3.6 草图的绘制

3.6.1 草图绘制概述

要绘制草图，应先从草图环境的“主页”功能选项卡或下拉菜单中选取一个绘图命令（由于“主页”功能选项卡按钮简明而快捷，因此推荐优先使用），然后可通过在图形区选取点来创建对象。在绘制对象的过程中，当移动鼠标指针时，系统会自动确定可添加的约束并将其显示。绘制对象后，用户还可以对其继续添加约束。

草图环境中使用鼠标的说明：

●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，可以缩放模型（该功能对所有模块都适用）：向前滚，模型变大；向后滚，模型变小（可以参考本书第2章的内容进行调整）。

●按住鼠标中键并移动鼠标，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）。

3.6.2 草图工具按钮简介

进入草图环境后，在“主页”功能选项卡中会出现绘制草图时所需要的各种工具按钮，如图3.6.1所示。

图3.6.1 “主页”功能选项卡

说明：草图环境“主页”功能选项卡中的按钮根据其功能可分为三大部分，“绘制”部分、“约束”部分和“编辑”部分。本节将重点介绍“绘制”部分的按钮功能，其余部分功能在后面章节中陆续介绍。

图3.6.1所示的“主页”功能选项卡中“绘制”和“编辑”部分按钮的说明如下：

：单击该按钮，可以创建一系列相连的直线或线串模式的圆弧，就是把上一条曲线的终点作为下一条曲线的起点。

：绘制直线。 ：绘制圆弧。

：绘制圆。 ：在两曲线间创建圆角。

：在两曲线间创建倒斜角。 ：绘制矩形。

：绘制多边形。

：通过定义点或者极点来创建样条曲线。

：通过已经存在的点创建样条曲线。

：根据中心点和尺寸创建椭圆。

：创建二次曲线。 ：绘制点。

：偏置位于草图平面上的曲线链。

：单击该按钮，则可以从已存在的直线复制得到新的直线。

：单击该按钮，则可以沿着草图平面的法向将曲线、边或点（草图外部）投影到草图上。

：单击该按钮，则可将一条曲线修剪至任一方向上最近的交点。如果曲线没有交点，可以将其删除。

：快速延伸曲线到最近的边界。

：延伸或修剪两条曲线到一个交点处创建制作拐角。

3.6.3 自动标注功能

在UG NX 12.0中绘制草图时，在功能选项卡区域中选中选项（图3.6.2），然后确认按钮处于按下状态，系统可自动给绘制的草图添加尺寸标注。如图3.6.3所示，在草图环境中任意绘制一个矩形，系统会自动添加矩形所需要的定形和定位尺寸，使矩形全约束。

说明：默认情况下按钮是激活的，即绘制的草图系统会自动添加尺寸标注；单击该按钮，使其弹起（即取消激活），这时绘制的草图，系统就不会自动添加尺寸标注了。由于系统自动标注的尺寸比较凌乱，而且当草图比较复杂时，有些标注可能不符合标注要求，所以在绘制草图时，最好是不使用自动标注尺寸功能。本书没有采用自动标注。

图3.6.2 “连续自动标注尺寸”选项

图3.6.3 自动标注尺寸

3.6.4 绘制直线

Step1.进入草图环境以后，选择XY平面为草图平面。

说明：进入草图工作环境以后，如果是创建新草图，则首先必须选取草图平面，也就是要确定新草图在空间的哪个平面上绘制。

Step2.选择命令。选择下拉菜单命令（或单击 “直线”按钮），系统弹出图3.6.4所示的“直线”工具条。

Step3.定义直线的起始点。在系统的提示下，在图形区中的任意位置单击左键，以确定直线的起始点，此时可看到一条“橡皮筋”线附着在鼠标指针上。

说明：系统提示显示在消息区，有关消息区的具体介绍请参见第2章的相关内容。

Step4.定义直线的终止点。在系统的提示下，在图形区中的另一位置单击左键，以确定直线的终止点，系统便在两点间创建一条直线（在终点处再次单击，在直线的终点处出现另一条“橡皮筋”线）。

Step5.单击中键，结束直线的创建。

图3.6.4所示的“直线”工具条的说明如下：

●（坐标模式）：单击该按钮（默认），系统弹出图3.6.5所示的动态输入框（一），可以通过输入XC和YC的坐标值来精确绘制直线，坐标值以工作坐标系（WCS）为参照。要在动态输入框的选项之间切换可按Tab键。要输入值，可在文本框内输入值，然后按Enter键。

