ug二维草图设计课件.ppt

1、 二维草图的设计是创建许多特征的基础，例如在创建拉伸、回转和扫描等特征时，都需要先绘制所建特征的截面形状，其中扫描特征还需要通过绘制草图以定义扫描轨迹。第2章 二维草图设计 下面列出了UG NX 8.0软件草图中经常使用的术语。对象：二维草图中的任何几何元素（如直线、中心线、圆弧、圆、椭圆、样条曲线、点或坐标系等）。尺寸：对象大小或对象之间位置的量度。约束：定义对象几何关系或对象间的位置关系。参数：草图中的辅助元素。过约束：两个或多个约束可能会产生矛盾或多余约束。出现这种情况，必须删除一个不需要的约束或尺寸以解决过约束。2.1 理解草图环境中的关键术语 1进入草图环境的操作方法2选择草图平面3

2、退出草图环境的操作方法4直接草图工具2.2 进入与退出草图环境 2.3 坐标系的介绍 1.绝对坐标系（绝对坐标系（ACS）绝对坐标系是原点在（,）的坐标系，是固定不变的。2工作坐标系（工作坐标系（WCS）工作坐标系包括坐标原点和坐标轴，如图2.3.1所示。它的轴通常是正交的（即相互间为直角），并且遵守右手定则。图2.3.1 工作坐标系（WCS）a）俯视图b）正二测视图3基准坐标系（基准坐标系（CSYS）基准坐标系由单独的可选组件组成，如图2.3.2所示，包括：整个CSYS、三个基准平面、三个基准轴及原点。4右手定则右手定则 常规的右手定则：如果坐标系的原点在右手掌，拇指向上延伸的方向对应于某个

3、坐标轴的方向，则可以利用常规的右手定则确定其他坐标轴的方向。旋转的右手定则：旋转的右手定则用于将矢量和旋转方向关联起来。图2.3.2 基准坐标系（CSYS）图2.3.4 旋转的右手定则图2.3.3 常规的右手定则进入草图环境后，选择下拉菜单“首选项”|“草图”命令，弹出“草图首选项”对话 框，如 图2.4.1所示。在该对话框中可以设置草图的显示参数和默认名称前缀等参数。2.4 绘制草图前的设置 图2.4.1 “草图首选项”对话框a)“草图样式”选项卡b)“会话设置”选项卡1“插入”下拉菜单 草图环境中的主 要 菜 单（图2.5.1），它的功能主要包括草图的绘制、标注和添加约束等。单击该下拉菜单

4、，即可弹出其中的命令，其中绝大部分命令都以快捷按钮方式出现在屏幕的工具栏中。2.5 草图环境中的下拉菜单 图2.5.1 “插入”下拉菜单E1E2E3E4E5E6E7E8E9C1C2C3C4C5C6D1D2AB1B2B3B4B5B6B7B8B9B10B11B12FG2“编辑”下拉菜单 草 图 环境中对草图进行编辑的菜单，如图2.5.2所示。选 择 该下拉菜单，即可弹出其中的选项，其中绝大部分选项都以快捷按钮方式出现在屏幕的工具栏中。O1O2O3O4O5ABCDEFGHIJKLMNPQ图2.5.2 “编辑”下拉菜单2.6.1 草图绘制概述2.6.2 “草图工具”工具条简介2.6.3 UG草图新功能

5、介绍 2.6.4 绘制直线2.6.5 绘制圆弧2.6.6 绘制圆2.6.7 绘制圆角2.6.8 绘制矩形 2.6.9 绘制轮廓线2.6.10 绘制派生直线2.6.11 样条曲线2.6.12 点的绘制及点对话框2.6 草图的绘制 2.6.1 草图绘制概述 要进行草绘，应先从草绘环境的工具栏按钮区或“插入”|“曲线”下拉菜单中选取一个绘图命令，然后可通过在图形区选取点来创建对象。说明：草绘环境中鼠标的使用：绘制草图时，可以在图形区单击以确定点，单击中键中止当前操作或退出当前命令。当不处于草图绘制状态时，单击可选取多个对象；选择对象后，右击将弹出带有最常用草图命令的快捷菜单。滚动鼠标中键，可以缩放模

