第3章 草图设计

学习要求

UG的草图绘制功能和作用如下。

1. 草图的绘制功能

草图绘制功能为用户提供了一种二维绘图工具，在UG中，有两种方式可以绘制二维图，一种是利用基本画图工具，另一种就是利用草图绘制功能。两者都具有十分强大的曲线绘制功能。但与基本画图工具相比，草图绘制功能还具有以下3个显著特点：

● 草图绘制环境中，修改曲线更加方便快捷。

● 草图绘制完成的轮廓曲线与拉伸或旋转灯扫描特征生成的实体造型相关联，当草图对象被编辑以后，实体造型也紧接着发生相应的变化，即具有参数的设计的特点。

● 在草图绘制过程中，可以对曲线进行尺寸约束和几何约束，从而精确确定草图对象的尺寸、形状和相互位置，满足用户的设计要求。

2. 草图的作用

草图的作用主要有以下4点：

● 利用草图，用户可以快速勾画出零件的二维轮廓曲线，再通过施加尺寸约束和几何约束，就可以精确确定轮廓曲线的尺寸、形状和位置等。

● 草图绘制完成后，可以用来拉伸、旋转或扫掠生成实体造型。

● 草图绘制具有参数的设计的特点，这对于在设计某一需要进行反复修改的复件时非常有用。因为只需要在草图绘制环境中修改二维轮廓曲线即可，而不用去修改实体造型，这样就可节省很多修改时间，提高了工作效率。

● 草图可以最大限度地满足用户的设计要求，这是因为所有的草图对象都必须在某一指定的平面上进行绘制，而该指定平面可以是任一平面，既可以是坐标平面和基准平面，也可以是某一实体的表面，还可以是某一片体或碎片。

本章将讲解草图设计中草图的绘制，约束的创建和编辑，以及修改草图的方法。

3.1 绘图准备——选择草图工作平面

在绘制草图之前，首先要根据绘制需要选择草图工作平面。草图平面是指用来附着草图对象的平面，它可以是坐标平面，如XC—YC平面，也可以是实体上的某一平面，如长方体的某一个面，还可以是基准平面。因此草图平面可以是任一平面，即草图可以附着在任一平面上，这也就给设计者带来极大的设计空间和创造自由。

在绘制草图对象时，首先要指定草图平面，这是因为所有的草图对象都必须附着在某一指定平面上。因此在讲解草图设计前，我们先来学习指定草图平面的方法。制定草图平面的方法有两种，一种是在创建草图对象之前就指定草图对象，另一种是在创建草图对象时使用默认的草图平面，然后重新附着草图平面。后一种方法也适用于需要重新指定草图平面的情况。下面将分别介绍这两种指定草图平面的方法。

3.1.1 动手操练——指定草图平面

下面将详细介绍在创建草图对象之前，指定草图平面的方法。

步骤1 进入草图绘制环境

新建文件，进入零件建模模块，在【特征】工具条中单击【草图】按钮，弹出如图3-1所示的【创建草图】对话框。此时系统提示用户“选择草图平面的对象或双击要定向的轴”，同时在绘图区高亮度显示XC—YC平面和X、Y、Z3个坐标轴，如图3-1所示。

下面将分类介绍【创建草图】对话框的参数设置。

步骤2 选择类型

在【类型】下拉列表中（见图3-2）包含两个选项，分别是【在平面上】和【在轨迹上】，用户可以选择其中的一种作为新建草图的类型。按照默认设置，选择【在平面上】选项，即设置草图类型为在平面上的草图。

步骤3 设置草图平面

（1）草图平面用来指定实体平面为草图平面，展开【平面选项】下拉列表，它有3种类型，分别是【现有平面】【创建平面】和【创建基准坐标系】，如图3-3所示。

（2）在【平面选项】下拉列表中选择【现有平面】选项，用户可以指定坐标平面为草图平面。当指定某一坐标平面为草图平面后，该坐标在绘图区高亮度显示，同时高亮度显示3个坐标轴的方向。如果用户需要修改坐标轴的方向，只要双击3个坐标轴中的一个即可。在绘图区指定XC—YC平面为草图平面，显示如图3-4所示。

（3）选择【创建平面】选项，打开创建平面的【创建草图】对话框，如图3-5所示，要求用户创建一个平面作为草图平面。

（4）选择【创建基准坐标系】选项，打开创建基准坐标系的【创建草图】对话框，如图3-6所示，当零件中存在基准坐标系时，用户可以指定某一坐标系，系统将根据指定的坐标系创建草图平面。如果零件中不存在基准坐标系，那么单击【创建基准坐标系】按钮，打开如图3-7所示的【基准CSYS】对话框要求用户创建一个基准CSYS。

