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教材第3章曲线功能


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第 3 章 曲线功能

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第 3 章 曲线功能
本章主要内容:
曲线功能简介 绘制基本曲线 绘制高级曲线 曲线编辑 曲线操作

3.1 曲线功能简介
UG 软件主要是三维实体建模的, 但曲线功能在其 CAD 模块中

应用的非常广泛。 有些实体需要通 过曲线的拉伸、旋转等去操作构造特;也可以用曲线创建曲面进行复杂实体造型;在特征建模过程中, 曲线也常用作建模的辅助线(如定位线等) ;另外,建立的曲线还可添加到草图中进行参数化设计。 一般曲线的功能分两大部分,基本曲线的生成和曲线的编辑,图 3-1 所示的就是两种操作的工具 条,同样也可以在【Insert 插入】下拉在单中的【Curve 曲线】和【Curve From Curve 曲线中的一条曲 线】 【Curve From Bodies 体的曲线】三个子菜单来完成。相应得工具条有曲线、曲线编辑、直线和圆 弧三个

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图 3-1 曲线功能工具条及下拉菜单

3.2 绘制基本曲线
点击工具栏中的 按钮或者菜单下【Insert 插入】→【Curve 曲线】→【Basic Curve 基本曲线 s

基本曲线】命令,系统会出现如图 3-2 的【Basic Curve 基本曲线】对话框,

图 3-2 【Basic Curve 基本曲线】对话框

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这个对话框中包含了绘制直线、圆弧、圆形、倒圆角、修剪曲线和编辑曲线参数的功能。本节将 介绍三种曲线创建,其它功能将在曲线编辑中介绍。

3.2.1 创建直线
在【Basic Curve 基本曲线】对话框中单击 按钮, 【Basic Curve 基本曲线】对话框则显示为如图 3-2 所示的直线功能界面。 同时在主窗口的下方弹出如图 3-3 的对话框, 在这个对话框中可以输入直线 段点的坐标也可以输入角度和长度。

图 3-3 直线文本框 创建直线的方法有多种,不同的方法对应的操作步骤会有所不同。下面介绍直线的几种常用创建 方法。 1. 过两点创建直线 过两点创建直线有以下两种方式: 单击 Point Method 选项右侧箭头, 利用弹出的点构造器分别在绘图区中选取直线的起始点和终点。 直接在绘图区下方工具栏的 XC、YC、ZC 文本框中输入坐标值来设定直线的起始点和终点。 例如,我们工具栏的文本输入框创建两点坐标分别为(100,20) (0,20)的直线,我们现在图 3-3 的文本框中 XC 栏输入 100,YC 栏输入 20,ZC 栏输入 0;然后按回车,图形窗口中就会出现如图 3-4 的点和一条不确定的线(线的另一端点在鼠标上,只有给出另一点后才成为一条完整的线) ,然后 我们再在上文本框中 XC 栏输入 0,YC 栏输入 20,ZC 栏输入 0。在回车直线就做完了如图 3-5。

图 3-4 第一步 图 3-5 第二步 2. 过一点创建水平线或垂直线 这种方法先要设定系统参数,首先点击【Preference】→【Sketch】打开如图 3-7 的【草图参数】 对话框,在对话框中的 Snap Angle 栏中输入设定的度数(比如 10°)再点击 OK 完成设定。然后单击 【Basic Curve 基本曲线】对话框中的 Point Method 选项右侧箭头,用弹出的点构造器指定直线的起始 点,我们这里用 Inferred Point 选项在图上点击一点作为起始点。 (也可以直接在绘图区下方工具栏的 XC、YC、ZC 文本框中输入坐标值设定直线的起始点) 。接着设定第二个点(此时,Point Method 选 项应设定为 Inferred Point) ,第二个点的选定位置若在水平线或垂直线的正负 Snap Angle 内(即正负 10°内) ,则系统将创建一条通过起始点的水平或垂直线。图 3-6 所示的是这种方法的垂直方向图例水 平方向也相同。

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图 3-6 示例

图 3-7 【草图参数】对话框 3. 过一点创建与 XC、YC 或 ZC 轴平行的直线 利用点构造器选取一点或工具栏的 XC、YC、ZC 文本框设定直线的起始点此时出现不确定的线, 然后单击直线对话框中 Parallel to 选项组中欲平行的坐标轴选项如图 3-8,再在图 3-3 工具栏的长度文 本框中输入直线的长度再点击回车,即可创建一条平行于指定坐标轴的直线如图 3-9。

图 3-8 选定欲平行的坐标轴

图 3-9 示例 4. 过一个点,创建与 XC 轴夹一定角度的直线 在工具栏的 XC、YC、ZC 文本框设定直线的起始点如(0,0) ,接着在工具栏的斜角、长度文本 框中输入角度值及直线的长度,即可创建一条与 X 轴夹一定角度的直线。这里的角度是按逆时针与 XC 轴成的角度。图 3-10 所示为这种方法的图例。 5. 过一个点,创建与存在直线夹一定角度的直线 要创建与参考直线成一定角度的直线,利用点构造器或工具栏设定直线的起始点,再选择欲与之 平行、垂直或成一定夹角的参考直线。移动鼠标,系统会交替显示参考直线的平行线、垂直线或与之 夹一定角度等方向线,然后在图 3-3 的角度文本框中输入与参考线的夹角,按回车。图 3-11 为这种方 法的示例。

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图 3-10 第一步 图 3-11 第二步 6. 过一个点创建与曲线相切或垂直的直线 首先选择欲与之相切(垂直)的曲线后,然后会出现如图 3-12 的与所选曲线相切(垂直)的一条 橡皮筋,它的第一点在曲线上,若切点(垂点)方位不对,可移动鼠标至正确的切点(垂点)方位, 然后选择正确的第二点就可以了。

图 3-12 示例 7. 创建与一曲线相切,又与另一曲线相切或垂直的直线 选择欲与之相切的第一条曲线后,出现如图 3-12 的与所选曲线相切的一条橡皮筋,然后再选择欲 与之相切或垂直的第二条曲线,这时橡皮筋在与曲线相切同时与直线相平行或相垂直的几种情况间相 变换,接着在工具栏的 Length 文本框中输入直线的长度,或直接在绘图区中选取一个点,以其在所创 建直线方向上的投影点作为新直线的终点。图 3-13 为这种方法的示例。

图 3-13 示例

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8. 创建夹角的角平分线 先点击直线 A,在点击直线 B(这两条直线不能平行) ,这时出现以两条交线的交点为顶点的两条 直线的角平分线这种线有四种如图 3-14,移动鼠标确定角平分线的方向,再在图 3-3 的文本框的长度 中输入长度值或设定一个点作为角平分线的终点,则系统以两不平行直线的交点作为角平分线的起始 点,以设定的直线长度或终点来创建角平分线。

图 3-14 角平分线 图 3-15 平行西线的中线 9. 创建两平行直线的中线 先后点击两条平行直线,这时在平行线之间的左端点出现一条直线如图 3-15,这天直线与直线平 行,然后再在工具栏的 Length 文本框中输入直线的长度,系统则会创建按照给定长度创建这两条平行 线的中线。 10. 过一点创建表面的法线 利用点构造器或图 3-3 的工具栏文本框设定直线的起始点后, 再点击点构造器里的面选择方式 (即 点击 图标)这是鼠标移动到那个表面那个表面就改变颜色,点击要垂直的表面,则系统会在设定

的起始点和直线与选定表面的垂足之间创建表面的法线。图 3-16 和图 3-17 所示的是这种方法的图例。

图 3-16 第一步 图 3-17 第二步 11. 创建一直线的偏移线 先取消图 3-2【Basic Curve 基本曲线】对话框中的 String Mode 复选项,接着选择要偏置的直线, 然后在图 3-3 工具栏的偏距文本框中输入偏移线与所选直线的距离再点击回车,系统即可生成原直线 的偏移线(等长平行线) 。偏移的方向与选择球(即工作窗口中的鼠标)的选择位置有关,即选择球选 择直线时,偏向哪一边则往哪边偏移。 对话框中其他各功能选项现在说明如下: Unbounded (不限制边界) 如果选中该复选框,则创建的直线将沿着起点与终点的方向直至绘图区的边界。 Delta (增量) 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,分别在绘图区下

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方的 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。 Point Method (点选择方法) 利用该下拉列表,用户可以选择不同的捕点方式,这些图标的用途在上一章的点构 造器中 已经说明了这里不再介绍。 String Mode (连续模式) 如果选中该复选框,则创建直线时系统会自动抓取上一条直线的端点作为起点,继续创建下 一条直线。 Break String (中断连续模式) 单击该按钮后,系统在创建直线时则不会自动抓取上一条直线的端点,用户可以在绘图区中 的任何位置创建下一条直线。 Lock Mode (锁定模式) 单击该按钮后, 新创建的直线会平行或垂直于选定的直线, 或者与选定的直线有一定的夹角。 Unlock Mode (变动模式) 单击 Lock Mode 后,该选项就变为了 Unlock Mode 按钮。在该模式下,系统将锁定模式变换 为变动模式,则移动鼠标,可在平行于选定直线、垂直于选定直线或与选定直线夹一定角度 等方向中,选择一个方向来创建直线。 Parallel to XC、YC、ZC (平行于 X、Y、Z 轴) 单击该选项组中的相应按钮,则创建的直线将平行与选定的坐标轴。 Original (原先的) 选中该单选按钮后,新创建平行线的距离由原先选择的曲线算起。 New (新选择的) 选中该单选按钮后,新创建平行线的距离由新选择的曲线算起。 Angle Increment (角度增量) 如果用户设置了角度增量值,则系统会以角度增量值方式创建直线。角度增量值方式仅在 Point Method 为 Inferred Point 时才有效。

3.2.2 创建圆弧
在图 3-2 对话框中单击 按钮,对话框则变为为如图 3-18 所示的【圆弧功能界面】 。

图 3-18 【圆弧功能界面】 同时图 3-3 的对话框变成如图 3-19 的样子。

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图 3-19 对话框中 Full Circle (全圆) 如果选中该复选框,则创建圆弧时,系统会以全圆的形式显示该圆弧。该复选框是在 String Mode 复选项取消时才激活的。 Alternate Solution (替换) 当选择了绘图区中的两点后,单击该按钮,则系统会显示与没有单击该按钮时创建圆弧互补 的那段圆弧。 常用的圆弧创建方法一般有 5 种,下面分别加以说明。 21.按起点、中点、弧上之点方式画圆 先选定图 3-18 对话框中的 Start,End,Point,on,Arc 选项,然后在窗口上点击点作为圆弧起点, 再点击一点作为圆弧的终点, 这时如图 3-20 所示圆弧变成一条橡皮筋在鼠标拖动下不断变化自己的曲 率,然后再点击一点作为圆弧上的一点,就完成了如图 3-21 的圆弧。

图 3-20 第一步 图 3-21 第二步 2) 按圆心、起点、终点方式绘制圆弧 同样先选定图 3-18 对话框中的 Center,Start,End 选项,然后在窗口上点击点作为圆弧中心点, 再点击一点作为圆弧的起始点, 这个时候如图 3-22 所示圆弧为一可变圆弧, 在点击一点作为终点如图 3-23 就完成了。

图 3-22 第一步 图 3-23 第二步 3)与曲线相切圆弧 先将图 3-18 对话框中的 Start,End,Point,on,Arc 选项选上,然后分别点击两个点作为圆弧的起 点和终点,接着鼠标再点击欲相切的圆弧,这样所生成的圆弧就和原曲线相切。图 3-24 为这种方法绘 制示例。

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4)与直线相切圆弧 先将图 3-18 对话框中的 Start,End,Point,on,Arc 选项选上,然后分别点击两个点作为圆弧的起 点和终点,接着鼠标再点击欲相切的直线,这样所生成的圆弧就和原直线相切。图 3-25 为这种方法绘 制示例。

图 3-24 与圆弧相切 图 3-25 与直线相切 5)除以上 4 种方式外,还可直接在图 3-19 工具栏的 XC、YC、ZC 文本框中输入圆心坐标, 在半径或直径文本框中输入半径或直径值,在起始圆弧角和终止圆弧角文本框中分别输入起始圆弧角 和终止圆弧角,则系统也能按给定条件创建圆弧。

3.2.3 创建圆
在图 3-2 的基本曲线对话框中点击 时图 3-3 的对话框和创建圆弧的相同。 按钮,对话框变为为如图 3-26 所示的【圆形功能界面】 。同

图 3-26 【圆形功能界面】 【圆形功能】对话框中与其他对话框相比简单了不少,其中 Multiple Positions 选项时用来复制与 前一个圆相同的多个圆,打开该选项以后,只要给定个圆的圆心位置,则可复制与前一圆相同的多个 圆。生成圆方法有许多种,现在讲解一下几种常用方法。 1. 圆心、圆上一点方式

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先用点构造器在屏幕上生成一点作为圆心点, 然后拖动鼠标就可发现以刚才点为圆心不确定的圆, 如图 3-27,然后在用点构造器在确定一点作为圆上的点这样就确定一个圆,半径是两点之间的距离如 图 3-28。

图 3-27 第一步 图 3-28 第二步 2. 圆心、半径或直径方式 首先在图 3-19 工具栏的 XC、YC、ZC 文本框中输入圆心坐标,在半径或直径文本框中输入半径或 直径值,然后回车就可以了。

3.2.4 创建关联直线
【Insert 插入】→【Curve 曲线】→【Line 直线】

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3.2.4 创建关联圆弧

【Insert 插入】→【Curve 曲线】→【Arc 圆弧】

3.3 绘制高级曲线 3.3.1 创建点或点集
1.创建点
点击菜单下【Insert 插入】→【Datum/Point 基准/点】→【Point 点】命令或者点击 Curve 工具

栏中的

按钮,就会弹出【插入点】对话框,

为关联点,插入的点和选择的对象有关联关系。 为非关联点。

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我们可以在对话框的文本框中输入坐标值,从而且顶点的位置,也可以在图形窗口中用选点方式 直接指定一点来确定点的位置。具体点构造器的使用我们在前面已经讲过了,这里就不再讲解了。

2.创建点集
点击菜单下【Insert 插入】→【Datum/Point 基准/点】→【Point Set 点集】命令或则点击 Curve 工具栏的 就会出现如图 3-29 的【点集】对话框,上面提供了 9 种生成点的方法。

图 3-29 【点集】对话框 1. Points on Curve(曲线上点) 这种方法主要用于在曲线上创建点群。单击 Points on Curve 按钮后,系统会弹出如图 3-30 所示的 【Points on Curve】对话框。

