3.2 草图基本曲线
草图基本曲线包括直线、矩形、平行四边形、多边形、圆、圆弧、椭圆、抛物线、样条曲线、点和中心线等。
提示:
SolidWorks草图中的曲线也称“草图实体”。此“实体”并非特征实体,仅仅指草图曲线。
1.直线/中心线
直线或中心线是最基本的草图实体。绘制直线时可以拖动鼠标进行绘制(称“单击-拖动”模式),或者单击鼠标确定直线起点和终点进行绘制(称“单击-单击”模式)。
执行【直线】命令后,弹出【插入线条】属性面板,如图3-9所示。同时鼠标指针形状由变为。
图3-9 【插入线条】属性面板
在草图绘图区用鼠标选择直线或画完直线后,弹出【线条属性】属性面板,如图3-10所示。
图3-10 【线条属性】属性面板
【插入线条】属性面板中各选项含义如下。
● 按绘制原样:就是以任意方向来绘制直线。可以使用“单击-拖动”模式和“单击-单击”模式。
● 水平:绘制水平线,直到释放指针。无论使用何种绘制模式,都只能绘制出单条水平直线。
● 竖直:绘制竖直线,直到释放指针。无论使用何种绘制模式,都只能绘制出单条竖直直线。
● 角度:以与水平线成一定角度绘制直线,直到释放指针。可以使用“单击-拖动”模式和“单击-单击”模式。
● 作为构造线:勾选此复选框可生成一条构造线。
● 无限长度:勾选此复选框可生成一条可修剪的没有端点的直线。
【线条属性】属性面板中各选项含义如下。
● 【现有几何关系】选项区:所绘制的直线是否有水平、垂直约束,若有则将显示在列表中。
● 【添加几何关系】选项区:包括【水平】、【竖直】和【固定】3种约束类型。任选一种约束类型,直线将按其来进行绘制。
● 【参数】选项区:包括【长度】选项和【角度】选项。其中【长度】选项用于输入直线的精确值;【角度】选项用于输入直线与水平线之间的角度值。当绘制方向为水平或竖直时,【角度】选项不可用。
● 【额外参数】选项区:用于设置直线端点在坐标系中的参数。
中心线用作草图的辅助线,其绘制过程不仅与直线相同,其属性管理器中的操控面板也是相同的。不同的是,使用【中心线】草图命令生成的仅是中心线。因此,这里就不再对中心线进行详细描述了。
2.圆
在【草图】选项卡中单击【圆】按钮,此时鼠标指针变为,弹出【圆】属性面板,如图3-11所示。
图3-11 【圆】属性面板
(1)【圆类型】选项区。
● 圆:确定圆心、半径来绘制圆。
● 周边圆:确定圆上3个点来绘制圆。
(2)【选项】选项区。
● 添加尺寸:勾选此复选框,在绘制圆的同时标注尺寸。
● 直径尺寸:勾选此复选框,在绘制圆的同时标注直径尺寸。
(3)【参数】选项区。
● X坐标置中:表示圆心的X坐标值。
● Y坐标置中:表示圆心的Y坐标值。
● 半径:圆的半径值。
在绘制完一个圆后,【圆】属性面板中就会显示圆的属性定义选项。
3.圆弧
圆弧有3种类型:圆心/起点/终点画弧、切线弧和三点圆弧,如图3-12所示。
图3-12 三种圆弧类型
(1)圆心/起点/终点画弧。
【圆心/起点/终点画弧】类型是以圆心、起点和终点的位置方式来绘制圆。如果圆弧不受几何关系约束,可在【参数】选项区中指定以下参数。
● X坐标置中:圆心在X坐标上的参数值。
● Y坐标置中:圆心在Y坐标上的参数值。
● 开始X坐标:起点在X坐标上的参数值。
● 开始Y坐标:起点在Y坐标上的参数值。
● 结束X坐标:终点在X坐标上的参数值。
● 结束Y坐标:终点在Y坐标上的参数值
● 半径:圆的半径值。
● 角度:圆弧所包含的角度。