（5）单击【操控器】选项组中的【点对话框】按钮，打开如图3-8所示的【点】对话框。

（6）在【坐标】选项组中选中【相对于WCS】单选按钮，然后输入XC、YC、ZC的值分别为0、50、0。单击【确定】按钮，返回【基准CSYS】，单击【确定】按钮。回到【创建草图】对话框。

步骤4 草图方位

（1）展开【草图方向】选项组中的【参考】下拉列表，如图3-9所示，它用来设置草图轴的方向，它包含两个选项：【水平】和【竖直】。

（2）选择【水平】选项，单击【确定】按钮，进入草图绘制环境，如图3-10所示。

3.1.2 动手操练——重新附着草图平面

如果用户需要修改草图的附着平面，就需要重新指定草图平面。UG为用户提供了重新附着工具，可以很方便地修改草图平面。下面将详细介绍在创建草图对象之后，重新附着草图平面的方法。

（1）打开名称为“yuan.prt”的草图，如图3-11所示。此时，其草图平面是 XC—YC平面。

（2）双击该草图或者在选择草图后单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择【编辑】命令，如图3-12所示。或者直接双击草图，进入草图绘制环境，草图处于编辑状态。

（3）单击【重新附着】按钮或者选择【工具】|【重新附着】菜单命令，可打开如图3-13所示的【重新附着草图】对话框，重新选择草图平面。

（4）在绘图区选择XC—ZC平面，如图3-14所示，其他的参数设置如图3-13所示。单击【重新附着草图】对话框中的【确定】按钮，单击【草图生成器】工具条中的【完成草图】按钮，退出草图绘制环境，重新附着草图平面后的效果如图3-15所示。

3.2 绘制草图

指定草图平面后，就可以进入草图环境设计草图对象。UG为用户提供了草绘设计的【草图工具】工具条，如图3-16所示，这个工具条可以分为3个部分，一个是【草图曲线】工具条，一个是【草图操作】工具条，一个是【草图约束】工具条。【草图曲线】工具条可以直接绘制出各种草图对象，如点、直线、圆、圆弧、矩形、椭圆和样条曲线等。【草图操作】工具条可以对各种草图对象进行操作，如镜像、偏置、编辑、添加、相交和投影等。【草图约束】工具条可以对草图对象施加约束和定位草图，如自动判断的尺寸、自动约束、动画尺寸等。下面将分别详细介绍这3个草绘设计的工具条。

3.2.1 动手操练——绘制点

（1）进入草图绘制环境，单击【草图曲线】工具条中的【点】按钮，或者选择【插入】|【基准/点】|【点】菜单命令，打开【点】对话框。

（2）在【坐标】选项组中选中【相对于 WCS】单选按钮，然后输入 XC、YC的值均为10，其他的设置如图3-17所示。单击【确定】按钮，绘制的点如图3-18所示。另外，也可在绘图区的任意位置单击鼠标左键以确定点的位置，然后单击【点】对话框中的【确定】按钮，也可完成点的绘制。

3.2.2 动手操练——绘制直线

（1）在【草图曲线】工具条中单击【直线】按钮，或者选择【插入】|【曲线】|【直线】菜单命令，弹出如图3-19所示的【直线】对话框和输入框。

（2）单击【输入模式】选项组中的【坐标模式】按钮，在输入框中输入 XC的值为50，YC的值为50，即该点的绝对坐标如图3-20所示。分别按下【Enter】键，以确定直线起点（图中左侧点）。若对起点的位置没有特殊要求，可在绘图区的任意位置单击鼠标左键以放置直线起点。

（3）【输入模式】自动更改为【参数模式】按钮，绘图区显示另一种绘制直线的参数模式，如图3-21所示。

（4）拖动鼠标，当输入框中显示的动态数值与图中相同时，单击鼠标左键，直线即绘制完毕，如图3-22所示。或者在确定起点后，直接在输入框中输入【长度】为210，按下【Enter】键，输入【角度】为45，按下【Enter】键，如图3-23所示。最后按鼠标中键或者单击【直线】对话框中的【关闭】按钮退出绘制直线状态。

3.2.3 动手操练——转换为参考对象

选择上一节绘制的直线，单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择【转换至/自参考对象】命令，如图3-24所示，直线的线型已有所改变，如图3-25所示。

