UG草圖練習[1].doc

UG草圖練習一、一筆畫出整體輪廓用“配置文件”，也就是輪廓線命令按鈕繪制與所要求圖形大致相似的整體輪廓。二、形狀約束用“約束”命令按鈕約束整體輪廓與所要求圖形近一步達到形狀相似。三、尺寸約束通過標注尺寸約束實現(xiàn)整體輪廓柜架與所要求圖形完全一致?？山柚把舆t草圖評估”工具防止標注尺寸約束時引起圖形隨尺寸變化過大而難以約束。四、圖形位置約束約束整體圖形在系統(tǒng)坐標系中的定位。五、補充圖形細節(jié)在整體輪廓中，可添加局部細節(jié)圖形，以便減少建模的草圖數(shù)量。28三.足球建模1.足球分析要建立足球模型，就要先分析足球，找出足球表面上各“圖形”的分布有什么規(guī)律。其實由圖1可以看出，足球表面其實挺規(guī)則的，無非是邊是弧形的“正五邊形”和“正六邊形”，而且直覺也可以告訴我們這些多邊形的排布是有規(guī)律的，但具體規(guī)律是什么？這里不妨將足球模型做一簡化，試想過足球表面各五邊形和六邊形牛皮的各個角分別創(chuàng)建平面，然后利用這些平面將多邊形的球面部分削掉（如圖2），這時就可以直觀地看出這些多邊形的邊長是相等的，而且五邊形的周圍是五個六邊形，每個五邊形的頂點都通過一條棱與另一個五邊形的一個頂點連接，所以可以設(shè)想過連接兩個五邊形的任意一條棱和球心建立一個平面，這時所謂的規(guī)律就一目了然了，由圖2可以看出，該平面除了通過用來創(chuàng)建平面的棱外，還恰好通過正五邊形和正六邊形的高的方向，設(shè)用來創(chuàng)建平面的那條棱的兩端點和六邊形的對邊中點分別為A、B、C和D（如圖3），其仰視圖如圖4所示，以球心為原點建立如圖4所示坐標系，過A、B兩點，以原點O為圓心創(chuàng)建一個圓，顯然這就是簡化模型前足球的外輪廓，再創(chuàng)建一個與圓O同心，且與直線AB相切的圓，此時我們就會發(fā)現(xiàn)，C、D兩點和A、B不在同一個圓上，而落在我們創(chuàng)建的第二個圓上，這又是為什么？細想就會發(fā)現(xiàn)，其實點C和D并沒有在足球的表面，而是六邊形的兩對邊的中點在仰視平面上的投影，那么為什么它們又恰好落在與AB相切的圓上呢？我們知道，在同一個圓內(nèi)，長度相同的弦所對應(yīng)的弦高也是相等的，對于一個球也一樣，因為足球上的每條邊的兩端點的連線都是相等的，所以它們對應(yīng)的弦高也相等，也就是說，直線AB的中點到外圓的距離和點C、D到外圓的距離是相等的，所以它們在同一個圓上。那么在三維空間內(nèi)圖4中AB的長度和BC、CD的長度又有什么關(guān)系，這是我們建模的關(guān)鍵，找不到它們的關(guān)系就沒辦法建立草圖，建模工作就不能走下去，下面我們就來分析一下它們之間的長度關(guān)系。圖42.關(guān)系計算其實它們的關(guān)系也是比較簡單的，因為BC和CD分別是正五邊形和正六邊形的高，且它們的邊長與AB相等（如圖5），設(shè)邊長為a，則由它們的幾何關(guān)系可以得出，正五邊形的高h和正六邊形的對邊距離d分別為： 圖5下面就引用以上結(jié)果，在UG NX環(huán)境下利用草圖功能來創(chuàng)建足球模型。3.