UG NX三维建模实例教程PPT---项目二任务一.pptx

项目二曲线与草图绘制PROJECT项目二 曲线与草图绘制本章主要包括空间曲线与草图的相关知识。空间曲线部分主要介绍基本曲线、派生曲线以及曲线的编辑。空间曲线是后续自由曲面建模设计的基础，是曲面建模不可或缺的对象，是学习曲面建模必备的基本技能。草图在UG建模中占据重要的地位，是UG建模中的一个重要工具。通过对草图中的曲线进行编辑，约束，然后进行拉伸、旋转等操作，从而生成三维模型。掌握空间曲线与草图的绘制的相关内容，为后续的学习奠定坚实的基础。项目导读PROJECT项目二 曲线与草图绘制知识目标（1）掌握常用的空间曲线的创建与编辑方法。（2）掌握草图绘制与编辑的方法。（3）掌握草图约束的基本方法。能力目标（1）能够使用曲线工具绘制较为复杂的空间曲线。（2）能够绘制基本的二维草图。（3）能够完成二维草图的约束与编辑。素养目标（1）了解软件的操作规范，促进学生对软件的理解与应用。（2）设计前系统分析、整体把握，便于数据调整的设计理念（3）遇事寻找解决方法，沉着冷静，举一反三的能力。（4）灵活运用所学知识，活学活用，逐步养成创造精神。学习目标项目二 PROJECT PROGRAMME任务一 绘制空间曲线01PROJECT项目二 任务一 绘制空间曲线一、任务描述n本任务是综合利用空间曲线中的各项功能，完成实例图2-1空间曲线的绘制。加强读者对空间曲线的基本功能、操作技巧以及曲线的设计等的理解，同时也为后续草图的学习奠定坚实的基础。PROJECT项目二 任务一 绘制空间曲线二、任务分析n本任务要求完成如图2-1所示的空间三维空间曲线，主要包括直线、圆、键槽等结构。本任务以X-Y平面为定向平面，主要涉及到矩形、圆、倒圆、修剪曲线等指令。PROJECT项目二 任务一 绘制空间曲线三、任务实施n1.创建一个新的模型文件，在绘图区点击右键，在右键菜单中选择“定向视图”中的“俯视图”，选择俯视图，即X-Y平面为工作的视图平面，如图2-2所示。PROJECT项目二 任务一 绘制空间曲线三、任务实施n2.在“菜单”选项卡中选择“插入”按钮，找到“曲线”中的“基本曲线（原有）”，系统弹出“基本曲线（原有）”对话框，选择“圆”，点方法选择“点构造器”，如图2-3所示，系统弹出“点对话框”，如图2-4所示，输入点坐标（0，0，0），确定圆心，再次输入（10，0，0）确定圆上一点的坐标值，创建圆心为（0，0，0），半径为10的圆，如图2-5所示。PROJECT项目二 任务一 绘制空间曲线三、任务实施n3.在“菜单”选项卡中选择“插入”按钮，找到“曲线”中的“基本曲线 （原有）”，选择“圆”，输入圆心坐标（0，0，0），圆上一点坐标（17，0，0），创建圆心为（0，0，0），半径为17的圆，如图2-6所示。PROJECT项目二 任务一 绘制空间曲线三、任务实施n4.在“菜单”选项卡中选择“插入”按钮，找到“曲线”中的“矩形（原有）”，系统弹出“点”对话框，如图2-7所示，输入坐标（-9，0，0），按确定，再输入坐标（9，69，0），创建长18，宽69的长方形，绘制完成后如图2-8所示。7点对话框 8创建矩形1PROJECT项目二 任务一 绘制空间曲线三、任务实施n5.在“菜单”选项卡中选择“插入”按钮，找到“曲线”中的“矩形（原有）”，输入坐标（-4，29，0）、（4，64，0），创建长8，宽35的长方形，绘制完成后如图2-9所示。PROJECT项目二 任务一 绘制空间曲线三、任务实施n6.