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第二章草图设计

第二节草图轮廓绘制工具

用于草图轮廓绘制的所有工具均位于草图编辑器的“轮廓”工具栏中。“轮廓”工具栏中包括创建各种形状草图所需的连续折线轮廓、矩形、圆、圆弧、样条曲线、椭圆、直线、轴、点等数十种绘图工具，可供用户组合使用，如图2-13所示。

2.2.1 轮廓

使用轮廓工具可以绘制连续不断的线条，可以是直线，也可以是圆弧。绘制的草图可以是开放的轮廓，也可以是封闭的轮廓。

图2-13 草图轮廓绘制工具

1．操作步骤

1）单击“轮廓”工具栏中的

按钮，“草图工具”工具栏中将显示用于定义轮廓三种方式及各自需要设置的参数。绘制轮廓有三种模式，分别为直线、切线弧及三点弧，绘制第一个草图元素时只能使用直线或三点弧模式。默认情况下，系统选择直线模式，用户可以使用鼠标单击选择切换相应的模式，如图2-14所示。

图2-14 “草图工具”工具栏1

2）输入第一点的坐标值H=30mm、V=40mm，回车后“草图工具”工具栏中将显示用于定义直线第二点的相关参数。其中，H代表水平坐标值，V代表垂直坐标值，如图2-15所示。

图2-15 “草图工具”工具栏2

3）定义直线线段长度的方法有两种，一种是输入线段终点的坐标值，另一种是确定线段的长度及与水平线的夹角。如果使用第一种方法，则只需参照第一点坐标的设置方法，输入相应坐标值即可。在此，介绍第二种设置方法，输入线段长度L=50mm和线段与水平线的夹角A=30deg，回车后则自动绘制好所需直线元素，如图2-16所示。

图2-16 绘制直线线段

2．相关说明

1）三点弧：三点弧模式可以是绘制的第一个草图元素，也可以在其他草图元素的基础上使用该元素。与直线模式不同，该模式需要用户依次输入圆弧的起点坐标、第二点圆弧点坐标、圆弧终点坐标及圆弧半径。使用方法和直线模式相同，如图2-17所示。

图2-17 三点弧模式

2）相切弧：相切弧模式不能作为草图的第一个元素，它只能在已经存在草图元素的基础上创建与之相切的圆弧特征。与三点弧模式相比，其操作方法更简单。只需指定圆弧终点的坐标和圆弧半径即可，如图2-18所示。

图2-18 相切弧模式

小提示：

1）使用“轮廓”工具创建草图时，默认情况下，系统会连续绘制直线。用户想要在直线元素后绘制圆弧，一种方法可以通过鼠标单击相应模式来切换，另一种方法可以直接按住鼠标左键拖动，则系统会自动由直线模式切换为圆弧模式。如图2-19所示。

2）如果绘制封闭草图，则图形封闭后自动退出“轮廓”工具命令；如果绘制开放草图，若要退出“轮廓”工具命令，可连续按“ESC”键两次或再次单击“轮廓”命令按钮即可。

图2-19 模式切换

2.2.2 预定义的轮廓

预定义的轮廓工具包括矩形、斜置矩形、平行四边形、延长孔、圆柱形延长孔、钥匙孔轮廓、六边形、居中矩形和居中平行四边形等9个图形工具。如图2-20所示。

1．矩形

此功能可以在草图工作平面上绘制出矩形，其操作步骤如下。

图2-20 “预定义的轮廓”工具栏

1）单击“预定义轮廓”工具栏中的

按钮，“草图工具”工具栏中显示用于定义矩形第一点坐标值的文本框，如图2-21所示。

图2-21 “草图工具”工具栏

2）输入第一点的坐标值，例如H=20mm、V=20mm，回车后“草图工具”工具栏中将显示用于定义矩形第二点的相关参数。确定矩形的方法有两种：一种是输入第二点坐标值确定矩形对角点；另一种是在“草图工具”工具栏中输入矩形的“宽度”和“高度”，例如宽度=40mm、高度=25mm。如图2-22所示。

图2-22 绘制矩形

3）相关说明：读者也可以通过修改尺寸来修改矩形的位置，操作步骤如下。

确认“草图工具”工具栏中的“尺寸约束”按钮

是否激活。

在“尺寸约束”选项激活的情况下，按照上面介绍的步骤绘制矩形；双击“高度”尺寸，出现“约束定义”对话框，在数值框中输入所要改正的数值，单击“确定”按钮，完成对矩形的修改，如图2-23所示。

图2-23 修改矩形位置

2．斜置矩形

此功能可以在草图平面上绘制斜置的矩形，其操作步骤与矩形的绘制方法类似。所不同的是，矩形的绘制是通过对角线的两顶点确定位置，而斜置矩形则是先确定一条边的两端点位置，然后再确定矩形的另一端点，如图2-24所示。

