2.2 草图设计简介
本节主要介绍绘制草图过程中常使用的基本命令,让读者在学习后面的实例草图时更加得心应手。
2.2.1 绘制草图的基本步骤
CimatronE绘制草图的基本步骤如下。
(1)进入草图,在〖草图〗工具栏中单击〖草图〗按钮。
(2)选择草图平面,如在XY平面上创建草图可直接单击鼠标中键确认即可。
(3)绘制草图,如直线、矩形、圆和圆弧等。
(4)修剪曲线,如剪裁、倒圆角等。
(5)增加图形约束,如相约、平行或垂直等。
(6)标注尺寸,使草图满足实际设计要求。
(7)退出草图,在〖草图〗工具栏中单击〖完成并退出草图〗按钮。
2.2.2 草图平面的选择
在零件设计时,并不是所有的草图都是在 XY 平面上创建,有时也需要在 YZ 平面、XZ平面或实体平面上创建。
1.XY平面为草图平面
由于系统默认的是以XY平面作为草图平面,所以单击〖草图〗按钮后,立刻单击鼠标中键确认即可,如图2-1所示。
图2-1 XY平面为草图平面
2.YZ平面为草图平面
(1)在〖草图〗工具栏中单击〖草图〗按钮。
(2)在〖查看〗工具栏中单击〖ISO 视图〗按钮,使坐标正等测显示。
(3)首先选择Y轴,然后选择Z轴,如图2-2所示。
图2-2 定义YZ平面
(4)在〖查看〗工具栏中单击〖旋转至平面〗按钮,旋转坐标至草图平面,如图2-3所示。
图2-3 旋转至平面
3.XZ平面为草图平面
(1)在〖草图〗工具栏中单击〖草图〗按钮。
(2)在〖查看〗工具栏中单击〖ISO视图〗按钮,使坐标正等测显示。
(3)首先选择X轴,然后选择Z轴,如图2-4所示。
图2-4 定义XZ平面
(4)在〖查看〗工具栏中单击〖旋转至平面〗按钮,旋转坐标至草图平面,如图2-5所示。
图2-5 旋转至平面
4.实体平面为草图平面
(1)选择需要创建草图的实体平面,如图2-6所示。
图2-6 选择实体平面
(2)在〖草图〗工具栏中单击〖草图〗按钮,然后单击鼠标中键。
(3)在〖查看〗工具栏中单击〖旋转至平面〗按钮,旋转坐标至草图平面,如图2-7所示。
图2-7 旋转至平面
2.2.3 创建直线
在〖草图〗工具栏中单击〖线〗按钮,即可进行直线的绘制。
1.指定两点创建直线(自由)
在绘图区单击鼠标指定第一点,接着单击鼠标指定第二点,然后单击鼠标中键确认,如图2-8所示。
图2-8 零件设计界面
要点提示
由于系统默认直线命令创建的是连续的线段,如不需要继续创建可单击鼠标中键退出。
2.尺寸约束创建直线
在弹出的浮动菜单中选择“自由”选项将其变为“尺寸标注”,接着设置尺寸值,然后单击鼠标指定直线的各个端点,最后单击鼠标中键退出,如图2-9所示。
图2-9 尺寸约束创建直线
图2-9 尺寸约束创建直线(续)
2.2.4 创建圆弧和圆
1.创建圆
在〖草图〗工具栏中单击〖圆〗按钮,弹出浮动菜单。默认创建圆的方式为“自由”,接着指定圆心和圆上的一点即可创建圆,然后单击鼠标中键退出,如图2-10所示。
图2-10 创建圆一
如需创建尺寸约束的圆,则在弹出的浮动菜单中选择“自由”选项将其变为“尺寸标注”,接着设置尺寸值,然后指定圆心的位置即可,如图 2-11 所示,最后单击鼠标中键退出。
图2-11 创建圆二
2.创建圆弧
通过指定圆弧上的三点创建圆弧。在〖草图〗工具栏中单击〖圆弧〗按钮,然后依次选择圆弧的三点即可创建圆弧,如图2-12所示,最后单击鼠标中键两次或按Esc键退出。
图2-12 创建圆弧
2.2.5 创建矩形