●（参数模式）：单击该按钮，系统弹出图3.6.6所示的动态输入框（二），可以通过输入长度值和角度值来绘制直线。

图3.6.4 “直线”工具条

图3.6.5 动态输入框（一）

图3.6.6 动态输入框（二）

说明：

●可以利用动态输入框实现直线的精确绘制，其他曲线的精确绘制也一样。

●“橡皮筋”是指操作过程中的一条临时虚构线段，它始终是当前鼠标光标的中心点与前一个指定点的连线。因为它可以随着光标的移动而拉长或缩短，并可绕前一点转动，所以形象地称之为“橡皮筋”。

●在绘制或编辑草图时，单击“快速访问工具栏”上的按钮，可撤销上一个操作；单击按钮（或者选择下拉菜单命令），可以重新执行被撤销的操作。

3.6.5 绘制圆弧

选择下拉菜单命令（或单击“圆弧”按钮），系统弹出图3.6.7所示的“圆弧”工具条，有以下2种绘制圆弧的方法。

图3.6.7 “圆弧”工具条

方法一：通过三点的圆弧——确定圆弧的两个端点和弧上的一个附加点来创建一个三点圆弧。其一般操作步骤如下：

Step1.选择方法。单击“三点定圆弧”按钮。

Step2.定义端点。在系统的提示下，在图形区中的任意位置单击左键，以确定圆弧的起点；在系统的提示下，在另一位置单击，放置圆弧的终点。

Step3.定义附加点。在系统的提示下，移动鼠标，圆弧呈“橡皮筋”样变化，在图形区另一位置单击以确定圆弧。

Step4.单击中键，结束圆弧的创建。

方法二：用中心和端点确定圆弧。其一般操作步骤如下：

Step1.选择方法。单击“中心和端点定圆弧”按钮。

Step2.定义圆心。在系统的提示下，在图形区中的任意位置单击，以确定圆弧中心点。

Step3.定义圆弧的起点。在系统的提示下，在图形区中的任意位置单击，以确定圆弧的起点。

Step4.定义圆弧的终点。在系统的提示下，在图形区中的任意位置单击，以确定圆弧的终点。

Step5.单击中键，结束圆弧的创建。

3.6.6 绘制圆

选择下拉菜单命令（或单击“圆”按钮），系统弹出图3.6.8所示的“圆”工具条，有以下2种绘制圆的方法。

图3.6.8 “圆”工具条

方法一：中心和半径决定的圆——通过选取中心点和圆上一点来创建圆。其一般操作步骤如下：

Step1.选择方法。单击“圆心和直径定圆”按钮。

Step2.定义圆心。在系统的提示下，在某位置单击，放置圆的中心点。

Step3.定义圆的半径。在系统的提示下，拖动鼠标至另一位置，单击确定圆的大小。

Step4.单击中键，结束圆的创建。

方法二：通过三点决定的圆——通过确定圆上的三个点来创建圆。

3.6.7 绘制圆角

选择下拉菜单命令（或单击“圆角”按钮），可以在指定两条或三条曲线之间创建一个圆角。系统弹出图3.6.9所示的“圆角”工具条。该工具条中包括四个按钮：“修剪”按钮、“取消修剪”按钮、“删除第三条曲线”按钮和“创建备选圆角”按钮。

图3.6.9 “圆角”工具条

创建圆角的一般操作步骤如下：

Step1.打开文件D：\ug12.1\work\ch03.06.07\round_corner.prt。

Step2.双击草图，在下拉选项中单击按钮，选择下拉菜单命令。系统弹出“圆角”工具条，在工具条中单击“修剪”按钮。

Step3.定义圆角曲线。单击选择图3.6.10所示的两条直线。

Step4.定义圆角半径。拖动鼠标至适当位置，单击确定圆角的大小（或者在动态输入框中输入圆角半径值，以确定圆角的大小）。

Step5.单击中键，结束圆角的创建。

说明：

●如果单击“取消修剪”按钮，则绘制的圆角如图3.6.11所示。

图3.6.10 选取直线

图3.6.11 “取消修剪”的圆角

●如果单击“创建备选圆角”按钮，则可以生成每一种可能的圆角（或按Page Down键选择所需的圆角），如图3.6.12和图3.6.13所示。

图3.6.12 “创建备选圆角”的选择（一）

图3.6.13 “创建备选圆角”的选择（二）

3.6.8 绘制倒斜角

选择下拉菜单命令（或单击“倒斜角”按钮），可以在指定两条曲线之间创建一个斜角。

创建倒斜角的一般操作步骤如下：

Step1.打开文件D：\ug12.1\work\ch03.06.08\chamfer.prt。

Step2.双击草图，在下拉选项中单击按钮，选择下拉菜单命令。系统弹出图3.6.14所示的“倒斜角”对话框。

Step3.选取要倒斜角的曲线。单击选取图3.6.15所示的两条直线。

Step4.定义偏置类型。在对话框区域的下拉列表中选择选项。

Step5.定义倒斜角尺寸。在对话框的文本框中输入倒斜角尺寸值为25（或者在动态输入框中输入倒斜角尺寸值）。

Step6.单击中键，结束倒斜角的创建。

图3.6.14 “倒斜角”对话框

图3.6.15 选取直线

说明：创建倒斜角包括三种类型。在“倒斜角”对话框区域的下拉列表中选择选项，可以指定两个距离值来定义倒斜角大小（图3.6.16a）；在下拉列表中选择选项，可以指定一个角度值和一个偏距值来定义倒斜角大小（图3.6.16b）。