6、型（该功能对所有模块都适用）。向前滚，模型缩小；向后滚，模型变大。按住鼠标中键，移动鼠标，可旋转模型（该功能对所有模块都适用）。先按住键盘上的Shift键，然后按住鼠标中键，移动鼠标可移动模型（该功能对所有模块都适用）。2.6.2 “草图工具”工具条简介 进入草图环境后，屏幕上会出现绘制草图时所需要的“草图曲线”工具条，如图2.6.1所示。2.6.3 UG草图新功能介绍 绘制草图时，在工具条中单击“连续自动标注尺寸”按钮（图2.6.2），系统可自动给绘制的草图添加尺寸标注。图2.6.1 “草图工具”工具条“绘制”部分“约束”部分“编辑”部分NOPQRVUTSABCDEFGHIJKLM图2.6.

7、2 自动标注尺寸按钮2.6.4 绘制直线 选择下拉菜单“插入”|“曲线”|“直线”命令（或单击工具栏中的“直线”按钮），系统弹出图2.6.4所示的“直线”工具条。图2.6.4 “直线”工具条2.6.5 绘制圆弧 选择下拉菜单“插入”|“圆弧”命令（或单击工具栏中的“圆弧”按钮），系统弹出图2.6.7所示的“圆”工具条。绘制圆弧有两种方法：一个是通过确定圆弧的两个端点和圆弧上的一个通过点来创建圆弧；一个是通过确定圆弧的中心和端点创建圆弧。2.6.6 绘制圆 选择下拉菜单“插入”|“圆”命令（或单击工具栏中的“圆”按钮），系统弹出图2.6.8所示的“创建圆角”对话框。图2.6.7 “圆弧”工具条2

8、.6.7 绘制圆角 选择下拉菜单“插入”|“圆角”命令（或单击工具栏中的“圆角”按钮），系统弹出图2.6.9所示的“矩形”工具条。图2.6.8 “圆”工具条图2.6.11 “取消修剪”的圆角图2.6.10 “修剪”的圆角选取这两条直线图2.6.9 “圆角”工具条图2.6.12“创建备选圆角”的选择（一）图2.6.13 “创建备选圆角”的选择（二）绘制矩形有三种方法：一个是通过确定两个对角点来创建矩形；一个是通过确定三个顶点来创建矩形；一个是通过选取中心点、一条边的中点和顶点来创建矩形。2.6.8 绘制矩形 选择下拉菜单“插入”|“矩形”命令，系统弹出图2.6.14所示的“矩形”工具条。图2.6

9、.15 两点方式第一个角点第二个角点图2.6.14 “矩形”工具条图2.6.16 三点方式第一个顶点第二个顶点第三个顶点图2.6.17 从中心方式 中心点第二个点第三个点2.6.9 绘制轮廓线 选择下拉菜单“插入”|“轮廓”命令。（或单击轮廓按钮），系统弹出图2.6.18所示的“轮廓”工具条。图2.6.18 “轮廓”工具条图2.6.19 绘制连续的对象 图2.6.20 用“轮廓线”命令绘制弧2.6.10 绘制派生曲线选择下拉菜单“插入”|“派生直线”命令。图2.6.22 直线的派生（二）图2.6.21 直线的派生（一）选取此直线为参考图2.6.23 派生两条平行线中间的直线图2.6.24 派生

10、角平分线2.6.11 样条曲线选择下拉菜单“插入”|“艺术样条”命令。（或单击艺术样条按钮），系统弹出图2.6.26所示的“艺术样条”对话框。图2.6.25 艺术样条的创建a）“通过点”方式b）“根据极点”方式图2.6.26 “艺术样条”对话框2.6.12 点的绘制及“点”对话框选择下拉菜单“插入”|“基准点”|“点”命令。（或单击点按钮），系统弹出图2.6.28所示的“点”对话框。图2.6.29 “点”对话框图2.6.28 “草图点”对话框图2.6.31 构造第二点构造的第二点构造的第一点 图2.6.30 构造第一点2.7 草图的编辑 2.7.1 直线的操纵2.7.2 圆的操纵2.7.3 圆

11、弧的操纵2.7.4 样条曲线的操纵2.7.5 制作拐角2.7.6 删除对象2.7.7 复制对象2.7.8 快速修剪 2.7.9 快速延伸2.7.10 镜像2.7.11 偏置曲线2.7.12 编辑定义截面2.7.13 交点2.7.14 相交曲线2.7.15 投影曲线2.7.1 直线的操纵图2.7.1 操纵1：直线的转动和拉伸图2.7.2 操纵2：直线的移动2.7.2 圆的操纵图2.7.4 操纵2：圆的移动图2.7.3 操纵1：圆的缩放2.7.3 圆弧的操纵图2.7.5 操纵1：改变圆弧的半径 图2.7.6 操纵2：改变圆弧的位置图2.7.7 操纵3：圆弧的移动2.7.4 样条曲线的操纵图2.7.

