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第2章

二维草图设计

2.1 进入/退出草图设计环境的操作

1.进入草图设计环境的操作方法

新建零件模型。启动Inventor软件后,单击“文件菜单”按钮 ,然后选择下拉菜单 命令,新建一个零件模型,系统自动进入零件设计环境。

说明

进入零件设计环境还有两种方法。

方法一:直接单击图2.1.1所示的“新建”按钮,系统弹出“新建文件”对话框,选择“Standard.ipt”模板,单击 按钮。

方法二:在“快速访问”命令条中单击 后的 ,选择 命令。

图2.1.1 “创建”界面

选项卡 区域单击 按钮,然后选择 XY 平面为草图平面,系统进入草图设计环境。

说明

进入草图设计环境还有两种方法。

方法一:在 选项卡 区域单击 按钮。

方法二:在创建某些特征(例如,拉伸、旋转、扫掠等)时,以这些特征命令为入口,进入草图设计环境,详见第5章的有关内容。

2.退出草图设计环境的操作方法

在草图设计环境中,在 选项卡 区域单击“完成草图”按钮 ,即可退出草图设计环境。

说明

退出草图设计环境还有两种方法。

方法一:在 选项卡 区域单击 按钮。

方法二:在 选项卡 区域单击 按钮。

2.2 草图设计环境中的工具按钮

进入草图设计环境后,屏幕上方的 选项卡中会出现草图设计时所需要的各种工具按钮,如图2.2.1所示。

图2.2.1 “草图”选项卡

图2.2.1所示的 选项卡中各区域的工具按钮的简介如下。

区域:用于开始创建二维或三维草图命令。

区域:用于绘制直线、圆、圆弧、矩形和样条曲线等图元。

区域:用于对图元进行移动、复制、旋转、修剪、缩放、拉伸和偏置等。

区域:用于对图元进行矩形阵列、环形阵列和镜像的操作。

区域:用于控制草图中的图元与图元之间的几何关系。

区域:用于将外部图片、表格或者Autocad文件插入到草图中。

区域:用于调整图元或者尺寸的格式。

区域:通过单击该区域中的 按钮,可退出草图设计环境。

2.3 对草图进行环境设置

1.设置栅格间距

根据模型的大小,可设置草图设计环境中的栅格大小。设置合适的栅格大小,可以保证所绘制的图形尺寸与最终尺寸不至于相差太大,以利于尺寸的修改。其操作步骤如下。

选项卡 区域中单击“应用程序选项”按钮 ,此时系统弹出“应用程序选项”对话框。

在“应用程序选项”对话框中单击 选项卡,在 区域选中 复选项,单击 按钮。

选项卡 区域中单击“文档设置”按钮 ,此时系统弹出“文档设置”对话框,在“文档设置”对话框中单击 选项卡,在“捕捉间距”区域X文本框中输入X向间距值10;在Y后的文本框中输入Y向间距值10,在网格显示区域中设置数值1,单击 按钮,完成网格设置。

2.草图设计环境中图形区的快速调整

当显示栅格时,如果看不到栅格,或者栅格太密,可以缩放图形区。如果想调整图形在草图设计环境上下、左右的位置,可以移动图形区。

鼠标操作方法说明如下。

◆ 缩放图形区:滚动鼠标中键滚轮,向前滚可看到图形以光标所在位置为基准在缩小,向后滚可看到图形以光标所在位置为基准在放大(或者按住F3键,按住鼠标左键移动鼠标,向前移动图形以光标所在位置为基准在缩小,向后移动可看到图形以光标所在位置为基准在放大)。

◆ 移动图形区:按住鼠标中键移动鼠标,可看到图形跟着鼠标移动(或者按住F2键,按住鼠标左键移动鼠标,可看到图形跟着鼠标移动)。

◆ 旋转图形区:按住Shift键,按住鼠标中键移动鼠标,可看到图形跟着鼠标旋转(或者按住F4键,同时按住鼠标左键移动鼠标,可看到图形跟着鼠标旋转),此时可通过F5键调整至上一视图状态,或者通过ViewCube工具调整至我们需要的平面上。

注意

图形区这样的调整不会改变图形的实际大小和实际空间位置,它的作用是便于用户查看和操作图形。

2.4 绘制二维草图

2.4.1 直线

新建零件文件后,在“三维模型”功能选项卡中单击 按钮,然后选取 XY 平面为草图平面。

区域中单击“直线”命令按钮

指定第一点。将鼠标光标移至绘图区中的某点处,然后单击鼠标以指定第一点;此时如果移动鼠标,可看到当前鼠标光标的中心与第一点间有一条“连线”,这条线随着鼠标光标的移动可拉长或缩短,并可绕着第一点转动,一般形象地称这条“连线”为“橡皮筋”。

说明

◆ 如果创建新草图,则在进入二维草绘环境之前,必须先选取草图平面,也就是要确定新草图在空间的哪个平面上绘制。

◆ 以后在创建新草图时,如果没有特别的说明,则草图平面为 XY 平面。

◆ 草图平面可以是原始坐标系中的面,也可以是已有特征上的平面,或者是新创建的工作平面。

◆ 在绘图区空白处按住鼠标右键,从系统弹出的图2.4.1所示的快捷菜单按钮界面中单击 按钮。

◆ 进入草绘环境后,直接单击键盘上的L键即可执行直线命令。

图2.4.1 快捷菜单按钮界面

指定第二点。将鼠标光标移至绘图区的另一点并单击,这样系统便绘制一条线段。此时如果移动鼠标,可看到在第二点与鼠标光标之间生成一条“橡皮筋”,移动鼠标光标可调整“橡皮筋”的长短及位置,以确定下一条线段。