通过指定矩形的对角两点或设计矩形中心和长、宽来创建矩形。在〖草图〗工具栏中单击〖矩形〗按钮,弹出浮动菜单栏。
1.指定对角两点
默认浮动菜单栏中的“自由”选项,然后依次选择矩形的两个对角点即可创建矩形,如图2-13所示,最后单击鼠标中键退出。
图2-13 对角两点创建矩形
2.设置尺寸创建矩形
单击浮动菜单栏中的“自由”选项将其变成“尺寸标注”,接着设置矩形的高度和宽度值,然后指定矩形的中心,如图2-14所示,最后单击鼠标中键退出。
图2-14 设置尺寸创建矩形
2.2.6 创建椭圆
通过指定椭圆的中心和椭圆上的任意两点创建椭圆,也可通过设置尺寸和指定椭圆中心确定椭圆。在〖草图〗工具栏中单击〖椭圆〗按钮,弹出浮动菜单栏。
1.指定中心和任意两点
默认浮动菜单栏中的“自由”选项,然后依次选择椭圆中心和任意两点,如图2-15所示。
图2-15 自由创建椭圆
2.尺寸标注创建椭圆
单击浮动菜单栏中的“自由”选项将其变成“尺寸标注”,接着设置椭圆的X轴、Y轴和角度值,然后指定椭圆的中心,如图2-16所示,最后单击鼠标中键退出。
图2-16 尺寸标注创建椭圆
2.2.7 创建样条线
在〖草图〗工具栏中单击〖样条线〗按钮,然后指定样条线上的各点,如图2-17所示。
图2-17 创建样条线
2.2.8 创建点
在〖草图〗工具栏中单击〖点〗按钮,然后指定点的位置即可创建点,如图2-18所示。
图2-18 创建点
2.2.9 偏移
对已有的草图曲线进行偏移。在〖草图〗工具栏中单击〖偏移〗按钮,弹出〖Feature Guide〗对话框,接着选择需要偏移的曲线并单击鼠标中键确定,然后在浮动菜单栏中设置偏移值及偏移方向,最后单击按钮,如图2-19所示。
图2-19 偏移
2.2.10 角落处理
对两相交曲线进行倒圆角,使两者光滑过渡。在〖草图〗工具栏中单击〖角落处理〗按钮,弹出浮动菜单栏,接着设置倒角类型和倒角值,如图2-20所示,最后单击鼠标中键退出。
图2-20 角落处理
2.2.11 动态修剪
修剪或删除选择的任何线段。在〖草图〗工具栏中单击〖动态修剪〗按钮,然后选择需要删除或修剪的线段,如图2-21所示。
图2-21 动态修剪
2.2.12 修剪(分割)和延伸
将曲线按对象分割或延伸曲线到指定的对象。在〖草图〗工具栏中单击〖修剪(分割)和延伸〗按钮,弹出〖Feature Guide〗对话框。
1.分割
首先选择需要分割的对象并单击鼠标中键确认,然后选择分割的工具,最后单击按钮,如图2-22所示。
图2-22 分割
2.延伸
首先选择需要延伸的曲线并单击鼠标中键确认,然后选择延伸到的对象,最后单击按钮,如图2-23所示。
图2-23 延伸
2.2.13 复制/移动和旋转
对已创建的草图曲线进行复制或移动,主要方式包括点到点、根据增量、阵列和旋转阵列。在〖草图〗工具栏中单击〖复制/移动和旋转〗按钮,弹出〖Feature Guide〗对话框。
1.点到点
选择复制或移动的对象并单击鼠标中键确认,接着在弹出的浮动菜单中设置相应的参数,然后依次选择原点和终止点,如图2-24所示,最后单击按钮。
图2-24 点到点
2.根据增量
选择复制或移动的对象并单击鼠标中键确认,接着在弹出的浮动菜单中设置相应的参数,如图2-25所示,最后单击按钮。
图2-25 根据增量
3.阵列
选择阵列的对象并单击鼠标中键确认,接着在弹出的浮动菜单中设置相应的参数,如图2-26所示,最后单击按钮。
图2-26 阵列
4.旋转阵列
