【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 11 圖 草圖界面 二維截面草圖 草圖創(chuàng)建 建立和編輯草圖必須先進(jìn)入草圖工作環(huán)境。當(dāng)用戶首次進(jìn)入草圖環(huán)境時(shí)，會(huì)要求用戶選擇或建立草圖的工作平面，如果已存在草圖，則可在草圖名稱列邊框中 選擇某草圖，激活所選草圖進(jìn)行相關(guān)的操作；如果當(dāng)前部件中還沒有草圖，則需先確定草圖工作平面并在草圖中繪制幾何對(duì)象。 （ 1） 參數(shù)預(yù)設(shè)值 建立或編輯草圖之前，應(yīng)檢查或修改草圖參數(shù)預(yù)設(shè)置。主要包括 草圖尺寸類型、尺寸標(biāo)記和默認(rèn)名稱前綴等。 為了更準(zhǔn)確有效的創(chuàng)建草圖，需要對(duì)草圖文本的高度、原點(diǎn)、尺寸和默認(rèn)前綴等基本參數(shù)進(jìn)行編輯設(shè)置。 【首選項(xiàng)】→【草圖】命令，打開【草圖首選項(xiàng)】對(duì)話框，該對(duì)話框包括【草圖樣式】、【會(huì)話設(shè)置】和【部件設(shè)置】三個(gè)選項(xiàng)卡，分別如圖 、圖 、圖。聊城大學(xué)東昌學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 12 ① 草圖樣式 該選項(xiàng)卡主要用于設(shè)置尺寸文本內(nèi)容、文本高度和草圖原點(diǎn)。下面介紹如圖【草圖樣式】選項(xiàng)卡中個(gè)選項(xiàng)的含義及用法。 ? 【尺寸標(biāo)簽】：用于設(shè)置尺寸 的文本內(nèi)容。其下拉列表框包括【表達(dá)式】、【名稱】和【值】三個(gè)選項(xiàng)。如果選擇【表達(dá)式】選項(xiàng)，則以表達(dá)式的形式顯示尺寸，如 pl=P3*【名稱】選項(xiàng)，則只顯示尺寸名稱如Pl。如果選擇【值】選項(xiàng)，則只顯示尺寸的值。 ? 【屏幕上固定文本高度】：是指在縮放草圖時(shí)，使尺寸文本維持恒定的大小。如果不勾選該選項(xiàng)，則在縮放草圖幾何圖形的時(shí)候，軟件會(huì)同時(shí)縮放尺寸文本高度。 ? 【文本高度】：用于指定草圖尺寸中顯示的文本大小高度，其默認(rèn)值為. ? 【創(chuàng)建自動(dòng)判斷的約束】：用于確定在創(chuàng)建或編輯草圖曲線過程中是否生成自動(dòng)判 斷的約束。 ? 【顯示對(duì)象顏色】：用于控制是否以真實(shí)顏色顯示草圖對(duì)象。如果勾選該選項(xiàng)，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)草圖對(duì)象的顏色顯示屬性顯示草圖對(duì)象。否則，系統(tǒng)會(huì)用草圖顏色首選項(xiàng)中的規(guī)定顏色顯示草圖對(duì)象。 ? 【從平面選擇自動(dòng)判斷】：是指從在創(chuàng)建草圖時(shí)所指定的平面或平的面判圖 草圖樣式 圖 會(huì)話設(shè)置 圖 部件設(shè)置 聊城大學(xué)東昌學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 13 斷草圖的原點(diǎn)，通常使用該選項(xiàng)方式。 ? 【投影工作部件原點(diǎn)】：是指從工作部件的原點(diǎn)判斷草圖的原點(diǎn)。主要用于在絕對(duì)坐標(biāo)系中使用該選項(xiàng)創(chuàng)建草圖。 ② 會(huì)話設(shè)置 該選項(xiàng)卡主要捕捉角、視圖方位和圖層等，對(duì)圖 示對(duì)話框中各選項(xiàng)的含義說明如下。 ? 【捕捉角】：用于設(shè)置捕捉角度。