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图 3-30 【Points on Curve】对话框 这是提示要我们选择曲线,我们选择以后,在完成图 3-30 中的设置以后,点击 OK 就可以在所选的曲 线上设定要求的点了,对话框中有几种选项: 22.Number Of Points (点数) 该文本框用于设置点的数量。 23.Start Percentage (起始百分比) 以曲线的百分比来设置创建点群的起始位置。 24.End Percentage (终止百分比) 以曲线的百分比来设置创建点群的终止位置。 25.Select New Curve (选择新曲线) 单击该按钮,可以在不退出当前对话框的情况下选取新的曲线来创建点群。 在 Spacing Method 中有几种曲线生成点的间隔方法, Equal Arc Length (等弧长) 等弧长方式就是在点集的起始点和结束点之间按点间等弧长来创建指定数目的点集。比如我 们在图 3-30 的对对话框状态下点击图中要创建点集的曲线, 在确定点集的数目文本框中输入 3,最后输入起始点和结束点在曲线上的位置(即占曲线长的百分比,如起始点输入 0,结束 点输入 100,就表示起始点就是曲线的起点,结束点就是曲线的终点)再点击 OK,就生成 了图 3-31 所示的曲线上的点。

图 3-31 等弧长方式 Equal Parameters (等参数) 等参数方式创建点群时,步骤基本与等弧长方式相同,只是系统会以曲线的曲率大小来分布 点群的位置,曲率越大,产生点的距离越大,反之则越小。我们在图 3-30 的对话框中将点的 数量变为 10,再点击 OK 就生成图 3-32 的曲线上的不等距分布的点。

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图 3-32 等参数方式 Geometric Progression (几何级进) 在几何级进这种方式下,Points on Curve 对话框中会多一个 Ratio(比例)的文本框。在设置 完其他参数的值后,还需要指定一个比例值,它用来确定点集中彼此相邻的后两点之间的距 离与前两点距离的倍数。我们这里设定生成 5 个点,并将比率设为 0.8,点击 OK 就生成图 3-33 曲线点。

图 3-33 几何级进方式 Chordal Tolerance (弧弦误差) 在弧弦误差这种方式下,Points on Curve 对话框中只有一个 Chordal Tolerance 文本框。用户 需要给出弧弦误差的大小,在创建点群时系统会以该弧弦误差的值来分布点群的位置。弧弦 误差值越小,产生的点数越多,反之则越少。我们将文本框中的误差值设为 0.005 在选择曲 线,然后点击 OK,结果如图 3-34。

图 3-34 弧弦误差方式 Incremental Arc Length (递增弧长) 在递增弧长这种方式下,Points on Curve 对话框中也只有一个 Arc Length 文本框。用户需要

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给出弧长的大小,在创建点群时系统会以该弧长大小的值来分布点群的位置,而点数的多少 则取决于曲线总长及两点间的弧长。具体方法如图 3-35。

图 3-35 递增弧长方式 2. Add Points to Curves (曲线上加点) 这种方法是利用一个或多个放置点向选定的曲线作垂直投影, 在曲线上生成点集。 单击 【Points on Curve】对话框的 Add Points to Curves 按钮后,系统会出现图 3-36 的对话框,提示用户选取曲线我们 可以点击多条曲线选择完成以后点击 OK 然后出现点构造器对话框要求我们选取放置点的位置。点击 以后生成结果如图 3-37。

图 3-36 【Add Points to Curves】

图 3-37 3.Point at Curve Percentage (曲线上百分点) 这种方法是通过曲线上的百分比位置来确定一个点的。单击【Points on Curve】对话框的 Point at Curve Percentage 按钮后,系统会提示用户选取曲线和在【Curve Percentage】对话框中设置曲线的百分 比,然后我们输入要生成点的百分比,然后选择曲线,点击 OK 就可以了。具体方法见图 3-38。

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图 3-38 曲线上百分点 4.Spline Defining Points(样条曲线定义点) 这种方法是利用绘制样条曲线时的定义点来创建点集的,也就是我们在绘制样条曲线的时候,我 们一般会先输入一些点通过这些点来绘制曲线,那么我们再用这个选项来创建点集的时候实际上就是 把原来的点调出来。单击【Points on Curve】对话框的 Spline Defining Points 按钮后,系统会出现对话 框提示用户选取曲线,选取曲线以后系统会根据这条样条曲线的定义点来创建点集。图 3-39 就是对话 框和绘制后的点集。

图 3-39 样条曲线定义点 5.Spline Kont Points (样条曲线的结点) 这种方法是利用样条曲线的节点来创建点集的。 单击 【Points on Curve】 对话框的 Spline Kont Points 按钮后,系统会提示用户选取曲线,然后根据这条样条曲线的节点来创建点集。这个功能与 4 的功能 有些类似结果效果如图 3-40。

图 3-40 样条曲线的结点 6.Spline Poles (样条曲线的极点) 这种方法是利用样条曲线的控制点来创建点集的。 单击 Points on Curve 对话框的 Spline Poles 按钮 后,系统会出现如上例的对话框提示用户选取曲线,点击曲线以后系统根据这条样条曲线的控制点来 创建点集。图 3-41 所示的例子中,在样条曲线上产生了 7 个控制点。

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图 3-41 样条曲线的极点 7.Points on Face (面上点) 这种方式主要用于在表面产生点群。单击【Points on Curve】对话框的 Points on Face 按钮后,系 统会提示用户选取表面的对话框,点击要生成点的平面,接着弹出如图 3-42 所示的【Points on Face】 对话框。

图 3-42 【Points on Face】对话框 Number on Points 选项组用于设置表面上点群的点数, 其点群分布在表面分为 U 行和 V 列共 UxV 个,U 和 V 文本框中分别输入在这两个方向上的点数。 Bounds 选项组用于设置点群的边界,其设置方是有两种: Diagonal Points (对角点) 此选项以对角点方式来限制点群的分布范围。选取该选项时,系统会提示用户在绘图区中选 取一点为对角点的第一点,完成后在选取另一对角点,这样就以这两点为对角点设置了点群 的边界。图 3-43 所示就是这种方式的例子。

图 3-43 Diagonal Points 方式创建点群

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Percentages (百分比点) 此选项以表面参数百分比的形式来限制点群的分布范围。选取该选项时,用户在【Points on Face】对话框的 Umin、Umax、Vmin 和 Vmax(即 U、V 方向上的最小和最大百分比)文本 框中分别输入相应数值来设定点集相对于选定表面 U、V 方向的分布范围。 图 3-44 所示就是 这种方式的例子。

图 3-44 Percentages 方式创建点群示意图 8. Point at Face Percentage (曲面百分比点) 这种方式通过设定点在选定表面的 U、V 方向的百分比位置来创建该表面上的点群。单击【Points on Curve】对话框的 Point at Face Percentage 按钮后,系统着弹出如图 3-45 的【Face Percentage】对话 框,用户应在在 U、V 百分比文本框中分别输入设定的值来创建指定位置的点。图 3-46 所示的就是这 种方式的例子。

图 3-45 【Face Percentage】对话框

图 3-46 Point at Face Percentage 方式创建点群示意图 9. Face(B-Surface) Poles (表面(B—曲面)极点) 这种方式主要以表面(B-曲面)控制点的方式来创建点群。单击【Points on Curve】对话框的

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Face(B-Surface) Poles 按钮后,系统要求用户选择相应的 B-曲面,这样就会产生与 B-曲面控制点相应 的点集。图 3-47 所示的就是这种方式的例子。

图 3-47 Face(B-Surface) Poles 方式创建点群示意图 10. Group Points-Off (建立群组) 该选项主要用于设置产生的点群是否需要以组群化的方式建立。如果打开该设置,则产生的点群 会有相关的性,即如果删除了具有组群化属性点群中的一个点,那么全部的点群也会被删除。

3.3.2 创建正多边形
1.创建矩形 单击工具栏中 按钮或点击菜单下【Insert 插入 】→【Curve 曲线 】→【Rectangle 矩形】命令时, 系统会进入矩形创建功能。这时系统会弹出的【点构造器】对话框,提示用户指定矩形的第一个角点 位置点,这时,拖动鼠标。画面上就出现不确定矩形。然后再构造第二个角点的位置点,再点击 OK, 这样系统将完成一个矩形的创建。图 3-48 和图 3-49 所示为创建矩形的示意图。

图 3-48 第一步 2.创建正多边形 在工具栏中单击

图 3-49 第二步

按钮或点击菜单下【Insert 插入】→【Curve 曲线】→【Polygon】命令

时,系统会弹出如图 3-50 所示的【设定正多边形个数】对话框。这里需要用户来设置创建多边形的边 数

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图 3-50 【设定正多边形个数】对话框 点击 OK 后系统会弹出图 3-51 的创建多边形时【半径定义方式】的对话框。在这里一共给用户提 供了三种半径定义的方式。

图 3-51 【半径定义】方式 1. Inscribed Radius (内切圆半径) 此方法是用正多边形的内切圆来创建多边形。 单击该选项时, 系统弹出图 3-52 多边形设置对话框, 分别在 Inscribed Radius 和 orientation Angle 文本框中输入内切圆半径及方位角度数后,点击用出现弹 出的点构造器对话框设置正多边形的中心即可。图 3-53 所作结果示例。

图 3-52 多边形设置

图 3.53 内切圆半径作图示例 2. Side of Polygon (多边形的边) 此方法是用多边形的边长和方位角来定义多边形。 单击该选项后, 系统会弹出如图 3-54 所示的 【设 置】对话框,分别在 Side 和 Orientation Angle 文本框中输入正多边形的边长及方位角度数后,点击用 出现弹出的点构造器对话框设置正多边形的中心即可。图 3-55 为所作结果示例

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图 3-54 多边形设置 3. Circumscribed Radius (外切圆半径) 此方法使用外接圆创建多边形。单击该选项后,系统弹出其图 3-56 的【设置】对话框,分别在 Circle Radius 和 Orientation Angle 文本框中输入外接圆半径及方位角度数后, 点击用出现弹出的点构造 器对话框设置正多边形的中心即可。图 3-57 所示的是这种方式的示例。

图 3-6 多边形设置

图 3-55 边长作图示例

图 3-57 外接圆作图示例

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3.3.3 创建样条曲线
1.一般样条曲线 样条曲线是,通过多项式曲线和所设定的点,来拟合曲线。单击工具图标栏中 按钮或点击菜

单下【Insert 插入 】→【Curve 曲线】→【 Spline 样条线】命令时,系统会弹出如图 3-58 所示的【样 条曲线创建方式】的对话框。

图 3-58 【样条曲线生成方式】 系统中共提供了如图的四种生成样条曲线的方式,下面分别介绍一下这四种创建样条曲线的方 式。 1. By Poles (以极点生成曲线) 该选项是通过设定样条曲线的各控制点来生成一条样条曲线。控制点的创建方法一般有两种:使 用点构造器定义点和从文件中读取控制点。 单击该选项后,系统又弹出如图 3-59 所示的对话框,对话框中有几个功能选项。

图 3-59 【控制点创建样条曲线】对话框 33.Curve type (曲线类型) 该选项用于设定样条曲线的类型,包括了多节段和单一节段 2 种曲线类型: a) Multiple Segments (多节曲线) 即产生样条曲线时,必需与对话框中曲线阶数(Curve Degree)的设置相关。如曲线阶 数为 3 时,则必须设定 4 个控制点,才可建立一个节段样条曲线;若有 5 个控制点,则 可建立 2 个节段的样条曲线; b) Single Segment (单一节段) 当选中该复选框时,对话框中的 Curve Degree 及 Closed Curve 两个选项不被激活。此方 式只能产生一个节段的样条曲线。 34.Curve Degree (曲线阶数)

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该文本框用于设置曲线的阶数。用户设置的控制点数个数必须大于曲线阶数加,否则无法创 建样条曲线。 35.Closed Curve (封闭曲线) 该复选框用于设定随后生成的样条曲线是否封闭。选择该选项,所创建的样条曲线起点和终 点会在同一位置,生成一条封闭的样条曲线,否则生成一条开放的样条曲线。图 3-60 所示的 就是开放和封闭形式的样条曲线。

图 3-60 开放和封闭形式的样条曲线 36.Points From File 该选项可以从已有文件中读取控制点的数据。 比如我们要用点构造器来生成一个四阶样条曲线,我们先打开【样条曲线生成方式】对话框,点 击 By Poles 按钮,然后再出来的对话框设定四阶多节段不封闭然后点击 OK,过程如图 3-61

图 3-61 第 1 步大开样条曲线功能 然后就会出现点构造器,这时候我们就可以在图形里输入坐标点了,可以按需要不同用鼠标点取 或者用坐标输入至少五个点。如图 3-62 然后点击点构造器的 OK 键。

图 3-62 第二步 输入极点 这时系统弹出如图 3-63 对话框,点击 Yes 按钮就生成了如图的样条曲线。

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图 3-63 第三步 生成曲线 同样在点很多的情况下我们也可以用文件将点的坐标输入到系统中生成曲线, 比如要由坐标为 (0, 0,0) 、 (50,65,0) 、 (30,-2,0) 、 (80,-35,0) 、 (100,50,0)的点生成样条曲线,那么我们要下建 立一个如图 3-64 的 dat 文件,文件的格式为每一行分别为 X 坐标、Y 坐标、Z 坐标。数据之间用空格。

图 3-64 坐标值数据文件 做好以上文件以后,打开【样条曲线生成方式】对话框,点击 中点击 points from file 按钮,过程如图 3-65。

By Poles 按钮, 然后再出来的对话框

图 3-65 第一步 打开样条曲线功能 然后出现如图 3-66 的选取文件对话框, 在对话框里的文件路径里选择文件所在的文件夹然后再文 件名文本框中输入文件名称,点击确定。就生成了图 3-67 的结果曲线。

图 3-67 文件输入生成的样条曲线

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图 3-66 选取文件对话框 2. Through Points (用定义点生成样条曲线) 该选项是通过设置样条曲线的各定义点,生成一条通过各点的样条曲线,它与 By Poles (以极 点生成曲线)的最大区别在于生成的样条曲线通过各个控制点。单击该按钮后,系统弹出和图 3-61 相 似的 【控制点创建样条曲线】 对话框, 只是其中多了两个按钮选项 Assign Slopes (设置斜率) 和 Assign Curvatures(设置曲率) ,同样我们可以使用点构造器定义点和从文件中读取控制点两种方式来构建样 条曲线。单击 OK 后,系统会弹出如图 3-68 所示的【点群创建方式】的对话框。

图 3-68 【点群创建方式】对话框 这里一共有四种点群的创建方式,前三种方式均需在选择创建样条曲线功能前,预先定义好足够 多的点。下面分别介绍一下这四种点群创建方式。 37.Chain from All (全部链接) 本功能用于通过选择起点与终点间的点集作为定义点来生成样条曲线。单击该按钮后,系统提示 用户依次选择样条曲线的起点与终点,接着系统将自动辨别选择起点和终点之间的点集,并以此产生 样条曲线。 例如存在图 3-69 所示的点集,我们要在第一个和第六个之间生成一条样条曲线。

图 3-69 点集 先打开样条曲线生成方式对话框,点击 Through Points 按钮,然后再出来的对话框设定曲线的

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阶数然后点击 OK,然后再出来的对话框中点击 Chain from All 按钮。如图 3-70 所示。