选择【圆心/起点/终点画弧】类型来绘制圆弧,首先指定圆心位置,然后拖动指针来指定圆弧起点(同时也确定了圆的半径),指定起点后再拖动指针指定圆弧的终点,如图3-13所示。
图3-13 圆弧的绘制过程
技巧点拨:
在绘制圆弧的面板还没有关闭的情况下,是不能使用指针来修改圆弧的。若要使用指针修改圆弧,须先关闭面板,再编辑圆弧。
(2)切线弧。
选择【切线弧】类型,可生成一条与草图其他实体相切的圆弧。绘制切线弧的过程:首先在直线、圆弧、椭圆或样条曲线的终点上单击以指定圆弧起点,接着再拖动指针以指定相切圆弧的终点,释放指针后完成一段切线弧的绘制,如图3-14所示。
图3-14 切线弧的绘制过程
(3)三点圆弧。
绘制三点圆弧的过程:在图形区中先确定圆弧的起点位置,拖动鼠标指针再次单击,确定圆弧的终点位置,最后确定圆弧的半径或是圆弧通过的一点,完成圆弧的绘制。
4.矩形
SolidWorks提供了5种矩形绘制类型,包括边角矩形、中心矩形、三点边角矩形、三点中心矩形和平行四边形。
(1)边角矩形。
在草图绘制状态下,单击草图选项卡中的【边角矩形】按钮,此时鼠标指针变为,确定矩形的一个角点,移动光标确定另一个角点后单击,即可完成矩形的绘制,如图3-15(a)所示。
图3-15 边角矩形与中心矩形的绘制方法
(2)中心矩形。
单击草图选项卡中的【中心矩形】按钮,鼠标指针变为,先确定矩形的中心点,再移动光标确定矩形的一个角点并单击,即可完成矩形的绘制,如图3-15(b)所示。
(3)三点边角矩形。
单击草图选项卡中的【三点边角矩形】按钮,鼠标指针变为,在图形区中先单击确定矩形的一个角点,移动光标确定矩形另一个角点并单击,继续移动光标单击,即可完成矩形的绘制,如图3-16所示。
图3-16 3点边角矩形
(4)三点中心矩形。
【三点中心矩形】命令是通过确定矩形的一个中心点、两个角点来完成矩形的绘制。单击草图选项卡中的【三点中心矩形】按钮,鼠标指针变为,先确定矩形的中心点,然后移动光标,单击确定矩形一条边所在的位置后,移动光标单击确定矩形的一个角点,即可完成矩形的绘制,如图3-17所示。
图3-17 3点中心矩形
(5)平行四边形。
【平行四边形】命令既可以生成任意的平行四边形,也可生成边线不是水平的矩形。单击草图选项卡中的【平行四边形】按钮,鼠标指针变为,先确定矩形的一个点,移动光标,在需要的地方再单击以确定矩形的第二个点。继续移动光标,移动到合适位置后单击以确定最后一点,即可完成平行四边形的绘制,如图3-18所示。
图3-18 平行四边形
5.多边形
使用【多边形】命令可生成任何数量边的等多边形(边数为3~40之间),内切或外接圆的直径确定多边形的大小。
单击【草图】选项卡中的【多边形】按钮,此时鼠标指针变为,弹出【多边形】属性面板,如图3-19所示。
图3-19 多边形的绘制
(1)【选项】选项区。
● 作为构造线:勾选此复选框,此时绘制的多边形转化为构造几何体的多边形。
(2)【参数】选项区。
● 边数:通过单击上调、下调按钮或输入值来设定多边形的边数。
● 内切圆:在多边形内显示内切圆以定义多边形的大小。
● 外接圆:在多边形外显示外接圆以定义多边形的大小。
● X坐标置中:多边形的中心点在X坐标上的值。
● Y坐标置中:多边形的中心点在Y坐标上的值。
● 直径:内切圆或外接圆的直径值。
● 角度:设定多边形的旋转角度。
6.椭圆/部分椭圆
椭圆或部分椭圆是由两个轴和一个中心点定义的,椭圆的形状和位置由3个因素决定:中心点、长轴、短轴。椭圆轴决定了椭圆的方向,中心点决定了椭圆的位置。