3.2.4 动手操练——绘制圆

1. 圆心和直径定圆

（1）选择【插入】|【曲线】|【圆】菜单命令或者在【草图曲线】工具条中单击【圆】按钮，打开如图3-26所示的【圆】对话框和输入框。

（2）在【圆方法】选项组中单击【圆心和直径定圆】按钮，系统提示选择圆的中心点，在绘图区单击鼠标左键以确定圆心的位置。或者在输入框中输入相应的圆心的绝对坐标值。

（3）拖动鼠标以改变直径大小，当输入框中的动态数值显示为100，单击鼠标左键。或者直接在输入框中输入【直径】值为100，按下【Enter】键，如图3-27所示，完成圆的绘制。

2. 三点定圆

（1）在打开【圆】对话框和输入框后，在【圆方法】选项组中单击【三点定圆】按钮，系统提示选择圆的第一点，在绘图区某位置单击鼠标左键确定第一点（见图3-28所示的第一点）。或者输入第一点的绝对坐标值。

（2）系统提示选择圆的第二点，拖动鼠标，在任意位置单击鼠标左键，以确定圆的第二点（见图3-28所示的第二点）。

（3）在输入框中输入【直径】值为300，按下【Enter】键，绘制的圆如图3-28所示。

3.2.5 动手操练——绘制圆弧

1. 中心和端点定圆弧

（1）在【草图曲线】工具条中单击【圆弧】按钮或者选择【插入】|【曲线】|【圆弧】菜单命令，打开如图3-29所示的【圆弧】对话框和输入框。

（2）在【圆弧方法】选项组中单击【中心和端点定圆弧】按钮，在绘图区的任意位置单击以确定圆弧的中心点，或者在输入框中输入相应的中心点的绝对坐标值。

（3）拖动鼠标，在合适的位置单击鼠标左键以确定起点，它也是扫掠线上的第一个点。

（4）在适当的位置单击鼠标左键，确定扫掠线上的第二个点。系统提示选择圆弧的终点，在输入框中输入【半径】值为150，按下【Enter】键，设置【扫掠角度】为60，按下【Enter】键，如图3-30所示。

2. 三点定圆弧

（1）在【圆弧方法】选项组中单击【三点定圆弧】按钮，然后在绘图区的任意位置单击以选择圆弧的起点，或者在输入框中输入相应的起点的绝对坐标值。

（2）系统提示选择圆弧的终点，在合适的位置单击鼠标左键，设置终点。

（3）在输入框中输入【半径】值为75，按下【Enter】键，完成圆弧的绘制，如图3-31所示。

3.2.6 动手操练——绘制矩形

1. 按2点

（1）选择【插入】|【曲线】|【矩形】菜单命令或者在【草图曲线】工具条中单击【矩形】按钮，打开如图3-32所示的【矩形】对话框和输入框。

（2）在【矩形方法】选项组中单击【按2点】按钮，然后在绘图区单击或者在输入框中设置矩形第一点的位置。

（3）拖动鼠标选择矩形上的另一个点，或者在输入框中输入相应的矩形的宽度和高度。如图3-33所示。

2. 按3点

（1）打开【矩形】对话框和输入框后，在【矩形方法】选项组中单击【按3点】按钮，系统提示选择矩形的第一点。

（2）在绘图区中任意位置单击鼠标左键或者在输入框中设置XC和YC的值。然后拖动鼠标至合适的位置单击鼠标左键，定义矩形上第二点的位置。

（3）在输入框中输入矩形的宽度值、角度值和高度值，如图3-34所示。或者直接在合适的位置单击鼠标左键确定第三点，单击鼠标中键或者在【矩形】对话框中单击【关闭】按钮，退出矩形的绘制。

3.2.7 动手操练——绘制艺术样条

（1）在【草图曲线】工具条中单击【艺术样条】按钮或者选择【插入】|【曲线】|【艺术样条】菜单命令，打开如图3-35所示的【艺术样条】对话框。

（2）在【样条设置】选项组中单击【通过点】按钮，启用【匹配的结点位置】复选框，设置【阶次】为4。

（3）在【自动判断的约束设置】选项组的【曲面约束方向】中选中【等参数】单选按钮，其他的设置如图3-35所示。

（4）在绘图区单击以确定图中的5个结点，如图3-36所示，单击【确定】按钮，绘制的样条曲线如图3-37所示。

3.3 草图的尺寸约束和几何约束

下面讲解创建用来确定草图间约束关系的几何约束和用来确定草图中图元尺寸的尺寸约束。

3.3.1 动手操练——几何约束

几何约束用来确定草图对象之间的相互关系，如平行、垂直、同心、固定、重合、共线、中心、水平、相切、等长度、等半径、固定长度、固定角度、曲线斜率、均匀比例等。施加几何约束的方法有两种，一种是手动施加几何约束，另一种是自动施加几何约束。下面重点介绍手动施加几何约束。

