3.1 草图概述

3.1.1 草图的基本概念

草图（Sketch）是NX建模中建立参数化模型的一个重要工具，绘制的曲线不具有参数化特征。通常情况下，用户的三维设计从草图开始，通过NX中提供的草图功能建立各种基本曲线，对曲线进行几何约束和尺寸约束，然后对二维草图进行拉伸和旋转等操作创建三维实体。

草图是组成一个轮廓曲线的集合，是一种二维成形特征。轮廓可以用于拉伸或旋转特征，也可以用于定义自由形状特征或过曲线片体的截面。每个草图特征是驻留在用户规定的一个平面上的二维曲线和点的集合，是可再利用的对象。用户可以利用草图通过其他建模特征选项去建立新的特征。草图是可以进行尺寸驱动的平面图形，用于定义特征的截面形状、尺寸和位置。

在NX中，有两种方式可以绘制二维草图，一种是利用基本画图工具；另一种就是利用直接草图绘制功能。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，直接草图绘制功能还具有以下三个显著特点。

1）草图绘制环境中，修改曲线更加方便快捷。

2）用直接草图绘制功能完成的轮廓曲线，与拉伸、旋转、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，即具有参数设计的特点。

3）在直接草图绘制过程中，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。

3.1.2 直接草图和任务环境中的草图

在NX 12.0中，有两种创建草图的界面，其进入方式和草图环境都不相同，但两种方式创建的草图本身没有区别。

1.直接草图

直接草图是指在当前模块中直接绘制草图的方法，其工作界面为当前使用的应用模块界面。在Ribbon（带状工具条）功能区界面，单击【主页】选项卡【直接草图】面组中的【草图】按钮，系统弹出如图3-1所示的【创建草图】对话框，然后选择草图平面即可进入直接草图的工作界面，直接草图工作界面如图3-2所示。也可以选择【菜单】|【插入】|【草图】命令，或者选择【菜单】|【插入】|【在任何环境中绘制草图】命令，系统同样弹出如图3-1所示的【创建草图】对话框，然后选择草图平面即可进入草图环境。本书以经典工具条界面来讲解草图的功能和应用，如果用户不选择一个基准面或平表面，草图默认转到XC-YC平面并建立两基准轴。

2.任务环境中的草图

选择【菜单】|【插入】|【在任务环境中绘制草图】命令，系统弹出如图3-1所示的【创建草图】对话框。选择草图平面之后即可进入任务环境中的草图。

任务环境中的草图是专门的草图应用模块，可以在标题栏中看到应用模块名称。在任务环境中的草图界面里，不仅可以绘制新草图，还可以选择【菜单】|【任务】|【打开草图】命令，打开和编辑工作部件中的其他草图。

3.1.3 草图工作平面

由于草图是一种二维对象的集合，因此必须有特定的草图平面。指定草图平面之后，即保证了绘制的对象将始终在该平面内。在NX中有多种方法可指定草图平面，并且在绘制草图之后，可以将草图重新附着到其他平面。

1.指定草图平面

在NX 12.0中绘制草图需要进入草图环境。单击【主页】选项卡【直接草图】面组中的【草图】按钮，或者选择【菜单】|【插入】|【草图】命令，系统弹出如图3-3所示的【创建草图】对话框。在【草图类型】下拉列表中对应两种草图类型，如图3-3所示。选择不同的草图类型，对话框的内容也就不同。

（1）在平面上 是以已有平面或新建平面作为草图平面，选择【在平面上】方式时，对话框如图3-3a所示，各选项含义介绍如下。

1）在【平面方法】下拉列表中可以选择定义平面的方法，然后选择平面。单击【反向】按钮，可以反转绘图平面的方向。其中定义平面的方法有以下三种。

● 自动判断：系统自动选定有效的草图平面，一般以当前坐标系的XY平面作为草图平面。选择此选项，用户无需选择平面，单击【确定】按钮即可进入草绘模式。也可以选择目前已有的平面作为草图平面，可选的平面包括基准平面、实体平面表面及由坐标系定义的平面。