12、8 操纵1：改变曲线的形状图2.7.9 操纵2：曲线的移动2.7.5 制作拐角选取下拉菜单“编辑”|“制作拐角”命令（或单击“制作拐角”按钮），系统弹出图2.7.10所示的“制作拐角”对话框。图2.7.10 “制作拐角”对话框图2.7.11 制作拐角a）制作前第二条拐角边第一条拐角边b）制作后2.7.6 删除对象在图形区单击或框选要删除的对象（框选时要框住整个对象），此时可看到选中的对象变成蓝色。按一下键盘上的Delete键，所选对象即被删除。2.7.7 复制对象选择下拉菜单“编辑”|“复制”命令，然后选择下拉菜单“编辑”|“粘贴”命令，则图形区出现图2.7.13b所示的对象。图2.7.13

13、对象的复制a）要复制的对象b）复制后的对象2.7.8 快速修剪选择下拉菜单“编辑”|“快速修剪”命令，可以对多余的曲线进行修剪，如图2.7.15所示。图2.7.15 快速裁剪a）裁剪前选取要裁剪的部分b）裁剪后2.7.9 快速延伸选择下拉菜单“编辑”|“快速延伸”命令，可以将曲线延伸到下一个边界，如图2.7.16所示。图2.7.16 快速延伸a）延伸前选取此曲线b）延伸后2.7.10 镜像镜像可以将草图对象以一条直线为对称中心，将所选取的对象以这条对称中心为轴进行复制，生成新的草图对象，图2.7.17所示。选择下拉菜单“插入”|“镜像”命令，系统弹出图2.7.18所示“镜像曲线”对话框。通过此

14、对话框用户可以创建镜像曲线。图2.7.18 “镜像曲线”对话框图2.7.17 镜像操作a）镜像前选取此轴线作为镜像中心线b）镜像后2.7.11 偏置曲线偏置曲线就是对当前草图中的曲线进行偏移，从而产生与源曲线相关联、形状相似的新的曲线。图2.7.19所示。选择下拉菜单“插入”|“偏置曲线”命令，系统弹出图2.7.20所示“偏置曲线”对话框。通过此对话框用户可以创建偏置曲线。图2.7.19 偏置曲线的创建a）参照曲线b）延伸相切的曲线c）带圆角的曲线图2.7.20 “偏置曲线”对话框2.7.12 编辑定义截面草图曲线一般可用于拉伸、旋转和扫描等特征的剖面，如果要改变特征剖面的形状，可以通过“编辑

15、定义截面”功能来实现，图2.7.21所示。在草图环境下，选择下拉菜单“编辑”|“编辑定义截面”命令，系统弹出图2.7.22所示“编辑定义截面”对话框。通过此对话框用户可以创建编辑定义截面。图2.7.21 编辑定义截面a）编辑定义截面前 取消选择的曲线b）编辑定义截面后图2.7.22 “编辑定义截面”对话框添加选中的曲线图2.7.24 添加选中的曲线2.7.13 交点“相交曲线”命令可以方便地查找指定几何体穿过草图平面处的点，并在这个位置创建一个关联点和基准轴，图2.7.25所示。在草图环境下，选择下拉菜单“插入”|“交点”命令，系统弹出图2.7.26所示“交点”对话框。通过此对话框用户可以创建

