所示。4.2.3連接，該選項(xiàng)是指將幾條選定的曲線或邊連接成一條曲線，其結(jié)果是一條類似于原始曲線鏈的多項(xiàng)式樣條。使用此命令，您可以方便快捷地創(chuàng)建樣條曲線。一旦將對(duì)象轉(zhuǎn)換為樣條線，就可以更自由地編輯其形狀。點(diǎn)擊曲線工

12、具欄中的連接曲線按鈕，進(jìn)入連接曲線對(duì)話框，如圖4.121所示。在該對(duì)話框中選擇要連接的曲線，設(shè)置完成后點(diǎn)擊“確定”，完成連接曲線的創(chuàng)建，如圖4.122所示。4.2.4鏡像，如圖所示，創(chuàng)建的曲線是對(duì)稱的，通常只需要?jiǎng)?chuàng)建一條對(duì)稱的邊，然后通過鏡像命令創(chuàng)建另一邊的對(duì)稱曲線。直線“插入”|“曲線集合中的曲線”|“鏡像”命令(點(diǎn)擊曲線工具欄中的“鏡像”按鈕)進(jìn)入“鏡像曲線”對(duì)話框，如圖4.123所示。使用此對(duì)話框選擇要鏡像的曲線，然后選擇鏡像平面，點(diǎn)擊確定完成曲線鏡像操作，如圖4.124所示。4.2.5投影，是指將一條曲線或一個(gè)點(diǎn)沿某一方向投影到現(xiàn)有的表面、平面或參考平面上。投影后，系統(tǒng)可以自動(dòng)鏈接輸出

13、曲線，但如果投影曲線與面上的孔或邊相交，投影曲線將被面上的孔和邊修剪。點(diǎn)擊“曲線”工具欄中的“投影”按鈕，進(jìn)入“投影曲線”對(duì)話框，如圖4.125所示。第4.2.6節(jié)，此選項(xiàng)指通過將選定的實(shí)體、曲面、平面和曲線與指定的面相交來創(chuàng)建曲線或點(diǎn)。如果面與曲線相交，則生成一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)。如果面與平面、曲面或?qū)嶓w相交，則會(huì)生成截面曲線(可以是直線、圓弧或二次曲線)。如果無法為指定的對(duì)象和平面創(chuàng)建截面曲線(或點(diǎn))，將顯示一條錯(cuò)誤消息。執(zhí)行“從體積集插入|曲線|截面曲線”命令(或單擊曲線工具欄中的“截面曲線”按鈕，進(jìn)入“截面曲線”對(duì)話框，如圖4.131所示。，4.2.7提取，此選項(xiàng)指的是使用一個(gè)或多個(gè)現(xiàn)有實(shí)體的

14、邊和曲面來生成幾何體，如直線、圓弧、二次曲線和樣條曲線。大多數(shù)提取曲線是非關(guān)聯(lián)的，但是您也可以選擇創(chuàng)建具有相等斜率或陰影輪廓的關(guān)聯(lián)曲線。點(diǎn)擊“曲線”工具欄中的“提取”按鈕，進(jìn)入“提取曲線”對(duì)話框，如圖4.138所示。在此對(duì)話框中，系統(tǒng)提供了六種提取曲線的方法，介紹如下。4.2.8交叉口。此選項(xiàng)指的是兩個(gè)幾何對(duì)象的相交，以生成相交曲線。執(zhí)行“從體積集插入|曲線|相交”命令(或單擊曲線工具欄中的“相交曲線”按鈕，打開“相交曲線”對(duì)話框。如圖4.145所示。以下示例介紹相交曲線的操作過程。4.3編輯曲線。曲線創(chuàng)建完成后，有些曲線的組合不符合設(shè)計(jì)要求，需要用戶根據(jù)設(shè)計(jì)要求，通過各種編輯曲線的方式來修改