图3.6.16 倒斜角类型

3.6.9 绘制矩形

选择下拉菜单命令（或单击“矩形”按钮），系统弹出图3.6.17所示的“矩形”工具条，可以在草图平面上绘制矩形。在绘制草图时，使用该命令可省去绘制四条线段的麻烦。共有3种绘制矩形的方法，下面将分别介绍。

方法一：按两点——通过选取两对角点来创建矩形，其一般操作步骤如下：

Step1.选择方法。单击“用2点”按钮。

Step2.定义第一个角点。在图形区某位置单击，放置矩形的第一个角点。

Step3.定义第二个角点。单击按钮，再次在图形区另一位置单击，放置矩形的另一个角点。

Step4.单击中键，结束矩形的创建，结果如图3.6.18所示。

图3.6.17 “矩形”工具条

图3.6.18 “用2点”方式创建矩形

方法二：按三点——通过选取三个顶点来创建矩形，其一般操作步骤如下：

Step1.选择方法。单击“用3点”按钮。

Step2.定义第一个顶点。在图形区某位置单击，放置矩形的第一个顶点。

Step3.定义第二个顶点。单击按钮，在图形区另一位置单击，放置矩形的第二个顶点（第一个顶点和第二个顶点之间的距离即矩形的宽度），此时矩形呈“橡皮筋”样变化。

Step4.定义第三个顶点。单击按钮，再次在图形区单击，放置矩形的第三个顶点（第二个顶点和第三个顶点之间的距离即矩形的高度）。

Step5.单击中键，结束矩形的创建，结果如图3.6.19所示。

方法三：从中心——通过选取中心点、一条边的中点和顶点来创建矩形，其一般操作步骤如下：

Step1.选择方法。单击“从中心”按钮。

Step2.定义中心点。在图形区某位置单击，放置矩形的中心点。

Step3.定义第二个点。单击按钮，在图形区另一位置单击，放置矩形的第二个点（一条边的中点），此时矩形呈“橡皮筋”样变化。

Step4.定义第三个点。单击按钮，再次在图形区单击，放置矩形的第三个点。

Step5.单击中键，结束矩形的创建，结果如图3.6.20所示。

图3.6.19 “用3点”方式创建矩形

图3.6.20 “从中心”方式创建矩形

3.6.10 绘制轮廓线

轮廓线包括直线和圆弧。

选择下拉菜单命令（或单击按钮），系统弹出图3.6.21所示的“轮廓”工具条。

具体操作过程参照前面直线和圆弧的绘制，不再赘述。

绘制轮廓线的说明：

●轮廓线与直线、圆弧的区别在于，轮廓线可以绘制连续的对象，如图3.6.22所示。

●绘制时，按下、拖动并释放鼠标左键，直线模式变为圆弧模式，如图3.6.23所示。

●利用动态输入框可以绘制精确的轮廓线。

图3.6.21 “轮廓”工具条

图3.6.22 绘制连续的对象

图3.6.23 用“轮廓线”命令绘制弧

3.6.11 绘制派生直线

选择下拉菜单命令（或单击按钮），可绘制派生直线，其一般操作步骤如下：

Step1.打开文件D：\ug12.1\work\ch03.06.11\derive_line.prt。

Step2.双击草图，在下拉选项中单击按钮，选择下拉菜单命令。

Step3.定义参考直线。单击选取图3.6.24所示的直线为参考。

Step4.定义派生直线的位置。拖动鼠标至另一位置单击，以确定派生直线的位置。

Step5.单击中键，结束派生直线的创建，结果如图3.6.24所示。

说明：

●如需要派生多条直线，可以在上述Step4中，在图形区合适的位置继续单击，然后单击中键完成，结果如图3.6.25所示。

图3.6.24 直线的派生（一）

图3.6.25 直线的派生（二）

●如果选择两条平行线，系统会在这两条平行线的中点处创建一条直线。可以通过拖动鼠标以确定直线长度，也可以在动态输入框中输入值，如图3.6.26所示。

●如果选择两条不平行的直线（不需要相交），系统将构造一条角平分线。可以通过拖动鼠标以确定直线长度（或在动态输入框中输入一个值），也可以在成角度两条直线的任意象限放置平分线，如图3.6.27所示。

