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第2章 曲线本讲稿第一页，共四十一页 了解基本曲线知识基本曲线知识 掌握曲线绘制的具体方法掌握曲线绘制的具体方法 学习编辑曲线等操作学习编辑曲线等操作本章学习要求本章学习要求 第2章 曲线本讲稿第二页，共四十一页本章大纲本章大纲2.1 基本曲线2.2 曲线绘制2.3 曲线操作2.4 编辑曲线2.5 综合实例创建车身轮廓曲线2.6 小结本讲稿第三页，共四十一页 【基本曲线】对话框一般用于绘制直线、圆弧、圆、圆角等曲线。为了编辑这些曲线，该对话框还配有修建和编辑曲线参数等命令选项。单击【曲线】工具栏中的 按钮，弹出如图2-1所示的【基本曲线】对话框。2.1 基本曲线基本曲线图2-1 【基本曲线】对话框本讲稿第四页，共四十一页其中绘制曲线的基本方法有:1、直线2、圆弧3、圆4、圆角5、修剪6、编辑曲线参数本讲稿第五页，共四十一页2.2.1 样条曲线 利用【基本曲线】对话框的各种命令选项可以创建直线、圆弧、圆和倒圆等曲线。像椭圆、样条曲线、四边形、倒斜角等曲线可以通过选择菜单命令【插入】/【曲线】或者单击【曲线】工具栏中各相应按钮来创建。样条曲线又分为：一、样条二、艺术样条三、拟合样条2.2 曲线绘制曲线绘制本讲稿第六页，共四十一页2.2.2 点和点集一、点单击【曲线】工具栏中的 按钮，弹出如图2-2所示的【点】对话框。二、点集该命令可以在曲线或者面上创建点，而且还可以利用百分比、极点、结点等选项来创建点集。单击【曲线】工具栏中的 按钮，弹出如图2-3所示的【点集】对话框。图2-2 【点】对话框图2-3 【点集】对话框本讲稿第七页，共四十一页2.2.3 曲线倒角单击【曲线】工具栏中的按钮，弹出如图2-4所示的曲线【倒斜角】对话框，用来对两条共面的曲线进行倒斜角。创建的倒斜角图形如图2-5所示。图2-4 【倒斜角】对话框图2-5 曲线倒斜角本讲稿第八页，共四十一页 单击【曲线】工具栏中的 按钮，弹出如图2-2所示的【点】对话框。通过选取两点来绘制矩形，也可以通过偏置曲线选项来绘制矩形。2.2.5 多边形 在平行于WCS坐标系的x-y平面内生成一个多边形。单击【曲线】工具栏中的按钮，弹出如图2-6所示的【多边形】对话框，用来设置多边形的边数，单击按钮后，弹出如图2-7所示的【多边形】对话框，该对话框各参数意义如下。2.2.4 矩形图2-6 【多边形】对话框图2-7 【多边形】对话框本讲稿第九页，共四十一页 单击【曲线】工具栏中的 按钮进入椭圆绘制。通过定义中心点，输入长轴、短轴以及旋转角来绘制椭圆，其中长轴平行于x轴，短轴平行于y轴。椭圆的投射判别式为Rho0.5。2.2.7 抛物线 单击【曲线】工具栏中的 按钮进入抛物线绘制。在绘图区域指定抛物线顶点或者在弹出的【点】对话框中输入抛物线顶点的坐标值，则弹出如图2-8所示的【抛物线】对话框，设定抛物线参数，单击 按钮即可生成抛物线。如图2-9所示。2.2.6 椭圆图2-8 【抛物线】对话框图2-9 抛物线图形本讲稿第十页，共四十一页 单击【曲线】工具栏中的 按钮进入双曲线绘制。在绘图区域指定双曲线中心点或者在弹出的【点】对话框中输入双曲线中心点的坐标值，则弹出如图2-10所示的【双曲线】对话框，设定双曲线参数，单击 按钮即可生成双曲线。如图2-11所示。2.2.8 双曲线图2-10 【双曲线】对话框图2-11 双曲线图形 本讲稿第十一页，共四十一页 单击【曲线】工具栏中的 按钮进入螺旋线的绘制。在弹出的【螺旋线】对话框中，如图2-12所示，在【圈数】文本框中输入要绘制螺旋线的圈数，在【螺距】文本框中输入螺旋线的螺距值，定义旋转方向（左手还是右手），再定义螺旋线的z轴方位，最后指定螺旋原点。