第章 曲線功能二

第4章曲線功能曲線作為創(chuàng)建模型的基礎(chǔ)，在特征建模過(guò)程中應(yīng)用非常廣泛?？梢酝ㄟ^(guò)曲線的拉伸、旋轉(zhuǎn)等操作創(chuàng)建特征，也可以用曲線創(chuàng)建曲面進(jìn)行復(fù)雜特征建模。在特征建模過(guò)程中，曲線也常用作建模的輔助線（如定位線、中心線等），另外，創(chuàng)建的曲線還可添加到草圖中進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)。利用曲線生成功能，可創(chuàng)建基本曲線和高級(jí)曲線。利用曲線操作功能，可以進(jìn)行曲線的偏置、橋接、相交、截面和簡(jiǎn)化等操作。利用曲線編輯功能，可以修剪曲線、編輯曲線參數(shù)和拉伸曲線等。下面分別介紹這些曲線功能。4.1曲線生成曲線生成功能主要是指生成點(diǎn)、直線、圓弧、樣條曲線、二次曲線、平面等幾何要素。本節(jié)將介紹一些常用的曲線生成操作方法。通過(guò)本節(jié)的學(xué)習(xí)，可以完成常用曲線的生成工作。4.1.1點(diǎn)點(diǎn)是最小的幾何構(gòu)造元素，利用點(diǎn)不僅可以按一定次序和規(guī)律來(lái)生成直線、圓、圓弧和樣條等曲線，也可以通過(guò)矩形陣列的點(diǎn)或定義曲面的極點(diǎn)來(lái)接直創(chuàng)建自由曲面。在UNNX6.0中，點(diǎn)可以建立在任何地方，很多操作都需要通過(guò)指定點(diǎn)或定義點(diǎn)的位置來(lái)實(shí)現(xiàn)。單擊“曲線”工具欄中的“點(diǎn)”按鈕，進(jìn)入“點(diǎn)構(gòu)造器”對(duì)話框。用戶可以在對(duì)話框的文本框中輸入坐標(biāo)值，從而確定點(diǎn)的位置，也可以在圖形窗口中用選點(diǎn)方式直接指定一點(diǎn)來(lái)確定點(diǎn)的位置。具體點(diǎn)構(gòu)造器的使用在前面章節(jié)已經(jīng)講過(guò)了，此處就不再講解了。4.1.2點(diǎn)集點(diǎn)集是指利用現(xiàn)有幾何體創(chuàng)建一組與之相對(duì)應(yīng)的點(diǎn)?？梢允菍?duì)已有曲線上點(diǎn)的復(fù)制，也可以通過(guò)已有曲線的某種屬性來(lái)生成其他點(diǎn)集。通常利用點(diǎn)集用來(lái)沿曲線、面或者在樣條或面的極點(diǎn)處生成點(diǎn)，還可以重新創(chuàng)建樣條的定義極點(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)在該對(duì)話框“類型”下拉列表框中提供了3中創(chuàng)建點(diǎn)集類型，下面具體介紹。4.1.3直線直線一般是指通過(guò)兩個(gè)點(diǎn)構(gòu)造的線段。其作為一個(gè)基本的構(gòu)圖元素，在實(shí)際建模中無(wú)處不再。例如，兩點(diǎn)連線可以生成一條直線，兩個(gè)平面相交可以生成一條直線等。執(zhí)行“插入”|“曲線”|“直線”命令（或在“曲線”工具欄中點(diǎn)擊“直線”按鈕，進(jìn)入“直線”對(duì)話框，如圖4.14所示。4.1.4圓弧/圓圓弧/圓是指在平面上到定點(diǎn)的距離等于定長(zhǎng)的一些點(diǎn)（或所有點(diǎn)）的集合。使用此選項(xiàng)可迅速創(chuàng)建關(guān)聯(lián)圓和圓弧特征。所獲取的圓弧類型取決于用戶組合的約束類型。通過(guò)組合不同類型的約束，可以創(chuàng)建多種類型的圓弧。也可以用此選項(xiàng)創(chuàng)建非關(guān)聯(lián)圓弧，但是它們是簡(jiǎn)單曲線，而非特征。單擊執(zhí)行“插入”|“曲線”|“圓弧/圓”命令（或在“曲線”工具欄中單擊“圓弧/圓”按鈕，進(jìn)入“圓弧/圓”對(duì)話框，如圖4.19所示。