单击【草图】选项卡中的【椭圆】按钮,鼠标指针变为,在属性管理器中显示灰显的【椭圆】属性面板。在图形区单击确定椭圆中心,移动光标再确定椭圆的长轴(或短轴)端点,继续移动光标确定椭圆短轴(或长轴)端点,完成椭圆的绘制。完成椭圆绘制后,【椭圆】属性面板才亮显,如图3-20所示。
图3-20 绘制椭圆
【椭圆】属性面板中的部分选项含义如下。
● 作为构造线:勾选此复选框,绘制的椭圆将转换为构造线(与中心线类型相同)。
● X坐标置中:中心点在X轴中的坐标值。
● Y坐标置中:中心点在Y轴中的坐标值。
● 半径1:椭圆的长轴半径。
● 半径2:椭圆的短轴半径。
上机实践──绘制吊钩草图曲线
绘制如图3-21所示的吊钩草图。
图3-21 吊钩草图
① 新建零件文件。在特征管理器设计树中选中前视基准面,然后单击【草图】选项卡中的【中心线】按钮,快速进入草图环境并绘制中心线,如图3-22所示。
图3-22 绘制中心线
② 分别利用【直线】、【圆形】、【多边形】命令,绘制如图3-23所示的大致轮廓。
图3-23 绘制大体轮廓
③ 单击【草图】选项卡中的【智能尺寸】按钮,为图形添加尺寸约束,如图3-24所示。
图3-24 添加尺寸约束
④ 单击【草图】选项卡中的【切线弧】按钮,绘制一段切线弧。再将其中一个圆转为构造线,标注尺寸,如图3-25所示。
图3-25 绘制切线弧并标注尺寸
⑤ 单击【草图】选项卡中的【剪裁实体】按钮,先将绘制的圆弧和圆进行剪裁。利用【直线】、【绘制圆角】命令绘制一条切线和切线弧(半径为6mm),如图3-26所示。
图3-26 剪裁图形
⑥ 调整尺寸标注,完善草图,结果如图3-27所示。
图3-27 绘制结果
7.圆角
【绘制圆角】命令是在两个草图实体交叉处裁剪掉角部,生成一个与两个草图实体都相切的圆弧。此命令在二维草图和三维草图中均可使用。
单击【草图】选项卡中的【绘制圆角】按钮,弹出【绘制圆角】属性面板,如图3-28所示。
图3-28 【绘制圆角】属性面板
【绘制圆角】属性面板中各选项含义如下。
● 要圆角化的实体:当选取一个草图实体时,它出现在该列表中。
● 圆角半径:设置圆角半径。
● 保持拐角处约束条件:如果顶点具有尺寸或几何关系,将保留虚拟交点。如果取消选择,且顶点具有尺寸或几何关系,将会询问用户是否想在生成圆角时删除这些几何关系。
● 标注每个圆角的尺寸:将尺寸添加到每个圆角,当取消选择时,在圆角之间添加相等几何关系,如图3-29所示。
图3-29 标注圆角尺寸
要绘制圆角,须事先绘制要进行圆角处理的草图曲线。例如,要在矩形的一个顶点位置绘制圆角曲线,其指针选择的方法大致有两种:一种是选择矩形的两条边(如图3-30所示);另一种则是选取矩形顶点(如图3-31所示)。
图3-30 选择边以绘制圆角曲线
图3-31 选取矩形顶点以绘制圆角曲线
8.倒角
单击【草图】选项卡中的【绘制倒角】按钮,弹出【绘制倒角】属性面板,如图3-32所示。设置好各项属性参数后选择要倒角的对象(可选择边或顶点),此时鼠标指针变为。
图3-32 【绘制倒角】属性面板
● 角度距离:勾选此复选框,设置倒角的距离和倒角角度,如图3-33(a)所示。
● 距离-距离:勾选此复选框,设置两个倒角的距离,如图3-33(b)所示。如果设置的两个距离不相等,选择不同草图实体的次序不同,其绘制的倒角也不一样。
● 相等距离:勾选此复选框,将按相等的距离来定义倒角,如图3-33(c)所示。
图3-33 定义倒角参数
技巧点拨:
在绘制倒角时,以【距离-距离】方式绘制倒角,先选择的草图实体其倒角距离为【绘制倒角】属性面板中的,后选择的草图实体其倒角距离为。