重复步骤4,可创建一系列连续的线段。

按Esc键,结束直线的绘制。

说明

◆ 在草绘环境中,单击“撤销”按钮 可撤销上一个操作,单击“重做”按钮 可重新执行被撤销的操作。这两个按钮在草绘环境中十分有用。

◆ Inventor具有尺寸驱动功能,即图形的大小随着图形尺寸的改变而改变。

◆ 用Inventor进行设计,一般是先绘制大致的草图,然后再修改尺寸。

2.4.2 矩形

矩形对于绘制拉伸、旋转的截面草图等十分有用,可省去绘制四条直线的麻烦。

方法一:创建两点矩形

区域中单击 按钮,然后单击 按钮(或在绘图区空白处按住鼠标右键,在弹出的快捷菜单中单击 按钮)。

指定矩形的第一角点。在系统 的提示下,将鼠标光标移至绘图区中的某一点处,并单击以指定矩形的第一个角点,此时移动鼠标,就会有一个临时矩形从该点延伸到光标所在处,并且矩形的大小随光标的移动而不断变化。

指定矩形的第二角点。在系统 的提示下,将鼠标光标移至绘图区中的另一点处并单击,以指定矩形的另一个角点,此时系统即在两个对角点间绘制一个矩形并结束命令。

按Esc键,结束矩形的绘制。

方法二:创建三点矩形

单击 按钮,然后单击 按钮。

指定矩形的第一角点。在图形区所需位置单击,放置矩形的第一个角点,然后拖至所需宽度。

指定矩形的第二个角点。再次单击,放置矩形的第二个角点,此时,绘制出矩形的一条边线,向此边线的法线方向拖动鼠标至所需的大小。

指定矩形的第三个角点。再次单击,放置矩形的第三个角点,此时,系统即在第一个角点、第二个角点和第三个角点间绘制一个矩形。

按Esc键,结束矩形的绘制。

方法三:创建两点中心矩形

单击 按钮,然后单击 按钮。

定义矩形的中心点。在图形区所需位置单击,放置矩形的中心点,然后将该矩形拖至所需大小。

定义矩形的一个角点。再次单击,放置矩形的一个边角点。

按Esc键,结束矩形的绘制。

方法四:创建三点中心矩形

单击 按钮,然后单击 按钮。

定义矩形的中心点。在图形区所需位置单击,放置矩形的中心点,然后将该矩形拖至所需宽度。

定义矩形的一边中点。再次单击,定义矩形一边的中点,然后将该矩形拖至所需长度。

定义矩形的一个角点。再次单击,放置矩形的一个角点。

按Esc键,结束矩形的绘制。

2.4.3 绘制圆

方法一:中心/点——通过选取中心点和圆上一点来创建圆

区域中单击 按钮,然后单击 按钮。

在某位置单击,放置圆的中心点,然后将该圆拖至所需大小并单击左键,完成该圆的创建。

按Esc键,结束圆的绘制。

方法二:相切圆——通过选取三条直线来创建圆

在确定要相切的三条直线后,可以绘出与三条直线相切的圆。下面以图2.4.2所示为例来进行说明。

图2.4.2 通过选取三条直线绘制圆

打开随书光盘中的文件D:\inv19\work\ch02.04.03\circle.ipt。

注意

打开草图文件后,需将草图处于编辑轮廓状态,具体方法是通过在“浏览器”区域中右击对应的草图,在弹出的快捷菜单中选择 命令,类似操作下文将不再赘述。

区域中单击 按钮,然后单击 按钮。

选取直线A为第一参考元素,选取直线B为第二参考元素,选取直线C为第三参考元素。

按Esc键,结束圆的绘制。

2.4.4 绘制椭圆

区域中单击 按钮,然后单击 按钮。

定义椭圆中心点。在图形区的某位置单击,放置椭圆的中心点。

定义椭圆长轴。在图形区的某位置单击,定义椭圆的长轴和方向。

确定椭圆短轴。移动鼠标指针,将椭圆拉至所需形状并单击,以定义椭圆的短轴。

按Esc键,结束椭圆的绘制。

2.4.5 绘制圆弧

共有三种绘制圆弧的方法。

方法一:三点画圆弧——确定圆弧的两个端点和弧上的一个附加点来创建一个三点圆弧

区域中单击 ,然后单击 按钮。

在绘图区某位置单击,放置圆弧一个端点;在另一位置单击,放置圆弧上另一端点。

此时移动鼠标指针,圆弧呈“橡皮筋”样变化,单击确定圆弧上的一点。

按Esc键,结束圆弧的绘制。

方法二:创建相切圆弧——确定圆弧的一个切点和弧上的一个附加点来创建圆弧

区域中单击 ,然后单击 按钮。

选取一个图元,在图形区某位置单击作为圆弧的终点,系统便自动创建与这个图元相切的圆弧。

按Esc键,结束圆弧的绘制。

注意

在选取直线时,在不同的位置单击,则可创建不同的相切圆弧。

方法三:中心和点画圆弧——通过圆心、起点和终点绘制圆弧

区域中单击 ,然后单击 按钮。

在某位置单击,确定圆弧中心点,然后将圆拖动至所需大小,并在圆上单击两点以确定圆弧的两个端点。

按Esc键,结束圆弧的绘制。

2.4.6 倒角

下面以图2.4.3为例,说明绘制倒角的一般操作过程。

打开文件D:\inv19\work\ch02.04.06\chamfer.ipt。

区域中单击 中的 ,然后单击 按钮,系统弹出图2.4.4所示的“二维倒角”对话框。

图2.4.3 倒角

定义倒角参数。在“二维倒角”对话框中单击 按钮,在“倒角边长1”文本框中输入距离值10,在“倒角边长2”文本框中输入距离值20;在绘图区域选取图2.4.3所示的边线1与边线2,系统便在这两个图元间创建倒角,并将两个图元裁剪至交点。