4.1.5直線和圓弧該選項(xiàng)用于使用預(yù)定義約束組合方式快速創(chuàng)建關(guān)聯(lián)或非關(guān)聯(lián)直線和曲線。在用戶已知直線和曲線的約束關(guān)系的條件下，使用該選項(xiàng)比較方便。單擊“直線和圓弧工具欄”按鈕，進(jìn)入“直線和圓弧”工具欄，如圖4.22所示。4.1.6橢圓橢圓是指與兩定點(diǎn)的距離之和為一指定值的點(diǎn)的集合，其中兩個(gè)頂點(diǎn)稱之為焦點(diǎn)。默認(rèn)的橢圓會(huì)在與工作平面平行的平面上創(chuàng)建。包括長(zhǎng)軸和短軸，每根軸的中點(diǎn)都在橢圓的中心。橢圓的最長(zhǎng)直徑就是長(zhǎng)軸；最短直徑就是短軸。長(zhǎng)半軸和短半軸的值指的是這些軸長(zhǎng)度的一半，如圖4.67所示。單擊“曲線”工具欄中“橢圓”按鈕，進(jìn)入“點(diǎn)”對(duì)話框，利用該對(duì)話框指定橢圓的中心，完成后橢圓中心定義后，彈出“橢圓”對(duì)話框，如圖4.68所示。4.1.7矩形在建模過(guò)程中，常常需要生成矩形直接作為特征生成的截面曲線。其操作方法簡(jiǎn)單，可以通過(guò)點(diǎn)構(gòu)造器定義兩個(gè)對(duì)角點(diǎn)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)，完成后定義第二個(gè)對(duì)角點(diǎn)，單擊“確定”按鈕即可，如圖4.70所示。4.1.8正多邊形正多邊形是指所有內(nèi)角和棱邊都相等的簡(jiǎn)單多邊形。其所有頂點(diǎn)都在同一個(gè)外接圓上，并且每一個(gè)多邊形都有一個(gè)外接圓。常常用于創(chuàng)建螺母、螺釘?shù)韧庑我?guī)則的特征。單擊“曲線”工具欄中“多邊形”按鈕，進(jìn)入“多邊形”對(duì)話框，如圖4.71所示。在該對(duì)話框中的“側(cè)面數(shù)”文本框中輸入所需數(shù)值，單擊“確定”按鈕，彈出又一“多邊形”對(duì)話框，如圖4.72所示。4.1.9樣樣條該選項(xiàng)是是指利用用一些指指定點(diǎn)生生成一條條光滑曲曲線。通通常在創(chuàng)創(chuàng)建一些些復(fù)雜的的曲面時(shí)時(shí)使用該該選項(xiàng)。。其是構(gòu)構(gòu)造曲面面的一種種重要曲曲線，可可以是二二維的，，也可以以是三維維的。單擊“曲曲線”工工具欄中中的“樣樣條”按按鈕，進(jìn)進(jìn)入“樣樣條”對(duì)對(duì)話框，，如圖4.79所示。。在該對(duì)話話框中，，系統(tǒng)提提供了下下面四種種樣條曲曲線的生生成方式式。根據(jù)極點(diǎn)點(diǎn)：是指指通過(guò)指指定樣條條曲線的的數(shù)據(jù)點(diǎn)點(diǎn)（即極極點(diǎn)），，使樣條條向各個(gè)個(gè)極點(diǎn)移移動(dòng)，但但并不通通過(guò)該點(diǎn)點(diǎn)，端點(diǎn)點(diǎn)處除外外。通過(guò)點(diǎn)：：是指利利用設(shè)置置樣條曲曲線的數(shù)數(shù)據(jù)點(diǎn)生生成曲線線，樣條條曲線通通過(guò)這些些定義的的數(shù)據(jù)點(diǎn)點(diǎn)。擬合：是是指使用用指定公公差將樣樣條與其其數(shù)據(jù)點(diǎn)點(diǎn)相“擬擬合”。。樣條不不必通過(guò)過(guò)這些點(diǎn)點(diǎn)。垂直于平平面：是是指以正正交于平平面的曲曲線生成成樣條。。即生成成的樣條條通過(guò)并并垂直于于平面集集中的各各個(gè)平面面。4.1.10藝藝術(shù)術(shù)樣條藝術(shù)樣條條是指通通過(guò)拖放放頂點(diǎn)和和極點(diǎn)，，并在定定點(diǎn)指定定斜率約約束的曲曲線。