单击 按钮绘制默认下的图形。如图2-13所示。2.2.9 螺旋线图2-12 【螺旋线】对话框图2-13 螺旋线图形 本讲稿第十二页，共四十一页2.2.10 规律曲线 规律曲线是根据一定的规律或按照用户定义的公式而建立的样条曲线，它可以是二维曲线，也可以是三维曲线。规律曲线是使用规律定义曲线在x、y、z三个分量上的变化规律。对于各种规律曲线，往往需要使用不同的变化规律，例如，x分量是线性变化规律，y分量是根据某个公式规律变化，而z分量是常数。规律曲线在根据公式建立曲线时经常使用，同时也是参数化控制曲线的好方法。如图2-14为绘制一个规律曲线。图2-14 利用方程绘制的规律曲线 本讲稿第十三页，共四十一页2.2.11 工程实例曲线绘制 下面通过如图2-15所示工程实例来讲解曲线绘制。主要的绘制步骤以图示来表示，如图2-16图2-20所示。图2-15 工程实例图本讲稿第十四页，共四十一页图2-20 修剪抛物线图2-16 创建正六边形图2-17 创建圆 图2-18 复制圆图2-19 创建抛物线本讲稿第十五页，共四十一页 单击【曲线】工具栏中的 按钮进入偏置曲线操作，弹出的【偏置曲线】对话框如图2-21所示。根据要偏置的实际情况，在【类型】下拉列表里面选择距离、草图、规律控制或者3D轴向等偏置方式。2.3.1 偏置曲线 偏置曲线是通过距离原始曲线偏置一定位置的所有点而产生新曲线的过程，可以用来偏置边缘、直线、曲线、圆弧、圆锥曲线及自由曲线等。选择偏置对象后，输入间距，并设置为平行或者垂直，用规律控制等方式来进行偏置。2.3 曲线操作曲线操作图2-21 【偏置曲线】对话框本讲稿第十六页，共四十一页2.3.2 桥接曲线桥接曲线是通过一定的方式把两条分离的曲线顺接起来。桥接曲线开始时为横跨两条曲线的端点，可以根据需要使用拉杆沿着曲线拖动其桥接位置。单击【曲线】工具栏中的按钮，弹出图2-22所示的【桥接曲线】对话框。图2-23为采用相切幅值及深度和歪斜两种方式创建的桥接曲线。图2-22 【桥接曲线】对话框图2-23 创建桥接曲线本讲稿第十七页，共四十一页2.3.3 圆形圆角曲线 圆形圆角曲线是在两条曲线之间创建圆形圆角的曲线操作。单击【曲线】工具栏中的 按钮，弹出图2-24所示的【圆形圆角曲线】对话框。其中，【方向选项】下拉列表中有最佳拟和、可变、矢量和当前视图等4个选项，【半径选项】下拉列表中有曲线1上的点、曲线2上的点、值等3个选项，【位置】下拉列表中有圆弧长、%圆弧长和通过点等3个选项。图2-25为拾取不同位置生成的圆形圆角曲线。图2-24 【圆形圆角】对话框图2-25 拾取不同位置生成的圆形圆角曲线本讲稿第十八页，共四十一页2.3.4 简化曲线简化曲线是将一条复合曲线简化成数段线段或圆弧，简化后的误差以系统设置的精度为准。单击【曲线】工具栏中的 按钮，弹出图2-26所示的【简化曲线】对话框。对话框中各选项意义如下。图2-26 【简化曲线】对话框本讲稿第十九页，共四十一页2.3.5 连接曲线 连接曲线用于把所选的连在一起的多条曲线连接成一条单一的样条曲线。单击【曲线】工具栏中的 按钮，弹出如图2-27所示的【连接曲线】对话框。在绘图区域中选择要连接的曲线，单击 或 按钮来连接曲线，如图2-28所示。图2-27 【连接曲线】对话框图2-28 连接曲线本讲稿第二十页，共四十一页2.3.6 投影曲线 投影是将曲线、点或草图沿指定的方向投射到片体、面、平面或基准平面上的曲线操作。单击【曲线】工具栏中的按钮，弹出如图2-29所示的【投影曲线】对话框。