UG NX 12.0曲面设计教程最新章节_北京兆迪科技有限公司著

3.3 高级空间曲线

高级空间曲线在曲面建模中的使用非常频繁，创建曲线质量的好坏对于生成的曲面质量有很大的影响。高级空间曲线主要包括样条曲线、二次曲线、规律曲线、螺旋线和文本曲线等。

3.3.1 样条曲线

样条曲线的创建方法有四种：根据极点、通过点、拟合和垂直于平面。下面将对“根据极点”“通过点”两种方法进行说明，另外两种方法请读者自行练习。

1.根据极点

根据极点是指样条曲线不通过极点，其形状由极点形成的多边形控制。下面通过创建图3.3.1所示的样条曲线来说明通过“根据极点”方式创建样条曲线的一般操作过程。

图3.3.1 “根据极点”方式创建样条曲线

Step1.新建一个模型文件，文件名为spline.prt。

Step2.选择命令。选择下拉菜单命令，系统弹出图3.3.2所示的“艺术样条”对话框。

Step3.定义曲线类型。在区域的下拉列表中选择选项。

Step4.定义极点。单击区域的“点构造器”按钮，系统弹出“点”对话框；在“点”对话框区域的、和文本框中分别输入值0、0和0，单击按钮，完成第一极点坐标的指定。

Step5.参照Step4创建其余极点。依次输入值10、-20、0；30、20、0；40、0、0，单击按钮。

Step6.定义曲线次数。在“艺术样条”对话框区域的文本框中输入值3。

Step7.单击按钮，完成样条曲线的创建。

图3.3.2 “艺术样条”对话框

2.通过点

样条曲线还可以通过使用文档中点的坐标数据来创建。下面通过创建图3.3.3所示的样条曲线来说明利用“通过点”方式创建样条曲线的一般操作过程。

Step1.新建一个模型文件，文件名为spline1.prt。

图3.3.3 “通过点”方式创建样条

Step2.选择命令。选择下拉菜单命令，系统弹出图3.3.2所示的“艺术样条”对话框。

Step3.定义曲线类型。在对话框的下拉列表中选择选项。

Step4.定义极点。单击区域的“点构造器”按钮，系统弹出“点”对话框；在“点”对话框区域的、、文本框中分别输入值0、0、0，单击按钮，完成第一极点坐标的指定。

Step5.参照Step4创建其余极点。依次输入值10、10、0；20、0、0；40、0、0，单击按钮。

Step6.单击按钮，完成样条曲线的创建。

3.3.2 二次曲线

在某些情况下，单方向上的二次曲线比样条更有用。UG NX 12.0可以创建四种类型的二次曲线：圆弧/圆、椭圆、抛物线和双曲线。下面分别介绍创建椭圆、抛物线和双曲线的一般操作过程。