图2.4.4 “二维倒角”对话框

在“二维倒角”对话框中单击 按钮,完成倒角的创建。

图2.4.4所示的“二维倒角”对话框中的部分选项的说明如下。

:采用“相等距离”方式绘制倒角。

:按照“距离-距离”方式绘制倒角。

:按照“角度-距离”方式绘制倒角。

文本框:用于输入距离1。

文本框:用于输入距离2。

2.4.7 圆角

下面以图2.4.5为例,说明绘制圆角的一般操作过程。

图2.4.5 圆角

打开文件D:\inv19\work\ch02.04.07\fillet.ipt。

区域中单击 中的 ,然后单击 按钮,系统弹出图2.4.6所示的“二维圆角”对话框。

图2.4.6 “二维圆角”对话框

在“二维圆角”对话框“半径”文本框中输入数值20,然后选取两个图元(两条边),系统便在这两个图元间创建圆角,并将两个图元裁剪至交点。

说明

◆ 对于具有公共端点的图元,选定这个端点也可以创建圆角,对于没有公共端点的图元,必须选定两条线进行倒圆角。

◆ 如果两条线可以成功创建圆角,那么在选定第二条线时,两条线均呈高亮显示的状态,否则只有当前选定的线高亮显示。

◆ 当图2.4.6所示的 被按下时,此步操作的所有圆角都将被添加“相等”半径的约束,只有一个驱动尺寸,否则每个圆角是各自的驱动尺寸。

2.4.8 样条曲线

共有两种绘制样条曲线的方法,下面将分别介绍。

方法一:通过控制点来创建样条曲线

下面以图2.4.7为例,说明绘制样条曲线的一般操作过程。

图2.4.7 通过控制点来创建样条曲线

区域中单击 按钮,然后单击 按钮。

定义样条曲线的控制顶点。单击一系列点,可观察到一条“橡皮筋”样的线附着在鼠标指针上。

单击 按钮,结束样条曲线的绘制。

方法二:通过选定的点来创建样条曲线

下面以图2.4.8为例,说明绘制样条曲线的一般操作过程。

图2.4.8 通过选定的点来创建样条曲线

区域中单击 按钮,然后单击 按钮。

定义样条曲线的通过点。单击一系列点,可观察到一条“橡皮筋”样的线附着在鼠标指针上。

单击 按钮,结束样条曲线的绘制。

2.4.9 多边形

下面介绍多边形的创建方法。

方法一:绘制内接正多边形

区域中单击 按钮,系统弹出图2.4.9所示的“多边形”对话框。

图2.4.9 “多边形”对话框

在“多边形”对话框中单击“内切”按钮 ,然后在“边数量”文本框中输入边数值6。

说明

此处的“内切”按钮 ,应为“内接”按钮 ,软件翻译有误。

在绘图区的某位置单击,放置多边形的中心点,然后拖动鼠标至多边形所需的大小,单击鼠标左键完成多边形的创建。

按Esc键,结束多边形的绘制。

方法二:绘制外切正多边形

区域中单击 按钮,系统弹出“多边形”对话框。

在“多边形”命令条中单击“外切”按钮 ,然后在“边数量”文本框中输入边数值6。

在绘图区的某位置单击,放置多边形的中心点,然后拖动鼠标至多边形所需的大小,单击鼠标左键完成多边形的创建。

按Esc键,结束多边形的绘制。

说明

◆ 这里绘制的多边形不是通常概念上的多边形,而是正多边形。

◆ 在Inventor中正多边形的边数最少为3条,最多可以是120条。

◆ 在多边形创建完毕后,多边形的边数无法进行编辑或控制。

2.4.10 绘制文本轮廓

文本轮廓可以作为草图元素创建,也可以在零件上构造代表文本的特征。共有两种绘制文本轮廓的方法,下面将分别介绍。

方法一:绘制普通文本轮廓

下面以图2.4.10为例,说明绘制普通文本轮廓的一般操作过程。

图2.4.10 绘制文本轮廓

进入草绘环境后,在 区域中单击 中的 ,然后单击 按钮,在绘图区域合适的位置单击确定文本位置,此时系统弹出图2.4.11所示的“文本格式”对话框。

图2.4.11 “文本格式”对话框

在“文本格式”对话框“文本”区域下面输入“Autodesk Inventor”,其他选项采用系统默认设置,然后单击 按钮。

按Esc键,结束文本轮廓的绘制。

方法二:绘制几何图元文本轮廓

下面以图2.4.12所示为例,说明绘制几何图元文本轮廓的一般操作过程。

进入草绘环境后,绘制图2.4.12所示的圆弧。

区域中单击 中的 ,然后单击 按钮,在绘图区域选取绘制的圆弧以确定对齐文本,此时系统弹出图2.4.13所示的“几何图元文本”对话框。

图2.4.12 绘制几何图元文本轮廓

图2.4.13 “几何图元文本”对话框

在“几何图元文本”对话框“文本”区域下面输入“Autodesk Inventor”,单击 按钮,其他选项采用系统默认设置,然后单击 按钮。

按Esc键,结束几何图元文本的绘制。

2.4.11 点的创建

点的创建很简单。在设计曲面时,点会起到很大的作用。

区域中单击 按钮。

在图形区的某位置单击以放置该点。

2.5 编辑二维草图