首先选择要投影的对象，然后选择要投影到的对象，根据选择投影到的对象的不同和实际需要，选择不同的投影方向，最后单击 或 按钮投影曲线，如图2-30所示。图2-29 【投影曲线】对话框图2-30 投影曲线本讲稿第二十一页，共四十一页2.3.7 组合投影 组合投影是结合两条存在的曲线、边、曲面的边缘、草图、线串的投影效果来生成一条投影线，即被投影的曲线按各自的投影方向投影，在投影过程中的交点的集合为生成的投影线，此时两条被投影的曲线在投影方向必须是相交的。单击【曲线】工具栏中的 按钮，弹出如图2-31所示的【组合投影】对话框。图2-32是利用组合投影命令创建的投影曲线。图2-31 【组合投影】对话框图2-32 组合投影本讲稿第二十二页，共四十一页2.3.8 相交曲线 相交曲线为两组相交物体的表面之间产生的相交曲线。单击【曲线】工具栏中的 按钮，弹出如图2-33所示的【相交曲线】对话框。首先选择第一组曲面，选取完后单击鼠标中键，然后选取第二组曲面。选取完后，单击 或 生成相交曲线，如图2-34所示。图2-33 【相交曲线】对话框图2-34 相交曲线本讲稿第二十三页，共四十一页2.3.9 截面曲线 截面曲线是由基准面或平面与物体之间相交产生的曲线。单击【曲线】工具栏中的 按钮，弹出如图2-35所示的【截面曲线】对话框。图2-36是根据不同的剖切平面所创建的截面曲线。图2-35 【截面曲线】对话框图2-36 截面曲线本讲稿第二十四页，共四十一页2.3.10 抽取曲线 抽取曲线是从一个或多个存在的实体或面上所抽出的曲线。单击【曲线】工具栏中的 按钮，弹出如图2-37所示的【抽取曲线】对话框，图2-38为所抽取的曲线。图2-37 【抽取曲线】对话框图2-38 抽取曲线本讲稿第二十五页，共四十一页2.3.11 平面 单击【曲线】工具栏中的 按钮，弹出图2-39所示的默认的【平面】对话框。根据所选类型的不同，弹出的对话框也有所差别，例如图2-40为采用设定系数的方式时弹出的【平面】对话框。图2-39 默认的【平面】对话框图2-40 【平面】对话框本讲稿第二十六页，共四十一页2.3.11 抽取曲线【缠绕/展开曲线】：将曲线从一个平面缠绕到一个圆锥曲面或圆柱面上，或者从一个圆锥曲面或圆柱面上的曲线展开到一个平面上。缠绕或展开后的曲线是一条3次B样条曲线，且与原来曲线、曲面及平面具有相关性。【在面上偏置曲线】：曲面上的一条曲线在曲面中按照某个方向偏置一段距离，偏置后的曲线依然在曲面上。2.3.12 工程实例曲线操作介绍曲线操作的具体实例，最近的效果图，如图2-41所示。图2-41 曲线操作实例本讲稿第二十七页，共四十一页2.4.1 编辑曲线 单击 按钮，弹出如图2-43所示的【编辑曲线】对话框。【编辑曲线】对话框中包含了如图2-42所示的后8种功能，后面会对其进行具体介绍，这里不再作进一步说明。2.4 编辑曲线编辑曲线图2-42 【编辑曲线】工具栏图2-43 【编辑曲线】对话框本讲稿第二十八页，共四十一页2.4.2 编辑曲线参数 随着要编辑的曲线种类的不同，会出现不同的编辑曲线参数数据。单击 按钮，弹出【编辑曲线参数】对话框，如图2-44所示。图2-44 【编辑曲线参数】对话框其中又主要包括：一、直线的编辑二、圆弧/圆的编辑三、椭圆/椭圆弧的编辑四、样条曲线的编辑本讲稿第二十九页，共四十一页2.4.3 修剪或延伸曲线2.4.4 修剪角该命令用来修剪两条不平行曲线到它们的交点，形成一个尖角，此时鼠标光标同时选中需要修剪或延伸的两条曲线，且选择指针中心位于需要修剪或延伸的角落处，如图2-45所示。单击 按钮，弹出如图2-46所示的【修剪角】对话框，直接选择要修剪的两条曲线即可。