1. 自动施加几何约束

自动施加几何约束是指用户选择一些几何约束后，系统根据草图对象自动施加合适的几何约束。

（1）在【草图约束】工具条中单击【自动约束】按钮，打开如图3-38所示的【自动约束】对话框。

（2）用户在【自动约束】对话框中选择可能用到的几何约束，如启用【水平】、【垂直】、【相切】复选框等，再设置公差和角度，单击【应用】或者【确定】按钮。

（3）系统将根据草图对象和用户选择的尺寸约束，自动在草图对象上施加尺寸约束。

2. 手动施加几何约束

（1）打开名称为“yueshu.prt”的草图，如图3-39所示，双击该草图，进入草图绘制环境。

（2）在【草图约束】工具条中单击【约束】按钮，系统提示用户选择需要创建约束的曲线。

（3）当选择一条或者多条曲线后，系统将在绘图区显示曲线可以创建的【约束】对话框，而且选择的曲线高亮度显示在绘图区。在绘图区选择左下角的圆弧及右下方的圆，打开如图3-40所示的对话框，对其中的部分按钮说明如下。

● 固定、完全固定：固定几何约束可以用来固定点、直线、圆弧和椭圆等。当选择的几何对象不同，固定的方法也不相同。例如，当选择的几何对象是点时，固定点的坐标位置；而当选择的是圆弧时，固定圆弧的圆心和半径。

● 垂直：该类型约束两条直线相互垂直。

● 同心：该类型约束两个或多个圆弧的圆心在同一点上。

● 相切：该类型约束两个几何体相切。

● 等半径：等半径几何约束用来约束两个圆弧或多个圆弧等半径。

（4）在【约束】对话框中选择【同心】按钮，即可对选择的圆弧及圆创建同心约束。效果如图3-41所示。

（5）先选取左侧的圆弧1，再选择圆弧2和圆弧3，在弹出的如图3-42所示的对话框中单击【等半径】按钮，使3个圆弧的半径相等，如图3-43所示。

（6）按顺序选择曲线2、曲线1和曲线3，打开如图3-44所示的【约束】对话框。

● 水平、竖直：这两个类型分别约束直线为水平直线和竖直直线。

● 平行：该类型约束两条直线相互平行。

● 共线：该类型约束两条直线或多条直线在同一条直线上。

● 等长：该类型约束两条直线或多条直线等长。

（7）单击其中的【等长】按钮，创建曲线间的等长约束，如图3-45所示。

（8）单击基准坐标系原点和曲线2，系统弹出如图3-46所示的【约束】对话框。

● 点在线上：该类型约束一个或者多个点在某条线上。

● 中点：该类型约束点在某条直线或者圆弧的中点上。

（9）单击其中的【中点】按钮，使坐标原点在曲线1的中点上，如图3-47所示。

（10）选择基准坐标系中的X轴与曲线2，系统弹出如图3-48所示的【约束】对话框，单击【平行】按钮，创建平行约束，如图3-49所示。按下鼠标中键结束几何约束的创建。

3.3.2 动手操练——尺寸约束

尺寸约束用来确定曲线的尺寸大小，包括水平长度、竖直长度、平行长度、两直线之间的角度、圆的直径、圆弧的半径等。

（1）在【草图约束】工具条中单击【自动判断的尺寸】按钮，打开如图3-50（a）所示的【尺寸】对话框。

（2）在【尺寸】对话框中单击【草图尺寸对话框】按钮，打开如图3-50（b）所示的【尺寸】对话框。在【尺寸】对话框中，共有9种尺寸约束类型，它们分别是自动判断的尺寸、水平、竖直、平行、垂直、直径、半径、角度和周长，下面介绍这9种尺寸约束类型。

● 自动判断的尺寸：

自动判断的尺寸是系统默认的尺寸类型，当用户选择草图对象后，系统会根据不同的草图对象，自动判断可能要施加的尺寸约束。例如，当用户选择的草图对象是斜线时，系统显示平行尺寸。单击鼠标左键，在弹出的【表达式】文本框中输入合适的数字，按下【Enter】键，即可完成斜线的尺寸约束。

● 水平和竖直：

对草图对象施加水平尺寸约束和竖直尺寸约束。用户选择一条直线或者某个几何对象的两点，修改尺寸约束的数字即可完成水平尺寸约束和竖直尺寸约束。这两个约束一般用于标注水平直线或者竖直直线的尺寸约束。