該該樣條曲曲線多用用于數(shù)字字化繪圖圖或動(dòng)畫畫設(shè)計(jì)，，與“樣樣條”曲曲線相比比，藝術(shù)術(shù)樣條可可以一般般由很多多點(diǎn)生成成。執(zhí)行“插插入”|“曲線線”|““藝術(shù)曲曲線”命命令（或或單擊曲曲線工具具欄中““藝術(shù)曲曲線”按按鈕），，進(jìn)入““藝術(shù)曲曲線”對(duì)對(duì)話框，，如圖4.95所示。。4.1.11規(guī)規(guī)律律曲線規(guī)律曲線線是指X、Y、、Z坐標(biāo)標(biāo)值按設(shè)設(shè)定的規(guī)規(guī)則變化化的樣條條曲線。。其主要要通過(guò)改改變參數(shù)數(shù)來(lái)控制制曲線的的變換規(guī)規(guī)律。如如控制螺螺旋樣條條的半徑徑，控制制曲線的的形狀，，控制““面倒圓圓”的橫橫截面，，對(duì)掃掠掠自由曲曲面特征征定義““角度規(guī)規(guī)律”或或“面積積規(guī)律””的控制制等。單擊“曲曲線”工工具欄中中“規(guī)律律曲線””按鈕，，彈出““規(guī)律函函數(shù)”對(duì)對(duì)話框，，如圖4.96所示。。4.1.12螺螺旋旋線螺旋線是是指一個(gè)個(gè)固定點(diǎn)點(diǎn)向外旋旋繞而生生成的曲曲線。具具有指定定圈數(shù)、、螺距、、弧度、、旋轉(zhuǎn)方方向和方方位的曲曲線，如如圖4.102所示。。常常使使用在螺螺桿、螺螺釘、彈彈簧等特特征建模模中。單擊“曲曲線”工工具欄中中的“螺螺旋線””按鈕，，進(jìn)入““螺旋線線”對(duì)話話框，如如圖4.103所示。。4.1.13文文本本在工程實(shí)實(shí)際設(shè)計(jì)計(jì)過(guò)程中中，為了了便于區(qū)區(qū)分多個(gè)個(gè)不同零零件，通通常采取取對(duì)其進(jìn)進(jìn)行刻印印零件編編號(hào)方法法。另外外對(duì)某些些需要特特殊處理理的地方方，一般般添加文文字附加加說(shuō)明。。處于相相同的原原因，在在UG建建模過(guò)程程中，有有時(shí)也需需要使用用“文本本”命令令對(duì)模型型上添加加文字說(shuō)說(shuō)明。執(zhí)行“插插入”|“曲線線”|““文本””命令（（或單擊擊“文本本”按鈕鈕），進(jìn)進(jìn)入“文文本”對(duì)對(duì)話框，，如圖4.105所示示。在UGNX6中，系系統(tǒng)提供供了3種種創(chuàng)建文文本類型型，下面面分別介介紹。4.2曲曲線線操作曲線操作作是指對(duì)對(duì)已存在在的曲線線進(jìn)行幾幾何運(yùn)算算處理，，如曲線線偏置、、橋接、、投影、、合并等等。在曲曲線生成成過(guò)程中中，由于于多數(shù)曲曲線屬于于非參數(shù)數(shù)性曲線線類型，，一般在在空間中中具有很很大的隨隨意性和和不確定定性。通通常創(chuàng)建建完曲線線后，并并不能滿滿足用戶戶要求，，往往需需要借助助各種曲曲線的操操作手段段來(lái)不斷斷調(diào)整對(duì)對(duì)曲線做做進(jìn)一步步的處理理，從而而滿足用用戶要求求。本節(jié)節(jié)將介紹紹曲線操操作的常常用方法法。4.2.1偏偏置偏置曲線線是指對(duì)對(duì)已有的的二維曲曲線（如如直線、、弧、二二次曲線線、樣條條線以及及實(shí)體的的邊緣線線等）進(jìn)進(jìn)行偏置置，得到到新的曲曲線?？煽梢赃x擇擇是否使使偏置曲曲線與原原曲線保保持關(guān)聯(lián)聯(lián)，如果果選擇““關(guān)聯(lián)””選項(xiàng)，，則當(dāng)原原曲線發(fā)發(fā)生改變變時(shí)，偏偏置生成成的曲線線也會(huì)隨隨之改變變。曲線線可以在在選定幾幾何體所所定義的的平面內(nèi)內(nèi)偏置，，也可以以使用拔拔模角和和拔模高高度選項(xiàng)項(xiàng)偏置到到一個(gè)平平行平面面上，或或者沿著著指定的的“3D軸向””矢量偏偏置。多多條曲線線只有位位于連續(xù)續(xù)線串中中時(shí)才能能偏置。。