4.3 曲线的操作
在机械设计过程中，通常要在设计的基础上加上一系列曲线操作才能满足操作设计要求，然后根据需要还要对不满意的地方进行调整，这样才能满足设计和生产的要求。这就需要调整曲线的很多环节，通过调整这些环节可以使曲线更加光滑、美观。曲线的操作包括偏置曲线、相交曲线、镜像曲线及抽取等编辑操作方式。
4.3.1 偏置曲线
偏置曲线是指生成原曲线的偏移曲线。偏置曲线可以针对直线、圆弧等特征按照特征原有的方向，向内或向外偏置指定的距离来创建新的曲线。可选择的偏置对象包括共面或共空间的各类曲线和实体边。
选择【菜单】︱【插入】︱【派生曲线】︱【偏置】命令，弹出【偏置曲线】对话框，该对话框中包含4种偏置方式，如图4-46所示。
图4-46
1.距离
距离是按给定的偏移距离来偏置曲线。选择该方式后，其下方的【距离】文本框被激活，在【距离】和【副本数】文本框中分别输入偏移距离和产生偏移的数量，并设置好其他参数即可。
2.拔模
利用拔模可以将曲线按照指定的拔模角度偏置到与曲线所在平面相距拔模高度的平面上。拔模高度为原曲线所在平面与偏置后曲线所在平面的距离，拔模角度为偏移方向与原曲线所在平面的法线的夹角。
3.规律控制
规律控制是按规律控制偏移距离来偏移曲线。选择该方式后，在【规律类型】列表框中选择相应的偏移距离的规律控制方式，逐步根据系统提示操作即可。
4.3D轴向
3D轴向是按照三维空间内指定的矢量方向和偏置距离来偏置曲线的。用户按照生成曲线的矢量方法指定需要的矢量方向，然后输入需要的偏置距离，单击【确定】按钮即可生成偏置曲线。
4.3.2 镜像曲线
利用【镜像曲线】工具，可以根据用户选定的平面对曲线进行镜像操作。镜像的曲线包括任何封闭或非封闭的曲线，选择的平面可以是基准平面、平面或实体表面。
选择【菜单】︱【插入】︱【派生曲线】︱【镜像曲线】命令，弹出【镜像曲线】对话框，如图4-47所示。
实例：绘制轴承座线框
Step 01 启动UG NX 1904软件，单击【主页】功能区下的【新建】命令，在弹出的【新建】对话框中模板选择【模型】，新建文件名称为【4-8.prt】，单击【确定】按钮，进入建模环境，选择【菜单】︱【插入】︱【曲线】︱【基本曲线】︱【圆】命令，在跟踪条【XC】、【YC】、【ZC】文本框中输入0，回车，在【半径】文本框中输入40，回车。
图4-47
Step 02 选择【菜单】︱【插入】︱【基准/点】︱【点】命令，在打开的【点】对话框中创建“0，65，0”和“0，-65，0”两点。
Step 03 选择【菜单】︱【插入】︱【曲线】︱【圆弧/圆】命令，在打开的对话框中的【类型】下拉列表框中选择【三点画圆弧】选项，在工作区中选择步骤2创建的点为起点和终点创建R65的圆弧。
Step 04 选择【菜单】︱【插入】︱【曲线】︱【直线】命令，选择步骤3绘制圆弧两端点绘制平行于X轴的长度为70两条直线，再以刚绘制的两条直线的终点为起点绘制平行于Z轴的长度为-15两条直线，然后以刚绘制的两条直线的终点为起点绘制平行于X轴的长度为70两条直线，此时图形如图4-48所示。
图4-48
Step 05 选择【菜单】︱【插入】︱【曲线】︱【圆弧/圆】命令，在打开的对话框中的【类型】下拉列表框中选择【三点画圆弧】选项，在工作区中选择步骤4创建两条直线终点为起点和终点创建R65的圆弧。
Step 06 选择【菜单】︱【插入】︱【曲线】︱【直线和圆弧】︱【圆心和半径】命令，选择步骤5绘制圆弧中心为圆心，在【半径】文本框中输入40，回车，单击【确定】按钮。
