4.1.1 基本曲线
1.直线的建立
选择“菜单”→“插入”→“曲线”→“基本曲线”命令或依次单击“曲线”选项卡→“更多”库→“曲线”库→“基本曲线”图标,在打开的对话框中选中“直线”图标
(如图4-1所示)。以下对其中的各选项做简单说明。
(1)无界:当该选项设置为“打开”时,不论生成方式如何,所生成的任何直线都会被限制在视图的范围内(“线串模式”变灰)。
(2)增量:该复选框用于以增量的方式生成直线,即在选定一点后,分别在绘图区下方跟踪条的XC、YC、ZC文本框(如图4-2)中输入坐标值作为后一点相对于前一点的增量。
图4-1 “基本曲线”对话框
图4-2 跟踪条
对于大多数直线生成方式,可以通过在跟踪条的文本框中键入值并在生成直线后立即按 <Enter>键,创建角度值或长度值精确的直线。
(3)点方法:该选项菜单能够相对于已有的几何体,通过指定光标位置或使用点构造器来指定点。该菜单上的选项与点对话框中选项的作用相似。
(4)线串模式:若勾选该复选框,则能够生成未打断的曲线串,一个对象的终点变成了下一个对象的起点。若要终止线串模式,只需将取消勾选该复选框。若要中断线串模式在生成下一个对象时再启动,可选择“打断线串”。
(5)打断线串:在选择该选项的地方打断曲线串,但“线串模式”仍保持激活状态(即,如果继续生成直线或弧,它们将位于另一个未打断的线串中)。
(6)锁定模式:当生成平行于、垂直于已有直线或与已有直线成一定角度的直线时,如果选择“锁定模式”,则在当前图形窗口中以橡皮线显示的直线生成模式将被锁定。当下一步操作通常会导致直线生成模式发生改变,而又想避免这种改变时,可以使用该选项。
当选择“锁定模式”后,该按钮会变为“解锁模式”。可选择“解锁模式”来解除对正在生成的直线的锁定,使其能切换到另外的模式中。
(7)平行于XC、YC、ZC:这些按钮用于生成平行于XC、YC或ZC轴的直线。指定一个点,选择所需轴的按钮,并指定直线的终点。
(8)原始的:选中该单选按钮后,新创建的平行线的距离由原先选择线算起。
(9)新的:选中该单选按钮后,新创建的平行线的距离由新选择线算起。
(10)角度增量:如果指定了第一点,然后在图形窗U中拖动光标,则该直线就会捕捉至该字段中指定的每个增量度数处。只有当点方法设置为“自动推断的点”时,“角度增量”才有效。如果使用了任何其他的“点方式”,则会忽略“角度增量”。
要更改“角度增量”,可在该字段中输入一个新值,并按<Enter>键。(只有按<Enter>键之后,新值才会生效。)
2.圆
选择“菜单”→“插入”→“曲线”→“基本曲线”命令,在打开的对话框中选中“圆”图标lOI(如图4-3所示)。其中大部分选项前面己介绍,此处主要介绍圆创建独有的选项。
“多个位置”:若勾选此复选框,则每定义一个点,都会生成先前生成的圆的一个副本,其圆心位于指定点。
3.圆弧
选择“菜单”→“插入”→“曲线”→“基本曲线”命令,在打开的对话框中选中其中的“圆弧”图标(如图4-4所示)。其中大部分选项前面己介绍,此处主要介绍圆弧创建独有的选项。
图4-3 创建“圆”
图4-4 创建“圆弧”
(1)整圆:当勾选该复选框时,不论其生成方式如何,所生成的任何弧都是完整的圆。
(2)备选解:生成当前所预览的弧的补弧,只能在预览弧的时候使用。如果将光标移至该对话框之后选择“备选解”,预览的弧会发生改变,就不能得到预期的结果了。
(3)创建方法:弧的生成方式有以下两种(以样图为例介绍)。
1)起点,终点,圆弧上的点:利用这种方式,可以生成通过三个点的弧,或通过两个点并与选中对象相切的弧。选中的要与弧相切的对象不能是抛物线、双曲线或样条(但是,可以选择其中的某个对象与完整的圆相切),如图4-5所示。使用这种方式生成弧有以下2个步骤。
●定义两个点。可以通过光标位置、控制点或在跟踪条中键入数字并按<Enter>键来定义点,拖动即可显示弧。弧的端点是两个已定义的点。
图4-5 以“起点,终点,圆弧上的点”方式创建圆弧示意图
●定义第三点或选择一个相切对象(不能是抛物线、双曲线或样条)。
2)中心点,起点,终点:使用这种方式,应首先定义中心点,然后定义弧的起始点和终止点,如图4-6所示。使用这种方式生成弧有以下4个步骤。
图4-6 以“中心点,起点,终点”方式创建圆弧示意图
●选择“中心点,起点,终点”单选按钮以将该选项置为“打开”。
●定义中心点。可以通过光标位置、控制点或在对话条中键入数字并按<Enter>键来定义点。