选择旋转阵列的对象并单击鼠标中键确认,接着在弹出的浮动菜单中设置相应的参数,如图2-27所示,最后单击按钮。
图2-27 旋转阵列
2.2.14 镜像
创建曲线关于中心轴对称。首先选择需要镜像的曲线,接着在〖草图〗工具栏中单击〖镜像〗按钮,然后选择中心轴即可创建镜像特征,如图2-28所示。
图2-28 镜像
要点提示
没选择草图曲线前,〖镜像〗按钮是呈灰色不可选状态的。
2.2.15 约束
草图约束是保证草图绘制正确的基本手段,通过约束可以确定各曲线之间的关系,如相切、平行、垂直、同心、等半径、共点和对齐等。
1.约束过滤器
约束过滤器的作用在于绘制图形时自动捕捉点和生成具有一定约束条件的曲线,当绘制图形时在接近约束位置时,系统将会自动产生符合条件的约束。
在〖草图〗工具栏中单击〖约束过滤器〗按钮,弹出〖约束〗对话框,如图 2-29所示。如在〖约束〗对话框中去除“相切”选项的勾选,则绘制时将不会产生“相切”的约束。
图2-29 〖约束〗对话框
要点提示
当绘制一些曲线较多且较复杂的草图时,则可在〖约束〗对话框中勾选“忽略所有约束”选项,这样可避免一些不需要约束的线被约束。
2.增加约束
通过选择图形对其进行约束。在〖草图〗工具栏中单击〖增加约束〗按钮,弹出〖增加约束〗工具栏,如图2-30所示,其中常用的草图约束如表2-1所示。
图2-30 〖增加约束〗工具栏
表2-1 常用的草图约束
要点提示
此时〖增加约束〗工具栏中的命令都呈灰色状态,当选择相关的曲线后才会显示可用。
要点提示
选择相关的草图曲线后,〖增加约束〗工具栏中的命令才会显示可用状态。
3.删除约束
绘制图形时,有时会产生一些不必要的自动约束,导致整体图形出现过约束的情况,此时需要将这些多余约束删除掉。
首先要保证各种约束状态处于可见状态,如果不可见可在绘图区内单击鼠标右键,接着在弹出的〖右键〗菜单中选择〖显示约束〗命令即会显示所有的图形约束。选择图形中需要删除的约束条件,然后在键盘上按 Delete 键或单击鼠标右键,并在弹出的〖右键〗菜单中选择〖删除〗命令即会删除该多余的约束,如图2-31所示。
图2-31 删除多余的约束
要点提示
只有将多余的约束删除,才方便于后面的尺寸标注。
2.2.16 尺寸标注
在实际的草图设计中,多数都是先将草图的形状全部绘制好,再进行尺寸标注,这样可保证草图设计的准确性。
CimatronE软件尺寸标注时采用的是智能标注的方法,可以进行直线长度、距离、圆弧直径和半径、直线角度的标注。在〖草图〗工具栏中单击〖尺寸〗按钮,然后选择需要标注的尺寸即可。常用的尺寸标注如表2-2所示。
表2-2 常用的尺寸标注
要点提示
由于 CimatronE 系统默认草图标注为 4 位小数,如果草图线条多则会给标注带来较大的麻烦,在满足设计公差的条件下可修改为 1 位小数。在菜单栏中选择〖工具〗/〖预设定〗命令,弹出〖预设定编辑器〗对话框,然后根据图2-32所示进行设置即可。
图2-32 设置标注精度
2.2.17 显示开放点
当绘制一些线条较多的图形时,则容易将一些小而短的多余曲线忽略掉,导致创建的曲线无法生成实体或曲面。“显示开放点”功能是将一些不易被发觉的开放区域显示出来,从而进行针对性的修改。
在〖草图工具〗工具条中单击〖显示开放点〗按钮,即会将图形中的开放点清楚地用红圈标识出来,如图2-33所示。
图2-33 显示开放点
要点提示
为了更清楚地查看图形中哪个部位存在开放点,可同时在〖草图工具〗工具栏中单击〖显示约束〗按钮不显示图形中的约束。