● 平行和垂直：

对草图对象施加平行或者垂直于草图对象本身的尺寸约束。操作方法和水平尺寸约束的方法相同，这里不再赘述。这两个约束一般用于标注斜直线或者某些几何体的高度。

● 直径和半径：

直径和半径尺寸约束用来标注圆或者圆弧的尺寸大小。一般来说，圆标注直径尺寸约束，圆弧标注半径尺寸约束。

● 角度：

角度尺寸约束用来创建两直线之间的角度约束。选择两条直线后，修改尺寸数据即可创建角度尺寸约束。

● 周长：周长尺寸约束用来创建直线或者圆弧的周长约束。

（3）单击【直径】按钮，在绘图区选择圆，观察表达式列表框，该列表框用来显示尺寸约束的表达式。在对选取草图对象施加尺寸约束后，约束表达式将显示在表达式列表框，如图3-51所示。

（4）修改表达式。在表达式列表框中选择尺寸约束后，【当前表达式】和【值】选项被激活，在【当前表达式】的文本框中输入合适的数值30，如图3-52所示；或者拖动【值】选项下的滑块来将表达式的值改变为30。

（5）设置尺寸标注样式。【值】选项下面的两个下拉列表用来指定尺寸的标注位置，在第一个下拉列表中选择【手工放置，箭头在外】，在第二个下拉列表中选择【指引线从左侧指来】。效果如图3-53所示。

（6）启用【固定文本高度】复选框，所有的尺寸标注字符的高度都固定为一个高度，若启用【创建参考尺寸】复选框，可以创建参考尺寸，同时可以看到图3-50（a）所示的【尺寸】对话框中的【创建参考尺寸】按钮被激活，这里取消启用该复选框。

（7）如果启用【创建内错角】复选框，可以创建内错角，同时可以看到图3-50（a）所示的【尺寸】对话框中的【创建内错角】按钮被激活。这里同样取消启用该复选框。

（8）按下鼠标中键，关闭对话框。

（9）再次打开【尺寸】对话框，单击【水平】按钮，在绘图区选择曲线 2，在合适的位置单击鼠标左键以放置尺寸，在【当前表达式】的文本框中输入合适的数值 135，其他的设置与创建直径尺寸约束时相同。此时表达式列表框显示新的约束表达式，如图3-54所示，绘图区显示的效果如图3-55所示。

（10）单击【尺寸】对话框中的【关闭】按钮，完成尺寸约束的创建。

3.3.3 动手操练——编辑草图约束

尺寸约束和几何约束创建后，用户有时可能还需要修改或者查看草图约束。下面将介绍显示所有约束、显示/移除约束、自动判断约束设置和延迟草图计算等编辑草图约束的操作方法。

1.显示所有约束

在【草图约束】工具条中单击【显示所有约束】按钮，系统将显示所有的草图约束，如图3-57所示。再次单击该按钮，取消显示约束。

2.显示/移除约束

（1）在【草图约束】工具条中单击【显示/移除约束】按钮，打开如图3-58所示的【显示/移除约束】对话框。

（2）【约束列表】选项组用来指定【显示约束】列表框显示的草图约束的范围，选中【活动草图中的所有对象】单选按钮。

（3）【约束类型】下拉列表框用来指定【显示约束】列表框显示的约束类型，在其中选择【全部】选项。选中【包含】单选按钮，表示显示包含约束类型的约束，此时【显示约束】列表框中显示活动草图中的所有约束，如图3-58所示。

（4）在【约束列表】选项组中选中【选定的对象】单选按钮，在【约束类型】下拉列表框中选择【等半径】选项。在绘图区选择圆弧1，【显示约束】列表框中显示施加给选定的圆弧1的等半径约束，如图3-59所示。

（5）在【约束类型】选项组中选中【排除】单选按钮，则显示施加给圆弧1的除指定等半径约束类型以外的其他约束，如图3-60所示。

（6）在【约束列表】选项组选中【活动草图中的所有对象】单选按钮，在【约束类型】下拉列表框中选择【相切】，选中【约束类型】选项组中的【包含】单选按钮，在【显示约束】列表框中选择【（Explicit）显式】选项。该选项使【显示约束】列表框中显示用户手动施加给草图对象的所有约束，这是系统默认的显示类型。效果如图3-61所示。

（7）在【显示约束】下拉列表框中选择【自动判断】选项，其他参数设置不变，【自动判断】选项表示【显示约束】列表框中只显示系统自动判断施加给草图对象的所有约束，效果如图3-62所示。

（8）【显示约束】下拉列表框中选择【两者皆是】选项，【两者皆是】选项表示在【显示约束】列表框中既显示用户手动施加给草图对象的所有约束，也显示系统自动判断施加给草图对象的所有约束，效果如图3-63所示。

（9）在【显示约束】列表框中选择任意的约束，如Arc2相切于Line1，使该约束在绘图区高亮显示，同时激活【移除高亮显示的】按钮，单击该按钮，可移除在绘图区高亮度显示的约束，如图3-64所示，单击【标准】工具条中的【撤销】按钮。