●定义第二个点。这样可确定弧的半径和起始角。弧从第二个点开始沿逆时针方向,按橡皮筋方式显示。
●当显示出预期的弧后,指定光标位置、选择限制几何体或在跟踪条中输入一个终止角(记住,用户可以通过为“备选解”按鼠标中键获得所预览弧的补弧)。
(4)跟踪条:如图4-7所示,在弧的生成和编辑期问,跟踪条中有以下字段可用。
XC、YC和ZC文本框中各显示弧的起始点的位置。第4项“半径”字段显示弧的半径。第5项“直径”字段显示弧的直径。第6项“起始角”字段显示弧的起始角度,从XC,轴开始测量,按逆时针方向移动。第7项“终止角”字段显示弧的终止角度,从XC轴开始测量,按逆时针方向移动。
图4-7 跟踪栏对话条
需要注意的是,在使用“起始点,终止点,弧上的点”生成方式时,后两项(“起始角”和“终止角”字段)将变灰。
4.倒圆角
选择“菜单”→“插入”→“曲线”→“基本曲线”命令,在对话框中选中“圆角”图标,对话框如图4-8所示。可以使用“圆角”选项来圆整两条或三条选中曲线的相交处。还可以指定生成圆角时原先的曲线的修剪方式。
需要注意的是,在激活的草图中的圆角是使用“草图圆角”对话框而不是使用本节所述的“曲线倒圆”对话框生成的。
“曲线倒圆“对话框中选项的功能如下。
(1)简单倒圆:在两条共面非平行直线之间生成圆角。通过输入半径值确定圆角的大小。直线将被自动修剪至与圆弧的相切点。生成的圆角与直线的选择位置直接相关。要同时选择两条直线。必须以同时包括两条直线的方式放置选择球,如图4-9所示。
图4-8 “曲线倒圆”对话框
图4-9 “简单圆角”示意图
通过指定一个点选择两条直线。该点确定如何生成圆角,并指示圆弧的中心。将选择球的中心放置到最靠近要生成圆角的交点处。各条线将延长或修剪到圆弧处,如图4-10所示。
(2)2曲线倒圆:在两条曲线(包括点、线、圆、二次曲线或样条)之间构造一个圆角。两条曲线间的圆角是沿逆时针方向从第一条曲线到第二条曲线生成的一段弧。通过这种方式生成的圆角同时与两条曲线相切,如图4-11所示。
图4-10 “圆角方向”示意图
图4-11 “2曲线倒圆”示意图
2曲线倒圆有以下几种圆角情况。
1)两个点之间的圆角:如果圆角在两个点之间生成,那么该圆角就会生成在一个基于点的位置的平面上。
需要注意的是,如果两点之间的矢量平行于ZC轴,则不能构造出圆角。
2)一个点和另一条曲线之间的圆角:如果只有一条曲线为点,那么圆角平面定义为包含从该点到圆角相切点的矢量,以及倒圆角对象的切线的平面。该圆角平面完全独立于工作坐标系。
3)两条曲线之间的圆角:如果两条曲线都不是点,那么,圆角平面就是包含第一条曲线切线的平面。该平面与同时垂直于两条曲线切线的矢量垂直。这两条曲线不必位于同一平面内,而且圆角完全独立于工作坐标系,如图4-11所示。
(3)3曲线倒圆:该选项可在三条曲线间生成圆角,这三条曲线可以是点、线、圆弧、二次曲线和样条的任意组合。“半径”选项不可用。
三条曲线倒出的圆角是沿逆时针方向从第一条曲线到第三条曲线生成的一段圆弧。该圆角是按从圆弧的中心到所有三条曲线的距离相等的方式构造的。三条曲线不必位于同一个平面内,如图4-12所示。
这些曲线被修剪至圆角的切点处。如果原先的曲线不与圆角弧相切,则系统会计算并显示与圆角相交所必需的曲线的外推部分(除了无法外推的点和样条)。
一般在每一步的操作过程中,状态栏都会给出相应的下一步操作提示。对于上述的操作,当没有能顺利生成圆角时,系统会给出如下信息。
图4-12 “3曲线倒圆”示意图
●定义了无效的圆角:如果选中的3条曲线不能构成一个圆角弧,或者如果倒圆角步骤无法会聚到圆角中心,则显示该错误信息。
●无解:当超出允许的最大迭代数(100)时(该迭代用于查找3条曲线中每条曲线上与指明的圆角中心等距的点),则显示该错误信息。在这种情况下,选择另一个近似的圆角中心可以形成圆角。
●未生成圆角:当系统无法解开二次方程组时,显示该错误信息。在这种情况下,选择另一个近似的圆角中心可以生成圆角。
(4)半径:定义倒圆角的半径。
(5)继承:能够通过选择已有的圆角来定义新圆角的值。
(6)修剪选项:如果选择生成两条或三条曲线倒圆,则需要选择一个修剪选项。修剪可缩短或延伸选中的曲线以便与该圆角连接起来。根据选中的圆角选项的不同,某些修剪选项可能会发生改变或不可用。点是不能进行修剪或延伸的,如果修剪后的曲线长度等于0并且没有与该曲线关联的连接,则该曲线会被删除。