图 3-70 第一步 点击并设定各功能 做完上一步以后系统就出现如图 3-71 的对话框,让用户分别选取点集的起始点和终止点,我们用 鼠标分别点取第一点和第六点,然后点击 OK。

图 3-71 第二步 选取各点 但选取完终止点后系统自动弹出对话框, 如图 3-72 对话框就是前面所提到的控制点创建样条曲线 对话框,在这个对话框中 Assign Slopes(设置斜率)和 Assign Curvatures(设置曲率)两个按钮选项 已经被打开。我们只需要点击 OK 就可以完成如图 3-73 的样条曲线了。

图 3- 72 第三步

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图 3-73 结果显示 对话框中两个功能选项说明如下: 38.Assign Slopes (设置斜率) 本功能是设置生成的样条曲线通过各定义点时的斜率, 来控制样条曲线的样子。 单击按钮后, 系统会弹出如图 3-74 所示的【定义斜率】对话框,让用户设置各定义点的斜率。在工作区窗 口直接用鼠标点击欲确定斜率的定义点后,再选择相应的斜率定义方式。选择的斜率定义方 式不同,随后的系统提示也会有所差异。用户根据系统提示,设定所选定义点的斜率。设定 完成后系统返回至上一对话框,可再根据实际情况,选择其中的其它选项进行曲率或样条曲 线的分析显示等选项的设置。 在 Assign Slopes 对话框中,给用户提供了六种斜率定义方式,下面分别说明这六种方式。 a) Automatic Slope (自动斜率) 选择该单选项时,系统将自动计算斜率作为所选定义点的斜率。 b) Vector Component (向量分量) 选择该单选项时,在其下方的 DXC、DYC、DZC 文本框中分别输入样条曲线在所选定 义点的切向量在 XC、YC、ZC 坐标轴方向的向量分量值,则系统以设定的切向量来定 义所选定义点的斜率。 c) Direction to Point (指向点) 选择该单选项时,需要用户设定一个方向点,则系统以所选定义点指向该方向点的矢量 来定义所选定义点的斜率。

图 3-74 【Assign Slope】对话框

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d) vector to Point (向量终点) 选择该单选项时,需要用户设定一点,则系统以所选定义点指向该点的矢量来定义所选定义点的 斜率。不过点的位置选取不同,将会影响样条曲线的形状。 e) Slope of Curve (曲线斜率) 选择该单选项时,再选择一存在曲线,则系统以所选曲线端点的斜率来定义所选定义点 的斜率。 f) Angle (角度) 选择该单选项时,在 Angle 文本框中输入角度值,则系统以该角度来定义所选定义点的 斜率。 在 Assign Slopes 对话框中还有其他一些选项,他们的作用分别是: g) Remove Slope (移去自定义斜率) 该选项用于移去自定义的斜率。在工作图区中选定了一定义点后。选择该选项便可移去 所选定义点的用户自定义斜率。 h) Remove All Slope (移去所有自定义斜率) 选择该选项,则可移去样条曲线中所有定义点的自定义的斜率。 i) Redisplny Data (重新显示数据) 选择该选项,在刷新画面后,可在工作图区中重新显示定义点、斜率、曲率及当前所选 定义点等信息。 j) Undo (撤销) 该选项在编辑样条曲线时,并处于修改定义点的斜率操作中激活。选择该选项,则撤消 当前修改斜率操作中的前一次改变斜率的操作。 通过设定斜率我们可以改变样条曲线,从而使样条曲线绘制成我们所预想的样子,比如图 3-75 所 示的样条曲线, 我们按同样的方法绘制不同的是我们在各定义点上设定曲率, 则绘制出来以后如图 3-75 所示。

图 3-75 设定斜率后生成的曲线 39.Assign Curvatures (设置曲率) 本功能是设置生成的样条曲线通过各定义点时的曲率,来控制样条曲线的样子。单击按钮以 后, 弹出如图 3-76 的对话框, 让用户定义曲线控制点的曲率。 用户选择欲确定曲率的定义点, 再选择相应的曲率定义方式,并设置所选定义点的曲率值,同理,还可选择其它定义点来设 定其曲率。曲率设定完成后,系统返上一对话框。用户可再根据实际情况,选择其中的其它 选项进行斜率或样条曲线的分析显示等设置。

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图 3-76 【Assign Curvature】对话框 在对话框中,系统提供两种曲率定义的方式下面分别加以说明。 a) Curvature of Curve (曲线曲率) 该选项主要用于以存在曲线的端点曲率,来定义所选定义点的曲率。选择该单选项,再 选择一存在曲线的端点,则系统自动以选定曲线的瑞点的曲率来定义所选定义点的曲 率。 b) Enter Radius (输入半径) 该选项主要通过设定所选定义点的曲率半径来定义其曲率。选择该单选项,在其下的 Radius 文本框中输入曲率半径值,即可定义所选定义点的曲率。 图 3-76 所示对话框中 Remove Curvature、Remove All Curvatures、Redisplay Data 和 Undo 等选项 分别与图 3-74 所示对话框中相似选项的功能及使用方法类似,只是此处是对曲率进行操作。图 3-77 是同样的几个点在设定曲率后绘制出样条曲线的样子。

图 3-77 设定曲率后生成的曲线 40.Chain within Rectangle 本功能是利用矩形框选择样条曲线的点集作为定义点来生成样条曲线。单击按钮后,系统出现如 图 3-78 的对话框提示用户定义矩形框对话框的第一角点和第二角点来选定点集, 选定以后又会出现图 3-79 的对话框来确定点集的起始点和终止点,则系统将自动辨别选择起点和终点之间的点集,并以此 产生样条曲线。

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图 3-78 确定矩形 图 3-79 确定起始终止点 这种功能似乎与 Chain from All 功能有些重复,但是起始点和终止点确定以后系统的识别是在矩 形框内的点集中识别的,这样避免了错误识别。具体操所见图 3-80 和图 3-81。

图 3-80 第一步 用举行选定点集

图 3-81 第二步 选定起始终止点绘制曲线 41.Chain within Polygon 本功能用于利用多边形选择样条曲线的点集作为定义点来生成样条曲线。单击该按钮后,系统提 示用户定义多边形的各顶点,接着在多边形选中的点集中选择样条曲线的起点与终点,则系统将自动 辨别选择起点和终点之间的点集,并以此产生样条曲线。它的操作步骤与前一种方式类似。 42.Point Constructor 本功能用于利用点构造器框定义样条曲线的各定义点来生成样条曲线。单击该按钮后,利用弹出 的点创建对话框设置各定义点后,系统将以这些定义点产生样条曲线。 3. Fit (拟合方式) 该选项是以拟合方式生成样条曲线。单击按钮后,将弹出如图 3-82 的【点群创建方式】对话框,

图 3-82 【点群创建方式】对话框 这里提供的 5 种方法定义点集的方法, 前四种方式前面已经介绍过了, 第五种方式 Points from File (文件中的点)可以从文件中读取点集坐标,这种方法前面也介绍过了这里不介绍了。定义点集后, 系统又弹出如图 3-83 所示对话框,用户可以选择拟合方式(Fit Method) ,并作好相应的设置设定,在 点集 OK,这样系统就会生成相应的样条曲线,并弹出对话框,其中显示出拟合的平均偏差和最大偏

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差。如图 3-84 和图 3-85 所示。

图 3-83 【Create Spline by Fit】对话框

图 3-84 【偏差显示】对话框

图 3-85 绘制拟合样条曲线 现将图 3-83 所示对话框中主要选项的作用说明如下: 43.Fit Method (拟合方式) 该选项组用于选择产生样条曲线的拟合方式。其中提供了如下 3 种拟合方式: a) By Tolerance (根据公差) 该方式用于根据样条曲线与数据点的最大许可公差生成样条曲线。选择该单选项后,在 对话框中间的 Curve Degree(曲线阶数) 、Tolerance(公差)文本框中分别输入曲线阶数 及样条曲线与数据点的最大许可公差来设置样条曲线。 b) By Segments (根据节段) 该单选项用于根据样条曲线的节段数生成样条曲线。选择该单选项后,在对话框中间的 Curve Degree(曲线阶数) 、Segments(节段数)文本框中分别输入曲线阶数及样条曲线 的节段数来设置样条曲线。 c) By Template (根据模板) 该单选项根据模板样条曲线,生成曲线阶数及结点顺序均与模板曲线相同的样条曲线。 选择该单选项后,系统提示用户选择模板样条曲线。

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44.Assign End Slopes(指定端点斜率) 该选项用于指定样条曲线起点与终点的斜率。 45.Change Weights(改变加权) 该选项用于设定所选数据点对样条曲线形状影响的加权因子。加权因子越大,则样条曲线越 接近所选数据点;反之,则远离。若加权因子为零,则在拟合过程中系统会忽略所选数据点。 选择该选项后,会出现对话框提示图形窗口点击择数据点,然后在弹出的对话框中的 Weight 文本框中输入该数据点的加权因子再点击 OK 即可。 4.Perpendicular to Planes 该选项是以正交于平面的曲线生成样条曲线。单击 Perpendicular to Plane 按钮后,先选择或通过 面创建功能定义起始平面,再选择起始点,接着选择或通过面创建功能定义下一个平面且定义建立样 条曲线的方向,然后继续选择所需的平面,完成之后确认,系统便可生成一条样条曲线。 2.由定义点/极点生成样条曲线 单击工具栏中 按钮或者点击菜单下【Insert 插入】→【Curve 曲线】→【Studio Spline 艺术样条】 命令,就会打开如图 3-86 的【艺术样条】对话框。本功能制作的结果一般的样条曲线生成类似,都有 定义点生成样条曲线,当时本功能生成曲线过程是交互式的,也就是你在点击定义点的同时,在图形 成口中,就显示了由你已经定义的点生成的一个不确定的样条曲线,同时还可以改变生成定义点的斜 率、曲率等约束。这样可以大大提高工作效率。在打开对话框时,同时在图形窗口下出现如图 3-87 的 点构造器工具栏。

图 3-86 【艺术样条】对话框

图 3-87 点构造器工具栏 如果我们要生成一条曲线,首先在对话框中应该设定曲线类型、阶数以及封闭性的参数,然后在 按

钮下,用点构造器生成定义点如图 3-88,如果想对刚生成的定义点进行斜率或曲率约束,那么在定义 点上点右键,这时干生成的定义点如图 3-89 所示,鼠标左键点击出现的三个图点,按住拖动即可以改 变斜率、曲率等约束。

图 3-88 第一步 生成定义点 图 3-89 第二步 改变约束 如果想删除刚定义的点,则在改点上右键选择删除,设定完所有点以后,点击 OK 即可如图 3-90。

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在部件导航器列表里出现相应特征

如果想移动样条上的定义点,选择该样条特征,双击或右键选择编辑则,然后由鼠标拖动要移动 的定义点即可如图 3-91。

图 3-90 结果曲线 图 3-91 移动定义点 对话框中几个选项进一步说明如下: 46.Assign Slope / Curvature (指定斜率/曲率) 在定义点上右键,可以对刚设定的点进行斜率或曲率设定。具体方式如图 3-92。

图 3-92 更改约束方式 47.Delete (删除) 在定义点上右键,选择删除选项可以删除选定的点或其上的约束。

3. 面上生成曲线 点击菜单下【Insert 插入】→【Curve 曲线】→【Curve on Surface】命令,就会打开如图 3-96 的 【面上曲线】对话框。本功能是与以往向面上投影生成面上曲线不同而是在面上直接生成样条曲线。 通过本功能可以生成阶跃面或弯面的控制切线或者定义特殊的修剪边。打开对话框后按钮 是自动

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激活的,此时提示选择要生成曲线的面。选定以后第二个按钮

自动激活,此时提示选择定一点,

首先我们应该设定各功能选项光滑、封闭曲线、距离误差、曲线拟合方式等,然后我们用鼠标在面上 点取要生成曲线的点,再选择点的同时,面上就会出现一个可移动的样条曲线如图 3-97,完成以后点 击 OK 即可。

3 图 3-96 【面上曲线】对话框

图 3-97 生成曲线 同样我们在生成曲线以后也可以在不退出对话框的情况下对曲线进行编辑即移动各定义点,点击 按 钮, 就进入编辑状态, 鼠标点击要移动的点拖动如图 3-98, 同样也可以将曲线拖动成封闭曲线如图 3-99。 对话框中其它功能与前面所讲的类似,这里就不再重复了。

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图 3-98 拖动定义点

图 3-99 拖动成封闭曲线

3.3.4 创建二次曲线
二次曲线是由截面截取圆锥所形成的截线,二次曲线的形状由截面与圆锥的角度而定,同时在平 行于 XC、YC 平面的面上由设定的点来定位 。一般常用的二次曲线包括圆形、椭圆、抛物线和双曲 线(如图 3-100)以及一般二次曲线。下面介绍各二次曲线的创建方法:

图 3-100 几种常见的二次曲线 1.椭圆 在工具 栏中点击 按钮或点击菜单下【Insert 插入 】→【 Curve 曲线 】→【 Ellipse 椭圆】命 令时,系统会弹出【点构造器】对话框,让用户其定椭圆的中心。点击确定中心以后点 OK 系统会弹 出图 3-101 所示的【Ellipse 设置】对话框。用户在相应的参数文本框中输入设定的数值,系统即能完 成创建椭圆的工作。

图 3-101 【椭圆设置】 对话框中的椭圆参数的意义分别如图 3-102 所示。

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图 3-102 椭圆参数的意义 比如我们要创建长半轴为 5 短半轴为 2 的完整椭圆,那么我们在长半轴的文本框中输入 5,短半轴的 文本框中输入 2,圆弧起始角中为 0,圆弧终止角中为 360,点击 OK,后就生成了椭圆。 2.创建抛物线 在工具栏中单击 按钮或点击菜单下【Insert 插入 】→【Curve 曲线】→【Parabola】命令时, 系统先【弹出点构造器】对话框,让用户确定抛物线的位置,接着就会弹出如图 3-103 所示的【抛物 线】对话框,用户确定有关抛物线的参数后,系统即可生成抛物线。

图 3-103 【抛物线】对话框 该对话框中各参数的含义如图 3-104 所示。

图 3-104 抛物线参数图 比如我们要做一个抛物线,点击 按钮后就会出现对话框,接下来的步骤如图 3-105、3-106、3-107

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所示。

3.创建双曲线 在工具栏中单击 按钮或点击菜单下【Insert 插入】→【Curve 曲线】→【Hyperbola】命令 时,同抛物线的创建相同系统先弹出【点构造器】对话框,让用户确定双曲线的中心位置,接着就会 弹出如图 3-108 所示的【双曲线】对话框,用户确定有关双曲线的参数后点击 OK,系统即可生成双 曲线。