2.5.1 删除草图图元

在绘图区单击或框选(框选时要框住整个图元)要删除的图元(可看到被选中的图元颜色发生变化)。

按Delete键,所选图元即被删除。

2.5.2 操纵草图图元

1.操纵直线

Inventor提供了图元操纵功能,可方便地旋转、拉伸和移动图元。

操纵1的操作流程:在绘图区,把鼠标指针 移到直线上,按下左键不放,同时移动鼠标,此时直线随着鼠标指针一起移动(图2.5.1),达到绘制意图后,松开鼠标左键。

操纵2的操作流程:在绘图区,把鼠标指针 移到直线的某个端点上,按下左键不放,同时移动鼠标(鼠标指针变为 ),此时会看到直线以另一端点为固定点伸缩或转动,如图2.5.2所示,达到绘制意图后,松开鼠标左键,结果如图2.5.3所示。

图2.5.1 直线的操纵1

图2.5.2 直线的操纵2

图2.5.3 操纵结果

2.操纵圆

操纵1的操作流程:把鼠标指针 移到圆的边线上,按下左键不放,同时移动鼠标,此时会看到圆在变大或缩小,如图2.5.4所示,达到绘制意图后,松开鼠标左键。

操纵2的操作流程:把鼠标指针 移到圆心上,按下左键不放,同时移动鼠标,此时会看到圆随着指针一起移动,如图2.5.5所示,达到绘制意图后,松开鼠标左键。

图2.5.4 圆的操纵1

图2.5.5 圆的操纵2

3.操纵圆弧

操纵1的操作流程:把鼠标指针 移到圆弧上,按下左键不放,同时移动鼠标,此时圆弧以远离鼠标指针的端点为固定点旋转,并且圆弧的圆心角及半径也在变化,如图2.5.6所示,达到绘制意图后,松开鼠标左键。

操纵2的操作流程:把鼠标指针 移到圆弧的端点上,按下左键不放,同时移动鼠标,此时会看到圆弧以另一端点为固定点旋转,并且圆弧的圆心角也在变化,如图2.5.7所示,达到绘制意图后,松开鼠标左键。

操纵3的操作流程:把鼠标指针 移到圆弧的圆心点上,按下左键不放,此时圆弧随着指针一起移动,如图2.5.8所示,达到绘制意图后,松开鼠标左键。

图2.5.6 圆弧的操纵1

图2.5.7 圆弧的操纵2

图2.5.8 圆弧的操纵3

4.操纵样条曲线

操纵1的操作流程:把鼠标指针 移到样条曲线上,按下左键不放,同时移动鼠标,此时会看到样条曲线随着指针一起移动如图2.5.9所示,达到绘制意图后,松开鼠标左键。

操纵2的操作流程:把鼠标指针 移到样条曲线的中间点或者端点上,按下左键不放,同时移动鼠标(此时鼠标指针变为 ),此时样条曲线的另一端点和中间点固定不变,其曲率随着指针移动如图2.5.10所示而变化,达到绘制意图后,松开鼠标左键。

图2.5.9 样条曲线的操纵1

图2.5.10 样条曲线的操纵2

2.5.3 剪裁草图图元

修剪图形就是指沿着给定的剪切边界来断开对象,并删除该对象位于剪切边某一侧的部分。如果修剪对象没有与剪切边相交,则可以延伸修剪对象,使其与剪切边相交。

1.修剪相交的图元

下面以图2.5.11为例,说明其一般操作步骤。

打开文件D:\inv19\work\ch02.05.03\trim1.ipt。

在浏览器中右击草图,在弹出的快捷菜单中单击 按钮。

单击 功能选项卡 区域中的 按钮。

分别单击各相交图元上要去掉的部分,如图2.5.11所示。

说明

也可以通过拖动鼠标指针使其形成轨迹,让轨迹经过要修剪区域即可。

2.修剪不相交的图元

下面以图2.5.12为例,说明其一般操作步骤。

打开文件D:\inv19\work\ch02.05.03\trim2.ipt。

在浏览器中右击草图,在弹出的快捷菜单中单击 按钮。

单击 功能选项卡 区域中的 按钮。

单击图元上要去掉的部分,如图2.5.12所示。

图2.5.11 修剪相交图元

图2.5.12 修剪不相交图元

2.5.4 延伸草图图元

下面以图2.5.13为例,说明延伸草图实体的一般操作过程。

打开文件D:\inv19\work\ch02.05.04\extend.ipt。

在浏览器中右击草图,在弹出的快捷菜单中单击 按钮。

图2.5.13 延伸草图实体

选择命令。单击 选项卡 区域的 按钮。

选取要延伸的草图实体。在系统 的提示下,单击图2.5.13a所示的直线,系统自动将该直线延伸到最近的边界。

2.5.5 拉伸草图图元

下面以图2.5.14为例,说明其一般操作步骤。

图2.5.14 拉伸草图图元

打开文件D:\inv19\work\ch02.05.05\stretch.ipt。

在浏览器中右击草图,在弹出的快捷菜单中单击 按钮。

单击 功能选项卡 区域中的 按钮,系统弹出“拉伸”对话框

在系统 的提示下,选择2.5.14a所示的边为要拉伸的对象,单击“基准点”按钮 ,在系统 的提示下,选择图2.5.14a所示的点为基准点;在弹出的对话框中单击 按钮,然后移动鼠标将元素移至所需的位置后单击,如图2.5.14b所示。