1.椭圆

下面通过创建图3.3.4所示的椭圆来说明创建椭圆的一般操作过程。

Step1.新建三维模型文件，文件名为circle1.prt。

Step2.选择命令。选择下拉菜单命令，系统弹出“点”对话框。

Step3.定义椭圆中心。在“点”对话框的、、文本框中分别输入值0、0、0，单击按钮。

Step4.设置椭圆参数。在系统弹出的“椭圆”对话框中输入图3.3.5所示的参数值。

图3.3.4 椭圆

图3.3.5 “椭圆”对话框

Step5.单击按钮，完成椭圆的创建，系统重新弹出“椭圆”对话框。

Step6.在“椭圆”对话框中单击按钮。

2.抛物线

下面通过创建图3.3.6所示的抛物线来说明创建抛物线的一般操作过程。

Step1.新建三维模型文件，文件名为circle2.prt。

Step2.选择下拉菜单命令，系统弹出“点”对话框；在“点”对话框的、、文本框中分别输入值0、0、0，单击按钮。

Step3.设置抛物线参数。在系统弹出的“抛物线”对话框中输入图3.3.7所示的参数。

图3.3.6 抛物线

图3.3.7 “抛物线”对话框

Step4.单击按钮，完成抛物线的创建，系统重新弹出“点”对话框。

Step5.在“点”对话框中单击按钮。

3.双曲线

下面通过创建图3.3.8所示的双曲线来说明创建双曲线的一般操作过程。

Step1.新建三维模型文件，文件名为circle3.prt。

Step2.选择下拉菜单命令，系统弹出“点”对话框；在“点”对话框的、、文本框中分别输入值0、0、0，单击按钮。

Step3.设置双曲线参数。在系统弹出的“双曲线”对话框中输入图3.3.9所示的参数。

Step4.单击按钮，完成双曲线的创建，系统重新弹出“点”对话框。

Step5.在“点”对话框中单击按钮。

图3.3.8 双曲线

图3.3.9 “双曲线”对话框

3.3.3 规律曲线

选择下拉菜单命令，在系统弹出的图 3.3.10所示的“规律曲线”对话框（一）中选择不同的选项，可以创建多种规律曲线。

图3.3.10 “规律曲线”对话框（一）

图3.3.10所示的“规律曲线”对话框（一）中“规律类型”下拉列表的各个选项说明如下。

● （恒定）：允许给整个规律函数定义一个常数值。系统提示只输入一个规律值（即该常数）。

● （线性）：用于定义一个从起点到终点的线性变化率。

● （三次）：用于定义一个从起点到终点的三次变化率。

● （沿脊线的线性）：使用沿着脊线的两个或多个点来定义线性规律函数。在选择脊线曲线后，可以沿着这条曲线指定多个点。系统会提示在每个点处输入一个值。

● （沿脊线的三次）：使用沿着脊线的两个或多个点来定义一个三次规律函数。在选择脊线曲线后，可以沿着该脊线指定多个点。系统会提示在每个点处输入一个值。

● （根据方程）：使用一个现有表达式及“参数表达式变量”来定义一个规律。

● （根据规律曲线）：允许选择一条由光顺连接的曲线组成的线串来定义一个规律函数。

下面通过介绍“线性”“沿着脊线的三次”“根据方程”三种方式来说明创建规律曲线的一般操作过程。

1.线性

下面通过创建图3.3.11所示的直线来说明“线性”方式创建规律曲线的一般操作过程。

图3.3.11 “线性”方式创建规律曲线

Step1.新建三维模型文件，文件名为line.prt。

Step2.选择下拉菜单命令，系统弹出“规律曲线”对话框。

Step3.选择方式。在区域的下拉列表中选择选项。

Step4.设置参数。在“规律曲线”对话框（二）中输入图3.3.12所示的参数值，完成X规律定义。

Step5.重复Step3和Step4步骤两次，分别完成Y和Z规律的定义（图3.3.12），单击按钮，完成曲线的创建。

图3.3.12 “规律曲线”对话框（二）

2.沿着脊线的三次

下面通过创建图3.3.13所示的曲线来说明“沿着脊线的三次”方式创建规律曲线的一般操作过程。

Step1.打开文件D:\ugnx12.8\work\ch03.03\lines.prt。

Step2.选择下拉菜单命令，系统弹出“规律曲线”对话框。

Step3.在区域的下拉列表中选择选项；激活区域，选取图3.3.14所示的直线作为脊线；单击“点对话框”按钮，系统弹出“点”对话框。

Step4.选择直线的上端点为第一点，单击按钮，系统返回“规律曲线”对话框，在区域的文本框中输入值 5；单击按钮，选取直线中点为第二点，单击按钮，在区域的文本框中输入值 1；再次单击按钮，选取直线下端点为第三点，单击按钮，在区域的文本框中输入值10，完成X规律定义，结果如图3.3.15所示。

图3.3.13 “沿着脊线的三次”方式创建规律曲线

图3.3.14 选择脊线

图3.3.15 “规律曲线”对话框（三）

Step5.重复Step3和Step4步骤两次，两次输入的参数分别为10、1、5和10、5、1，完成Y规律和Z规律的定义。

Step6.在“规律曲线”对话框中单击按钮，完成曲线的创建。

3.根据方程

下面通过创建图3.3.16所示的抛物线来说明“根据方程”方式创建规律曲线的一般操作过程。

Step1.新建一个模型文件，文件名为curve.prt。

Step2.选择下拉菜单命令，系统弹出图3.3.17所示的“表达式”对话框。在对话框中单击“导入表达式”按钮，在系统弹出的“导入表达式文件”对话框中打开文件D:\ugnx12.8\work\ch03.03\fol.exp；单击“表达式”对话框中的按钮，完成导入。

图3.3.16 “根据方程”方式创建规律曲线

说明： 表达式也可以在“表达式”对话框的名称和公式文本框中输入，输入的表达式应为参数方程形式，参数分别为用户定义的参数。输入的时候，要注意所有的参数必须全部定义，否则会提示出错。

