草图是三维造型设计的基础,是由直线、圆弧、曲线等基本几何元素组成的几何图形,任何模型都是从草图开始生成的。草图一般为一个或几个封闭的二维平面几何图形,能够表现出零件实体某一部分的形状特征,然后再在截面草图的基础上进行实体的拉伸、回转等操作,从而完成零件的设计。
1.草图设计意图
AutoCAD等二维计算机辅助设计软件的用户,习惯为几何元素输入精确的数值。而UGNX中的很多草绘工具与二维软件中的草图选项相似,但对于UGNX来说,精确绘制一个截面并不是非常重要,只要绘制与手绘效果差不多的几何图形就可以,再通过尺寸标注和几何约束来精确图形,如图1-1所示。绘制截面草图时,以下几个意图是很重要的:
绘制截面单个图元时,重要的是形状,而不是尺寸;
创建截面时,尺寸标注方案要符合设计意图;
创建截面时,几何约束要结合图元形状符合设计意图。
绘制截面草图并标注尺寸和约束,它的尺寸可能不符合设计要求。UGNX的草绘环境提供多种方式修改参数值,当修改截面尺寸后产生约束冲突,UGNX均会给予提示。
图1-1 草图设计意图
2.草图表达工具
在绘制草图之前,首先要了解都有哪些元素决定设计的最终结果,如何才能快速表达出来,如何使用尺寸与约束、参照、关系等。在绘制草图时,通常是先绘制草图大致形状,然后对草图进行标注和约束,最后根据工程设计要求,修改尺寸标注和约束。
尺寸标注:尺寸标注是捕捉设计意图最主要的工具。在截面中,尺寸标注用于描述图元的尺寸和位置。
约束:约束用于定义截面图元和其他图元间的关系。例如,约束可能是使两条直线的长度相等或者是相互垂直。
参照:UGNX中,绘制的草图均是通过正投影法绘制图形轮廓的。草图截面可以参照某个零件或装配体的特征。参照包括零件表面、基准、边或轴。让一个草绘图元的端点与一个特征的某条边对齐就是一个参照。
关系:在两个尺寸标注间可以建立关系。大部分代数和三角方程都可以用来建立数学表达式。
3.草图绘制截面类型
利用截面草图并配合相应的建模工具,可以一次性地创建出形状较为复杂的拉伸体、回转体、扫掠体等类型的实体模型,从而大幅度地减少绘图步骤,提高工作效率。草图可以看作是模型中的一个基本视图。基本视图就是模型向基本投影面投影所得的视图。
拉伸体截面
拉伸体大致可以分为平面拉伸体和曲面拉伸体两种类型。在绘制这两种拉伸体的截面草图时,都是以拉伸方向的法向方向所在平面为基本投影面进行绘制的,如图1-2所示。(www.xing528.com)
图1-2 拉伸体截面生成实体
回转体截面
根据结构分析可以看出,回转体类模型都具有中心对称的特点。因此在绘制此类实体草图截面时,可以以中心线所在平面为视图投影面,以中心线为视图界限,绘制出模型一侧的截面草图,如图1-3所示。
扫掠体截面
扫掠体可以看作是特殊情况的拉伸体,二者的区别是,拉伸体的拉伸方向都是简单一个矢量方向,而扫掠体的拉伸方向可以由比较复杂的引导曲线定义。此类实体的草图选择一般都是以引导曲线的法向方向为投影平面绘制的,如图1-4所示。
4.草绘的注意事项
绘制草图时应该注意:绘制的草图轮廓不能存在自相交截面曲线,因为此类曲线将导致建模失败;如果所绘制的草图曲线是一个封闭的线框,可生成以该线框为截面形状的实体特征;如果由多个封闭线框组成,将生成由各线框所围成的封闭区域为实体的实体特征,如图1-5所示。
图1-3 回转体截面生成实体
图1-4 扫掠体截面生成实体
图1-5 多个封闭线框草图生成实体
如果截面由单个非封闭的曲线组成,将生成以曲线为截面的片体特征,如图1-6所示。
图1-6 单个非封闭曲线截面生成实体
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