（10）单击【移除所列的】按钮用来移除【显示约束】列表框中列出来的约束，效果如图3-65所示。撤销该操作。

（11）【信息】按钮用来以文本形式显示用户选择的约束。单击【信息】按钮，打开一个信息窗口，显示约束信息，如图3-66所示。信息窗口中显示了所有约束的信息，如草图的名称、约束的类型和所有约束个数等。关闭该对话框，单击【显示/移除约束】对话框中的【确定】按钮。

3. 自动判断约束设置

自动判断约束设置是指设置自动判断约束的一些默认选项，这些默认选项在使用自动判断的尺寸约束类型时起作用。

（1）在【草图约束】工具条中单击【自动判断的约束】按钮，打开如图3-67所示的【自动判断的约束】对话框。

（2）在【自动判断的约束】对话框中启用一些复选框，即可设置自动判断约束。

4. 动画尺寸

动画尺寸是指用户设定尺寸约束的变化范围和动画的循环次数后，系统以动画的形式显示尺寸变化。

（1）在【草图约束】工具条中单击【动画尺寸】按钮，打开如图3-68所示的【动画】对话框。

（2）在【动画】对话框的列表框中选择第一个尺寸约束后，在【下限】和【上限】文本框中输入动画尺寸的下限和上限分别为30和33。

（3）在【步数/循环】文本框中输入动画的循环次数为5，单击【应用】按钮，使选择的尺寸约束在绘图区以动画的形式循环显示该尺寸约束的变化，如图3-69所示。单击如图3-70所示的【动画】对话框中的【停止】按钮。

（4）启用【显示尺寸】复选框，单击【确定】按钮，可在绘图区观察到在动画显示尺寸约束变化的同时，尺寸的数据也相应地发生变化，如图3-71所示。

5.延迟草图计算

草图计算用来评估草图约束状态。延迟草图计算是指当用户修改约束后，并不马上显示修改后的效果，只有单击【评估草图】按钮后才显示修改的效果。

（1）当用户需要延长草图评估时，只需在草图绘制环境中选择【工具】|【更新】|【延迟草图评估】菜单命令或者单击【草图生成器】工具条中的【延迟计算】按钮即可。

（2）如果要取消延迟草图计算功能，用户再次选择【工具】|【延迟草图计算】菜单命令，修改尺寸后的效果会马上显示在绘图区。

3.4 修改草图

修改草图包括【派生直线】、【快速修剪】、【快速延伸】、【圆角】和【制作拐角】5个按钮。下面分别进行介绍。

3.4.1 动手操练——派生直线

【派生直线】按钮用来偏置某一直线或者在两相交曲线的交点处派生出一条角平分线。

（1）打开名称为“paisheng.prt”的零件，如图3-72所示，双击该曲线，进入草图绘制状态。

（2）单击【草图曲线】工具条中的【派生直线】按钮时，系统在提示栏中显示“选择参考直线”字样，提示用户选择需要派生的直线。

（3）选择如图3-73所示直线1后，系统自动派生出一条平行于选择曲线的直线，并在派生曲线的附近显示偏置距离。在长度输入框中输入30或者移动鼠标到适当的位置，单击鼠标左键，即可生成一条偏置曲线，如图3-74所示。

（4）选择直线3，再选择与其相交的直线2，系统将在两条直线的交点处派生出一条角平分线，在输入框中输入150，如图3-75所示。

3.4.2 动手操练——制作拐角

（1）打开名称为“guaijiao.prt”的零件，如图3-76所示，双击该图形，进入草图绘制界面。

（2）在【草图曲线】工具条中单击【制作拐角】按钮，打开如图3-77所示的【制作拐角】对话框。

（3）选择直线1和直线2的上半部分，在绘图区加亮显示，如图3-78所示，创建的拐角如图3-79所示。

（4）选择直线3和直线4的上半部分，如图3-80所示，创建如图3-81所示的拐角。单击对话框中的【关闭】按钮。

3.4.3 动手操练——绘制圆角

（1）单击【草图曲线】工具条中的【圆角】按钮，打开如图3-82所示的【创建圆角】对话框。

（2）在【圆角方法】选项组中单击【修剪】按钮，然后选择创建的第二个拐角的两条边，在【半径】输入框中输入20，如图3-83所示。按下【Enter】键，创建的圆角如图3-84所示。