图3.3.17 “表达式”对话框

Step3.选择下拉菜单命令，系统弹出“规律曲线”对话框。

Step4.在区域的下拉列表中选择选项，在文本框中输入t，在文本框中输入xt，完成X规律定义。

Step5.重复Step4步骤两次，两次输入的参数分别为t、yt和t、zt，完成Y规律和Z规律的定义，结果如图3.3.18所示。

说明：本例创建的曲线是过原点的抛物线，如果要在特定位置创建，则需要在图形区选择特定位置作为曲线的交点。

Step6.在图3.3.18所示的“规律曲线”对话框（四）中单击按钮，完成曲线的创建。

图3.3.18 “规律曲线”对话框（四）

3.3.4 螺旋线

在建模或者造型过程中，螺旋线也经常被用到。UG NX 12.0通过定义螺旋线方位、起始角度、直径或半径、螺距、长度、旋转方向等参数来生成螺旋线。生成螺旋线的方式有两种：一种是沿矢量方式，另外一种是沿脊线方式。下面具体介绍这两种螺旋线的创建方法。

1.沿矢量螺旋线

下面以图3.3.19所示的螺旋线为例来介绍沿矢量螺旋线的创建方法。

图3.3.19 螺旋线

Step1.新建一个模型文件，文件名为helix.prt。

Step2.选择命令。选择下拉菜单命令，系统弹出“螺旋”对话框。

Step3.定义类型和方位。在“螺旋”对话框区域的下拉列表中选择选项，单击区域的“坐标系对话框”按钮，系统弹出图3.3.20所示的“坐标系”对话框；在“坐标系”对话框的下拉列表中选择选项，单击对话框中的按钮，系统返回到“螺旋”对话框（一）。

Step4.定义螺旋线参数。

（1）定义大小。在图3.3.21所示“螺旋”对话框（一）的区域中选中单选项，在下拉列表中选择选项，然后输入直径值为20。

图3.3.20 “坐标系”对话框

图3.3.21 “螺旋”对话框（一）

（2）定义螺距。在“螺旋”对话框区域的下拉列表中选择选项，然后输入螺距值5。

（3）定义长度。在“螺旋”对话框区域的下拉列表中选择选项，在文本框中输入值0，在文本框中输入值30。

（4）定义旋转方向。在“螺旋”对话框区域的下拉列表中选择选项。

Step5.单击对话框中的按钮，完成螺旋线的创建。

图3.3.21所示的“螺旋”对话框（一）中的部分选项说明如下。

● 下拉列表：用于定义生成螺旋线的类型。

：选中该选项，根据选择的矢量方向来创建螺旋线。

：选中该选项，根据选择的脊线来创建螺旋线。

● 区域：用于定义螺旋线的截面大小，有和两种定义方式。

● 区域：用于定义螺旋线的螺距值。

● 区域：用于定义螺旋线的长度参数。

：选中该选项，使用起始值来限定螺旋线的长度。

：选中该选项，使用圈数来定义螺旋线的长度。

2.沿脊线螺旋线

下面以图3.3.22所示的螺旋线为例来介绍沿脊线螺旋线的创建方法。

Step1.打开文件D:\ugnx12.8\work\ch03.03\helix_02.prt。

Step2.选择命令。选择下拉菜单命令，系统弹出“螺旋”对话框。

Step3.定义类型。在“螺旋”对话框区域的下拉列表中选择选项，选取图3.3.22a所示的曲线为脊线。

图3.3.22 沿脊线螺旋线

Step4.定义螺旋线参数。

（1）定义大小。在图3.3.23所示的“螺旋”对话框（二）的区域中选中单选项，在下拉列表中选择选项，然后输入直径值10。

（2）定义螺距。在“螺旋”对话框区域的下拉列表中选择选项，然后输入螺距值5。

（3）定义长度。在“螺旋”对话框区域的下拉列表中选择选项，输入圈数值25。

（4）定义旋转方向。在“螺旋”对话框区域的下拉列表中选择选项。

Step5.单击对话框中的按钮，完成螺旋线的创建。

图3.3.23 “螺旋”对话框（二）

3.3.5 文本曲线

使用命令可将本地Windows字体库中 True Type 字体的“文本”生成 NX 曲线。无论何时需要文本，都可以将此功能作为部件模型中的一个设计元素使用。在“文本”对话框中，允许用户选择 Windows 字体库中的任何字体，指定字符属性（粗体、斜体、类型、字母）；在“文本”对话框中输入文本字符串，并立即在 NX 部件模型内将字符串转换为几何体。文本将跟踪所选 True Type 字体的形状，并使用线条和样条生成文本字符串的字符外形，在平面、曲线或曲面上放置生成的几何体。