单击 按钮,完成拉伸图元的操作。

2.5.6 分割草图图元

下面以图2.5.15为例,说明分割草图实体的一般操作过程。

图2.5.15 分割草图实体

打开文件D:\inv19\work\ch02.05.06\divide.ipt。

在浏览器中右击草图,在弹出的快捷菜单中单击 按钮。

选择命令。单击 选项卡 区域的 按钮。

选取要分割的草图实体。在系统 的提示下,单击图2.5.15a所示的直线。

按Esc键退出,完成分割草图实体的创建,此时将鼠标移动至分割对象时会显示两段。

2.5.7 变换草图图元

1.缩放草图图元

下面以图2.5.16为例,说明缩放草图实体的一般操作过程。

图2.5.16 缩放草图实体

打开文件D:\inv19\work\ch02.05.07\zoom.ipt。

在浏览器中右击草图1,在弹出的快捷菜单中单击 按钮。

选择命令。单击 选项卡 区域的 按钮,系统弹出图2.5.17所示的“缩放”对话框,然后在图形区框选所有图元为缩放的对象。

图2.5.17 “缩放”对话框

图2.5.17所示的“缩放”对话框中的选项说明如下。

:用于选择要缩放的图元元素,默认情况下,当选取“缩放”命令后,选择命令自动激活。

:用于设置图元元素缩放的中心点。读者也可以选中 复选框输入基点的具体x、y坐标值。

文本框:用于指定对象缩小或者放大的倍数,如果输入了具体数值,对象会及时地发生变化;读者也可以在鼠标的控制下进行缩放,此时该文本框中的数值将随着鼠标在图形窗口中的移动而更新。

:选中该复选框,读者只能选择单个图元元素;当清除该复选框后,读者可以在选择基点前选取多个几何图元。

定义比例中心点。单击“选择基准点”按钮 ,然后选择草图的中心为缩放的中心点。

的文本框中输入数值0.5,单击 按钮,单击 按钮,完成草图图元缩放的操作。

2.旋转草图图元

下面以图2.5.18所示的图形为例,说明旋转草图实体的一般操作过程。

图2.5.18 旋转草图实体

打开文件D:\inv19\work\ch02.05.07\circumgyrate.ipt。

在浏览器中右击草图1,在弹出的快捷菜单中单击 按钮。

选择命令。单击 选项卡 区域 按钮,系统弹出图2.5.19所示的“旋转”对话框。选择图形区的草图为要旋转的对象。

图2.5.19 “旋转”对话框

定义旋转中心。单击“选择中心点”按钮 ,在图形区选择草图的下端点作为旋转中心。

的文本框中输入数值90,单击 按钮,单击 按钮,完成旋转的操作。

3.移动草图图元

下面以图2.5.20所示的图形为例,说明移动草图实体的一般操作过程。

图2.5.20 移动草图图元

打开文件D:\inv19\work\ch02.05.07\move.ipt。

在浏览器中右击草图,在弹出的快捷菜单中单击 按钮。

选择命令。单击 选项卡 区域的 按钮,系统弹出图2.5.21所示的“移动”对话框。

图2.5.21 “移动”对话框

定义要移动的元素。在图形区选择图2.5.20a所示的圆。

定义移动的点。单击“基准点”按钮 ,在图形区选择圆的圆心作为基准点。然后移动鼠标将元素移动至所需的位置单击。

单击 按钮,完成草图图元的移动操作。

说明

若在“移动”对话框中选中 复选框,则结果如图2.5.20c所示。

4.镜像草图图元

镜像操作就是围绕定义的直线或轴镜像所选的一个或多个元素,既可以执行不进行复制的镜像,也可以执行进行复制的镜像。下面以图2.5.22为例,说明镜像草图实体的一般操作过程。

图2.5.22 镜像草图图元

打开文件D:\inv19\work\ch02.05.07\mirror.ipt。

在浏览器中右击草图,在弹出的快捷菜单中单击 按钮。

选择命令。单击 选项卡 区域的“镜像”按钮 ,系统弹出“镜像”对话框。

选取要镜像的草图实体。根据系统 的提示,在图形区框选要镜像的草图实体。

定义镜像中心线。单击“镜像线”按钮 ,在系统 的提示下,选择图2.5.22a所示的构造线为镜像中心线。

单击 按钮,单击 按钮,完成镜像的操作。

2.5.8 投影

“投影”功能是将其他草图中的集合图形元素、特征或者草图几何图元投影到激活的草图平面上。投影过来的元素与之前的元素具有关联性,原来的元素做了修改,投影过来的元素也会相应地发生变化。由于关联性,这些包含的元素的位置都是相对固定的,这会给建模带来极大的方便。下面以图2.5.23为例,说明创建投影的一般过程。

打开文件D:\inv19\work\ch02.05.08\projection.ipt。

选择命令。单击 选项卡 区域中的 按钮,然后在左侧浏览器中选取 XZ 平面为草图平面。

图2.5.23 投影草图图元

单击 区域中的 下的 按钮,然后单击 按钮。

定义要投影的对象。根据系统 的提示,在图形区选取图2.5.23所示的矩形边线。

单击“完成草图”按钮 ,完成图2.5.23b所示的投影曲线的创建。

说明

:将现有对象中的几何图元投影到当前平面上。

:将与草图平面相交的模型边线投影到草图中。

:将几何图元从激活的草图平面投影到选定的曲面上。

:将钣金中的折叠面投影到当前草图中。

:将DWG中的图元投影到当前草图中。

2.5.9 偏移草图图元

偏移复制是对选定图元(如线、圆弧和圆等)进行同心复制。对于线而言,其圆心为无穷远,因此是平行复制。偏移曲线对象所生成的新对象将变大或变小,这取决于将其放置在源对象的哪一边。例如,将一个圆的偏移对象放置在圆的外面,将生成一个更大的同心圆;向圆的内部偏移,将生成一个小的同心圆。