● 新平面：选择此选项，【创建草图】对话框如图3-4所示，用户需要创建一个新平面作为草图平面。先在【指定平面】下拉列表中选择一种平面创建方式，然后创建所需平面。也可以单击【平面对话框】按钮，系统弹出如图3-5所示的【平面】对话框。该对话框中的选项设置与第2章中的【基准平面】对话框中的设置基本相同，这里不做详述。

● 指定坐标系：用于指定一个坐标系，在【指定坐标系】下拉列表中选择一种坐标系创建方式，单击【坐标系对话框】按钮，系统弹出【坐标系】对话框。创建坐标系之后回到【草图平面】选项组，即可选择创建的坐标平面作为草图平面。

2）定义一个草图平面之后，需要指定【草图方向】。【草图方向】选项组即用于指定草图的X、Y方向。先在【参考】下拉列表中选择要定义的轴方向，【水平】选项对应X轴，【竖直】选项对应Y轴，然后单击【选择水平参考】按钮，选择一个参考对象：可以选择模型边线、面等对象。如果选择边线对象，则所选轴与该边线平行；如果选择平面对象，则所选轴与该平面垂直。另外，单击该选项组中的【反向】按钮，可以反转当前参考轴的方向。

3）【草图原点】选项组可以修改草图原点的位置。一般将草图原点与特殊位置对齐，如顶点、圆心等。展开该选项组中的【指定点】选项列表，选择一种过滤类型，然后在绘图区选择点。还可以单击【点对话框】按钮，系统将弹出【点】对话框。利用【点】对话框可以构造一个参考点作为草图原点。

（2）基于路径 【基于路径】类型的草图实际仍是平面上的草图，但其平面是由某一路径曲线定义的。选择此类型草图时，【创建草图】对话框如图3-3b所示。

1）【路径】选项组。该选项组用于选择定义草图平面的路径，可以选择模型边线和草图线条。

2）【平面位置】选项组。该选项组用于定义平面在曲线上所处的位置，可选择以下三种定义方式。

● 弧长：以平面到轨迹起点的弧长值定义平面位置。

● 弧长百分比：以平面到轨迹起点的弧长值与轨迹总长的比值定义平面位置。

● 通过点：指定一点作为平面的通过点，由此定义平面位置。

3）【平面方位】选项组。该选项组用于指定平面的方向，默认方向是【垂直于路径】，还可选择【垂直于矢量】、【平行于矢量】和【通过轴】选项。单击【反向平面法向】按钮可以反转平面法向，即反转草图Z轴的方向。

4）【草图方向】选项组。【基于路径】类型的草图方向选项与【在平面上】类型的草图不同，其始终以X轴作为定向基准，包含【自动】、【相对于面】和【使用曲线参数】三种定义方式。

● 自动：选择此选项，系统自动给定一个方向作为X轴方向。

● 相对于面：选择此选项，用户需选择一个面作为方向参考，X轴在坐标原点与此面相切。

● 使用曲线参数：选择此选项，以曲线在此点的切线方向作为Z轴方向，单击【反向】按钮，可反转Z轴方向。

2.重新附着草图平面

选择草图平面绘制草图之后，可以修改该草图的平面，将其重新附着到其他的平面上。在草图绘制或编辑状态中，选择【菜单】|【工具】|【重新附着草图】命令，或者单击【主页】选项卡中【直接草图】中的【重新附着】按钮，系统弹出如图3-6所示的【重新附着草图】对话框。此时选择新的平面，所选平面上显示新的草图坐标系手柄，如图3-7所示。手柄原点代表草图原点，XY平面代表草图平面，然后单击【确定】按钮即可完成草图的重新附着。

3.1.4 创建草图的一般步骤

创建草图的一般步骤如下：

1）为用户要建模的特征或部件建立设计意图；

2）使用用户的公司标准去设置计划建立的草图的层与目录；

3）检查和修改草图参数预设置；

4）建立和编辑草图；

5）按用户的设计意图约束草图；

6）使草图建立在用户的模型特征上。

对建立约束的顺序的建议：

1）添加几何约束，固定一个特征点；

2）按设计意图添加充分的几何约束；

3）设计意图加少量尺寸约束（要频繁更改的尺寸）。