（3）单击【取消修剪】按钮，在绘图区选取矩形拐角的两条边，设置半径为30，如图3-85所示。按下【Enter】键，创建如图3-86所示的拐角。

3.4.4 动手操练——剪裁草图实体

（1）打开名称为“xiujian.prt”的曲线，如图3-87所示，双击该草图，进入草图绘制状态。

（2）在【草图曲线】工具条中单击【快速修剪】按钮用来快速擦除曲线分段，单击【快速修剪】按钮时，系统在提示栏中显示“选择要修剪的曲线”字样，提示用户选择需要擦除的曲线分段，同时系统打开如图3-88所示的【快速修剪】对话框。

（3）选择需要修剪的曲线部分即可擦除多余的曲线分段。用户也可以按住鼠标左键不放拖动来擦除曲线分段。

（4）如图3-89所示，当按住鼠标左键不放拖动，光标经过右侧的小直角三角形时，留下了拖动痕迹，与拖动痕迹相交的曲线此时高亮度显示，表明这两条曲线被选中了，如图3-89（a）所示。放开鼠标左键后，被选中的两条边就被擦除了，原来的大直角三角形变成了一个梯形，如图3-89（b）所示。或者单击对话框中的【边界曲线】选项组中的【选择曲线】收集器，在绘图区选择小三角形的底边，然后单击【要修剪的曲线】选项组中的【选择曲线】收集器，选取小三角形的另两条边，单击对话框中的【关闭】按钮，效果如图3-89 （b）所示。

3.4.5 动手操练——延伸草图实体

（1）绘制如图3-90所示的两条不相交的曲线。

（2）单击【草图曲线】工具条中的【快速延伸】按钮，该按钮用来快速延伸一条曲线，使之与另外一条曲线相交。打开如图3-91所示的【快速延伸】对话框。

（3）选择直线，此时直线自动延伸至与圆弧相交。或者单击【边界曲线】选项组中的【选择曲线】收集器，在绘图区选择圆弧，再单击【要延伸的曲线】选项组中的【选择曲线】收集器，从绘图区选取直线，单击对话框中的【关闭】按钮。效果如图3-92所示。

3.5 综合演练——壳体草图

通过对本实例（见图3-93）的学习，读者可掌握如下内容：

● 基本图元的绘制。

● 草图的修改。

● 尺寸约束的创建。

● 几何约束的应用。

步骤1 新建文件

（1）在桌面上双击UG NX 7图标，启动SIEMENS UG NX 7。

（2）单击【新建】按钮，打开【新建】对话框，选择【模板】为【模型】，在【名称】文本框中输入名称，选择适当的文件存储路径，单击【确定】按钮，如图3-94所示。

步骤2 绘制圆和参考线

（1）单击【特征】工具条中的【草图】按钮或者选择【插入】|【草图】菜单命令，打开【创建草图】对话框。选择基准面XC—YC作为草绘平面，单击【确定】按钮，进入草图绘制环境。

（2）在【草图工具】工具条中单击【圆】按钮，按照如图3-95所示选择绘制圆的方式，以原点为圆心绘制两个圆，如图3-96所示。

（3）单击【草图工具】工具条中的【自动判断的尺寸】按钮，对草图进行尺寸约束，两个圆的直径分别为12和21， 如图3-97所示。

（4）在【草图工具】工具条中单击【直线】按钮和【轮廓】按钮，绘制两条通过圆心的直线和一条折线，并对它们进行尺寸约束，然后选择直线及折线，单击【草图工具】工具条中【转换至/自参考对象】按钮，将其转化为参考曲线，如图3-98所示。

步骤3 绘制直线和参考线

（1）单击【草图工具】工具条中的【派生直线】按钮，分别在折线的两侧生成两条派生直线，偏置距离均为7.5，如图3-99所示。

（2）利用【草图工具】工具条中的【快速延伸】按钮和【快速修剪】按钮，修改派生的直线，其效果如图3-100所示。

（3）在【草图工具】工具条中单击【直线】按钮，绘制连接偏置直线两端点的直线，并利用垂直约束绘制与该直线距离为18的直线，单击【草图工具】工具条中【转换至/自参考对象】按钮，将其转化为竖直的参考曲线，如图3-101所示。

步骤4 绘制矩形

（1）创建如图3-102所示的派生直线，偏移距离为2，然后将其变为自参考对象。

（2）单击【草图工具】工具条中的【矩形】按钮，按照如图3-103所示选择绘制矩形方式，以刚刚绘制的偏置直线和上一步骤绘制的竖直参考线的交点为中心，按照如图3-104所示设置输入框中的数值，绘制的矩形如图3-105所示。