图 3-108 【双曲线】对话框 该对话框中各参数的含义如图 3-109 所示。

图 3-109 双曲线参数图

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双曲线的绘制过程与抛物线相同,这里就不详细说明了。 4.创建一般二次曲线 在工具栏中单击 按钮或点击菜单下【Insert 插入】→【Curve 曲线】→【General Conic】命令时, 系统会弹出如图 3-110 所示的【二次曲线创建方式】的对话框。在这个对话框中提供了 7 种生成二次 曲线的方式。下面首先介绍一下与二次曲线生成有关的 Anchor(锚点)和 Rho 值的含义 48.Anchor (锚点) 它表示的是二次曲线两端点切线的交点,具体如图 3-111 所示。 49.Rho Rho 表示锚点到二次曲线两端点的距离与其在二次曲线上投影点到两端点距离的比值。当该 值小于 1/2 时,生成一椭圆或椭圆弧;当该值等于 1/2 时,生成一抛物线;当该值大于 1/2 时,则生成一双曲线。具体含义如图 3-111 所示。

图 3-110 【二次曲线创建方式】对话框

图 3-111 锚点和 Rho 的意义 接下来我们说明二次曲线的 7 种生成方式: 1.5 Points (5 点方式) 本方式是通过点构造器设定 5 个点,然后系统生成一个通过 5 个点。点击图 3-110 中的 5 Pionts 按钮,接着就会出现点构造器,用点构造器在图形窗口中设定 5 个点,点击 OK,就可以生成二次曲 线,具体过程见下各图。

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图 3-112 第一步 选取方式

图 3-113 第二步 构造 5 点

图 3-114 生成的结果 2.4 Points,1 Slope (4 点,1 斜率方式) 本方式是利用 4 个点和 1 个斜率来产生二次曲线。单击该按钮后,系统弹出点构造对话框,利用 点构造器对话框设定第一个点,马上就会弹出如图 3-115 的【设定斜率】对话框,设定第一点的斜率 后,又回到了点构造器对话框依次设定其它三个点,便可生成一条通过这四个设定点,且第一点斜率 为设定斜率的二次曲线。

图 3-115 【设定斜率】对话框 系统提供了四种斜率设定方法: Vector Components (向量分量) 、 Direction Point (方向点) 、 Slope of Curve (曲线斜率)和 Angle(角度) 。现在用图例说明这四种方式。 50.Vector Components (向量分量) 本选项是以向量分量作为二次曲线的斜率。 在如图 3-116 所示的图例中, 用户确定了 P1 点的 位置后, 系统会要求用户在向量分量的文本框中输入各分量的值, 此时就会以此向量作为 P1 点的斜率。然后依次选取 P2、P3 和 P4 点,系统就会生成二次曲线。

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图 3-116 向量分量方式 51.Direction Point (方向点) 本选项是以方向点的位置来定义二次曲线的斜率。在如图 3-117 所示的图例中,用户确定了 P1 点的位置后,系统会要求用户确定方向点的位置,此时就会以方向点的位置来定义 P1 点 的斜率。然后依次选取 P2、P3 和 P4 点,系统就会生成二次曲线。

图 3-117 向量分量方式 52.Slope of Curve (曲线斜率) 本选项是以另一曲线的斜率来定义二次曲线的斜率。在如图 3-118 所示的图例中,用户确定 了 P1 点的位置后,系统会要求用户选取一存在曲线的端点,此时就会该端点的斜率来定义 P1 点的斜率。然后依次选取 P2、P3 和 P4 点,系统就会生成二次曲线。

图 3-118 曲线斜率方式 53.Angle (角度)

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本选项是以角度值的方式来定义二次曲线的斜率。在如图 3-119 所示的图例中,用户确定了 P1 点的位置后,系统会要求用户输入角度的值,此时就会改角度值来定义 P1 点的斜率。然 后依次选取 P2、P3 和 P4 点,系统就会生成二次曲线。

图 3-119 角度方式 3.3 Points,2 Slope (3 点,2 斜率方式) 本方式是利用 3 个点和两个斜率来产生二次曲线。单击该按钮后,系统弹出【点构造器】对话框, 利用对话框设定第一个点,然后弹出【设定斜率】对话框设定第一点的斜率,然后回到【点构造器】 对话框依次设定其它两个点,设定的三点后同样弹出【设定斜率】对话框设定第三点的斜率,完成设 定以后便可生成一条通过这三个设定点,且第一点、第三点斜率分别为各自的设定斜率的一条二次曲 线。 4.3 Points,Anchor (3 点,锚点方式) 本方式是利用 3 个点和锚点来产生二次曲线。单击该按钮后,系统弹出【点构造器】对话框,利 用对话框依次设定曲线上的三个点,然后再设定一个锚点,便可生成一条通过这三个设定点,且其锚 点为设定锚点的一条二次曲线。 5.2 Points,Anchor,Rho (2 点,锚点,Rho 方式) 本方式是利用 2 个点和锚点并配合 Rho 值来产生二次曲线。单击该按钮后,系统弹出点构造器对 话框,利用对话框依次设定 2 个点,再设定锚点确定切线方向,然后出现图 3-120 的设定 Rho 值的对 话框,输入一个 Rho 值以确定二次曲线的形式,这样便可生成一条通过 2 个设定点,其锚点为设定锚 点,Rho 为设定值的一条二次曲线了。

图 3-120 设定 Rho 值的对话框 在确定 Rho 值是要注意它必须介于 0 和 1 之间(不包括 0 和 1) ,否则系统将显示错误信息。 6.Coefficients (系数方式) 本方式是利用设置二次方程的系数来产生二次曲线。 单击该按钮后, 在随之弹出如图 3-121 的 【设 2 2 定系数】对话框,在文本框中分别输入二次曲线的一般方程式 Ax +Bxy+Cy +Dx+Ey+F=0 中的 6 个系数 A、B、C、D、E 及 F,这样系统即会依照工作坐标原点的位置生成一条二次曲线。

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图 3-121 【设定系数】对话框 7.2 Points,2 Slope,Rho (2 点,2 斜率,Rho 方式) 本方式是利用 2 个点和 2 个斜率并配合 Rho 值来产生二次曲线。单击该按钮后系统弹出【点构造 器】对话框,利用对话框设定起始点,并在弹出的设定斜率对话框中设定起始点的斜率,然后设定终 点和终点的斜率,最后在设定 Rho 值对话框中输入一个 Rho 值,便可生成一条起点与终点为两个设定 点且斜率为设定斜率,Rho 值为设定值的一条二次曲线。

3.3.5 创建规律曲线
规则曲线就是 X、Y、Z 坐标值按设定规则变化的样条曲线。利用规则曲线可控制建模过程中某 些参数的变化规律,如螺旋线中螺旋半径变化的控制、曲线形状的控制、面倒圆截面的控制及在构造 自由曲面过程中的角度或面积的控制等。 单击工具栏中 按钮或者点击菜单下【Insert 插入】→【Curve 曲线】→【LawCurve 规律】命

令时,系统会弹出如图 3-122 的【规律子功能】对话框。用来定义 X、Y、Z 三个方向的变化规律。

图 3-122 【规律子功能】对话框 对话框中提供了 7 种规律子功能,他们分别说明如下: 1.Constant (常数) 本选项控制坐标或参数在创建曲线过程中保持常量。单击本按钮后,弹出的如图 3-123【规律控 制】对话框,在对话框的文本栏 Law Value 文本框中输入参数值即可即可确定所定义方向的规律。

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图 3-123 【规律控制】对话框 2.Linear (线性变化) 本选项控制坐标或参数在整个创建曲线过程中在某数值范围中呈线性变化。单击本按钮后,弹出 如图 3-124 所示对【规律控制】对话框,在话框中的 Start Value 及 End Value 文本框中输入变化规律的 数值控制范围,即起始值和终止值即可。

图 3-124 【Linear 规律控制】 3.Cubic (三次变化) 本选项控制坐标或参数在整个创建曲线过程中在某数值范围中呈三次变化。单击该本按钮后,弹 出的对话框同图 3-124 的相同。 在对话框中的 Start Value 及 End Value 文本框中输入变化规律的数值范 围,即起始值和终止值即可。 4.Value Along Spine-Linear (沿脊柱线线性变化) 本选项控制坐标或参数在沿一脊线设定两点或多个点所对应的规律值间呈线性变化。单击该选项 后,系统会提示选择一脊线,再利用点构造器设置脊线上的点, 最后在弹出来的对话框中的 Law Value 栏输入值即可。 5.Value Along Spine-Cubic (沿脊柱线三次变化) 本选项控制坐标或参数在沿一脊线设定两点或多个点所对应的规律值间呈三次变化。单击该选项 后,系统会提示选择一脊线,再利用点构造器设置脊线上的点, 最后在弹出来的对话框中的 Law Value 栏输入值即可。 6.By Equation (通过表达式变化) 本选项利用表达式来控制坐标或参数的变化。在使用该功能前,先要利用下拉菜单中【Tools】→ 【Expression】命令,设定表达式中变量及欲按变化规律控制的坐标或参数的函数表达式。然后单击该 选项后,在弹出的对话框的文本框中输入变量名,再在随后弹出对话框的文本框中输入在 X 上欲按规 律控制的坐标或参数的函数名,最后同样依次完成 Y 和 Z 上的设置即可。 7.By Law Curve 本选项利用存在的规则曲线来控制坐标或参数的变化。 选择该选项后, 先选择一存在的规则曲线, 再选择一条基线来辅助选定曲线的方向,也可以维持原曲线的方向不变。 在完成了 X、Y、Z 三个方向的规则方式定义以后,系统会弹出如图 3-125 所示的【规则曲线定位 方式】对话框来对将要生成的规律曲线进行定位。对话框中提供了规律曲线的 3 种定位方式,我们可 以选择其中的一种来对曲线进行定位,如果不选择这三种方式则可以在图 3-125 所示的对话框中直接 单击 OK,则系统将以当前坐标来定位规则曲线。下面分别说明三种定位方式:

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图 3-125 【规则曲线定位方式】 1.Define Orientation (定义 Z 轴和基点) 单击该选项后,系统将提示用户选取一条直线,并以该直线的选取点与其距离最近的端点的方向 为 Z 轴的正方向,在设定一个点来定义 X 轴的正方向,最后设定一个基点作为坐标系的原点,这时系 统就以此坐标系来定位创建的规则曲线。 2.Point Constructor (设定基点) 单击该选项后,系统提示用户设置一个基点作为坐标系的原点,其坐标方向维持不变,这时系统 就以此坐标系来定位创建的规则曲线。 3.Specify Csys Reference 单击该选项后,系统提示用户选择第一个参考面,并以此参考面的法向来定义坐标系的 Z 轴,然 后再选择第二个参考面, 坐标系的 X 轴沿着两个参考面的交线方向, 最后选择第三个参考面或参考轴, 如果选择了参考面,则坐标原点为三面的交点,如果选择的是参考轴,则坐标原点为参考轴与第一个 参考面的交点。这时系统就以此坐标系来定位创建的规则曲线。 例如我们要创建一条曲线,其变化规律分别为,X 坐标为常量 0,Y 坐标变化为 1 到 10 之间呈线 性,Z 坐标变化在 1 到 10 之间呈立方变化的规律曲线。我们按着如下方式去做,点击工具栏里边的的 规律曲线按钮后出现第一个对话框这时提示栏里提示现在规定,X 坐标的规律,我们点击 Constant 按 钮,然后再出现的对话框的文本框轴输入 0 再按 OK 键如图 3-126 所示。

图 3-126 第一步 设定 X 坐标的变化规律 完成上设置以后,对话框又会回到【规律子功能】对话框,同时提示栏里提示设定 Y 坐标的规律, 我们点击第二个 Linear 按钮,在弹出的对话框中两个文本框中,起始值输入 0,终止值输入 10,再按 OK 键如图 3-127 所示。

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图 3-127 第二步 设定 Y 坐标的变化规律 同样完成上设置以后,对话框又会回到【规律子功能】对话框,同时提示栏里提示设定 Z 坐标的 规律,我们点击第三个 Cubic 按钮,在弹出的对话框中两个文本框中,起始值输入 0,终止值输入 10, 再按 OK 键如图 3-128 所示。

图 3-128 第二步 设定 Z 坐标的变化规律 完成上设置以后,系统完成了三个坐标的规律设置,这时弹出【规律曲线定位】对话框,让我们 确定将生成的曲线的位置。我们点击第二项,在弹出的【点构造器】中设定左边缘点作为生成曲线的 起始点,点击 OK 完成曲线的生成,如图 3-129,绘制曲线的结果如图 3-130。

图 3-129 第三步 定位曲线位置

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图 3.130 绘制结果图

3.3.6 创建螺旋线
点击工具栏中 按钮或着点击菜单下【Insert 插入】→【Curve 曲线】→【Helix 螺旋线】命令时,

系统会弹出如图 3-131 所示的【螺旋线创建方式】对话框。

图 3-131 【螺旋线创建方式】 在对话框中输入螺旋线的圈数、螺距后再设定 Right Hand 或者 Left Hand 单选项来确定螺旋线的 旋向。然后再选定螺旋半径后设定螺旋线的方位,再单击 OK 就可以产生一条螺旋线。其中螺旋线的螺 旋半径设置有两种,它们分别为: 54.Use Law (法则方式) 本方式用于设定螺旋半径按一定规律变化。选择该选项以后,会弹出如图 3-122 的对话框。我们 可以利用对话框中提供的 7 种规律方式来控制螺旋半径沿轴线的变化方式,这 7 种方式我们前面已经

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讲结果了这几就不再重复了。 2.Enter Radius (输入半径方式) 本方式用于设定螺旋线为一定值。在该选项下,我们是需要在 Radius 文本框中输入半径值,再单 击 OK 即可以。 同样螺旋线的方位的设定也有几种,这里说明如下: 55.在图 3-118 对话框中直接单击 OK,则螺旋线轴线为当前坐标系 ZC 轴,螺旋线的起 始点位于 XC 轴正方向上。 56.绘图工作区中设定一个基点或利用 Helix 对话框中的点创建功能设定一基点, 则系统以过此基点且平行于 ZC 轴方向作为螺旋线的轴线,螺旋线的起始点位于过基点并与 XC 轴正 方向平行的方向上。 3.选择图 3-118 对话框中的 Deftne Orientation 选项后,选择一条直线,以选择点指向与其距离最 近的直线端点的方向为 Z 轴正方向,再设定一点来定义 X 轴正方向,然后设定一基点,则系统以过此 基点且平行于设定的 Z 轴正方向作为螺旋线的轴线, 螺旋线的起始点位于过基点并平行于 X 轴正方向 上。

3.4 曲线编辑 3.4.1 倒圆角
在 Basic Curve 基本曲线对话框下,即点击 按钮打开的图 3-2 基本曲线对话框中下点击

按钮,系统就会弹出如图 3-132 的【倒圆角】对话框

图 3-132 【倒圆角】对话框 倒圆角对话框中一共提供了三种倒圆角方式,其他几个选项的作用是: 57.Inherit (继承) 单击该按钮时,用于继承已有的圆角半径值。选择该选项后,系统会提示用户选取存在的圆 角,选定后系统会将选定圆角的半径值显示在对话框的 Radius 文本框中。 58.Trim First Curve (修剪第一条曲线) 当选择图 3-132 中第二种或者第三种倒圆角方式时,系统才会激活该复选框。选择该复选项