图2-24 绘制斜置矩形

3．平行四边形

此功能可以在草图平面上绘制平行四边形，其操作步骤与斜置矩形的绘制方法相同。即先确定四边形的一边两端点，再确定另一条边的一个端点位置，如图2-25所示。

图2-25 绘制平行四边形

4．延长孔

此功能可以在草图平面上绘制延长孔图形，其操作步骤如下。

1）单击“预定义轮廓”工具栏中的

按钮，此时“草图工具”工具栏显示用于定义延长孔在中心轴上中心点的坐标值，如图2-26所示。

图2-26 “草图工具”工具栏

2）分别输入延长孔两个中心点的坐标值，回车后系统提示输入延长孔上任一点的坐标值。当然，也可以在“草图工具”工具栏中输入延长孔两端圆的半径值以最终确定图形，如图2-27所示。

图2-27 绘制延长孔

5．圆柱形延长孔

此功能可以在草图平面上绘制圆柱延长孔，其操作方法与延长孔的绘制方法相似。先确定圆柱形延长孔两端弧形的圆心，再确定圆柱形延长孔图形上的任一点，如图2-28所示。

图2-28 绘制圆柱形延长孔

6．钥匙孔轮廓

此功能可以在草图平面上绘制钥匙孔轮廓图形，其操作方法与圆柱形延长孔相似。先确定大端圆弧的中心点位置，再确定小端圆弧的中心点位置，最后依次确定小端圆弧上的任一点和大端圆弧上的任一点。如图2-29所示。

图2-29 绘制钥匙孔轮廓

7．六边形

此功能可以在草图平面上绘制六边形，其操作步骤比较简单。先确定六边形的中心点，再确定六边形上任一点即可，如图2-30所示。

8．居中矩形

此功能可以在草图平面上绘制居中矩形，其操作方法与六边形相同。先确定居中矩形的中心点，再确定居中矩形上任一顶点即可，如图2-31所示。

图2-30 绘制六边形图2-31 绘制居中矩形

9．居中平行四边形

此功能可以在草图平面上绘制居中平行四边形，其操作步骤如下。

1）确保已取消“尺寸约束”按钮和“几何约束”按钮，然后单击“预定义轮廓”工具栏中的

按钮。

2）居中平行四边形是在已存在两条相交直线（或轴）的前提下绘制的。两条直线（或轴）的交点即为居中平行四边形的中点，而居中平行四边形的边分别平行于两条直线（轴）。

3）先后选择两条直线（或轴），然后确定该平行四边形上的任一点，如图2-32所示。

图2-32 绘制居中平行四边形

2.2.3 圆

“圆”工具栏提供了各种绘制圆与圆弧的工具，供读者在不同的需求下使用，包括圆、三点圆、使用坐标创建的圆、三切线圆、三点弧、起始受限的三点弧、弧等7个图形工具。如图2-33所示。

图2-33 “圆”工具栏

1．圆

此功能可在草图平面上绘制圆形，其操作步骤如下。

1）单击“圆”工具集中的按钮，此时“尺寸约束”按钮和“几何约束”按钮默认已激活，“草图工具”工具栏显示用于定义圆心位置的坐标值，如图2-34所示。

图2-34 “草图工具”工具栏

2）在“草图工具”工具栏中输入圆心坐标H=30mm、V=30mm，回车后系统提示输入圆上任一点的坐标值或确定圆的半径，在“草图工具”工具栏中输入半径值为R=20，回车后圆绘制完成，如图2-35所示。

2．三点圆

此功能可以在草图平面上绘制三点圆图形，其操作方法与圆工具有所不同。圆工具是通过确定圆心和圆上一点或圆心与半径的方式来绘制圆，而三点圆工具则是通过输入圆上任意三点的坐标值来绘制圆。

3．使用坐标创建的圆

此功能可以在草图平面上通过输入圆心坐标和圆半径值来绘制圆。单击“圆”工具集中的

选项后，会出现“圆定义”对话框。可以通过直角坐标系和极坐标系两种方法来确定圆心点的位置，并确定圆的半径，如图2-36所示。

图2-35 绘制圆图2-36 使用坐标值绘制圆

4．三切线圆

此功能可以在草图平面上通过选择三个元素来创建与之均相切的圆。单击“圆”工具集中的

按钮，选择第一个圆、第二个圆以及直线，三切线圆即创建完毕，如图2-37所示。

小提示：

1）在绘制三切线圆之前需要三个元素，可以是直线、圆、二次曲线、样条曲线、点或任意图形。

2）如果绘制三切线圆之前的元素中存在点的元素，则绘制的三切线圆为通过点选定的点元素的圆，如图3-38所示。

3）由于考虑的曲线（圆、二次曲线、样条曲线等）具有若干条切线，所以切线创建在离曲线上的单击位置尽可能近的地方。

图2-37 绘制三切线圆图2-38 通过三点的三切线圆

5．三点弧

此功能可以在草图平面上创建三点圆弧，其用法与三点圆工具相同。

6．起始受限的三点弧

此功能可以在草图平面上创建起始受限的三点圆弧。与三点弧工具的不同之处是，三点弧工具圆弧上三点的输入顺序为：起点、第二点、终点，而起始受限的三点弧工具圆弧上三点的输入顺序为：起点、终点、第三点。

7．弧

此功能通过输入圆弧的圆心、起点、终点的方式在草图平面上创建圆弧，如图2-39所示。

图2-39 三种绘制圆弧工具的使用方法

a) 三点弧工具 b) 起始受限的三点弧工具 c) 弧工具

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