图2-45 修剪角图2-46 【修剪角】对话框具体操作见2.1.5。本讲稿第三十页，共四十一页2.4.5 分割曲线 利用该命令选项可以将曲线分割成多个节段。单击 按钮，弹出如图2-47所示的【分割曲线】对话框。图2-47 【分割曲线】对话框其中主要类型又包括：一、【等分段】二、【按边界对象】三、【圆弧长段数】四、【在结点处】五、【在拐角上】本讲稿第三十一页，共四十一页2.4.6 编辑倒圆 该功能用来修改倒圆的大小、修剪方式以及倒圆的位置。单击 按钮，弹出如图2-48所示的【编辑圆角】对话框。当选择好修剪方式后，选择要编辑的对象，按提示逐步操作，弹出如图2-19所示的【编辑圆角】对话框，输入圆角参数后，单击 来指定新的圆心大致位置，根据前面选择的修剪方式来确定是否修剪对象或者修剪对象的位置。如图2-50所示的倒圆。图2-49 【编辑圆角】对话框图2-48 【编辑圆角】对话框图2-50 【编辑倒圆】本讲稿第三十二页，共四十一页2.4.7 拉长曲线 用来移动几何元素，并可拉长或收缩线段。对线段来说，若选取的是端点，则对线段进行拉长或收缩，否则为移动。单击 按钮进入【拉长曲线】对话框，如图2-51所示，通过在【XC增量】、【YC增量】和【ZC增量】文本框中输入增量值或者单击 按钮，指定两点来设定增量值。如图2-52所示为采用点到点方式来进行拉长曲线。图2-52 点到点方式拉长曲线图2-51 【拉长曲线】对话框本讲稿第三十三页，共四十一页2.4.8 曲线长度 通过指定曲线增量或者曲线总长的方式来改变曲线的长度。单击 按钮，弹出如图2-53所示的【曲线长度】对话框。图2-53 【曲线长度】对话框本讲稿第三十四页，共四十一页2.4.9 光顺样条 通过最小化曲率或曲率变化来移除样条中的小缺陷。单击 按钮，弹出如图2-54所示的【光顺样条】对话框。系统提供两种光顺类型：曲率和曲率变化。选择要光顺的样条曲线后，指定光顺类型，然后选择开始和终点的边界约束，接着通过拖动拉杆来设定光顺因子和修改百分比，最后单击 按钮进行样条曲线的光顺。图2-55为采用多次光顺样条操作后的前后曲线。图2-54 【光顺样条】对话框图2-55 光顺样条本讲稿第三十五页，共四十一页2.4.10 工程实例编辑曲线 下面介绍一个工程实例来运用曲线的编辑，最后的效果图如图2-56所示。具体的编辑方法如图2-57图2-61所示。图2-57 创建矩形图2-56 工程实例图2-58 偏置曲线图2-59 偏置曲线图2-60 修剪角图2-61 倒圆角本讲稿第三十六页，共四十一页2.5 综合实例创建车身轮廓曲线 下面介绍绘制车身轮廓曲线的具体方法。最后的效果图如图2-62所示。1、绘制直线，如图2-63所示。图2-62 工程实例图图2-63 绘制直线本讲稿第三十七页，共四十一页2、创建圆弧，如图2-64所示。3、创建样条，如图2-65所示。图2-64 创建圆弧图2-65 创建艺术样条曲线本讲稿第三十八页，共四十一页4、平移变换，如图2-66所示。5、镜像变换，如图2-67所示。图2-66 平移变换图2-67 镜像变换本讲稿第三十九页，共四十一页6、桥接曲线，如图2-68所示。7、完成曲线的桥接，如图2-69所示。图2-68 桥接曲线图2-69 完成的曲线本讲稿第四十页，共四十一页2.6 小结 本章介绍的主要内容如下。（1）基本曲线的绘制、修剪和曲线参数的编辑等操作。（2）进行样条曲线、椭圆、螺旋线、规律曲线等的绘制。（3）对曲线进行偏置、桥接、简化、连接、投影、抽取等操作。（4）对曲线进行修剪角、修剪或延伸、编辑倒圆、拉长、光顺等编辑。（5）结合一个具体的工程实例，了解如何进行曲线绘制，并对绘制的曲线进行编辑操作。本讲稿第四十一页，共四十一页