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后,倒圆角时系统会将修剪选择的第一条曲线,反之则不会。 59.Trim Second Curve (修剪第二条曲线) 当选择第二个倒圆角方式时,系统才会激活该复选框。选择该复选项,则在倒圆角时系统将 修剪选择的第二条曲线,反之则不会。如果用户选择了第三个倒圆角方式,则该复选框标识 变为 Delete Second Curve(删除第二条曲线) 。选择该复选项,系统在倒圆角时会把选取的第 二条曲线删除,反之则不会。 60.Trim Third Curve (修剪第三条曲线) 只有选择第三个倒圆角方式时,该复选框才会激活。选择该复选项,则在倒圆角时,系统会 将修剪选择的第三条曲线,反之则不会。 下面具体说明三种倒圆角方式: 61.Slmple Fillet (简易圆角) 点击 按钮以后系统就进入简单圆角功能,本功能仅用于在两共面但不平行的直线间倒圆角,

首先应在在 Radius 文本框中输入圆角半径或通过 Inherit 选项选择,然后将选择球(即鼠标)移至 欲倒圆角的两条直线交点处, 单击鼠标左键即可, 注意。 鼠标的圆心是圆角的圆心, 具体如图 3-133 和 3-134。

图 3-133 倒角前 图 3-134 倒角后 值得注意的是,如果倒圆角的时候,选择球的位置不同,半径不同,都会使倒圆角的方式有 所改变,这些需要读者自己体会。 2.2 Curve Fillet (两曲线倒圆角) 点击 按钮以后系统就进入两曲线倒角功能。 我们先在 Radius 文本框中输入圆角半径或选

择用 Inherit 选项来选定一个半径,然后选定修剪文件复选框确定要剪切掉的线。接着我们就要在 窗口中先选择第一条曲线,然后选择第二条曲线,再在相交线的四个象限中的一个中用鼠标点击 一下来设定一个大致的圆心位置,就完成了。但需要注意的是,利用这种方式倒圆角时,选择曲 线的顺序不同,倒圆角的方式也不同。如图 3-135 和 3-136 所示。

图 3-135 倒圆角方式一

图 3-136 倒圆角方式二

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62.Curve Fillet (三曲线倒圆角) 点击 按钮以后系统就进入三曲线倒角功能。我们首先要在复选框中要剪切或删除的曲线,然

后依次选择三条曲线,再确定一个倒角圆心的大概位置,系统则会自动的进行倒圆角操作,同样如果 直线选择的顺序不同倒圆角的方式也会不同如图 3-137。

图 3-137 选择顺序不同生成圆角方式不同 如果当选择的曲线为圆或圆弧时,系统会弹出如图 3-138 所示的一个【确定圆角与圆弧相切方式】 的对话框。用户选择了相应的圆角与圆弧相切方式后,再根据系统提示选取曲线,最后设定一个大致 的倒角圆心位置,系统即可完成倒角操作。

图 3-138 【圆角与圆弧相切方式】

3.4.2 倒斜角
单击工具栏中 或者点击菜单下【Insert 插入】→【Curve 曲线】→【Chamfer 倒角】命令时,

系统会弹出如图 3-139 所示的【Chamfer 倒角】对话框。系统一共提供了两种倒斜角方式现在说明如 下:

图 3-139【倒角方式】对话框 1.Simple Chamfer (简单倒角) 此选项主要用于建立简单倒角,一般只能用于两共面的直线间倒斜角,其产生的两边偏移值必须 相同,且角度值为 45 度。首先单击该选项后,系统会弹出如图 3-140 的【偏移量】对话框,在对话框 中的文本框中输入倒角尺寸后,点击 OK,系统会接着弹出如图 3-141 的【选择角】对话框,我们用

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选择球选择两直线的交点处,点击后图上交点就被倒斜角同时出现如图 3-142 的对话框,如果对斜角 满意就点击 Cancel 接收,如果不满意则点击 Undo 放弃但前的倒角从新开始。图 3-143 所示的是这种 方式倒斜角的图例

图 3-140 第一步 输入倒角尺寸

图 3-141 第二步 选择角点

图 3-142 第三步 确定倒角 图 3-143 结果显示 2.User Defined Chamfer (用户定义倒角) 本选项主要帮助用户进行自定义倒角,用于两共面的直线或曲线间倒斜角。通过本功能可以定义 不同的偏移值和角度值。单击本选项后,系统会弹出如图 3-144 所示的修剪方式对话框。

图 3-144 【修剪方式】对话框 对话框中提供了三种修剪方式分别为: 63.Automatic Trim (自动修剪) 用此方式建立倒角时,系统会自动根据倒角来修剪两条连接曲线。 64.Manual Trim 用此方式建立倒角后,需要用户自己来完成修剪倒角的两条连接曲线。倒角以后,系统会提 示是否修剪倒角的第一条连接曲线,若修剪,则选定第一条连接曲线的修剪端。接着会提示 是否修剪倒角的第二条连接曲线,若修剪,则再选定第二条连接曲线的修剪端,就可以了。 65.No Trim 用此方式建立倒角时,则不修剪倒角的两条连接曲线。 在点击了修剪方式以后,会弹出如图 3-145 的【角度偏移量】对话框,在对话框的文本栏中可以 输入倒角的角度和偏移量,同时在此对话框中还有一 Offset Values 按钮用来改变自定义倒角的方式。 点击此按钮后系统出现图 3-146 所示对话框,在对话框的文本框中输入两个偏移量的大小,就然后点 击 OK,再选择曲线,再确定倒角的方向就可以了。

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图 3-145 【角度偏移量】对话框 图 3-146 【两偏移量】对话框 比如我们要对两相交直线倒角先点击倒斜角按钮后在弹出的对话框中选择 User Defined Chamfer, 然后再接下来的对话框中点击 Automatic Trim 如图 3-147 在接下来的对话框中输入偏移量和角度。在 点击 OK。

图 3-147 选定各功能 接着会出现如图 3-148 的对话框提示选定第一条曲线。

图 3-148 选择第一条曲线 选定以后,系统会提示选择第二条,点击第二条后对话框变成如图 3-149 所示选择参照点来确定 倒角的方向。

图 3-149 确定参照点 我们点定一点以后,对话框变成图 3-150 如果对倒角满意的点击 Cancel 接受。

图 3-150 最终结果

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3.4.3 编辑圆角
点击 Edit Curve 编辑曲线工具栏中的 按钮或选择点击菜单下【Edit 编辑】→【Curve 曲线】

→【Fillet 圆角】命令时,系统就会弹出如图 3-151 所示的【编辑圆角】对话框。在对话框中有三种修 剪方式,这三种方式我们前面讲结果这里就不重复了。

图 3-151 【编辑圆角】对话框 这里我们选择第一种修剪方式,然后系统会出现如图 3-152 的对话框,系统提示依次选择存在圆角的 第一条连接曲线、圆角和圆角的第二条连接曲线,然后出现对话框图 3-153.

图 3-152 顺序选取对象

图 3-153 【圆角设置】对话框 在图 3-153 的对话框中的各设置项说明如下: 1.Radius(半径值) 该文本框用于设定圆角的新半径值。 2.Radius Default(省缺半径) 该选项用于设置上面 Radius 文本框中的省缺值。该选项包含如下 2 个单选项: 66.Modal 选择该单选项,则 Radius 文本框中的缺省值保持不变,直到在 Radius 文本框中输入了新的 半径值或选择了 Fillet 单选项。 67.Fillet 选择该单选项,则 Radius 文本框中的缺省值为所编辑圆角的半径值。

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3.New Center(新中心) 该选项用来设置新的中心点。通过设定新的一点可改变圆角的大致圆心位置。否则,仍以当前圆 心位置来对圆角进行编辑。 完成各设定以后,点击 OK 就会出现图 3-154 对话框,如果对设定满意就点击 OK 接受修改。

图 3-154 修改结果

3.4.4 修剪曲线

图 3-155 【修剪曲线】对话框

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单击工具栏中

按钮或者点击菜单下【Edit 编辑】→【Curve 曲线】→【Trim 修剪】命令时,

系统就会弹出如图 3-155 的【修剪曲线】对话框。利用本对话框可以通过曲线、边缘、平面、表面、 点或屏幕位置等工具调整曲线的端点,可延长或修剪直线、圆弧、二次曲线或样条曲线等。 该对话框的上部为修剪曲线的选择步骤。若选择其中的 Single Selection 复选项,则在每执行完前 一步骤后,系统会自动选择下一步骤图标。同时,也可直接点击取某选择步骤图标进行相应的操作。 例如我们想修剪如图 3-156 两条直线的第一条,其中工具为第二三条直线,我们首先打开修剪曲线对 话框其中对话框中的第一个步 条边界线如图 3-156 所示。 是激活的,现在我们将过滤器里的选项选为 Curve,然后选择第一

图 3-156 第一步 选择第一个工具边界 然后操作步骤里边自动跳到第二步 ,提示我们选择第二条边界线,同样我们要先将过滤器中的选

项定位 Curve 点击第二条曲线。如图 3-157 所示。

图 3-157 第二步 选择第二个边界 这个时候,对话框中的操作步骤中直接跳到了最后一步 提示选择要修剪的曲线,先将过滤器设定

为 Curve 然后再点击直线 1 这样,两边界之间的直线段就被修剪掉了,如图 3-158。当然对于只有两 条直线的修剪,我们选择完第一条边界以后,当提示要选择第二条边界的时候,鼠标在对话框的步骤 栏中直接点击第四步,选择要修剪的曲线即可。

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图 3-158 修剪结果 在步骤栏中还有一个第三步 我们没有用过,这一步是要求设定矢量,该选择步骤只有在交点

确定方式设置为 Along a Vector 时才激活。选择设定矢量方向图标,可以设定一边界对象与待修剪的 曲线之间最短距离的测量矢量方向。在选择该步骤时,图 3-155 对话框变成如图 3-159 的样子其中空 白区域中便显示为矢量创建方式图标。

图 3-159 设定矢量状态下对话框 对话框上其它几种主要选项的功能说明如下: 1.Filter(过滤器) 前面我们用过,本选项用于设定选择对象的类型这样,在选择球在图形窗口点击的时候,只选中 设定的类型方便操作。其中一共提供了 10 中类型 2.Method to Find Intersections(交点确定方式) 该选项用于确定边界对象与待修剪曲线的交点的判断方式。它提供了如下 4 种交点的确定方式: 68.Shortest 3D Distance (最短 3D 距离) 若选取该选项,则系统按边界对象与待修剪的曲线之间的三维最短距离判断两者的交点,再 根据该交点来修剪曲线。如果要修剪空间曲线,如图 3-160 和 3-161 由空间曲面来修剪直线,

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则在修剪前应选择本功能,按步骤就能完成。

图 3-160 修剪前 图 3-161 修剪后 69.Relative to WCS (与 WCS 相关联) 若选定该选项,则系统按边界对象与待修剪的曲线之间沿 ZC 方向判断两者的交点,再根据 该交点来修剪曲线,也就是说修剪只能够在 XC,YC 平面上完成。 70.Along a Vector (沿着矢量) 若选取该选项,系统按在设定矢量方向上边界对象与待修剪的曲线之间的最短距离判断两者 的交点,再根据该交点来修剪曲线,矢量设置如图 3-159 在出现的对话框中选择设定方式在 设定。 71.Along Screen Normal (沿屏幕视图方向) 若选取该选项,则系统按在当前屏幕视图法线方向上边界对象与待修剪的曲线之间的最短距 离判断两者的交点,再根据该交点来修剪曲线。 3.Spline Extension(样条曲线延伸方式) 如果要修剪的曲线为样条曲线的时候并且样条曲线需延伸到边界时, 该选项用于设定其延伸方式。 单击 Spline Extension 的下拉箭头后,出现下拉式列表框,其中列出样条曲线的 4 种延伸方式: 72.Natural (自然方式) 该选项用于将样条曲线沿其端点的自然路径延伸至边界。 73.Linear (线性方式) 该选项用于将样条曲线从其端点以线性方式延伸至边界。 74.Circular (环形方式) 该选项用于将样条曲线从其端点沿环形延伸至边界。 75.None (不延伸) 该选项用于不将样条曲线延伸边界。 4.Associative output(关联性输出) 选择该选项后,则修剪后的曲线与原曲线具有相关性,即若改变原曲线的参数,则修剪后的曲线 与边界之间的关系自动得到更新。 5.Input Curves(源曲线编辑选项) 该选项用于控制修剪后源曲线保留与否。在 Input Curves 的下拉列表框中列出修剪后源曲线保留 与否的 4 种控制方式:Retain(保留) 、Blank(隐藏) 、Delete(删除)和 Replace(以新曲线替换源曲 线) 。

3.4.5 编辑曲线
单击工具栏中 按钮或者点击菜单下【Edit 编辑】→【Curve 曲线】→【Parameter 参数】命

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令时,系统会弹出如图 3-162 的对话框,利用对话框以及相关的操作,我们可以对已经创建的曲线参 数进行从新编辑。

图 3-162 【Edit Curve Parameters 编辑曲线参数】对话框 在本对话框状态下,先对对话框中的相关功能进行设置,然后点击要编辑的对象,点 OK,就可以 对对象进行操作了。对话框中各功能选项说明如下: 1.Point Method(点捕捉方式) 单击下拉箭头可以出现点构造器下拉菜单。用于在绘图区中捕捉点。 2.Edit Arc/Circle By(编辑圆弧/圆) 用于设置编辑曲线的方式。 它包含两个单选按钮: Parameters (参数方式) 和 Dragging (拖动方式) 。 3.Complement Arc(互补圆弧) 用于显示某一圆弧的互补圆弧。 4.Display Original Spline(显示原样条曲线) 如果当前编辑的对象为样条曲线,选取该复选项,则可显示原来的样条曲线以便与新的样条曲线 进行比较。 5.Edit Associative Curve(编辑关联曲线) 此选项用于设置编辑关联曲线后, 曲线间的相关性是否存在。 如果选择了 By Parameter 单选按钮, 原来的相关性仍然会存在;如果选择了 As Original 单选按钮,原来的相关性将会被破坏。 6.Update(恢复) 单击该按钮,可以恢复前一次的编辑操作。 在对话框中设置完以上的相关选项后,我们就可以选择对象进行编辑了,下面介绍几个常用的对 象的参数编辑方法。 1.编辑直线 如果选择的对象是直线,则可以编辑直线的端点位置和直线参数(长度和角度) 。我们再点击直 线的时候,如果点击位置为直线本身,则图形窗口下出现如图 3-163 的工具栏,我们可以在里边改变 直线的长度和角度。如果我们点击直线的位置为直线的端点,那么图 3-163 的工具栏中前三个坐标栏 也变成白色,我们可以通过它来更改直线段点的位置。