利 用該選項(xiàng)可以指定水平、垂直平行以及正交直線的默認(rèn)捕捉角公差。如果相對(duì)于指定的水平或垂直參考直線角度小于或等于捕捉角度值，則該直線將自動(dòng)捕捉到垂直或水平位置。如果不希望直線自動(dòng)捕捉到水平或垂直位置，則可以將捕捉角設(shè)置為零。系統(tǒng)允許其設(shè)置范圍為 020186。 ? 【改變視圖方位】：用于控制創(chuàng)建或退出草圖時(shí)是否更改試圖方位。如果勾選該選項(xiàng)，則試圖在激活時(shí)朝向草圖平面。否則試圖在激活時(shí)將回到模型視圖的方位。 ? 【保持圖層狀態(tài)】：用于控制工作圖層的狀態(tài)。當(dāng)激活一個(gè)草圖時(shí)，其所在的圖層會(huì)自動(dòng)變成當(dāng)前工作圖層。如果勾選該選項(xiàng)，則 在退出草圖時(shí)，草圖工作圖層會(huì)回到激活前的工作圖層。 ? 【顯示自由度箭頭】：用于控制箭頭自由度的顯示。系統(tǒng)默認(rèn)為開。當(dāng)該選項(xiàng)處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，軟件會(huì)隱藏這些箭頭。 ? 【動(dòng)態(tài)約束顯示】：用于控制是否動(dòng)態(tài)顯示約束。 ? 【默認(rèn)名稱前綴】：用于系統(tǒng)自動(dòng)命名草圖、頂點(diǎn)、直線、圓弧、二次曲線、樣條等時(shí)的固定前綴。如果指定一個(gè)新的前綴，則它會(huì)對(duì)創(chuàng)建的下一個(gè)幾何體生效。先前創(chuàng)建的幾何圖像名稱不會(huì)改變。 ③ 部件設(shè)置 該選 項(xiàng)主要用于設(shè)置各種草圖對(duì)象的顏色。包括曲線、尺寸、參考尺寸、自由 度箭頭等。在圖 色選項(xiàng)按鈕，彈出【顏色】選項(xiàng)卡。只需在【顏色】選 項(xiàng)卡中選擇所需顏色，單擊【確定】按鈕即可完成草圖對(duì)象的顏色設(shè)置。 聊城大學(xué)東昌學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 14 （ 2） 建立草圖工作平面 建立草圖工作平面，包括草圖名稱、草圖放置面、草圖參考方向，設(shè)置好后單擊 圖標(biāo)，建立草圖工作平面。 草圖工作平面是草圖的放置平面，在草圖中創(chuàng)建的所有幾何對(duì)象都是建立在該平面上的。草圖的工作平面可以建立在空間的任何一個(gè)平面內(nèi)。在實(shí)際建模過程中，為確保模型要素之間的關(guān)聯(lián)性，盡量將草圖工作平面放置在模型的表面或基準(zhǔn)平面上，避免由于草圖建立在工作坐標(biāo)平面而出現(xiàn)模型更新時(shí)的錯(cuò)誤。 入草圖工作環(huán)境時(shí)，系統(tǒng)將彈出如圖 所示的建立草圖工作平面 對(duì)話框 ，利用此工具條可在工作坐標(biāo)平面、基準(zhǔn)平面、實(shí)體表面或片體表面上建立草圖平面。 如果用戶選擇的是坐標(biāo)平面作為草圖放置平面，則系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)調(diào)整方位，并高亮顯示相應(yīng)的坐標(biāo)平面，同時(shí)以坐標(biāo)軸的方向作為草圖的參考方向，雙擊任意一軸則反向參考方向；如果用戶選擇的是實(shí)體表面、片體表面或基準(zhǔn)平面，則建立的草圖工作平面與所選的平面相關(guān)聯(lián)，工作坐標(biāo)系移動(dòng)到所選平面上，光標(biāo)點(diǎn)即為坐標(biāo)原點(diǎn)，此時(shí)系統(tǒng)將建立兩個(gè)綠色 的基準(zhǔn)軸分別代表 XC 軸和 YC 軸，其中高亮顯示的為 XC 軸，雙擊任意一軸則反向參考方向。