SolidWorks样条曲线套合与定义方式详解

样条曲线是通过两个或多个点的平滑曲线。除了通过样条曲线工具来绘制样条曲线外，还可以将一般连续的草图实体转换为样条曲线。

1.样条曲线工具

进入草图环境后，可调出图1.2.1所示的“样条曲线工具（P）”工具栏。

图1.2.1 “样条曲线工具（P）”工具栏

图1.2.1所示的“样条曲线工具（P）”的各按钮说明如下：

A1：为选中的样条曲线添加相切控制

A2：为选中的样条曲线添加曲率控制

A3：为选中的样条曲线插入样条曲线型值点

A4：简化选中的样条曲线，减少其型值点的数量

A5：套合选中的曲线实体，使之成为样条曲线

A6：显示选中的样条曲线的曲线控标

A7：显示选中的样条曲线的拐点

A8：显示选中的样条曲线的最小半径

A9：显示选中的样条曲线的曲率梳

选中样条曲线，选择下拉菜单中的命令。“样条曲线”下拉菜单如图1.2.2所示。

图1.2.2 “样条曲线”下拉菜单

2.套合样条曲线

套合样条曲线是使用“套合样条曲线”工具将已存在的草图线段、模型边线等合成为样条曲线。通过套合样条曲线工具，可以将多个曲线实体转换成单一的样条曲线，并将样条曲线链接到草图实体，当草图实体发生改变时，样条曲线也会发生相应的改变。

下面通过实例来介绍套合样条曲线工具的使用方法。

Stage1.将草图线段套合到样条曲线

Step1.打开文件D：\sw13.2\work\ch01\ch01.02\ch01.02.01\fit_spline.SLDPRT。

Step2.选择命令。选择下拉菜单命令（或单击“样条曲线（P）”工具栏中的按钮），系统弹出“套合样条曲线”对话框，如图1.2.3所示。

Step3.选取要套合的对象。在图形区选取图1.2.4所示的草图实体作为要套合的对象。

Step4.设置套合样条曲线的参数。在区域取消选中复选框，选中单选项，在区域后的文本框中输入值5.0。

Step5.单击按钮，完成套合样条曲线的创建，如图1.2.5所示。

图1.2.3 “套合样条曲线”对话框

图1.2.4要套合的对象

图1.2.5 套合样条曲线1

图1.2.3所示的“套合样条曲线”对话框中的各选项说明如下：

●区域：在此区域中可设置套合样条曲线约束类型。

☑复选框：当套合样条曲线时，选中此选项删除原有的套合对象；反之，则将原有的套合对象保留为与样条曲线分开的构造几何线，且、、单选项可选。

☑复选框：选中此选项时，生成一个闭合轮廓的样条曲线，如图1.2.6所示。

☑单选项：选中此项时，将套合样条曲线通过区域所设置的参数链接到定义几何体，如图1.2.7所示。

☑单选项：选中此项时，生成与所选对象相同形状的套合样条曲线，没有几何约束。可标注尺寸、约束或任意拖动样条曲线。

☑单选项：选中此项时，生成与定义几何体形状相同的套合样条曲线，且固定在空间中。

●区域：在此区域中设置样条曲线套合公差。

☑（公差）文本框：在该文本框中输入的数值用于指定从原有草图线段套合样条曲线所允许的最大误差。

图1.2.6 套合样条曲线2

图1.2.7 套合样条曲线3

Stage2.将模型边线套合到样条曲线

Step1.打开文件D：\sw13.2\work\ch01\ch01.02\ch01.02.01\fit_spline_1.SLDPRT，并选择任意模型表面作为草图平面进入草图环境。

Step2.选择命令。选择下拉菜单命令（或单击“样条曲线工具（P）”工具栏中的按钮），系统弹出“套合样条曲线”对话框。

Step3.选取要套合的对象。在图形区选取图1.2.8所示的三条模型边线作为要套合的对象。

Step4.设置套合样条曲线的参数。在区域选中复选框，选中单选项，在区域后的文本框中输入值5.0。

Step5.单击按钮，完成套合样条曲线的创建，如图1.2.9所示。

图1.2.8 要套合的对象

图1.2.9 套合样条曲线4

3.简化样条曲线

样条曲线的平滑程度是由样条曲线上的型值点所决定的，型值点越少，样条曲线就越平滑，所以，可以通过添加或减少型值点的数量来确定样条曲线的平滑度。通过“简化样条曲线”工具可以快速地减少样条曲线上型值点的数量，以提高样条曲线的平滑度。简化样条曲线工具除了简化在草图中绘制的样条曲线外，还可以简化输入的模型或其他间接得到的样条曲线（如转换实体引用、等距实体、交叉曲线以及面部曲线所生成的样条曲线）。

下面通过实例来介绍简化样条曲线工具的使用方法。

Step1.打开文件D：\sw13.2\work\ch01\ch01.02\ch01.02.01\simplify_spline.SLDPRT。

Step2.选择命令。在图形区选中图1.2.10所示的样条曲线，选择下拉菜单命令（或单击“样条曲线工具（P）”工具栏中的按钮），系统弹出图1.2.11所示的“简化样条曲线”对话框。(www.xing528.com)

图1.2.10 样条曲线1

图1.2.11 “简化样条曲线”对话框

Step3.定义样条曲线的平滑度。在“简化样条曲线”对话框后的文本框中输入值0.1mm，连续重复单击按钮，直至后的数值显示为2。

Step4.单击按钮，关闭“简化样条曲线”对话框，此时系统弹出图1.2.12所示的“SolidWorks”对话框，单击按钮，完成简化样条曲线，此时被简化的样条曲线如图1.2.13所示。