图 3-163 【更改直线】对话框 76.编辑圆或圆弧

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如果选择的对象是圆或者圆弧,则可以修改圆或者圆弧的半径、起始终止圆弧角的参数,同样, 如我们点击圆弧对象的位置为圆弧的端点则图形窗口下出现如图 3-164 的工具栏,我们可以通过前三 个点构造器文本框来中心定位端点位置,并在后面的几个文本框中更改其他参数,如果选择的部位为 圆弧的其他位置,我们将不能改变端点位置,只能更改工具栏中后面的几个参数。

图 3-164 【更改圆弧】对话框 77.编辑椭圆 如果选择的对象是椭圆,则系统回弹出如图 3-165 的【更改椭圆参数】的对话框,在对话框中就 可以更改所要求的参数。

图 3-165 【更改椭圆参数】 78.编辑螺旋线

图 3-166 【螺旋线参数】 如果选择的对象是螺旋线,则系统回弹出如图 3-166 的【更改螺旋线参数】的对话框,在对话框 中就可以更改所要求的参数。 79.编辑样条曲线 如果选择的对象为样条曲线,则系统会弹出如图 3-167 的【编辑样条曲线】对话框,在对话框中 提供了 9 种修改样条曲线的方式。

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图 3-167 【编辑样条曲线】 80.Edit Point (编辑定义点) 本选项用来移动、增加或移去样条曲线的定义点,以改变样条曲线的形状。选定该选项以后,会 出现如图 3-168 的【编辑样条曲线定义点】对话框,对话框上提供了编辑定义点的相应方式,以及相 对应的功能选项,我们先选定编辑方式在按照系统的提示就可以完成编辑操作。 81.Move Point (移动定义点) 本选项用于移动一个定义点。选择该单选项后,对话框下方的 Move Point By(定义点移动方 式)选项组被激活,要求用户选择曲线定义点的移动方式。选项组里有两种移动方式: Destination Point(目标点)和 Delta Offset(增量偏移) 。其中: a) Destination Point (目标点) 如果设为 Destination Point 选项,则点击要移动的点以后,会出现【点构造器】对话框, 通过点构造器,可以重新构造一个目标点,来移动样条曲线上的一个或多个定义点到新 的位置。 b) Delta Offset (增量偏移) 如果设为 Delta offset 选项, 则点击要移动的点以后, 系统会出现如图 3-169 所示的 Delta Offset 对话框,在 DXC、DYC、DZC 文本框中分别输入 XC、YC、ZC 坐标轴方向的位 移后,点击 OK 即可确定定义点新的位置。 当然除了以上两种移动点的方式以外,鼠标左键点住一点不放,然后拖动,也可以移动定义点, 移动点以后,系统自动改变样条曲线以适应所移动的点,具体效果如图 3-170 所示。

图 3-169 【偏移量】对话框

图 3.170 移动效果图

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图 3-168 【编辑样条曲线】定义点 82.Add Point (增加定义点) 本选项用于向选定的样条曲线中增加定义点。选取该单选项后,用鼠标在图形窗口上点取一个 点即可,同时系统自动更新样条曲线。图 3-171 所示的就是添加定义点的示例。

图 3-171 样条曲线上添加定义点 83.Remove Point (移去定义点) 该单选项用于从样条曲线中移去定义点。选取该单选项后,直接用选择球选取要移去的定义 点即可。图 3-172 所示的就是移去定义点前后的对比图。

图 3-172 移去样条曲线点 对话框中其它各功能分别为:

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84.Micro Positioning (微调) 该复选项用于以微调方式移动一个定义点,选取该功能后,选择一个定义点,按住鼠标左键 不放,移动鼠标,则系统以定义点至光标点的距离的 1/10 来移动定义点。 85.Redisplay Data (重新显示数据) 该选项用于显示编辑后,样条曲线的定义点及切线方向。 86.Points From File (从文件中读点) 该选项用于从数据文件中读取点的位置。 87.Edit Pole (编辑极点) 本选项用于编辑样条曲线的控制点。选择选项后,弹出如图 3-173 的【编辑控制点】对话框。

图 3-173 【编辑控制点】 在 Edit Method 下拉菜单中选择点的编辑方式,再按着系统的提示即可完成编辑。下拉菜单中提 供四种方式点编辑方式,现在说明如下。 88.Move Pole (移动控制点) 本方式用于移动样条曲线上的控制点。 选择该方式后, 则其下方的 Move Pole By (移动方式) 、 Constrain (约束) 、 Define Drag Direction (定义拖动方向) 、 Define Drag Plane (定义拖动平面) 、 Micro Positioning(微调)等选项全都被激活。与定义点的移动方式相同。县选择 Constrain 选项、 或选择 Define Drag Direction 选项、 或选择 Define Drag Plane 选项来设定极点的移动约 束,然后选择极点,最后与定义点相同来移动极点。图 3-174 所示就是移动极点示意图。

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图 3-174 移动极点 89.Add Pole (添加控制点) 本功能用于向样条曲线的增加控制极点。选定该方式后,在绘图窗口中点击生成一个新极点 即可。图 3-175 所示就是移动极点示意图。

图 3-175 添加极点 90.Match End Sope (以端点斜率) 本功能用于以另一条曲线端点的斜率来设定所选样条曲线的端点斜率。选定该方式时,选择 要设定的样条曲线端点,然后再选择另一曲线的端点即可。 91.Match End Curvature (以端点曲率) 本功能用于以另一条曲线端点的曲率来设定所选样条曲线的端点曲率。选定该方式时, 选择要设定的样条曲线端点,然后再选择另一曲线的端点即可。 在对话框中还有其他一些功能选项, 多数与 Edit Point 功能相同这里就不再说明了, 只有 Constrain (约 束)功能在这里说明如下。 本功能主要用于通过约束控制点的移动或样条曲线的形状,来控制样条曲线的形状。该选项只在 拖动一个控制点时有效,即用鼠标左键选中一控制点后,按住鼠标左键不放,移动鼠标,则控制点的 移动受到设定约束的限制。 Constrain 选项一般只有 6 个约束选项。现将其中各种约束选项介绍如下。 92.on Curve Plane(自由约束) 该选项不施加任何约束。 93.End Slopes(约束端点斜率) 该选项用于在保持样条曲线端点斜率不变的前提下,调整选定控制点附近的样条曲线形状。 这个约束只对样条曲线起始的两个控制点和结束的两个控制点的移动有影响。 94.End Curvatures(约束端点曲率) 该选项用于在保持样条曲线端点曲率不变的前提下,调整选定控制点附近的样条曲线形状。

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这个约束只对样条曲线起始的 3 个控制点和结束的 3 个控制点的移动有影响。 95.Along direction (沿方向约束) 该选项用于拖拽极点的时候沿着由 Define Drag Direction 按钮定义过的方向拖拽,平时这 个选项时不被激活的,只有用 Define Drag Direction 定义过方向以后它才被激活。 96.On a Plane (沿面约束) 该选项用于拖拽极点的时候沿着由 Define Drag Plane 按钮定义过的平面拖拽, 平时这个选项 时不被激活的,只有用 Define Drag Plane 定义过平面以后它才被激活。 97.on View Plane(可视平面约束) 选择该选项后,只能在光标所在视图平面上拖动控制点。 98.change Slope (改变定义点斜率) 本选项用于改变定义点的斜率。选择该选项后,会弹出如图 3-176 的【Change Slope】对话框。 首先选择定义点后,再选择定义斜率的方式,然后设定【Change Slope】对话框中的各参数后, 接着系统的提示就可以完成了。其中的 Deviation 和 Threshold 选项用于检查样条曲线与定义点之间的 偏差。Threshold 文本框中用于输入偏差极限值,Deviation 选项用于设置检查偏差的方式。

图 3-176【Change Slope】对话框 图 3-177 【Change Curvature】对话框 99.Change Curvature (改变定义点的曲率) 本选项用于改变定义点的曲率。选择该选项后,会弹出如图 3-164 的【Change Curvature】对话框。 首先选择定义点后,再选择定义曲率的方式,然后设定【Change Curvature】对话框中的各参数后,接 着系统的提示就可以完成了。 100. Change Degree (改变曲线阶数) 本选项用于改变样条曲线的阶数,当然定义点数也会有所改变。对于单节段样条曲线,可增加或 降低其曲线阶数;而对于多节段样条曲线,则只可增加其曲线阶数。增加曲线阶数,样条曲线的形状 不会改变;而降低曲线阶数,则样条曲线的形状与原曲线会有所差别,但其形状近似。

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选择该选项时系统会弹出如图 3-178 的对话框,这是提示改变阶数会丢失原来的定义数据,因此 系统要求确认。点击 OK。

图 3-178 【系统确认】对话框 之后回弹出如图 3-179 的【阶数】对话框,在对话框中输入新的曲线阶数即可。

图 3-179 【曲线阶数】对话框 图 3-180 就是改变曲线阶数的图例。

图 3-180 改变曲线阶数 101. Move Multiple Points (移动样条曲线的一个节段) 本选项用于移动样条曲线的一个节段,以改变样条曲线的形状。本功能允许修改样条曲线的一个 节段而不影响曲线的其它部分。 选择该选项后, 在样条曲线上依次设定欲修改节段的开始点和结束点; 在开始点和结束点限定的节段间设定第一个位移点,再设定第一个位移点的位移方式,然后逐步响应 系统提示设定第一个位移点的位移值;接着再设定第二个位移点,并设定第二个位移点的位移方式, 然后逐步响应系统提示设定第二个位移点的位移值,则系统根据上述设定移动选定节段,而并不影响 其它节段的形状,且移动节段的两端点位置保持不变。 102. Change Stiffness (改变曲线刚度) 本选项用于在保持原样条曲线控制点数不变的前提下,通过改变曲线阶数来修改样条曲线的形 状。选择该选项会丢失原来的定义数据及关联性,因此系统要求确认,之后在弹出的对话框中输入曲 线新的阶数即可。增加阶数时,样条曲线会增加刚性;减少阶数时,样条曲线会降低刚性。这些操作 和改变曲线阶数的操作类似。图 3-181 就是改变样条曲线阶数的图例。

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图 3-181 改变样条曲线阶数 103. Fit (拟合) 本选项可修改样条曲线定义所需的参数, 以改变曲线的形状, 不过这种方式不能改变曲线的曲率。 选择该选项后,会弹出如图 3-182 的【Edit Spline By Fi】t 对话框。对话框的上部列出了样条曲线的 3 种拟合方式,选择拟合方式后,再设定的参数,然后按系统提示一步步就可以了。

图 3-182 【Edit Spline By Fit】对话框 104. Smooth 本功能为光滑样条曲线,编辑后的样条曲线的曲线阶数为 5。选择该选项后,会弹出图 3-183 所 示对话框。

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图 3-183 【Smooth Spline】对话框 在对话框中先分别设定 Source Curve、 Constraints 选项, 然后在 Threshold 文本框和 Segments 文本 框中输入各点许可的最大移动量和欲改变的节段数,再选择 Approximate 选项来立刻更新样条曲线的 节段数,最后进行 Smooth 操作。对选定样条曲线的 Smooth 操作可通过如下 2 种方式来进行: 105. 在作完以上参数设定后,单击 Smooth 选项,系统自动根据以上设定对选定样条曲线的 所有点进行 Smooth 操作。 106. 分别选取样条曲线的单个点,并进行相应的参数设定后,单击 Smooth 选项对选定样条 曲线进行完善。 对话框中其他功能选线说明如下。 107. Source Curve (源曲线) 该选项包含 2 个子选项:original(原样条曲线)和 Current(当前样条曲线) 。本选项是在操 做是来确定使用原先样条的曲率和斜率还是使用目前样条的曲率和斜率。 108. Segments (节段数) 该文本框用于设置样条曲线在光滑操作时的节段数。 109. Approximate (近似) 该选项用于按照 Segments 文本框设置的节段数,更新样条曲线,使其比原样条曲线光滑。 110. Constraints (约束) 该选项提供如下 2 种约束方式: a) Match End Slopes (与端点斜率匹配) 该方式用于设定样条曲线在光滑操作时,其端点斜率与原样条曲线的端点斜率匹配。 b) Match End Curvatures (与端点曲率匹配) 该方式用于设定样条曲线在光滑操作时,其端点曲率与原样条曲线的端点曲率匹配。 111. Threshold (极限值) 该文本框用于设定在光滑操作时,曲线上各点可移动的最大距离。 112. Smooth 该选项用于根据设定的偏差极限值、约束等选项,自动对样条曲线的所有点进行光滑操作。

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3.4.6 编辑弧长
点击工具栏中 按钮或者点击菜单下【Edit 编辑】→【Curve 曲线】→【Arc Length】命令

时,会出现如图 3-184 所示的【编辑弧长】对话框。通过本对话框可以增长或缩短曲线的长度。

图 3-184 【编辑弧长】对话框 首先我们要设定 Filter (过滤器)然后点击要编辑的曲线,再设置 Trim/Extend (修剪/延伸方式) 选项在本下拉菜单中,有三个选项 Start (从起始点开始操作) 、End (从终点开始操作) 、Both (同 时从起始点及终点开始操作) , 我们选定一个操作以后选择弧长编辑方式, 最后输入曲线的长度并点击 OK 即可。弧长编辑方式有两种分别为: 113. Total (总长) 本选项是以给定总长来编辑选定曲线的弧长。 该单选项状态时, 在其下方的 Length 文本框中 输入的是曲线的总长。 114. Incremental (增量) 本选项是以给定弧长增加量或减少量来编辑选定曲线的弧长。该单选项状态时,在其下方的 Length 文本框中输入的是曲线孤长的增加量(正值)或减少量(负值) 。 图 3-185 就是编辑曲线长度的图例。

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图 3-185 编辑弧长

3.4.7 分割曲线
点击工具栏中的 按钮或者点击选择菜单下【Edit 编辑】→【Curve 曲线】→【Divide 分

割】命令系统就会出现如图 3-186 所示的【分割曲线】对话框。它能将曲线分割成多个节段,各节段 成为

图 3-186 【分割曲线】对话框 在对话框中提供了 5 种曲线分割的方式,下面介绍一下它们的用法:

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l.Equal Segments (等弧长分割) 本方式是以等长或等参数的方法将曲线分割成相同的节段。单击该选项后,出现如图 3-187 的对 话框提示选择曲线,选定后系统会出现如图 3-188 的提示对话框提示将改变定义点等参数,点击 OK。