另外用戶也可根據(jù)需要手工指定草圖的參考方向（用鼠標(biāo)單擊選取的參考方向即為草圖平面的 XC 軸）。 ① 建立草圖對(duì)象 圖 聊城大學(xué)東昌學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 15 在草圖工作平面上繪制所需的曲線輪廓，可用以下三種方法： 草圖曲線工具條，如圖 。 ② 添加對(duì)象到草圖 選擇“添加現(xiàn)有的曲線”圖標(biāo) ，可將圖形窗口中已存在的、不屬于草圖對(duì)象的曲線或點(diǎn)添加到當(dāng)前工作草圖中。 ③ 投影對(duì)象到草圖 選擇“投影”圖標(biāo) ，可以從實(shí)體或片 體上抽取對(duì)象到當(dāng)前草圖中。 草圖約束 （ 1） 概述 建立草圖幾何對(duì)象后，需要對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確約束和定位。草圖約束包含幾何約束和尺寸約束兩種，幾何約束主要控制草圖的形狀，尺寸約束主要限制草圖的大小，一個(gè)草圖的全約束是兩種約束的混合使用。 草圖對(duì)象由點(diǎn)來控制，這些點(diǎn)稱為控制點(diǎn)。當(dāng)草圖對(duì)象沒有被完全約束時(shí)，控制點(diǎn)處將會(huì)出現(xiàn)自由度符號(hào)，說明當(dāng)前哪些自由度還沒有被限制。隨著約束的增加，自由度逐漸減少，當(dāng)草圖完全約束后，自由度符號(hào)全部消失。草圖約束狀態(tài)如表 所示。 給草圖添加約束是草圖創(chuàng)建中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié) ，合理運(yùn)用會(huì)使用戶快速地建立滿足要求的草圖，在實(shí)際建模過程中建議按照以下順序操作：先固定一個(gè)草圖點(diǎn)，作為以后草圖定位的基準(zhǔn)；然后添加幾何約束；最后添加尺寸約束。 ① 草圖幾何約束 幾何約束用于建立草圖對(duì)象的幾何特性或確定草圖對(duì)象間的相互關(guān)系。幾何約束的創(chuàng)建采用智能選擇方法，當(dāng)用戶完成草圖對(duì)象選擇后，對(duì)于所選對(duì)象合理的幾何約束就會(huì)顯示出來，用戶選擇所需約束類型，確定即可。 ② 幾何約束的種類 圖 草圖曲線工具條 聊城大學(xué)東昌學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 16 幾何約束共有 20種，根據(jù)不同需要進(jìn)行選擇。 表 草圖約束狀態(tài) ? 固定：將草圖對(duì)象固定在某個(gè)位置。 ? 重合：定義多個(gè)點(diǎn)之間相互重合。 ? 同心：定義多個(gè)圓弧或橢圓弧同心。 ? 共線：定義多條直線間共線。 ? 點(diǎn)在曲線上：定義所選取的點(diǎn)在某曲線上。 ? 點(diǎn)在抽取的線串上：定義所選取的點(diǎn)在抽取的線串上。 ? 中點(diǎn)：定義點(diǎn)在直線的中點(diǎn)或圓弧的中點(diǎn)上。 ? 水平：定義直線為水平線。 ? 垂直：定義直線為垂直線。 ? 平行：定義兩條曲線相互平行。 ? 正交：定義兩條曲線相互垂直。 ? 相切：定義選取的兩個(gè)對(duì)象相切。 ? 等長(zhǎng)：定義選取的兩條或多條曲線等長(zhǎng)。 ? 等半徑：定義所選取的兩個(gè)或多個(gè)圓弧等半徑。 ? 固定長(zhǎng)度：定義所選取的曲線為固定的長(zhǎng)度。 ? 固定角度：定義所選取的直線為固定的角度。 ? 鏡像：定義對(duì)象間彼此成鏡像關(guān)系。 ? 曲線斜率：定義樣條曲線過一點(diǎn)與另一曲線相切。 ? 比例，均勻：定義樣條曲線的兩端點(diǎn)移動(dòng)時(shí)，保持樣條曲線的形狀不變。 ? 比例，非均勻：定義樣條曲線的兩端點(diǎn)移動(dòng)時(shí)，樣條曲線的形狀改變。 (2)建立幾何約束的方法 狀態(tài) 描述 欠約束 約束少于自由度，草圖上還存在自由度箭頭。 UG 允許使用欠約 束草圖 全約束 草圖已完全約束，自由度箭頭消失 過約束 包含比全約束多的約束，多余約束被添加 沖突約束 包含相互矛盾的約束，在求解過程中無解 聊城大學(xué)東昌學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 17 ? 手工添加約束 手工添加幾何約束是由用戶對(duì)所選 的對(duì)象指定某種約束的方法。單擊 “約束”圖標(biāo)或選擇【插入】 /【約束】命令，這時(shí)，在圖形窗口中選擇一個(gè)或多個(gè)草圖對(duì)象，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)所選對(duì)象的幾何關(guān)系，將可添加的幾何約束類型以可選擇圖標(biāo)的形式顯示在圖形窗口，選擇合適的約束即可。 ? 自動(dòng)添加幾何約束 此選項(xiàng)允許用戶選擇在草圖中可以自動(dòng)添加的幾何約束類型，系統(tǒng)分析當(dāng)前草圖中的幾何對(duì)象間的關(guān)系，并在滿足要求的地方應(yīng)用所選的約束，自動(dòng)創(chuàng)建約束對(duì)話框如圖 所示。 （ 3） 草圖尺寸約束 建立草圖尺寸約 束就是在草圖上標(biāo)注尺寸，從而限制草圖幾何對(duì)象的大小和形狀。草圖尺寸約束對(duì)話框如圖 所示，其中包含尺寸標(biāo)注方式圖標(biāo)、尺寸表達(dá)式列表框、引出線和尺寸標(biāo)注位置等選項(xiàng)。對(duì)于已經(jīng)標(biāo)注的尺寸，也可以利用此對(duì)話框修改其數(shù)值或位置，并且同時(shí)更新其他相關(guān)尺寸。 （ 4） 其他 在草圖約束中除了以上我們提到的應(yīng)用外，還會(huì)用到其他的一些功能，這里圖 “自動(dòng)創(chuàng)建約束”對(duì)話框 約束類型 圖 “尺寸”對(duì)話框 聊城大學(xué)東昌學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 18 簡(jiǎn)單介紹一下： ① 動(dòng)畫草圖：動(dòng)畫草圖將會(huì)動(dòng)態(tài)地顯示尺寸在給定范圍內(nèi)的變化，同時(shí)動(dòng)態(tài)顯示尺寸約束的對(duì)象及與其關(guān)聯(lián)的幾何對(duì)象。 ② 轉(zhuǎn)換對(duì)象：用于將草圖中的曲線或草圖尺寸由激活轉(zhuǎn)換為參考 或由參考轉(zhuǎn)換為激活。主要應(yīng)用在添加約束過程中出現(xiàn)的沖突中。 ③ 替換求解：當(dāng)對(duì)一個(gè)草圖對(duì)象進(jìn)行約束時(shí)，同一約束條件可能存在多種解決方法，采用草圖約束方式的替換求解可從一種解法更換到另一種解法。 草圖操作 草圖操作提供一組用于對(duì)草圖曲線執(zhí)行各種操作的工具。 （ 1） 鏡像 鏡像是將草圖幾何對(duì)象以一條直線為對(duì)稱中心線，復(fù)制成新的草圖對(duì)象。鏡像的對(duì)象與原來對(duì)象形成一個(gè)整體，并且保持相關(guān)性。 （ 2） 偏置抽取的曲線 該功能可以在草圖中偏置抽取的曲線，生成相關(guān)聯(lián)的等距線，并自動(dòng)創(chuàng)建偏置約束。修改原先的曲線，將會(huì)更 新抽取的曲線和偏置曲線。 ① 拖動(dòng)草圖 拖動(dòng)草圖是在圖形窗口中拖動(dòng)所選擇的尺寸或草圖對(duì)象（草圖中的曲線或點(diǎn)），來動(dòng)態(tài)改變草圖的形狀和大小。 ② 編輯曲線 編輯曲線功能可修改已有的曲線。 （ 3） 編輯定義線串 草圖一般是用于拉伸、旋轉(zhuǎn)生成掃描特征，因此大多數(shù)草圖是作為掃描特征的截面曲線，編輯定義線串用來編輯已經(jīng)作為截面曲線的草圖，更改的目的是修改由草圖生成的掃描特征的截面形狀。 （ 4） 延遲評(píng)估 約束草圖時(shí)，如果單獨(dú)地修改約束尺寸，出現(xiàn)的結(jié)果很可能不滿足要求，這時(shí)可以應(yīng)用“延遲評(píng)估”功能，當(dāng)所有的尺寸都修改好后，再整 體求解草圖，以滿足設(shè)計(jì)的要求。 聊城大學(xué)東昌學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 19 （ 5） 重新附著草圖 重新附著草圖可以改變草圖的附著平面，將在一個(gè)表面上建立的草圖移動(dòng)到另一個(gè)不同方位的基準(zhǔn)平面、實(shí)體表面或片體表面上，也可以使用此選項(xiàng)更改草圖的參考方位。 另外，在操作過程中，可以單擊“定向視圖到模型”圖標(biāo) ，將草圖轉(zhuǎn)到當(dāng)前的建模 視圖（進(jìn)入草圖環(huán)境之前顯示的視圖），也可以單擊“定向視圖到草圖圖標(biāo) ，轉(zhuǎn)到草圖視圖，以便直接查看草圖的附著平面。 實(shí)體建模綜述 UG NX6 提供了特征建模模塊、特征操作模塊和特征編輯模塊， 特征操作模塊和特征編輯模塊，具有強(qiáng)大的實(shí)體建模功能，并且在原有版本基礎(chǔ)上進(jìn)行了一定的改進(jìn)，提高了用戶設(shè)計(jì)意圖表的的能力。使用特征操作將更簡(jiǎn)便、更直觀、更實(shí)用，在建模和編輯的過程中能夠獲得更大的、更自由的創(chuàng)作空間，而且花費(fèi)的精力和時(shí)間相比之下更少了。 實(shí)體建模的優(yōu)點(diǎn) UG實(shí)體建模通過拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描等建模方法，并輔之以布爾運(yùn)算， 使用戶即可以進(jìn)行參數(shù)化建模，又可以方便的使用非參數(shù)方法生成三維模型。另外還可以對(duì)部分參數(shù)化或非參數(shù)化模型進(jìn)行二次編輯，方便生成復(fù)雜機(jī)械零件的實(shí)體模型，具體有以下優(yōu)點(diǎn)。 ? 實(shí)體建模充分繼承了 傳統(tǒng)意義上的線、面、體造型特點(diǎn)及長(zhǎng)處，能夠方便迅速地創(chuàng)建二維和三維線實(shí)體模型。而且還可以通過其他特征操作和特征編輯模塊對(duì)尸體進(jìn)行各種操作和編輯。將復(fù)雜的實(shí)體造型過程大大簡(jiǎn)化。 ? 實(shí)體建模能夠保持原有的關(guān)聯(lián)性，可以引用到二維工程圖、裝配、加工、機(jī)構(gòu)分析 和有限元分析中。 ? 實(shí)體建模提供了概念設(shè)計(jì)和細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)，提高創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。 聊城大學(xué)東昌學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 20 ? 實(shí)體建模具備對(duì)象顯示和面向?qū)ο蠼换ゼ夹g(shù)，不僅顯示效果明晰而且可以改進(jìn)設(shè)計(jì)進(jìn)度。 ? 實(shí)體建模采用主模型設(shè)計(jì)方法，能夠驅(qū)動(dòng)后續(xù)應(yīng)用，如工程制圖、加工等，實(shí)現(xiàn)并行工程。主模型修改后，其他應(yīng)用會(huì)自動(dòng)更新 ，避免重復(fù)。 ? 實(shí)體建模可以進(jìn)行測(cè)量和簡(jiǎn)單物理特征分析。 體素特征 實(shí)體建模是利用一些基本體素，如長(zhǎng)方體、圓柱體、球體、椎體