16、草图平面与指定几何体的交点。图2.7.25 相交操作 b）创建后的关联点和基准轴关联点和基准轴a）创建前选取此边界曲线选取此基准平面作为草图平面图2.7.26 “交点”对话框2.7.14 相交曲线“相交曲线”命令可以通过用户指定的面与草图基准平面相交产生一条曲线，图2.7.27所示。在草图环境下，选择下拉菜单“插入”|“相交曲线”命令，系统弹出图2.7.28所示“相交曲线”对话框。通过此对话框用户可以创建草图平面与指定几何体的相交线。图2.7.27 相交操作a）创建前 选取此面为 要相交的面b）创建后图2.7.28 “相交曲线”对话框2.7.15 投影曲线投影曲线功能是将选取的对象按垂直于草图

17、工作平面的方向投影到草图中，使之成为草图对象，图2.7.29所示。在草图环境下，选择下拉菜单“插入”|“投影曲线”命令，系统弹出图2.7.30所示“投影曲线”对话框。通过此对话框用户可以创建投影曲线。图2.7.29 投影操作b）投影后创建的对象生成的投影曲线a）投影前选取此曲线为投影对象选取此基准平面为草图平面图2.7.30 “投影曲线”对话框2.8 草图的约束2.8.1 草图约束概述2.8.2 “草图约束”工具条简介2.8.3 添加几何约束2.8.4 添加尺寸约束2.8.1 草图约束概述 草图约束主要包括几何约束和尺寸约束两种类型。几何约束是用来定位草图对象和确定草图对象之间的相互关系，而尺

18、寸约束是来驱动、限制和约束草图几何对象的大小和形状的。2.8.2 “草图约束”工具条简介 进入草图环境后，屏幕上会出现绘制草图时所需要的“草图约束”工具条，如图2.8.1所示。图2.8.1 “草图工具“工具条A1A2A3A4A5A6A7A8A9ABCEIHGFJKLD“绘制”部分“约束”部分“编辑”部分 在草图中，被添加完约束对象中的约束符号显示方式如表2.8.1所示。2.8.3 添加几何约束在二维草图中，添加几何约束主要有两种方法：手工添加几何约束和自动产生几何约束。方法一：手工添加约束，是指对所选对象由用户自己来指定某种约束。方法二：自动产生几何约束，是指系统根据选择的几何约束类型以及草图

19、对象间的关系，自动添加相应的约束到草图对象上。图2.8.3 添加相切约束a）约束前选取这两条曲线b）约束后图2.8.4 “约束”工具条图2.8.5 添加多个约束a）约束前选取这两条直线b）约束后 图2.8.6 “约束”工具条2.8.4 添加尺寸约束添加尺寸约束也就是在草图上标注尺寸，并设置尺寸标注线的形式与尺寸大小，来驱动、限制和约束草图几何对象。选择下拉菜单“插入”|“尺寸”中的命令。主要包括以下几种标注方式。图2.8.7 水平和竖直尺寸的标注a）直线b）水平尺寸c）竖直尺寸图2.8.8 水平距离的标注a）直线选取这两个端点b）水平距离图2.8.9 垂直尺寸的标注a）直线 先选择直线再选择点

20、b）垂直距离图2.8.10 角度的标注a）曲线选取这两条直线b）创建的锐角角度c）创建的钝角角度图2.8.11 直径的标注a）原始曲线选取圆b）标注直径图2.8.12 半径的标注a）原始曲线选此圆弧b）标注半径2.9 修改草图约束 2.9.1 显示所有约束2.9.2 显示/移除约束2.9.3 约束的备选解2.9.4 移动尺寸2.9.5 修改尺寸值2.9.6 转换至/自参考对象2.9.1 显示所有约束单击“草图约束”工具条中的“显示所有约束”按钮 ，将显示施加到草图上的所有几何约束。2.9.2 显示/移除约束 显示/移除约束主要是用来查看现有的几何约束，设置查看的范围、查看类型和列表方式以及移除

21、不需要的几何约束。单击“草图约束”工具条中的 按钮，使所有存在的约束都显示在图形区中，然后单击“草图约束”工具条中的 按钮，系统弹出图2.9.1所示的“显示/移除约束”对话框。用户可以通过此对话框显示/移除约束。图2.9.1 “显示/移除约束”对话框 2.9.3 约束的备选解当用户对一个草图对象进行约束操作时，同一约束条件可能存在多种满足约束的情况，“备选解”操作正是针对这种情况的，它可从约束的一种解法转为另一种解法。选择下拉菜单“工具”|“约束”|“备选解算方案”命令，弹出“备选解”对话框，如图2.9.2所示。用户可以通过此对话框选择另一种解法，如图2.9.3和2.9.4所示。图2.9.2