偏移草图功能可以对现有的图元进行平行偏置,也可以提取已有的实体边在当前草图平面上的投影进行偏置。下面介绍偏移草图的一般操作过程。

打开文件D:\inv19\work\ch02.05.09\offset.ipt,如图2.5.24所示。

在浏览器中右击草图1,在弹出的快捷菜单中单击 按钮,在 区域中单击 按钮,在图形区中选取图2.5.24所示的图元。

在合适的位置单击确定偏移后的位置,如图2.5.25所示。

说明

读者也可参考状态栏中 的数值大概放置偏移线。

图2.5.24 偏置前的草图

图2.5.25 偏置后的草图

2.5.10 将一般元素转换为构造元素

Inventor中构造图元(构造线)的作用是作为辅助线(参考线),构造图元以双点画线显示。草绘中的直线、圆弧和样条线等图元都可以转化为构造图元。下面以图2.5.26为例,说明其创建方法。

图2.5.26 将一般元素转换为构造元素

打开文件D:\inv19\work\ch02.05.10\construct.ipt。

在浏览器中右击草图1,在弹出的快捷菜单中单击 按钮。

选取图2.5.26a中的圆,在 区域中单击“构造”按钮 ,结果如图2.5.26b所示。

2.6 二维草图约束

按照工程技术人员的设计习惯,在草绘时或草绘后,希望对绘制的草图增加一些平行、相切、相等和共线等约束来帮助几何定位,Inventor软件可以很容易地做到这一点。下面对约束进行详细介绍。