图 3-187 【选择曲线提示】对话框

图 3-188 【警告提示】对话框 接着就出现如图 3-189 所示的【Equal Segments】对话框。

图 3-189 【Equal Segments】对话框 在对话框中应该选定分割方式和节段数其中分割方式包含 Equal Parameter(等参数)和 Equal Arc Length(等弧长)两种方式。Equal Parameter 方式,就是以曲线的参数性质均匀等分曲线,在线上为 等分线段,在圆弧或椭圆上为等分角度,在样条曲线上以其控制点为中心等分角度。Equal Arc Length 方式,则是把曲线的弧长均匀等分。Segments 文本框用来设置曲线均匀分割的节段数。设定完成后就 将如图 3-190 的曲线分成两部分。

图 3-190 曲线分割图例 2.Segments by Bounding objects (利用边界对象分割) 本方式是利用边界对象来分割曲线。单击该选项后,同样出现如图 3-187 和图 3-188 的对话框来 选定曲线,在完成选定以后就会出现如图 3-191 所示的【By Bounding objects】对话框。利用该对话框 可分别定义点、直线和平面或表面作为边界对象来分割曲线设定完成后点击 OK。图 3-192 就是这种 方法的图例。

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图 3-191 【By Bounding objects】对话框

图 3-192 Segments by Bounding objects 3.Input Arc Length Segments (定义弧长分割) 本方式是通过分别定义各节段的弧长来分割曲线。 4.At Knotpoints (节点处分割) 本方式在曲线的定义点处将曲线分割成多个节段,当然只能分割样条曲线。 5.At Corners (拐角处分割) 该方式是在拐角处(即一阶不连续点)分割样条曲线(拐角点是样条曲线节段的结束点方向和下 一节段开始点方向不同而产生的点) 。

3.4.8 修剪拐点
单击工具栏中的 按钮或者点击菜单下【Edit 编辑】→【Curve 曲线】→【Trim Corner】

命令时,系统就会出现如图 3-193 的【选择拐点】对话框,它能修剪两不平行曲线在其交点而形成的 拐角。 修剪拐角时, 移动鼠标,使选择球同时选中欲修剪的两曲线,且选择球中心位于欲修剪的角部位, 单击鼠标左键,则两曲线的选中拐角部分会被修剪。同时弹出如图 3-194 的【取消】对话框,若同意 修剪点击 Cancel 按钮。

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图 3-193 【选择拐点】对话框 图 3-194 【取消】对话框 在操作过程中如果两曲线间隔较大,可利用视图缩放功能,使两曲线显示间隔缩小,直至选择球 可同时选中两曲线为止,在利用上述方法对两曲线进行修剪拐角的操作。 如果所选的两修剪曲线中含样条曲线时,系统会弹出警告信息对话框,提示该操作将删除样条曲 线的定义数据,需要用户给予确认。如图 3-195 为修剪相交直线,图 3-196 为修剪不相交直线。

图 3-195 修剪相交直线

图 3-196 修剪不相交直线

3.4.9 拉伸曲线
单击工具栏中 或者点击菜单下【Edit 编辑】→【Curve 曲线】→【Stretch 拉伸】命令时,

系统就会弹出如图 3-197 所示的【曲线拉伸】对话框。

图 3-197 【曲线拉伸对】话框

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应用本对话框能用来移动或拉伸几何对象,如果选取的是对象的端点,则拉伸该对象,如果选取 的是对象端点以外的位置,则移动该对象。在本对话框中,首先绘图工作区中直接选择欲编辑的对象, 再利设定移动或拉伸的方向和距离。其中移动或拉伸的方向和距离可在曲线拉伸对话框中,通过以下 2 种方式来设定。 1.分别在 Delta XC、Delta YC、Delta ZC 文本框中输入对象沿 XC、YC、ZC 坐标轴方向移动或 拉伸的位移即可。 2.单击 Point to Point 选项,再设定一个参考点,然后设定一个目标点,则系统以该参考点至目 标点的方向和距离来移动或拉伸对象。

3.5 曲线操作 3.5.1 偏置
点击工具栏中 图标或者点击菜单下【Insert 插入】→【Curve From Curve 曲线中的一条

曲线】→【Offset 偏置】命令时,系统会弹出如图 3-198 的【对象选取】对话框,从而进入曲线偏移 操作功能,用于生成原曲线的偏移曲线,当前对话框状态下需要用户选取偏移曲线。其中提供了如图 的四种对象选取方式,我们可以点击其中一种方式进行选取也可以用鼠标直接在图上点取。

图 3-198 【对象选取】对话框 选定了曲线后,系统又会出现如图 3-199 所示的【偏移曲线】对话框。同时,所选择的曲线上出 现一箭头,该箭头方向为偏移的方向,如果向相反的方向偏移,则单击对话框中的 Reverse Direction 按钮,设定完各选项点击 OK 就可以了。对话框中各主要功能设置说明如下: 1.offset by (偏移方式) 本选项用于设置曲线的偏移方式。系统提供了 3 种偏移方式分别为: 115. Distance (距离) 该方式是按给定的偏移距离来偏移曲线。选择该方式后,其下方的 Distance(距离)文本框 被激活, 在 Distance 和 Number of Copies 文本框中分别输入偏移距离和产生偏移曲线的数量。 116. Draft (拔模) 本方式是将曲线按指定的拔模角度 (Draft Angle) 偏移到与曲线所在平面相距拔模高度 (Draft Height)的平面上。拔模高度为原曲线所在平面和偏移后所在平面间的距离,拔模角度为偏 移方向与原曲线所在平面的法线的夹角。选择该方式后,Draft Height 和 Draft Angle 文本框 被激活,在 Draft Height 和 Draft Angle 文本框中分别输入拔模高度和拔模角度。

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图 3-199 【偏移曲线】对话框 117. Law Control (规律控制) 本方式是按规律控制偏移距离来偏移曲线。选择该方式后,会弹出如图 3-200 所示的【规律 控制方式】对话框,本对话框的操作前面已经讲述过这里就不作介绍了。

图 3-200 【规律控制方式】 2.Trim(修剪方式) 本选项用于设置偏移曲线的修剪方式。其中提供了如下 3 种修剪方式: 118. None (不修剪) 选择该方式则偏移后曲线既不延长相交也不彼此修剪或倒圆角。如图 3-201 所示。

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图 3-201 None 方式 119. Extended Tangents (切线延伸) 选择该方式则偏移曲线将延长相交或彼此修剪。选择该方式时,若关 Associative output 复选 项,则 Extend Factor 文本框激活,在其中输入延长比例,则偏移曲线串中各组成曲线的端部 延长值为偏移距离的 Extend Factor 倍,若彼此仍不能相交,则以斜线与各组成曲线相连。若 偏移曲线串中各组成曲线彼此交叉,则在其交点处修剪多余部分。图 3-202 所示的就是这种 方式的图例(这里延伸长度=偏移距离×延伸系数) 。

图 3-202 Extended Tangents 方式 120. Fillet (圆角过渡) 选择该方式后, 若偏移曲线的各组成曲线彼此不相连接, 则系统以半径值为偏移距离的圆弧, 将各组成曲线彼此相邻者的端点两两相连;若偏移曲线的各组成曲线彼此相交,则系统在其 交点处修剪多余部分。图 3-203 所示的就是这种方式的图例。

图 3-203 Fillet 方式

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3.5.2 桥接
单击工具栏中 按钮或者点击菜单下【Insert 插入】→【Curve From Curve 曲线中的一条

曲线】→【Bridge 桥接】命令时,系统会弹出如图 3-204 所示的【桥接曲线】对话框,它用于融合或 桥接两条不同位置的曲线。 在【桥接曲线】对话框下,步骤栏里有三个图标分别对应三个操作,首先第一个图标 激活,提示我们选择第一条曲线。选定以后,第二条图标 样选定后第三个图标 是自动

自动激活,再提示选择第二条曲线。同

也自动激活,提示选择控制桥接曲线形状的参考样条曲线。选定以后点击对

话框中的 OK,就可以完成桥接,如图 3-205 就是结果图。

图 3-205 两直线间的桥接 对话框中其它功能选项用来设定桥接过程中,桥接曲线的形式,现说明如下: 1.Continuity Method(连续方式) 本选项用于设置桥接曲线和欲桥接的第一条曲线、第二条曲线的连接点间的连续方式。它包含如 下 2 种: 121. Tangent (切线连续) 选择该方式,则生成的桥接曲线与第一条曲线、第二条曲线在连接点处切线连续,且为三阶 样条曲线。 122. Curvature (曲率连续) 选择该方式,则生成的桥接曲线与第一条曲线、第二条曲线在连接点处曲率连续,且为五阶 或七阶样条曲线。

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图 3-204 【桥接曲线】对话框 图 3-206 所示的就是这两种连续方式的对比图。

图 3-206 两种连续方式对比图

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2.Start/End Location (起/止点位置) 本功能用于设定桥接曲线的起、止点位置。首先应选择起、止点所在的曲线,即要桥接的第一条 曲线或第二条曲线。然后通过下列方式来设定桥接点的位置: 123. 通过在 Start/End Location 文本框中输入点在选定曲线上位置的百分比值或通过拖拽其下 方的百分比滑尺来设定。 124. 选择 Specify Location 选项,利用随后弹出的点创建对话框,直接在选定的曲线上选择 桥接点的位置。 3.Shape Control(形状控制) 本选项用于设定桥接曲线的形状控制方式。桥接曲线的形状控制方式有以下 3 种,选择不同的方 式其下方的参数设置选项也有所不同。 125. End Point (端点方式) 该方式允许通过改变桥接曲线与第一条曲线或第二条曲线连接点的切矢量值,来控制桥接曲 线的形状。 切矢量值的改变是通过分别拖拽 Tangent Magnitude 选项中的 First Curve 和 Second Curve 滑尺,或直接在 First Curve 和 Second Curve 文本框中输入切矢量值来实现的。 126. Peak Point (峰值点方式) a) 在切线连续方式下选择该形状控制方式时,允许通过改变桥接曲线的 Bridge Depth 值来 控制桥接曲线的形状。 Bridge Depth 值是桥接曲线峰值点的深度,即影响桥接曲线形状的曲率的百分比,其值可通过拖 拽 Bridge Depth 滑尺或直接在 Bridge Depth 文本框中输入百分比来实现。 Bridge Depth 对桥接曲线形状 的影响如图 3-207 所示。

图 3-207 Bridge Depth 对桥接曲线形状的影响 127. 在曲率连续方式下选择该形状控制方式时,允许通过改变桥接曲线的 Bridge Depth、 Bridge Skew 值来控制桥接曲线的形状。同时还可通过 Stiffness Control(刚性控制)选项来控 制桥接曲线的刚性。 Bridge Skew 值时桥接曲线峰值点的倾斜度。Bridge Skew 用来设定沿桥接曲线从第一条曲线向第 二条曲线度量时峰值点位置的百分比,其值对桥接曲线形状的影响如图 3-208 所示。Bridge Skew 对桥 接曲线的形状的控制仅在曲率连续方式中有效。

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图 3-208 Bridge Skew 对桥接曲线形状的影响 128. Conic(二次曲线方式) 该方式仅在切线量连续方式下才有效。选择该形状控制方式后,允许通过改变桥接曲线的 Rho 值 来控制桥接曲线的形状。其值可通过拖换 Rho 滑尺或直接在 Rho 文本框中输入数值来实现。

3.5.3 简化
单击工具栏中 图标或者点击菜单下【Insert 插入】→【Curve From Curve 曲线中的一条曲线】

→【Simplify 简化】命令时,系统会弹出如图 3-209 所示的【简化曲线】对话框。它用于以一条最合 适的逼近曲线来简化一组选择的曲线,它可以将这组曲线简化为圆弧或直线的组合,即将高次方曲线 降成二次或一次方曲线。

图 3-209 【简化曲线】对话框 在简化曲线对话框用户可以选择原曲线的保留方式, 系统提供了 Maintain (保留) 、 Delete (删除) 和 Blank(隐藏)3 种方式。我们可以选定一种方式,然后系统弹出如图 3-210 的【选取曲线】对话框。 要求用户在绘图工作区中依次选取要简化的曲线,用户最多可选取 512 条曲线。若要简化的曲线彼此 首尾相接,则可利用其中的 Chaining(链接曲线)选项通过选择第一条曲线和最后一条曲线来选择其 间彼此相连的一组曲线。选择曲线后确定点击 OK,则系统用一条与其逼近的曲线来拟合所选的多条 曲线。如果要了解简化后曲线的形式和阶数,可以点击菜单下【Information】→【Object】命令,在出 现的对话框中选择曲线,然后在弹出的文本框中就可以看到曲线的信息。另外完成简化操作后,可以 查看状态栏来了解简化后的曲线数目。

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图 3-210 【选择曲线】对话框

3.5.4 合并
点击工具栏 图标或者点击菜单下【Insert 插入】→【Curve From Curve 曲线中的一条曲

线】→【Join 合并】命令时,系统弹出如图 3-211 的【选择对象】对话框。

图 3-211 【选择对象】对话框 此时系统进入曲线连接操作功能,它可以将所选的多条曲线连接成一条 B 样条曲线。进行连接操 作时,首先选取要进行连接的曲线组。接着又会弹出如图 3-212 所示的【曲线连接】对话框,设置好 相关参数后,系统即可完成曲线的连接操作。

图 3-212 【曲线连接】对话框 该对话框中的 Resulting Curve Type (结果曲线类型)选项组用于定义连接操作后曲线的类型。其中包 含了 Polynomial(多项式)和 General Spline(通用样条)两个单选项,其他关联项输出和输出曲线方 式等功能前面介绍过,这里就不在说明了。

3.5.5 投影
点击工具栏中 图标或者点击菜单下【Insert 插入】→【Curve From Curve 曲线中的一条曲线】

→【Project 投影】命令时,系统会弹出如图 3-213 所示的【曲线投影】对话框。它用于将曲线或点沿 某一方向投影到现有曲面、平面或参考平面上。但是如果投影曲线若与面上的孔或面上的边缘相交, 则投影曲线会被面上的孔和边缘所修剪。投影方向可以设置成某一角度、某一矢量方向、向某一点方 向或沿面的法向

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图 3-213 【曲线投影】对话框 打开曲线投影对话框后,操作步骤中的 曲线后点击对话框中的 OK 按钮,然后 图标自动激活,提示选择要投影的曲线,选定欲投影点或 图标自动激活,提示选择投影面,选定后,再在对话框上

的 Copy Method 选项中设定投影曲线的复制方式,再在 Direction Method 选项中设定投影方向以及设 定对话框中的其它选项然后点击 OK 即可完成投影,如图 3-214 为投影的结果。对话框中其他一些主 要选项说明如下: 1.Filter (过滤器) 该选项用于选择对象类。当选择的操作步骤不同时, Filter 选项所包含的内容也不同。当选择 Curves/Points 图标时, Filter 选项所包含的内容是: Curves/Points (曲线/点) 、 Curves Only (曲线) 、 Points Only(点)和 Sketches Only(草图) 。当选择 Faces/Planes 图标时; Filter 选项所包含的内容是: Sheets/Faces/Planes(钣面/表面/平面) 、Sheet Bodlies Only (钣金实体)Faces Only(表面)、Planes Only (平面) 、Datum Planes Only(参考面) 。