在“菜单”选项卡中选择“插入”按钮，找到“曲线”中的“基本曲线（原有）”，选择“圆”，输入圆心坐标（0，60，0），圆上一点坐标（0，69，0），创建圆心为（0，60，0），半径为9的圆；再输入圆心坐标（0，60，0），圆上一点坐标（0，64，0），创建圆心为（0，60，0），半径为4的圆；再输入圆心坐标（0，33，0），圆上一点坐标（0，37，0），创建圆心为（0，33，0），半径为4的圆；如图2-10所示。PROJECT项目二 任务一 绘制空间曲线三、任务实施n7.在“菜单”选项卡中选择“插入”按钮，找到“曲线”中的“基本曲线（原有）”，选择“曲线修剪”，系统弹出“修剪曲线”对话框，如图2-11所示，依次选择要修剪的曲线、边界曲线，橘色部分为要保留的部分，如图2-12所示，单击确定，结果如图2-13所示。PROJECT项目二 任务一 绘制空间曲线三、任务实施n8.重复步骤7操作，对剩余需要修剪的部分进行裁剪，结果如图2-14所示。14完成曲线修剪PROJECT项目二 任务一 绘制空间曲线三、任务实施n9.在“菜单”选项卡中选择“插入”按钮，找到“曲线”中的“基本曲线（原有）”，选择“圆”，输入圆心坐标（0，0，0），圆上一点坐标（0，29，0），创建圆心为（0，0，0），半径为29的圆；再输入圆心坐标（0，0，0），圆上一点坐标（0，33，0），创建圆心为（0，0，0），半径为33的圆；再输入圆心坐标（0，0，0），圆上一点坐标（0，37，0），创建圆心为（0，0，0），半径为37的圆；如图2-15所示。PROJECT项目二 任务一 绘制空间曲线三、任务实施n10.选择“直线”，以（0，0，0）为起点，分别绘制与Y轴成30度、60度角的直线，交半径为33的圆两点，然后选择“圆”，以两交点为圆心，绘制半径为4的圆。完成后如图2-16所示。PROJECT项目二 任务一 绘制空间曲线三、任务实施n11.重复步骤7操作，对剩余需要修剪的部分进行裁剪，结果如图2-17所示。PROJECT项目二 任务一 绘制空间曲线三、任务实施n13.选择在“菜单”选项卡中选择“插入”按钮，找到“曲线”中的“基本曲线（原有）”，选择“圆角”，弹出“曲线倒圆”对话框，在“方法”区域内选择“2曲线圆角”在“半径”中输入6，如图2-19所示。n14.在图中依次选择第一个对象与第二个对象，如2-20所示，在图中根据提示选择大概圆角中心位置，完成第一个倒圆角的操作，结果图2-21所示。PROJECT项目二 任务一 绘制空间曲线三、任务实施n15.重复步骤14操作，完成其余倒圆操作，结果如图2-22所示。n16.重复步骤7，对多余尺寸进行修剪，最后结果如图2-23所示。项目二 PROJECT PROGRAMME任务一知识链接01PROJECT项目二 知识链接n1.基本曲线n(1)直线n直线是指通过指定两个点绘制而成的轮廓线。在UG NX12.0中，通过“直线”命令可以创建直线。n命令打开方式：n【功能区】【曲线】【直线】。n【菜单】【插入】【曲线】【直线】。n通过上述操作，系统打开如图2-24“直线”对话框。n其详细功能介绍如表2-1。PROJECT项目二 知识链接类型功能介绍起点与终点选项组自动判断自动判断直线的起点与终点点通过参考点确定直线的起始点相切通过选择圆、圆弧或者曲线确定直线与其相切的起始位置成一角度通过角度确定直线xc沿XC、yc沿YC、zc沿ZC通过XC（YC、ZC）方向与长度的数值确定直线支持平面选项组自动平面自动判断平面作为创建直线的平面锁定平面通过锁定某一个平面作为创建直线的平面表 2-1 “直线”主要选项及功能介绍PROJECT项目二 知识链接n1.基本曲线n(2)矩形n矩形是指有一个角是直角的平行四边形。在UG NX12.0中，通过“矩形”命令可以创建矩形。n命令打开方式：n【菜单】【插入】【曲线】【矩形（原有）】。n通过上述操作，系统打开图2-25“矩形”对话框。通过选择两个对角来创建矩形。PROJECT项目二 知识链接n1.