生成的的曲線的的對(duì)象類類型與其其輸入曲曲線相同同。如果果輸入線線串為線線性的，，則必須須通過(guò)定定義一個(gè)個(gè)與輸入入線串不不共線的的點(diǎn)來(lái)定定義偏置置平面。。單擊“曲曲線”工工具欄中中“偏置置”按鈕鈕，進(jìn)入入“偏置置曲線””對(duì)話框框，如圖圖4.111所所示。同同時(shí)，所所選擇的的曲線上上出現(xiàn)一一箭頭，，表示偏偏置方向向。如果果向相反反的方向向偏移，，則單擊擊對(duì)話框框中的““反向””按鈕。。設(shè)置偏偏置方式式，并設(shè)設(shè)定相應(yīng)應(yīng)的參數(shù)數(shù)，單擊擊“確定定”即可可。4.2.2橋橋接橋接是指指在現(xiàn)有有幾何體體之間創(chuàng)創(chuàng)建橋接接曲線并并對(duì)其進(jìn)進(jìn)行約束束。可用用于光順順連接兩兩條分離離的曲線線（包括括實(shí)體、、曲面的的邊緣線線）。在在橋接過(guò)過(guò)程中，，系統(tǒng)實(shí)實(shí)時(shí)反饋饋橋接的的信息，，如橋接接后的曲曲線形狀狀、曲率率梳等，，有助于于分析橋橋接效果果。單擊“曲曲線”工工具欄中中的“橋橋接曲線線”按鈕鈕，進(jìn)入入“橋接接曲線””對(duì)話框框，如圖圖4.116所所示。4.2.3連連接該選項(xiàng)是指將所選選的多條曲線或邊邊連接成一條曲線線，其結(jié)果生成是是與原先的曲線鏈鏈近似的多項(xiàng)式樣樣條。利用該命令令可以方便快速的的創(chuàng)建樣條。一旦旦將某個(gè)對(duì)象轉(zhuǎn)換換成樣條后，就可可以更加自由地編編輯其形狀。單擊“曲線”工具具欄中的“連接曲曲線”按鈕，進(jìn)入入“連接曲線”對(duì)對(duì)話框，如圖4.121所示。在在該對(duì)話框中選擇擇需要連接的曲線線，設(shè)置完成后，，單擊“確定”按按鈕，完成連接曲曲線的創(chuàng)建，如圖圖4.122所示示。4.2.4鏡鏡像如圖創(chuàng)建的曲線為為對(duì)稱形式，通常常只需要?jiǎng)?chuàng)建其中中對(duì)稱的一側(cè)，然然后通過(guò)鏡像命令令完成另一側(cè)對(duì)稱稱曲線的創(chuàng)建。直線“插入””|“來(lái)自曲線集的的曲線”|“鏡像像”命令（單擊曲曲線工具欄中的““鏡像”按鈕），，進(jìn)入“鏡像曲線線”對(duì)話框，如圖圖4.123所示示。利用該對(duì)話框，選選擇需鏡像的曲線線，然后選擇鏡像像平面，單擊“確確定”按鈕完成曲曲線鏡像操作，如如圖4.124所所示。4.2.5投投影投影是指將曲線或或點(diǎn)沿某一個(gè)方向向投影到已有的曲曲面、平面或參考考平面上。投影之之后，可以系統(tǒng)自自動(dòng)連結(jié)輸出的曲曲線，但是如果投投影曲線若與面上上的孔或面上的邊邊緣相交，則投影影曲線會(huì)被面上的的孔和邊緣所修剪剪。單擊“曲線”工具具欄中的“投影””按鈕，進(jìn)入“投投影曲線”對(duì)話框框，如圖4.125所示。4.2.6截截面該選項(xiàng)是指用指定定的面去與選定的的實(shí)體、表面、平平面和曲線相交創(chuàng)創(chuàng)建曲線或點(diǎn)。如如果面與曲線相交交則生成一個(gè)或多多個(gè)點(diǎn)。如果面與與平面、表面或?qū)崒?shí)體相交，則生成成截面曲線（可以以是直線、圓弧或或二次曲線）。如如果不能為指定的的對(duì)象和平面創(chuàng)建建截面曲線（或點(diǎn)點(diǎn)），系統(tǒng)將顯示示出錯(cuò)消息。執(zhí)行“插入”|““來(lái)自體集的曲線線”|“截面曲線線”命令（或單擊擊“曲線”工具欄欄中“截面曲線””按鈕，進(jìn)入“截截面曲線”對(duì)話框框，如圖4.131所示。4.2.7抽抽取該選項(xiàng)是指使用一一個(gè)或多個(gè)現(xiàn)有實(shí)實(shí)體的邊和表面生生成直線、圓弧、、二次曲線和樣條條等幾何體）。