（3）单击【草图工具】工具条中的【快速修剪】按钮，修剪图形，修剪后的效果如图3-106所示。

（4）单击【草图工具】工具条中的【矩形】按钮，以第（3）步中所绘制矩形宽度边的中点为中心，绘制如图3-108所示的矩形，数值框中的各项尺寸如图3-107所示。

（5）利用【快速延伸】命令和【快速修剪】命令修改绘制的矩形，修改后的效果如图3-109所示。

步骤5 绘制孔及键槽

（1）绘制圆形孔。首先绘制如图3-110所示的参考线，与其下方直线的距离为5，并将其转化为参考直线，然后单击【圆】按钮，在【圆】对话框中单击【圆心和直径定圆】按钮，绘制直径为6的圆，结果如图3-110所示。

（2）绘制键槽位置的参考直线。首先延伸参考线，然后绘制3条派生直线，然后将它们转化成参考直线，其尺寸如图3-111所示。

（3）绘制键槽。单击【圆】按钮，分别以3条派生直线的两个交点为圆心，绘制直径为5的圆。然后单击【直线】按钮，绘制两条两个圆外公切线，最后单击【快速修剪】按钮，去除多余的曲线，如图3-112所示。

（4）镜像键槽。在【草图工具】工具条中单击【镜像曲线】按钮，打开如图3-113所示的【镜像曲线】对话框，在绘图区选择如图3-114所示的参考线作为镜像曲线，然后选择键槽的所有曲线，单击对话框中的【确定】按钮，关闭对话框，生成的镜像曲线如图3-115所示。

（5）单击【草绘生成器】工具条中的【完成草图】按钮，退出草绘环境。

（6）选择【文件】|【保存】菜单命令，保存文件。

3.6 本章小结

本章首先讲解了草图绘制的作用，特别强调的是草图绘制在拉伸、旋转或扫掠生成实体造型时特别有用，这是因为草图设计具有参数化的特征，修改起来非常方便。在对草图绘制有个大致的了解后，我们接着介绍了草图设计、草图约束，修改草图，这对设计满足要求的零件也非常重要，用户应该反复琢磨各个约束的含义和练习它们的操作方法。本章的最后介绍了一个零件草图的设计范例，对具体的步骤进行了详细的说明，设计范例尽力做到一步一图，这样方便用户理解，更有利于用户练习和操作。

3.7 练习题

1. 填空题

（1）UG NX 7为用户提供了用于草绘设计的____________工具条。

（2）施加几何约束的方法有两种，一种是____________，另一种是____________。

（3）单击____________按钮或者选择____________菜单命令，可打开【重新附着草图】对话框。

2. 问答题

（1）简述草图的绘制功能。

（2）简述草图的作用。

3. 操作题

绘制如图3-116所示的草图。

答案及提示：

1. 填空题：（1）【草图工具】 （2）手动施加几何约束，自动施加几何约束 （3）【重新附着】，【工具】|【重新附着】

2. 问答题：

（1）草图绘制功能为用户提供了一种二维绘图工具，在UG中，有两种方式可以绘制二维图，一种是利用基本画图工具，另一种就是利用草图绘制功能。两者都具有十分强大的曲线绘制功能。但与基本画图工具相比，草图绘制功能还具有以下3个显著特点：

1）草图绘制环境中，修改曲线更加方便快捷。

2）草图绘制完成的轮廓曲线与拉伸或旋转灯扫描特征生成的实体造型相关联，当草图对象被编辑以后，实体造型也紧接着发生相应的变化，即具有参数的设计的特点。

3）在草图绘制过程中，可以对曲线进行尺寸约束和几何约束，从而精确确定草图对象的尺寸、形状和相互位置，满足用户的设计要求。

（2）草图的作用主要有以下4点：

1）利用草图，用户可以快速勾画出零件的二维轮廓曲线，再通过施加尺寸约束和几何约束，就可以精确确定轮廓曲线的尺寸、形状和位置等。

2）草图绘制完成后，可以用来拉伸、旋转或扫掠生成实体造型。

3）草图绘制具有参数的设计的特点，这对于在设计某一需要进行反复修改的复件时非常有用。因为只需要在草图绘制环境中修改二维轮廓曲线即可，而不用去修改实体造型，这样就可节省很多修改时间，提高了工作效率。

4）草图可以最大限度地满足用户的设计要求，这是因为所有的草图对象都必须在某一指定的平面上进行绘制，而该指定平面可以是任一平面，既可以是坐标平面和基准平面，也可以是某一实体的表面，还可以是某一片体或碎片。

3. 操作题

提示：首先绘制圆形，然后单击【草图工具】工具条中的【编辑曲线】按钮，将圆形分成均等的8段，然后利用【轮廓】命令，依次连接圆上的相邻的8个点，修剪多余的曲线。这部分内容可参阅第6章创建螺栓的范例。最后单击【偏置曲线】按钮，将得到的八边形偏置一定的距离。