基本曲线n(3)多边形n命令打开方式：n【菜单】【插入】【曲线】【多边形（原有）】。n通过上述操作，系统打开如图2-26“多边形”对话框。选择确定，显示如图2-27创建多边形的方式，其详细功能介绍如表2-2。PROJECT项目二 知识链接序号类型操作步骤模型图示1内切圆半径通过输入内切圆的半径与方位角创建多边形。内切圆半径为原点至多边形中点的距离。方位角为多边形从XC轴逆时针旋转的角度值。2多边形边通过输入内切圆的边长与方位角创建多边形。侧为多边形的边长。3外接圆半径通过输入外接圆的半径与方位角创建多边形。外接圆半径为原点到多边形顶点的距离。表2-2 多边形的创建类型及操作步骤介绍PROJECT项目二 知识链接n1.基本曲线n(4)圆弧/圆 n圆弧与圆是构成复杂曲线的基本元素之一。n命令打开方式：n【功能区】【曲线】【圆弧/圆】。n【菜单】【插入】【曲线】【圆弧/圆】。n实例【2-1】绘制如图2-30所示的平面图形，圆半径30，两圆心之间距离为60。n操作步骤如下：n1)选择“直线”指令，绘制两条平行且长度为60的直线，这两条直线间的距离为30，如图2-28所示。n2)由菜单选择“插入”“曲线”“圆弧/圆”，系统显示如图2-29所示对话框，绘制平面图形的圆弧部分。n3)点击确定，完成平面图形的绘制，如图2-30所示。PROJECT项目二 知识链接n1.基本曲线n(5)椭圆n命令打开方式：n【菜单】【插入】【曲线】【椭圆（原有）】。n通过上述操作，系统打开如图2-31“椭圆”对话框，其详细功能介绍如表2-3。PROJECT项目二 知识链接序号类型功能介绍1长半轴椭圆长轴的一半2短半轴椭圆短轴的一半3起始角确定椭圆的起始位置，指椭圆绕ZC轴正向逆时针旋转生成4终止角确定椭圆的终止位置，指椭圆绕ZC轴正向逆时针旋转生成5旋转角度主轴相对于XC轴逆时针旋转的角度表 2-3 “椭圆”选项及功能介绍PROJECT项目二 知识链接n1.基本曲线n(6)抛物线n命令打开方式：n【菜单】【插入】【曲线】【抛物线】。n通过上述操作，系统打开如图2-32“抛物线”对话框，其详细功能介绍如表2-4。PROJECT项目二 知识链接序号类型功能介绍1焦距焦点到准线的距离2最小DYy轴方向最小增量3最大DYy轴方向最大增量4旋转角度主轴相对于XC轴逆时针旋转的角度表 2-4 “抛物线”主要选项及功能介绍PROJECT项目二 知识链接n1.基本曲线n(7)双曲线n打开双曲线命令的方式：n【菜单】【插入】【曲线】【双曲线】。n通过上述操作，系统打开如图2-33“双曲线”对话框，其详细功能介绍如表2-5。PROJECT项目二 知识链接序号类型功能介绍1实半轴两顶点之间的距离为双曲线的实轴，实轴长的一半称为实半轴2虚半轴虚轴长度的一半称为虚半轴3最小DYy轴方向最小增量4最大DYy轴方向最大增量5旋转角度主轴相对于XC轴逆时针旋转的角度表 2-5 “双曲线”主要选项及功能介绍PROJECT项目二 知识链接n1.基本曲线n(8)螺旋线n命令打开方式：n【功能区】【曲线】【螺旋线】。n【菜单】【插入】【曲线】【螺旋线】。n通过上述操作，系统打开如图2-34“螺旋线”对话框，其详细功能介绍如表2-6。图2-34 螺旋线PROJECT项目二 知识链接序号类型功能介绍1方位利用坐标系定义螺旋线的方向2大小螺距的定义方式3规律类型利用规律函数控制螺旋线的直径或者半径4螺距沿螺旋轴方向，相邻圈之间的距离5圈数大于零6旋转方向控制螺旋线的旋转方向表2-6 “螺旋线”主要选项及功能介绍PROJECT项目二 知识链接n2.派生曲线n(1)偏置n曲线的“偏置”的命令可以对直线、圆弧、椭圆、规律曲线等进行偏置。n命令打开方式：n【菜单】【插入】【派生曲线】【偏置】。