大大多數(shù)抽取曲線是是非關(guān)聯(lián)的，但也也可選擇創(chuàng)建關(guān)聯(lián)聯(lián)的等斜度曲線或或陰影輪廓曲線。。單擊“曲線”工具具欄中的“抽取””按鈕，進(jìn)入“抽抽取曲線”對(duì)話框框，如圖4.138所示。在該對(duì)話框中，系系統(tǒng)提供了6種抽抽取曲線方式，下下面分別介紹。4.2.8相相交該選項(xiàng)是指利用兩兩個(gè)幾何對(duì)象相交交，生成相交曲線線。執(zhí)行“插入””|“來(lái)自體集的的曲線”|“相交交”命令（或單擊擊“曲線”工具欄欄中“相交曲線””按鈕，打開“相相交曲線”對(duì)話框框。如圖4.145所示。下面舉例介紹相交交曲線的操作過(guò)程程。4.3編輯曲曲線在曲線創(chuàng)建完成后后，一些曲線之間間的組合并不滿足足設(shè)計(jì)需求，這就就需要用戶根據(jù)設(shè)設(shè)計(jì)要求，通過(guò)各各種編輯曲線方式式來(lái)修改調(diào)整曲線線。本節(jié)就對(duì)一些些常用編輯曲線的的方式進(jìn)行介紹。。4.3.1編編輯全部曲線該選項(xiàng)用于打開所所有曲線編輯的對(duì)對(duì)話框。執(zhí)行“編編輯”|“曲線””|“全部”命令令（或單擊“編輯輯曲線”按鈕），，進(jìn)入“編輯曲線線”對(duì)話框和“跟跟蹤條”，如圖4.149和圖4.150所示。。4.3.2編編輯曲線參數(shù)該選項(xiàng)是指利用直直線、圓/圓弧和和樣條的參數(shù)化設(shè)設(shè)置來(lái)編輯修改曲曲線的形狀和大小小。單擊“編輯曲線””工具欄中的“編編輯曲線參數(shù)”按按鈕，進(jìn)入“編輯輯曲線參數(shù)”對(duì)話話框和“跟蹤條””，如圖4.151和圖4.152所示。4.3.3修修剪曲線修剪曲線是指根據(jù)據(jù)指定的用于修剪剪的邊界實(shí)體和曲曲線分段來(lái)調(diào)整曲曲線的端點(diǎn)?？梢砸孕藜艋蜓由熘本€線、圓弧、二次曲曲線或樣條，也可可以修剪到（或延延伸到）曲線、邊邊緣、平面、曲面面、點(diǎn)或光標(biāo)位置置，還可以指定修修剪過(guò)的曲線與其其輸入?yún)?shù)相關(guān)聯(lián)聯(lián)。當(dāng)修剪曲線時(shí)時(shí)，可以使用體、、面、點(diǎn)、曲線、、邊緣、基準(zhǔn)平面面和基準(zhǔn)軸作為邊邊界對(duì)象。單擊“編輯曲線””工具欄中的“修修剪曲線”按鈕，，進(jìn)入“修剪曲線線”對(duì)話框，如圖圖4.160所示示。4.3.4修修剪拐角該選項(xiàng)主要用于兩兩條不平行的曲線線在其交點(diǎn)形成拐拐角?？梢允窍嘟唤磺€，也可以是是不相交曲線。單單擊“編輯曲線””工具欄中“修剪剪拐角”按鈕，彈彈出“修剪拐角””對(duì)話框，用戶利利用該對(duì)話框提示示選取需要修剪的的曲線。修剪拐角時(shí)，移動(dòng)動(dòng)鼠標(biāo)，使選擇球球同時(shí)選中欲修剪剪的兩曲線，且選選擇球中心位于欲欲修剪的角部位，，單擊鼠標(biāo)左鍵，，系統(tǒng)會(huì)彈出“修修剪拐角”確認(rèn)對(duì)對(duì)話框，如圖4.165所示。單單擊“是”選項(xiàng)，，完成修剪拐角操操作，如圖4.166所示。4.3.5分分割曲線該選項(xiàng)用于將曲線線分割為多段獨(dú)立立的曲線段。所創(chuàng)創(chuàng)建的每個(gè)分段都都是單獨(dú)的實(shí)體，，并且與原始曲線線使用相同的線型型。新的對(duì)象和原原始曲線放在同一一圖層上。分割曲曲線是非關(guān)聯(lián)操作作，如果對(duì)樣條曲曲線執(zhí)行分割曲線線操作，則樣條的的定義點(diǎn)將被刪除除。單擊“編輯曲線””工具欄中的“分分割曲線”按鈕，，進(jìn)入“分割曲線線”對(duì)話框，如圖圖4.168所示