图 3-214 投影结果

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2.Copy Method (复制方式) 本选项栏用于设定投影曲线的复制方式。其中有 3 种。 129. Associate (相关) 选择该方式,则原定义曲线保持不变,在投影面上生成与原定义曲线相关联的投影曲线,一 旦原曲线作了修改,则投影曲线也会随之变更。 130. Copy (复制) 选择该方式,则原定义曲线保持不变,在投影面上生成与原定义曲线无关联的投影曲线。 131. Move (移动) 选择该方式,则删除原定义曲线,在投影面上生成与原定义曲线无关联的投影曲线。 3.Direction Method (投影方向方式) 本选项用于设置投影方向的方式,其中提供了 6 种方式分别为: 132. Along Face Normals (沿面的法向) 该方式是沿所选投影面的法向向投影面投影曲线,图 3-215 为这种方式的示例。

图 3-215 Along Face Normals 方式 133. Toward a Point (向某一点) 该方式用于从原定义曲线朝着一个点向选取的投影面投影曲线, 图 3-216 为这种方式的示例。

图 3-216 Toward a Point 方式 134. Toward a Line (向某条线) 该方式用于沿垂直于选定直线或参考轴的方向向选取的投影面投影曲线,图 3-217 为这种方 式的示例。

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图 3-217 Toward a Line 方式 135. Along Vector (沿向量) 该方式用于沿设定向量方向向选取的投影面投影曲线。选择该方式后,系统会弹出【矢量构 造器】对话框,让用户设置一个投影向量方向。选择此选项时,其下方的 Directions (方向 数)选项被激活,它包括 Single (单一)和 Both (双向)两个单选项。Single 单选项用于 设定沿投影向量方向单向投影选定曲线, Both 单选项用于设定沿投影向量方向双向投影选定 曲线。图 3-218 和图 3-219 为这两种方式的示例。其中图 3-159 中的曲线沿投影向量双向投 影至圆柱面上,在圆柱面离选定曲线较近部分生成一个图像,而在较远的部分生成另一投影 曲线。 136. Angle to Vector (相对向量的夹角) 该方式用于沿与设定向量方向成一定角度的方向向选取的投影面投影曲线。选择该方式后, 系统会弹出【矢量构造器】对话框,让用户设定一个投影向量方向。这时对话框中的 Angle 文本框被激活,用户可以输入投影角度值。Angle 值的正负是以选定曲线的几何形心为参考 点来设定的。曲线投影后,投影曲线向参考点方向收缩,则 Angle 为负值;反之,Angle 为 正值。图 3-220 为这种方式的示例。

图 3-218 Single 方式

图 3-219 Both 方式

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图 3-220 Angle to Vector 方式 137. Equal Arclength 该方式允许由 X-Y 坐标系向投影面的 U-V 坐标系投影曲线,在投影时,曲面上投影曲线的 U、V 方向长度的确定取决于 Equal Arclength 方式的选择,并且在选择该方式前,必须先选 择投影面。如图 3-221 所示。

图 3-221 Equal Arclength 方式 选择该方式后 Equal Arclength 下拉菜单被激活,首先选择一参考点,则系统以该参考点作为 X-Y 坐标系的原点。且将该参考点沿随后设定的投影向量方向向投影面投影,以所得到的投影点作为 U-V 坐标系的原点。再利用随后弹出的矢量创建对话框设定投影矢量向量的方向,接着再设定与 U 方向对 应的 X 向量方向,最后选择 Equal Arclength 选项设定投影曲线的 U、V 方向长度确定方式。 Equal Arclength 选项中包含了 5 种确定投影曲线的 U、V 方向长度的方式: 138. Both X and Y (X 和 Y) 投影曲线的 U 方向长度由原曲线 X 方向长度来确定,投影曲线的 V 方向长度由原曲线 Y 方 向长度来确定。 139. First X,then Y (先 X,再 Y) 先由原曲线 X 方向长度来确定投影曲线的 U 方向长度,然后再由原曲线 Y 方向长度来确定 投影曲线的 V 方向长度。 140. First Y,then X (先 Y,再 X) 先由原曲线 Y 方向长度来确定投影曲线的 V 方向长度,然后再由原曲线 X 方向长度来确定 投影曲线的 U 方向长度。 141. X only (仅 X) 投影曲线的 U 方向长度由原曲线 X 方向长度来确定,投影曲线沿投影面 V 方向的的长度由 原曲线 Y 方向长度沿向量方式直接投影到曲面上。 142. Y only (仅 Y) 投影曲线的 V 方向长度由原曲线 Y 方向长度来确定,投影曲线沿投影面 U 方向的的长度由

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原曲线 X 方向长度沿向量方式直接投影到曲面上。 在上述 5 种投影曲线 U、V 方向长度的确定方式中,若原曲线为 X-Y 平面上通过参考点且平行于 X 或 Y 方向的直线,则投影曲线长度与直线长度相等。

3.5.6 组合投影
单击工具栏中 按钮或者点击菜单下【Insert 插入】→【Curve From Curve 曲线中的一条曲线】

→【Combined Projection 组合投影】命令时,系统会出现如图 3-222 的【组合投影】对话框。它用于 将两选定的曲线沿各自的投影方向投影生成一条新曲线,但是要注意的是所选两条曲线的投影必须是 相交的。

图 3-222 【组合投影】对话框 在对话框状态下,步骤栏里的一个图标 图标 是自动激活,提示选择第一条曲线,选定以后点击第二个 使之激活这时提示选择第一

使之激活,然后选择第二条曲线,选定以后点击第三个图标

条曲线的投影方向,此时对话框变成如图 3-223 所示,对话框中出现定义向

图 3-223 【组合投影】对话框

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量下拉菜单,在菜单中提供了 7 种定义向量的方法,我们选择一种来定义,然后再点击

图标使之

激活,同时提示我们选择第二条曲线的投影方向,同样我们用定义向量下拉菜单来定义一个方向,让 后我们点击 OK 即可完成组合投影。图 3-224 为组合投影的一个示例,在其中我们选择边作为投影的 对象,其中投影的方向分别为 XC 轴和 YC 轴,结果如图所示

图 3-224 组合投影示例

3.5.7 交线
单击工具栏中 按钮或者点击菜单下 【Insert 插入】 → 【Curve From Bodies 体的曲线】 → 【Intersect

交线】命令时,系统会出现如图 3-225 所示的交线对话框。它用于生成两组对象的交线,各组对象可 分别为一个表面(若为多个表面,则必须属于同一实体)或一个参考面或一个片体或一个实体。

图 3-225 交线对话框 在对话框下步骤栏中的第一个图标 第二组对象图标 是自动激活的,提示选择第一组对象后,选择后,再点击

,同时提示选择第二组对象,选定以后并设定好对话框中其它选项后点击 OK,

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即可生成两组对象的交线。其中对话框中其它功能选项为。 1.Reuse First Set (重复使用第一组对象) 本选项用于设置在单击 Apply 按钮后,自动的重复选择第一组对象。 2.Distance tolerance(距离公差) 本选项用于设置距离公差。 图 3-226 所示的就是两组对象进行交线操作的图例。

图 3-226 曲线的交线

3.5.8 截面
单击工具中的 按钮或者点击菜单下【Insert 插入】→【Insert 插入】→【Curve From Bodies

体的曲线】→【Section 截面】命令时,系统会出现如图 3-227 的【曲线截面】对话框。本功能可以用 设定的截面与选定的实体或平面或表面等相交,从而产生平面或表面的交线,或者实体的轮廓线。

图 3-227 【曲线截面】对话框

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在对话框状态下,开始步骤栏中的的第一个图标 体或者平面等,选定以后点击 OK,然后第二个图标

是激活的,此时提示选择要要做轮廓线的实 自动激活,此时提示选择截面。选定以后再

点击 OK,就可以完成截面操作。图 3-228 和图 3-229 为截面操作示意图。

图 3-228 第一步 选定对象

图 3-229 第二步 选定截面并生成截线 在对话框的截面设置方式栏中共有四种设置方式供选择,现在分别说明如下: 143. Select Planes(选择平面)

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本方式让用户在绘图工作区中,用鼠标直接点取选择某平面作为截面 144. Parallel Planes(平行平面)

本方式用于设置一组等间距的平行平面作为截面。选定本方式后,图 3-227 的对话框中的待显示 区出现如图 3-230 的文本框。这时只要在 Step Distance、Start Distance 和 End Distance 文本框中输入与 参考平面平行的一组平面的间距、起始距离和终止距离(与参考平面之间的距离) ,并选定参考平面后 即可完成操作。

图 3-230 待显示区显示 145. Radial Planes(放射状平面)

本方式用于设定一组等角度扇形展开的放射平面作为截面。选定本方式后,对话框中的步骤栏中 变为三个第一个同样是选择实体,第二个步骤图标为 ,此时提示定义轴线的方向,同时在待显示 激活,

区中出现矢量构造器,用户可以用其设定一个轴线的方向然后点击 OK,这时的三个图标

同时待选区域出现如图 3-231 的点构造器和文本框,利用点构造器设定一个点作为轴线上的点,然后 在 Step Angle、Start Angle 和 End Angle3 个文本框中输入相邻放射平面间的夹角、等角度放射平面组 的起始平面和终止平面与参考平面之间的夹角再点击 OK 即可完成操作。

图 3-231 待显示区显示 146. Planes Perpendicular to Curve(垂直于曲线)

本方式用于设定一个或一组与选定曲线垂直的平面作为截面。选定本方式后,主对话框中的待显 区域中出现如图 3-232 所示的下拉菜单和文本框,菜单 Spacing Along Curve(截面组间隔方式)中用 于设置截面组之间的间隔方式。 系统提供了 5 种间隔方式: Equal Arc Length (等弧长) 、 Equal Parameters (等参数) 、 Geometric Progression (等比级数) 、 Chordal Tolerance (弦长公差) 和 Incremental Arc Length (递增弧长) 。我们选定一种方式,然后再在文本框中输入截面的数量以及在曲线上分布的百分比,最 后选择曲线在点击 OK 即可完成操作。

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图 3-232 待显示区显示

3.5.9 抽取
单击工具栏中 按钮或者点击菜单下 【Insert 插入】 → 【Curve From Bodies 体的曲线】 → 【Extract

抽取】命令时,系统会出现如图 3-233 的【抽取曲线】对话框。它用于基于一个或多个选择对象的边 缘和表面生成曲线(直线、弧、二次曲线和样条曲线等) ,抽取的曲线与原对象无相关性。

图 3-233 【抽取曲线】对话框 在抽取曲线对话框中提供了 6 种抽取曲线类型。从中选取欲抽取的曲线类型后,再选择欲从中抽 取曲线的对象即可完成操作。下面本别介绍这六种抽取曲线类型的用法。 1.Edge Curves (边缘曲线) 本功能用于指定由表面或实体的边缘抽取曲线。图 3-234 所示就是本方式的示例。

图 3-234 Edge Curves 方式

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2.Isoparametric Curves (等参数曲线) 本功能用于在表面上指定方向, 并沿着指定的方向抽取曲线。 点击本方式以后就会出现如图 3-235 的等参数曲线对话框,对话框中各选项说明如下: 147. Constant U 和 Constant V(常数) 该选项用于设置曲线产生的方向。指定表面后,系统将会暂时出现 U/V 的方向坐标,选择某 一方向,将决定抽取曲线的产生方向。 148. Curve Count(曲线总数) 改选项用于设置生成抽取曲线的数目。

图 3-235【等参数曲线】对话框 149. Percentages(百分比) 改选项用于设置曲线在表面上的百分比位置 3.Sihouette Curves (轮廓曲线) 该选项用于从轮廓被设置为不可见的视图中抽取曲线。 4.All in Work View (工作视图中所有边缘线) 该选项用于对视图中的所有边缘抽取曲线,此时产生的曲线将与工作视图的设置有关。 5.Isocline Curves (等斜线) 该选项用于利用定义的角度产生等斜线。 6.Shadow Outline (阴影外斜线) 该选项用于对选定对象的可见轮廓线产生抽取曲线。

3.5.10 面上的偏置
单击工具栏中 按钮或者点击菜单下【Insert 插入】→【Curve From Curve 曲线中的一条曲线】

→【Offset in Face 在面上偏置】命令时,系统会进入沿面偏移操作功能。它用于在一表面上由一存在 曲线按一指定距离生成一条沿面的偏移曲线。 进行沿面偏移操作时,首先选择欲生成偏置曲线的表面,再选择原曲线,则在所选表面上会出现 一临时箭头,以指示偏移操作的正方向,同时弹出距离对话拒,让用户在 Distance 文本框中输入偏移 距离输入值并点击 OK 后,系统会在所选表面上生成一条原曲线的偏移曲线。图 3-236 所示的就是沿 面偏移的图例。

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图 3-236 沿面偏移

3.5.11 缠绕与展开
单击工具栏中 按钮或者点击菜单下 【 【Insert 插入】 → 【Curve From Curve 曲线中的一条曲线】

→【Wrap/Unwrap 缠绕/展开】命令时,系统会出现如图 3-237 所示的【缠绕/展开】对话框。它用于将 选定曲线由一平面包覆在一锥面或柱面上生成一包覆曲线或将选定曲线由一锥面或柱面展开至一平面 生成一条展开曲线。

图 3-237 【缠绕/展开】对话框 在对话框状态下步骤栏中的第一个图标按钮 是激活的, 此提示用户确定被包覆对象的表面。 在 使之激活,此时提

选取时,系统只允许选取圆锥或圆柱的实体表面。选定以后点击第二个图标按钮

示确定产生包覆的平面。在选取时,系统要求包覆平面要与被包覆表面相切,否则将会提示错误信息。 然后点击第三个图标按钮 使之激活,此时系统要求确定欲缠绕或展开的曲线,确定完成以后点击

OK 即可完成设置。 对话框中还有其他几个功能选项现在说明如下: 1.Filter(过滤器)

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本选项用于限定选取对象的形式,同样在进行不同的步骤时,它的限定选项也不同。如果选择了 包覆平面步骤,Filter 选项包括:Any(任意) 、Face(表面)和 Datum Plane(基准平面) 。如果选择了 包覆/展开曲线步骤,Filter 选项包括:Any(任意) 、Curve(曲线) 、Edge(边缘)和 Face(表面) 。 2.Wrap(缠绕)和 Unwrap(展开) 本选项用于设置曲线为包覆还是展开的形式。 3.Cut Line Angle(剖切线角度) 该选项用于确定实体在包覆面上旋转时的起始角度(以包覆面与被包覆面的切线为基准来度量) , 它直接影响到包覆或展开曲线的形态。该文本框中的角度值在 0 到 360 度之间,图 3-238 和图 3-239 所示的就是角度值在进行包覆/展开时,对圆柱和圆锥操作的影响。

图 3-238 角度值对圆柱的影响

图 3-239 角度值对圆锥的影响


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