n通过上述操作，系统打开如图2-35曲线“偏置”对话框。偏置类型包括四种，如表2-7所示。PROJECT项目二 知识链接序号类型操作步骤模型图示1距离在选定曲线的平面上进行曲线的偏置。距离为20。2拔模在与选定曲线平面平行的平面上进行一定角度的曲线偏置。高度为20，角度为45度。3规律控制在选定曲线平面上在规律定义的距离上进行曲线的偏置。规律类型为恒定。43D轴向在三维空间里进行曲线的偏置，需要指定方向与距离。距离为20，方向为垂直六边形平面。表2-7 曲线偏置的创建类型及操作步骤介绍PROJECT项目二 知识链接n2.派生曲线n(2)桥接n创建两个对象之间的相切圆角曲线。n命令打开方式：n【菜单】【插入】【派生曲线】【桥接】。n通过上述操作，系统打开如图2-36曲线“桥接”对话框，其详细功能介绍如表2-8。PROJECT项目二 知识链接类型功能介绍起始对象桥接曲线的第一个操作对象。终止对象桥接曲线的第二个操作对象。形状控制相切幅值通过改变起始对象与终止对象的连接点切矢量值，调整桥接的曲线形状。深度和歪斜度深度：控制桥接曲线的曲率，影响桥接曲线的形状。其数值代表曲率影响的百分比。歪斜度：控制最大曲率的位置。其数值代表起点到终点的距离百分比。模板曲线控制桥接曲线形状的参考曲线。表 2-8 “桥接”主要选项及功能介绍PROJECT项目二 知识链接n2.派生曲线n(3)缠绕/展开曲线n将平面上的曲线缠绕到可展开面上，或者将可展开面上的曲线展开到平面上。n命令打开方式：n【菜单】【插入】【派生曲线】【缠绕/展开曲线】。n通过上述操作，系统打开如图2-37曲线“缠绕/展开曲线”对话框。PROJECT项目二 知识链接n2.派生曲线n实例【2-2】将曲线缠绕到圆柱面上。n【操作步骤】n1)创建底部直径为10，高度为30的圆柱三维模型与要缠绕的曲线，如图2-38所示。n2)选择“插入”“派生曲线”“缠绕/展开曲线”，系统弹出“缠绕/展开曲线”创建对话框，如图2-37所示。n3)选择“缠绕”类型，选择“曲线或点”处选择所要缠绕的直线、选择“面”处选择圆锥曲面、“平面”处选择与圆锥面相切的基准面，如图2-39所示。n4)曲线缠绕完成后如图2-40(a)所示，隐藏原曲线后如图2-40(b)所示。PROJECT项目二 知识链接图2-38 圆柱三维模型图2-39 缠绕/展开曲线对话框图2-40 曲线完成缠绕PROJECT项目二 知识链接n2.派生曲线n(4)投影n将曲线、边或点投影至面或平面。n命令打开方式：n【菜单】【插入】【派生曲线】【投影】。n通过上述操作，系统打开如图2-41曲线“投影”对话框。其详细功能介绍如表2-9。PROJECT项目二 知识链接类型功能介绍指定平面确定投影所在的平面。方向沿面的法向沿面的法向做投影。朝向点向指定点做投影。朝向直线垂直于一指定直线做投影。沿矢量沿指定矢量做投影。与矢量成角度将选中的曲线与指定的矢量成一定的角度做投影。表 2-9 “投影”主要选项功能介绍PROJECT项目二 知识链接n2.派生曲线n(4)投影n实例【2-3】n要求：将长方板一侧的五边形凸台轮廓线投影至长方板的另一侧。n【操作步骤】n1)创建长50，宽50，高20的长方板，边长为20的五边形凸台如图2-42所示。n2)选择“菜单”“插入”“派生曲线”“投影”，系统弹出如图2-41所示投影曲线对话框。n3)在曲线投影对话框中“选择对象”为五边形的边，“指定平面”为五边形凸台所在面的对面，投影方向为“沿面的法向”即垂直于所选择的面。n4)在设置选项中勾选关联项，选择确定后，完成五边形的投影，结果如图2-43所示。PROJECT项目二 知识链接PROJECT项目二 知识链接n2.派生曲线n(5)镜像n通过镜像平面基于曲线创建镜像曲线。