22、“备选解”对话框图2.9.3 外切图形图2.9.4 内切图形2.9.4 移动尺寸 为了使草图的布局更清晰合理，可以移动尺寸文本的位置。首先将鼠标移至要移动的尺寸处，按住鼠标左键。然后左右或上下移动鼠标，可以移动尺寸箭头和文本框的位置。最后在合适的位置松开鼠标左键，完成尺寸位置的移动。2.9.5 修改尺寸值修改草图的标注尺寸有如下两种方法。方法一：双击要修改的尺寸，如图2.9.5所示。系统弹出动态输入框，如图2.9.6所示。在动态输入框中输入新的尺寸值，并按鼠标中键，完成尺寸的修改，如图2.9.7所示。方法二：将鼠标移至要修改的尺寸处右击。在弹出的快捷菜单中选择“编辑值”命令。在弹出的动态输入框

23、中输入新的尺寸值，单击中键完成尺寸的修改。图2.9.5 标注尺寸（一）双击该尺寸图2.9.6 标注尺寸（二）图2.9.7 标注尺寸（三）2.9.6 转换为参考的/激活的 在为草图对象添加几何约束和尺寸约束的过程中，有些草图对象是作为基准、定位来使用的，或者有些草图对象在创建尺寸时可能引起约束冲突，此时可利用“草图约束”工具条中的“转换为参考的/激活的”按钮，将草图对象转换为参考线（图2.9.8所示）；当然必要时，也可利用该按钮将其激活，即从参考线转化为草图对象。选择下拉菜单命令（或单击“草图约束”工具条中的“转换至/自参考对象”按钮），弹出图2.9.9所示的“转换至/自参考对象”对话框。用户可

24、以通过此对话框对草图对象进行边界。图2.9.9 “转换至/自参考对象”对话框图2.9.8 转换参考对象a)创建参考对象前将此圆变成参考对象 b)创建参考对象后2.10 草图的管理2.10.1 定向视图到草图2.10.2 定向视图到模型2.10.3 重新附着2.10.4 创建定位尺寸2.10.5 延迟计算与评估草图2.10.6 更新模型2.10.1 定向视图到草图图2.10.1 “草图生成器”工具条 “定向视图到草图”按钮为 ，用于使草图平面与屏幕平行，方便草图的绘制。2.10.2 定向视图到模型 “定向视图到模型”按钮为 ，用于将视图定向到当前的建模视图，即在进入草图环境之前显示的视图。2.1

25、0.3 重新附着2.10.4 创建定位尺寸 利用 中的各下拉选项，可以创建、编辑、删除或重定义草图定位尺寸，并且相对于已存在几何体（边缘、基准轴和基准平面）定位草图。“重新附着”按钮为 ，该按钮有以下三个功能：（1）移动草图到不同的平面、基准平面或路径。（2）切换原位上的草图到路径上的草图，反之亦然。（3）沿着所附着到的路径，更改路径上的草图的位置。2.10.5 延迟计算与评估草图2.10.6 更新模型“延迟计算”按钮为 ，单击该按钮后，系统将延迟草图约束的评估（即创建曲线时，系统不显示约束；指定约束时，系统不会更新几何体），直到单击“评估草图”按钮 后可查看草图自动更新的情况。“更新模型”按

26、钮为 ，用于模型的更新，以反映对草图所作的更改。如果存在要进行的更新，并且退出了草图环境，则系统会自动更新模型。2.11 草绘范例2.11.1 草绘范例12.11.2 草绘范例22.11.3 草绘范例32.11.4 草绘范例42.11.1 草绘范例1图2.11.1 范例1a）b）2.11.2 草绘范例2图2.11.4 范例2a）b）2.11.3 草绘范例32.11.4 草绘范例4图2.11.3 范例3图2.11.4 绘制圆图2.11.5 添加约束图2.11.23 范例4a）原图b）结果创建辅助点2.12 习题图2.12.2 习题2a）完成前b）完成后图2.12.1 习题1图2.12.3 习题3图2.12.4 习题4图2.12.5 习题5图2.12.6 习题6图2.12.7 习题7图2.12.9 习题9图2.12.8 习题8