2.6.1 几何约束

1.约束的屏幕显示控制

单击 选项卡 区域中的 按钮,然后框选绘图区域的全部图元即可显示所有约束。

说明

读者也可以通过F8键与F9键来控制约束的显示与隐藏。F8键用来显示所有约束,F9键用来隐藏所有约束。

2.各种约束符号列表

各种约束的显示符号见表2.6.1。

表2.6.1 约束符号列表

3.Inventor软件所支持的约束种类

Inventor软件所支持的约束种类见表2.6.2。

表2.6.2 Inventor所支持的约束种类

4.创建几何约束

下面以图 2.6.1 所示的水平竖直约束为例,说明创建约束的步骤。

(一)水平竖直约束

打开文件D:\inv19\work\ch02.06.01\constrain01.ipt。

在浏览器中右击草图,在弹出的快捷菜单中单击 按钮。

选择命令。单击 功能选项卡 区域中的“竖直约束”按钮

在系统信息区 提示下,选取图2.6.1a所示的直线1,添加竖直约束。

选择命令。单击 功能选项卡 区域中的“水平约束”按钮

在系统信息区 提示下,选取图2.6.1a所示的直线2,添加水平约束。

说明

若约束符号不显示,可单击图2.6.2所示的“约束”区域中的 ,然后选取图2.6.1a所示的直线,此时约束符号即可显示出来。

图2.6.1 水平竖直约束

图2.6.2 “约束”工具栏

说明

水平或竖直约束也可以约束两点之间的位置关系,如选取图2.6.3a所示的点1与点2作为水平约束对象,则会得到图2.6.3b所示的结果。

图2.6.3 水平约束

(二)重合约束

打开文件D:\inv19\work\ch02.06.01\constrain02.ipt。

在浏览器中右击草图,在弹出的快捷菜单中单击 按钮。

选择命令。单击 功能选项卡 区域中的“重合约束”按钮

选取图2.6.4a所示的点1和点2,则在这两条线的端点处添加了重合约束,结果如图2.6.4b所示。

图2.6.4 重合约束

说明

重合约束的两个约束对象必须至少有一个是点,本例中若选择圆心与直线作为约束对象,则会得到图2.6.5b所示的结果。

(三)相切约束

打开文件D:\inv19\work\ch02.06.01\constrain03.ipt。

在浏览器中右击草图,在弹出的快捷菜单中单击 按钮。

单击 功能选项卡 区域中的“相切”按钮

选取图2.6.6a所示的直线和圆弧,则在这两条线的连接处添加了相切约束,结果如图2.6.6b所示。

图2.6.5 重合约束

图2.6.6 图元的相切约束

(四)平行约束

打开文件D:\inv19\work\ch02.06.01\constrain04.ipt。

在浏览器中右击草图,在弹出的快捷菜单中单击 按钮。

选择命令。单击 功能选项卡 区域中的“平行约束”按钮

选取图2.6.7a所示的直线1和直线2,则在这两条线上添加了平行约束,结果如图2.6.7b所示。

图2.6.7 平行约束

(五)相等约束

打开文件D:\inv19\work\ch02.06.01\constrain04.ipt。

在浏览器中右击草图,在弹出的快捷菜单中单击 按钮。

选择命令。单击 功能选项卡 区域中的“等长约束”按钮

选取图2.6.8a所示的直线1和直线2,则在这两条线上添加了相等约束,结果如图2.6.8b所示。

图2.6.8 相等约束

(六)垂直约束

打开文件D:\inv19\work\ch02.06.01\constrain04.ipt。

在浏览器中右击草图,在弹出的快捷菜单中单击 按钮。

选择命令。单击 功能选项卡 区域中的“垂直约束”按钮

选取图2.6.9a所示的直线1和直线2,则在这两直线上添加了垂直约束,结果如图2.6.9b所示。

图2.6.9 垂直约束

(七)共线约束

打开文件D:\inv19\work\ch02.06.01\constrain05.ipt。

在浏览器中右击草图,在弹出的快捷菜单中单击 按钮。

选择命令。单击 功能选项卡 区域中的“共线约束”按钮

选取图2.6.10a所示的直线1和直线2,则在这两直线上添加了共线约束,结果如图2.6.10b所示。

图2.6.10 共线约束

(八)对称约束

打开文件D:\inv19\work\ch02.06.01\constrain05.ipt。

在浏览器中右击草图,在弹出的快捷菜单中单击 按钮。

选择命令。单击 功能选项卡 区域中的“对称约束”按钮

选取图2.6.11a所示的直线1和直线2,然后选取竖直的中心线为对称中心线,,选取的两条线即关于中心线对称,结果如图2.6.11b所示。

图2.6.11 对称约束

说明

线与线的对称只能保证两条线分别与对称线的夹角保持不变,不能保证线的端点与对称线对称,若需保证两端点关于对称线对称,可添加两点与线的对称约束。

(九)同心约束

打开文件D:\inv19\work\ch02.06.01\constrain06.ipt。

在浏览器中右击草图,在弹出的快捷菜单中单击 按钮。

选择命令。单击 功能选项卡 区域中的“同心约束”按钮

选取图2.6.12a所示的圆1和圆2,在这两圆上添加同心约束,结果如图2.6.12b所示。

图2.6.12 同心约束

5.删除几何约束

方法一:

单击要删除的约束的显示符号,如图2.6.13中所示的“ ”,选中后,约束符号的颜色发生变化。

图2.6.13 删除约束

按下Delete键,系统删除所选的约束。

方法二:

在绘图区域选中要删除的约束符号,按住鼠标右键,在弹出的快捷菜单中选择 命令。

6.使用约束捕捉设计意图

一般用户的习惯是在绘制完毕后,手动创建大量所需的约束,其实在绘制过程中,大量的约束可以由系统自动创建。下面举例说明这个操作技巧。如图2.6.14所示,要在圆和直线之间创建一个圆弧。

打开文件D:\inv19\work\ch02.06.01\constrain02.ipt。

在浏览器中右击草图,在弹出的快捷菜单中单击 按钮。

单击 按钮,在弹出的快捷菜单中单击 按钮,此时系统提示“选择圆弧起点”。

当把鼠标指针移到圆上时,可看到圆上出现黄色的点且右下角出现 符号(图2.6.15),表明系统已经捕捉到圆上一点作为圆弧的起点;然后单击,接受“点在圆上”这一约束,此时系统便将该点作为圆弧的起点,同时系统提示“选择圆弧终点”。

图2.6.14 创建一个圆弧

图2.6.15 将鼠标指针移到圆上

移动鼠标指针寻找圆弧的终点(设计意图是想把终点放在直线上),当鼠标指针移到直线上时,鼠标指针右下方出现 图标(图2.6.16),表明系统已经捕捉到直线上的一点作为圆弧的终点。

沿直线移动鼠标,当移到直线的中点位置时,可看到 图标变成 图2.6.17),表明系统已经捕捉到直线的中点。

继续移动鼠标指针,当鼠标指针移到直线的某一端点处时,可看到端点右下角出现 符号(图2.6.18),表明系统已捕捉到该端点。

图2.6.16 捕捉直线

图2.6.17 移到直线中点

图2.6.18 移到直线端点

注意

以上步骤讲的是与直线有关的几种Inventor系统自动捕捉约束形式,下面以其中的一种形式——圆弧的终点在直线的中点上为例,说明系统是如何进一步帮助用户捕捉设计意图的。

在直线的中点位置单击,接受“终点与直线中点重合”这一约束,此时系统提示“选择圆弧上一点”。

随着鼠标指针的不断移动,系统继续自动捕捉许多约束或约束组合。

当以上某种约束(组合),如图2.6.19所示的相切约束,符合用户的设计要求时,单击鼠标左键,接受显示的约束,完成圆弧的创建。

图2.6.19 圆弧与圆相切

2.6.2 尺寸约束

尺寸约束就是确定草图中的几何图形的尺寸,例如长度、角度、半径和直径等,它是一种以数值来确定草图实体精确尺寸的约束形式。一般情况下,在绘制草图之后,需要对图形进行尺寸定位,使尺寸满足预定的要求。在绘制过程中,应先将草图的几何关系处理完成后再标注尺寸,在标注尺寸时,最好将所需尺寸标注完成后,确定草图处于完全定义的状态下,再修改尺寸。