n命令打开方式：n【菜单】【插入】【派生曲线】【镜像】。n通过上述操作，系统打开如图2-44曲线“镜像”对话框。PROJECT项目二 知识链接n2.派生曲线n(5)镜像n实例【2-4】对长半轴为100，短半轴为50的椭圆进行镜像。n【操作步骤】n1)创建长半轴100，短半轴50的椭圆，如图2-45所示。n2)选择“菜单”“插入”“派生曲线”“镜像”，系统弹出如图2-44所示曲线镜像对话框。n3)在曲线镜像对话框中“选择曲线”为椭圆的边，“镜像平面”为现有平面（也可以创建一个新的平面），在“设置”选项中勾选关联项。n4)选择确定后完成椭圆曲线的镜像，如2-46所示。PROJECT项目二 知识链接45椭圆图 46完成椭圆的镜像PROJECT项目二 知识链接n2.派生曲线n(6)相交n创建两个对象集之间的相交曲线。相交曲线是有关联的，它会根据定义对象的变化而变化。命令打开方式：n【菜单】【插入】【派生曲线】【相交】。n通过上述操作，系统打开如图2-47曲线“相交”对话框。PROJECT项目二 知识链接n2.派生曲线n(6)相交n实例【2-5】n要求：创建底面直径为20，高为40的圆锥与平面的相交曲线特征。n【操作步骤】n1)创建底面直径为20，高为40的圆锥与与其相交的平面，如图2-48所示。n2)选择“菜单”“插入”“派生曲线”“相交”，系统弹出如图2-47所示相交曲线对话框。n3)第一组选择面选定圆锥面，第二组选择面选择图2-48中显示的平面，选择确定，完成相交曲线特征的创建如2-49所示。PROJECT项目二 知识链接图2-48 圆锥与平面图图2-49 完成相交曲线特征的创建PROJECT项目二 知识链接n3.曲线编辑n(1)参数n曲线参数可以编辑大多数类型的曲线和点的参数。当我们选择不同类型的特征时系统则会弹出相对应的对话框。n命令打开方式：n【菜单】【编辑】【曲线】【参数】。n通过上述操作，系统打开如图2-50曲线编辑“参数”对话框。PROJECT项目二 知识链接n3.曲线编辑n(1)参数n实例【2-6】n要求：创建底面直径为20，高为40的圆锥与平面的相交曲线特征。n【操作步骤】n1)创建如图2-51所示直线。n2)选择“菜单”“插入”“编辑”“曲线”“参数”，系统弹出如图2-50所示编辑曲线参数对话框。n3)选择图2-51所示直线，系统弹出图2-52直线创建对话框。n4)选择并拖动图2-53(a)箭头所指的端点可以改变直线在平面内的位置，选择并拖动图2-53(b)箭头所指的端点可以改变直线的长度。或者在图2-25直线对话框中编辑直线的参数也可实现直线位置与长度的改变。PROJECT项目二 知识链接(a)(b)图2-53 直线的编辑图2-52 直线创建对话框图2-51 直线PROJECT项目二 知识链接n3.曲线编辑n(2)修剪n按选定的边界对象修剪、延伸或分割曲线。可对直线、圆弧、二次曲线等进行修剪或延伸。n【菜单】【编辑】【曲线】【修剪】。n通过上述操作，系统打开如图2-54曲线编辑“修剪”对话框，其详细功能介绍如表2-10。图2-54 曲线修剪创建对话框PROJECT项目二 知识链接类型功能介绍要修剪的曲线指定需要修剪的曲线。边界对象指定修剪曲线的边界。选择区域指令选定的区域保留或者修剪操作修剪修剪或者延伸曲线。分割分割曲线。方向沿方向将曲线修剪或者延伸至与边界相交处，沿指定的矢量方向投影。最短的3D距离将曲线修剪或者延伸至与边界相交处，应用三维尺寸标记最短距离。表 2-10 曲线“修剪”主要选项功能介绍PROJECT项目二 知识链接n3.曲线编辑n(3)分割n将一条曲线分为多段。每一个生成的新曲线段都是独立的实体，并且与原先的曲线具有相同的线型。n【菜单】【编辑】【曲线】【分割】。n通过上述操作，系统打开如图2-55曲线编辑“分割”对话框，其详细功能介绍如表2-11。