图1.2.12 “SolidWorks”对话框

图1.2.13 样条曲线2

说明：在图1.2.11所示的“简化样条曲线”对话框中，输入的公差决定样条曲线上型值点的初始值。单击按钮可减少样条曲线上的型值点，但至少会有两个型值点；单击按钮，可退回单击按钮的操作，直至回到原始的样条曲线为止。

4.添加控制到样条曲线

为了能得到满足需要的样条曲线，还需要对样条曲线添加一些相应的控制，如添加相切约束、添加曲率控制及插入样条曲线型值点，下面将对其分别进行介绍。

Stage1.添加相切约束

Step1.打开文件D：\sw13.2\work\ch01\ch01.02\ch01.02.01\adding_controls_to_splines.SLDPRT。

Step2.选择命令。在图形区选中图1.2.14所示的样条曲线，选择下拉菜单命令（或单击“样条曲线工具（P）”工具栏中的按钮）。

Step3.添加相切约束。在样条曲线上会出现约束控标，选中端点并用鼠标拖动到合适的位置单击，以添加相切约束，如图1.2.15a所示。

Step4.使用相切约束控制样条曲线。用鼠标分别向两端拖动约束控标上图1.2.15a所示的两点，样条曲线变形，如图1.2.15b所示。

图1.2.14 样条曲线3

图1.2.15 添加相切约束控制样条曲线

Stage2.添加曲率控制

Step1.选择命令。在图形区选中图1.2.15b所示的样条曲线，选择下拉菜单命令（或单击“样条曲线工具（P）”工具栏中的按钮）。

Step2.添加曲率控制。在样条曲线上会出现曲率控制点，用鼠标拖动到合适的位置单击，以添加曲率控制，如图1.2.16a所示。

Step3.使用曲率控制控制样条曲线。用鼠标连续竖直向上拖动图1.2.16a所示的控标上的点，样条曲线变形，如图1.2.16b所示。

图1.2.16 添加曲率控制修改样条曲线

Stage3.插入样条曲线型值点控制样条曲线

Step1.选择命令。选择下拉菜单命令（或单击“样条曲线工具（P）”工具栏中的按钮）。

Step2.添加型值点。在需要添加型值点的位置单击，如图1.2.17a所示（如果需要继续添加，在样条曲线上需要添加的位置继续单击即可）。

Step3.使用型值点控制样条曲线。用鼠标水平向右拖动图1.2.17a所示的型值点，样条曲线变形，如图1.2.17b所示。

图1.2.17 添加型值点修改样条曲线

5.修改样条曲线的基本方法

样条曲线的修改方法主要有三种：拖动样条曲线点、拖动控制多边形上的控标以及选择样条曲线控标并操作特定的控标。

Stage1.拖动样条曲线点来编辑样条曲线

在图形区绘制图1.2.18a所示的样条曲线，用鼠标单击并拖动图1.2.18a所示的点到点1的位置，松开鼠标后样条曲线的形状如图1.2.18b所示。

图1.2.18 修改样条曲线1

注意：在拖动样条曲线上的点的同时，可以看到在图形区左侧的“点”对话框中的点的坐标值在变化，所以选中要拖动的点，在“点”对话框中输入点的坐标，也可以快速地编辑样条曲线，这种方法虽然能快速地调整样条曲线的形状，但是不能准确地把握精确度。

Stage2.拖动控制多边形上的控标来编辑样条曲线

在图形区绘制图1.2.19a所示的样条曲线，选择下拉菜单命令，此时在样条曲线上会显示图1.2.19b所示的样条曲线多边形。单击激活控制样条曲线多边形上的点，会显示图1.2.20所示的“样条曲线多边形”对话框，拖动样条曲线控制多边形上的点，使样条曲线的曲线形状达到图1.2.19c所示的效果。

图1.2.19 修改样条曲线2

图1.2.20 “样条曲线多边形”对话框

Stage3.通过控标的操作编辑样条曲线

在图形区绘制图1.2.21a所示的样条曲线，单击要编辑的型值点，此时在型值点上会出现图1.2.21a所示的控标。用鼠标拖动图1.2.21a所示的相切径向方向、相切量、相切径向方向及相切量，可调整样条曲线的形状达到图1.2.21b所示的效果。

图1.2.21 修改样条曲线3

说明：在拖动样条曲线控标的时候，图形区左侧的“样条曲线多边形”对话框中的向量在变化，同时还可以调整型值点的坐标。这种调整样条曲线的方法的实质就是通过调整曲线上的点的切线向量来调整曲线的形状，因而这种调整样条曲线的方法很费时，却能达到精确的效果。

6.为样条曲线控标标注尺寸

样条曲线是自由曲线，通过对样条曲线上的控标的标注，可以实现对样条曲线的形状及大小约束。下面通过实例来介绍样条曲线尺寸的标注。

Step1.打开文件D：\sw13.2\work\ch01\ch01.02\ch01.02.01\dimensioning_to_spline_handles.SLDPRT。

Step2.显示要标注的控标。在视图区选取图1.2.22a所示的样条曲线，在左侧弹出的“样条曲线”对话框的区域选中复选框，此时样条曲线中显示相切控标。

Step3.添加标注。选择智能尺寸标注命令，分别单击图1.2.22b所示的直线和控标。然后在图1.2.22b所示的点1位置处单击放置尺寸，在弹出的“修改”对话框中输入角度尺寸值90.0；在图1.2.22b所示的控标上的箭头处单击，然后在图1.2.22b所示的点2位置处单击放置尺寸，在弹出的“修改”对话框中输入控标长度值120.0，完成尺寸标注后的效果如图1.2.22c所示（此时样条曲线显示控标的一端与水平直线相垂直）。

图1.2.22 为样条曲线控标标注尺寸