15、和調(diào)整曲線。本節(jié)介紹一些編輯曲線的常用方法。4.3.1編輯所有曲線。此選項(xiàng)用于打開編輯所有曲線的對(duì)話框。執(zhí)行“編輯”|“曲線”|“全部”命令(或點(diǎn)擊“編輯曲線”按鈕)，進(jìn)入“編輯曲線”對(duì)話框和“跟蹤欄”，如圖4.149和圖4.150所示。4.3.2編輯曲線參數(shù)。此選項(xiàng)是指通過使用直線、圓/弧和樣條曲線的參數(shù)設(shè)置來編輯和修改曲線的形狀和大小。點(diǎn)擊編輯曲線工具欄中的編輯曲線參數(shù)按鈕，進(jìn)入編輯曲線參數(shù)對(duì)話框和軌跡欄，如圖4.151和圖4.152所示。4.3.3修剪曲線，即根據(jù)指定的邊界實(shí)體和曲線段調(diào)整曲線的端點(diǎn)進(jìn)行修剪。您可以修剪或延伸直線、圓弧、二次曲線或樣條曲線，或者修剪(或延伸)到曲線、邊、平

16、面、曲面、點(diǎn)或光標(biāo)位置，并指定修剪后的曲線與其輸入?yún)?shù)相關(guān)聯(lián)。修剪曲線時(shí)，可以使用實(shí)體、面、點(diǎn)、曲線、邊、基準(zhǔn)平面和基準(zhǔn)軸作為邊界對(duì)象。點(diǎn)擊“編輯曲線”工具欄中的“修剪曲線”按鈕，進(jìn)入“修剪曲線”對(duì)話框，如圖4.160所示。4.3.4修剪拐角。此選項(xiàng)主要用于兩條不平行的曲線，以在其相交處形成拐角。它可以是相交曲線或不相交曲線。點(diǎn)擊“編輯曲線”工具欄中的“修剪拐角”按鈕，彈出“修剪拐角”對(duì)話框，提示用戶選擇要修剪的曲線。修剪拐角時(shí)，移動(dòng)鼠標(biāo)使選擇球同時(shí)選擇兩條要修剪的曲線，選擇球的中心位于要修剪的拐角處。點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵，彈出修剪角確認(rèn)對(duì)話框，如圖4.165所示。點(diǎn)擊“是”選項(xiàng)完成邊角修剪，如圖4.

17、166所示。4.3.5分割曲線，此選項(xiàng)用于將曲線分割成多個(gè)獨(dú)立的曲線段。您創(chuàng)建的每個(gè)線段都是單獨(dú)的圖元，并使用與原始曲線相同的線型。新對(duì)象與原始曲線放置在同一層。分割曲線是非關(guān)聯(lián)操作。如果對(duì)樣條曲線執(zhí)行曲線分割操作，樣條曲線的定義點(diǎn)將被刪除。點(diǎn)擊“編輯曲線”工具欄中的“分割曲線”按鈕，進(jìn)入如圖4.168所示的“分割曲線”對(duì)話框。在對(duì)話框“類型”下拉列表框中，系統(tǒng)提供了五種類型的分割曲線，下面分別介紹。4.3.6編輯圓角，此選項(xiàng)用于編輯和修改現(xiàn)有的圓角。點(diǎn)擊“編輯曲線”工具欄中的“編輯圓角”按鈕，進(jìn)入“編輯圓角”對(duì)話框，如圖4.171所示。4.3.7曲線長度，指通過指定弧長或總弧長的增量來改變曲線的長度。它還具有延伸曲線和切割曲線的雙重功能。點(diǎn)擊“編輯曲線”工具欄中的“曲線長度”按鈕，進(jìn)入“曲線長度”對(duì)話框，如圖4.76所示。4.3.8拉伸曲線。此選項(xiàng)指的是拉伸或收縮選定的幾何對(duì)象，也可以移動(dòng)幾何對(duì)象。細(xì)長曲線適用于除草圖、組、組件、實(shí)體、面和邊之外的所有對(duì)象類型。此外，細(xì)長曲線不適