PROJECT项目二 知识链接选项功能介绍类型等分段指定曲线的长度或者特定的参数将曲线分割成相等的段数。按边界对象通过指定边界对象分割曲线。弧长段数指定各段的弧长分割曲线。在结点处指定结点分割曲线，结点为样条曲线的定义点。在拐角上在拐角处分割曲线。段长数等参数根据曲线参数特征等分曲线。等弧长根据曲线长度等分曲线。表 2-11 曲线“分割”主要选项功能介绍PROJECT项目二 知识链接n3.曲线编辑n(3)分割n实例【2-7】n要求：将半径为50的圆等分为6份。n【操作步骤】n1)创建半径为50圆，如图2-56所示。n2)选择“菜单”“编辑”“曲线”“分割”，系统弹出如图2-55所示曲线分割对话框。n3)选择曲线分割对话框中“类型”为等分段，“选择曲线”为图2-56所示圆，选择“段长度”为等弧长，选择“段数”为6，如图2-57所示。n4)选择确定后完成圆的分割，应用“直线”命令连接分割完成的各个端点如图2-58所示。PROJECT项目二 知识链接56圆 57分割圆对话框参数的设置 58直线连接图示PROJECT项目二 知识链接n3.曲线编辑n(4)长度n在曲线的每一端延长或缩短一段长度，或使其达到某一曲线总长。n【菜单】【编辑】【曲线】【分割】。n通过上述操作，系统打开如图2-59曲线编辑“长度”对话框。其详细功能介绍如表2-12。PROJECT项目二 知识链接选项功能介绍长度增量应用指定弧长增量的方法对曲线进行修剪与延伸。总数指定总弧长对曲线进行修剪与延伸。测起点和终点指定曲线的起点或终点进行修剪与延伸。对称指定曲线的起点与终点进行对称修剪与延伸。方法自然从曲线的端点沿自然路径延伸。线性从曲线的端点进行曲线的延伸，延伸的部分为线性的。圆形从曲线的端点进行曲线的延伸，延伸的部分为圆弧。限制开始从曲线的起点指定曲线修剪或者延伸的长度。结束从曲线的终点指定曲线修剪或者延伸的长度。表 2-12 曲线“长度”主要选项功能介绍PROJECT项目二 任务评价任务一考核评价表考核项目与权重考核内容评价标准自评互评教师评价专业知识（20%）（1）掌握空间曲线中基本曲线、派生曲线的基本功能与操作方法（10分）未能正确应用空间曲线中的功能与方法，每操作失误扣1分（2）掌握空间曲线中曲线编辑的基本功能与操作方法（10分）未能正确应用空间曲线编辑的功能，每操作失误扣1分专业能力（30%）（1）能够按照需求完成空间曲线中基本曲线的绘制（10分）未能按照要求完成基本曲线绘制的酌情扣1-10分（2）能够按照需求完成空间曲线中派生曲线的绘制（10分）未能按照要求完成派生曲线绘制的酌情扣1-10分（3）能够按照需求对空间曲线进行曲线编辑（10分）未能按照要求完成曲线编辑的酌情扣1-10分职业素养（20%）（1）敬业守时、认真负责、踏实严谨、谦虚好学（5分）迟到、早退、无故缺勤等每次扣1分（2）具有良好的团队合作精神，能热心帮助其他同学完成任务（5分）不参加小组讨论每次扣1分（3）能准确快速表达个人思想和见解，能灵活运用所学知识，有创造性（10分）根据所学知识进行创意设计情况酌情加1-10分项目总结（30%）（1）安全有效按照任务实施步骤完成三维空间曲线绘制任务，主要包括直线、圆、槽等曲线（10分）根据任务中的直线、圆、槽等特征绘制情况酌情加分，每缺少一条曲线扣1分（2）安全有效按照任务实施步骤完成三维空间曲线绘制任务，包括尺寸标注（10分）根据任务中的尺寸标注情况酌情加分，每缺少一个尺寸扣1分（3）能总结研究归纳，得出规律和指导性经验，技术文件完整、规范、条理清晰，在项目结束后，反思自己的任务完成情况和质量（10分）根据项目总结和项目反思情况酌情加1-10分总分合计（自评占比40%，互评占比20%，教师评价占比40%）