建模思路建立參數(shù)化的足球模型可按以下思路進行：由上面計算所得關(guān)系創(chuàng)建“基礎(chǔ)草圖”利用拉伸等功能建出第一個六棱錐通過鏡像等操作建出所有六棱錐利用草圖等功能建出第一個五棱錐通過鏡像等操作建出所有五棱錐旋轉(zhuǎn)剪切產(chǎn)生足球輪廓倒圓生成紋理產(chǎn)生逼真足球利用表達式功能關(guān)聯(lián)所有關(guān)鍵參數(shù)實現(xiàn)參數(shù)化。4.“基本草圖”創(chuàng)建啟動UG NX，進入建模模塊（Modeling），將21層設(shè)為工作層，創(chuàng)建如圖6所示的草圖。注意兩個圓要同心，并要求直線p0水平切內(nèi)圓，兩端點在外圓上，p1一端與p0相連，另一端在內(nèi)圓上，p2一端與p1相連，另一端在內(nèi)圓的四分點上（如圖6）。再利用尺寸約束為p0添加一個尺寸（p0值任意給），然后就可以利用我們上面的計算結(jié)果分別定義p1和p2為：p1=p0/2*(tan(54)+1/cos(54)p2=p0*tan(60)這樣第一個草圖就創(chuàng)建完了，單擊完成草圖（Finish Sketch）圖標 ，退出草圖創(chuàng)建環(huán)境。圖65.建立“正六邊形草圖”在61層創(chuàng)建一個基準面，要求該基準面過直線p2，垂直p2中點與（x0，y0）的連線，然后在該平面上創(chuàng)建如圖7所示，以p2為高的正六邊形草圖，要求p2的中點與正六邊形的中心重合。圖7 圖8 圖96.建立所有六棱錐模型接下來用前面的正六邊形草圖來創(chuàng)建六棱錐模型（如圖9所示）。當然創(chuàng)建該模型的方法有多種，相比之下剪切六棱柱的方法似乎更直觀一些，所以這里就選擇這種方法來創(chuàng)建第一個六棱錐模型。另外為了更好地實現(xiàn)參數(shù)化，這里采用掃描（Sweep Along Guide）功能來創(chuàng)建如圖8所示的六棱柱。首先過p2的中點到點“基礎(chǔ)草圖”的圓心創(chuàng)建一條直線，然后利用掃描功能讓正六邊形草圖沿該直線掃描出如圖8所示的六棱柱，再分別過六棱柱的各邊和上面提到的圓心建6個平面，然后利用修剪功能“剪”出如圖9所示正六棱錐模型，并通過多次使用實例特征（Instance Feature ）中的鏡相（Mirror Feature）功能建出如圖10所示的所有20個正六棱錐。7.建立所有五棱錐模型很顯然，接下來只要想辦法把實體上的12個正五棱錐狀的洞填起來，整個足球就可以回到如圖2所示形狀。當然要完成這樣的任務(wù)，方法也是很多的，這里還用類似的掃描和修剪的方法來完成。過任意一個五棱錐空洞的底面創(chuàng)建一基準面，用Project功能在該基準面上創(chuàng)建如圖11所示的正五邊形草圖，然后再用與前面生成六棱錐相同的方法填上第一個空洞，再創(chuàng)建一系列平面，利用鏡像功能生成所有五棱錐，為了使創(chuàng)建的足球模型更逼真，我們分別把所有的五棱錐和六棱錐的顯示改成黑白兩種顏色，這樣一個帶棱角的足球模型就建起來了（如圖12）。圖10 圖11 圖128.旋轉(zhuǎn)剪切產(chǎn)生更逼真的足球可足球的表面也沒有這么多棱?。≡鯓尤サ暨@些棱角呢？當然方法也是很多的，這里可以通過旋轉(zhuǎn)如圖13所示的半圓環(huán)草圖來“切”出我們要的足球，但要求這個半圓環(huán)草圖中的內(nèi)外圓直徑分別小于和大于基本草圖中的內(nèi)外圓直徑，不過由于這些棱錐不可以合成一體，所以這個旋轉(zhuǎn)剪切操作要重復(fù)多次才能得到圖14所示的更逼真的足球，圖13 圖14 圖159.各