图3.6.26 派生两条平行线中间的直线

图3.6.27 派生角平分线

3.6.12 创建样条曲线

样条曲线是指利用给定的若干个点拟合出的多项式曲线，样条曲线采用的是近似的拟合方法，但可以很好地满足工程需求，因此得到了较为广泛的应用。下面通过创建图3.6.28所示的曲线来说明创建艺术样条的一般过程。

图3.6.28 艺术样条的创建

Step1.选择命令。选择下拉菜单命令（或单击按钮），弹出图3.6.29所示的“艺术样条”对话框。

图3.6.29所示的“艺术样条”对话框中各按钮的说明如下：

●（通过点）：创建的艺术样条曲线通过所选择的点。

●（根据极点）：创建的艺术样条曲线由所选择点的极点方式来约束。

Step2.定义曲线类型。在对话框的下拉列表中选择选项，依次在图3.6.28a所示的各点位置单击，系统生成图3.6.28a所示的“通过点”方式创建的样条曲线。

说明：如果选择选项，依次在图3.6.28b所示的各点位置单击，系统则生成图3.6.28b所示的“根据极点”方式创建的样条曲线。

Step3.在“艺术样条”对话框中单击按钮（或单击中键），完成样条曲线的创建。

图3.6.29 “艺术样条”对话框

3.6.13 点的绘制及“点”对话框

使用UG NX 12.0软件绘制草图时，经常需要构造点来定义草图平面上的某一位置。下面通过图3.6.30来说明点的构造过程。

图3.6.30 构造点

Step1.打开文件D：\ug12.1\work\ch03.06.13\point.prt。

Step2.进入草图环境。双击草图，在下拉选项中单击按钮，系统进入草图环境。

Step3.选择命令。选择下拉菜单命令（或单击按钮），系统弹出图3.6.31所示的“草图点”对话框。

图3.6.31 “草图点”对话框

Step4.选择构造点。在“草图点”对话框中单击“点对话框”按钮，系统弹出图3.6.32所示的“点”对话框，在“点”对话框的下拉列表中选择选项。

Step5.定义点的位置。根据系统的提示，选取图3.6.30a所示的圆弧，在“点”对话框的文本框中输入数值120。

Step6.单击“点”对话框中的按钮，完成第一点的构造，结果如图3.6.33所示。

Step7.再次单击“草图点”对话框中的按钮，在“点”对话框的下拉列表中选择选项，选取图3.6.30a所示的圆弧，在“点”对话框的下拉列表中选择选项，然后在文本框中输入值40，单击按钮，完成第二点的构造，单击按钮，退出“草图点”对话框，结果如图3.6.34所示。

Step8.选择下拉菜单命令（或单击按钮），完成草图并退 出草图环境。

图3.6.32 “点”对话框

图3.6.33 构造第一点

图3.6.34 构造第二点

图3.6.32所示的“点”对话框中的“类型”下拉列表各选项说明如下：

●：根据鼠标光标的位置自动判断所选的点。它包括下面介绍的所有点的选择方式。

●：将鼠标光标移至图形区某位置并单击，系统则在单击的位置处创建一个点。如果创建点是在一个草图中进行，则创建的点位于当前草图平面上。

●：在图形区选择已经存在的点。

●：通过选取已存在曲线（如线段、圆弧、二次曲线及其他曲线）的端点创建一个点。在选取终点时，鼠标光标的位置对终点的选取有很大的影响，一般系统会选取曲线上离鼠标光标最近的端点。

●：通过选取曲线的控制点创建一个点。控制点与曲线类型有关，可以是存在点、线段的中点或端点，开口圆弧的端点、中点或中心点，二次曲线的端点和样条曲线的定义点或控制点。

●：通过选取两条曲线的交点、一曲线和一曲面或一平面的交点创建一个点。在选取交点时，若两对象的交点多于一个，系统会在靠近第二个对象的交点创建一个点；若两段曲线并未实际相交，则系统会选取两者延长线上的相交点；若选取的两段空间曲线并未实际相交，则系统会在最靠近第一对象处创建一个点或规定新点的位置。

●：通过选取圆/圆弧、椭圆或球的中心点创建一个点。

●：沿圆弧或椭圆的一个角度（与坐标轴XC正向所成的角度）位置上创建一个点。

●：通过选取圆弧或椭圆弧的象限点（即四分点）创建一个点。创建的象限点是离鼠标光标最近的那个四分点。

●：通过选取曲线或物体边缘上的点创建一个点。

●：通过选取样条曲线并在其极点的位置创建一个点。

●：通过选取样条曲线并在其定义点的位置创建一个点。

●：在两点之间指定一个位置。

●：使用点类型的表达式指定点。