1.标注长度

打开文件D:\inv19\work\ch02.06.02\dimension.ipt。

在浏览器中右击草图,在弹出的快捷菜单中单击 按钮。

选择命令。选择 选项卡 区域中的“尺寸”命令

在系统 的提示下,单击位置1以选择直线(图2.6.20)。

确定尺寸的放置位置。在位置2单击鼠标左键,系统弹出图2.6.21所示的“编辑尺寸”对话框。

图2.6.20 标注长度

图2.6.21 “编辑尺寸”对话框

单击 按钮,完成线段长度的标注。

2.标注点和直线间的距离

打开文件D:\inv19\work\ch02.06.02\dimension.ipt。

在浏览器中右击草图,在弹出的快捷菜单中单击 按钮。

选择命令。选择 选项卡 区域中的“尺寸”命令

单击位置1以选择点,单击位置2以选择直线,单击位置3放置尺寸,如图2.6.22所示。

图2.6.22 标注点和直线间的距离

单击 按钮,完成一点和一条直线之间距离的标注。

3.标注两点间的距离

打开文件D:\inv19\work\ch02.06.02\dimension.ipt。

在浏览器中右击草图,在弹出的快捷菜单中单击 按钮。

选择命令。选择 选项卡 区域中的“尺寸”命令

分别单击位置1和位置2以选择两点,单击位置3确定尺寸类型为两点间的直线距离,单击位置4放置尺寸,如图2.6.23所示。

图2.6.23 标注两点间的距离

单击 按钮,完成两点间距离的标注。

4.标注两条平行线间的距离

打开文件D:\inv19\work\ch02.06.02\dimension.ipt。

在浏览器中右击草图,在弹出的快捷菜单中单击 按钮。

选择命令。选择 选项卡 区域中的“尺寸”命令

分别单击位置1和位置2以选择两条平行线,然后单击位置3以放置尺寸,结果如图2.6.24所示。

图2.6.24 标注两条平行线间的距离

单击 按钮,完成两条平行线间距离标注。

5.标注直径

打开文件D:\inv19\work\ch02.06.02\dimension.ipt。

在浏览器中右击草图,在弹出的快捷菜单中单击 按钮。

选择命令。选择 选项卡 区域中的“尺寸”命令

选取要标注的元素。单击位置1以选择圆,如图2.6.25所示。

确定尺寸的放置位置。在位置2处单击以放置尺寸,如图2.6.25所示。

图2.6.25 标注直径

单击 按钮,完成直径的标注。

6.标注半径

打开文件D:\inv19\work\ch02.06.02\dimension.ipt。

在浏览器中右击草图,在弹出的快捷菜单中单击 按钮。

选择命令。选择 选项卡 区域中的“尺寸”命令

单击位置1选择圆上一点(图2.6.26),然后右击鼠标,在弹出图2.6.27所示的下拉式快捷菜单中将尺寸类型设置为半径,然后单击位置2以放置尺寸,如图2.6.26所示。

单击 按钮,完成半径的标注。

图2.6.26 标注直径

图2.6.27 下拉式快捷菜单

7.标注角度

打开文件D:\inv19\work\ch02.06.02\dimension.ipt。

在浏览器中右击草图,在弹出的快捷菜单中单击 按钮。

选择命令。选择 选项卡 区域中的“尺寸”命令

分别在两条直线上选择位置1和位置2;单击位置3以放置尺寸(钝角,图2.6.28所示),或单击位置4放置尺寸(锐角,图2.6.29所示)。

图2.6.28 两条直线间角度的标注——钝角

图2.6.29 两条直线间角度的标注——锐角

单击 按钮,完成角度的标注。

2.7 完全约束

草图的完全约束是指草图的几何关系和尺寸均满足绘制的要求,并且草图的形状和位置完全确定。“草图关系检查”可以通过预定义颜色的显示检查草图是否已经完全约束。不同约束条件下的草图颜色是不同的,读者还可通过以下几种方法查看草图是否完全约束。

◆ 通过查看草图的自由度判断草图是否完全约束,操作方法如下:单击状态栏中的“显示所有自由度”按钮 ,若草图完全约束,则草图中不会有任何的自由度方向;若草图没有完全约束,则草图中会出现某点或者某线的移动或者旋转的箭头,以表示该草图在箭头方向上可以移动或者旋转。

◆ 通过查看状态栏右侧的约束提示区域中的约束提示来判断草图是否完全约束,若草图没有完全约束,提示栏如 ;若草图已经完全约束,提示栏如

2.8 对尺寸标注进行更改

2.8.1 尺寸的移动

把鼠标指针 移到尺寸数值上,此时可看到尺寸被预选中,并且鼠标指针变化为

说明

若鼠标指针并没有发生变化,可先在空白区域单击,然后再进行 的操作。

按下左键并移动鼠标,将尺寸文本拖至所需位置。

2.8.2 尺寸值修改的步骤

打开文件D:\inv19\work\ch02.08.02\dim-edit.ipt。

在浏览器中右击草图,在弹出的快捷菜单中单击 按钮。

在要修改的尺寸(图2.8.1b)文本上双击,此时出现图2.8.1b所示的“编辑尺寸”对话框。

在图2.8.1b所示的“编辑尺寸”对话框中输入新的尺寸值(如4)后,按回车键完成修改,如图2.8.1c所示。

图2.8.1 修改尺寸值

2.8.3 删除尺寸

删除尺寸的操作方法如下。

单击需要删除的尺寸(按住Ctrl键可多选)。

按键盘中的Delete键(或右击在弹出的快捷菜单中选择 命令),选取的尺寸即被删除。

2.8.4 对尺寸精度进行修改

可以使用“文档设置”对话框来指定尺寸值的默认小数位数。

选择命令。单击 选项卡 区域中的“文档设置”按钮

在系统弹出的“文档设置”对话框中单击 选项卡,此时“文档设置”对话框如图2.8.2所示。

图2.8.2 “文档设置”对话框

定义尺寸值的小数位数。在“文档设置”对话框的 区域的 下拉列表中选择尺寸值的小数位数。

单击“文档设置”对话框中的 按钮,完成尺寸值的小数位数的修改。 E9+yPSrijSban9vxNWjKgWh96gtWNrXaFlHPE0CB23kY2WtizPTgZY10v5BJwGij

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