Step 07 选择【基准平面】命令，弹出【基准平面】对话框，在工作区选中【XC-YC平面】，创建向ZC方向偏置-36的平面，如图4-49所示。
图4-49
Step 08 选择【菜单】︱【插入】︱【曲线】︱【派生曲线】︱【镜像曲线】命令，弹出【镜像曲线】对话框，在工作区选中要镜像的曲线，选择步骤7所创建的平面为镜像平面，结果如图4-50所示。
Step 09 选择【菜单】︱【插入】︱【曲线】︱【直线】命令，在工作区绘制如图4-51所示的直线段，单击【应用】按钮。
图4-50
Step 10 选择【菜单】︱【插入】︱【基准/点】︱【点】命令，在打开的【点】对话框中创建“-225，40，-72”“-225，-40，-72”“-165，40，-72”和“-165，-40，-72”四点，如图4-52所示。
图4-51
图4-52
Step 11 选择【菜单】︱【插入】︱【曲线】︱【直线和圆弧】︱【圆心和半径】命令，选择步骤10绘制的4个点为圆心，在【半径】文本框中输入13，在【支持平面】中选择【选择平面】，再选择【两直线】成平面命令，回车，单击【确定】按钮，如图4-53所示。
Step 12 选择【菜单】︱【插入】︱【曲线】︱【直线】命令，绘制平行于Z轴的长度为25的两条直线，再绘制平行于X轴的长度为120的两条直线，然后以刚绘制的两条直线的终点为起点绘制平行于Z轴的长度为-2.5的两条直线，如图4-54所示。
图4-53
图4-54
Step 13 选择【菜单】︱【编辑】︱【移动对象】命令，弹出【移动对象】对话框，在【运动】下拉列表框中选择【距离】选项，选择步骤11绘制得到的4个圆向上偏移25，如图4-55所示。
Step 14 选择【菜单】︱【插入】︱【派生曲线】︱【偏置曲线】命令，在弹出的对话框【类型】下拉列表框中选择【3D轴向】选项，在工作区选中R65的圆弧向下偏移49.5，如图4-56所示。
Step 15 选择【菜单】︱【插入】︱【曲线】︱【直线】命令，在工作区中连接上下表面的直线端点和圆的象限点，如图4-57所示。
图4-55
图4-56
图4-57
4.3.3 投影曲线
投影曲线命令能够将曲线和点投影到片体、面、平面和基准面上。点和曲线可以沿着指定矢量方向、与指定矢量成某一角度的方向、指向特定点的方向或面法线的方向进行投影。所有投影曲线在孔或面边界处都要进行修剪。
选择【菜单】︱【插入】︱【派生曲线】︱【投影】命令，打开如图4-58所示的【投影曲线】对话框。
（1）要投影的曲线或点：用于确定要投影的曲线和点。
（2）指定平面：用于确定投影所在的表面或平面。
（3）方向：用于指定对象投影到片体、面和平面上时所使用的方向。①沿面的法向：用于沿着面和平面的法向投影对象；②朝向点：可向一个指定点投影对象；③朝向直线：可沿垂直于一指定直线或基准轴的矢量投影对象；④沿矢量：可沿指定矢量投影选中对象；⑤与矢量成角度：可将选中曲线按与指定矢量成指定角度方向投影，该矢量是使用矢量构成器定义的。
（4）关联：表示原曲线保持不变，在投影面上生成与原曲线相关联的投影曲线。
（5）连结曲线：曲线拟合的阶次，可以选择【三次】、【五次】或者【常规】，一般推荐使用【三次】。
（6）公差：用于设置公差，其默认值是在【建模预设置】对话框中设置的。
图4-58
实例：绘制锥螺纹
Step 01 启动UG NX 1904软件，单击【主页】功能区下的【新建】命令，在弹出的【新建】对话框中模板选择【模型】，新建文件名称为【4-9.prt】，单击【确定】按钮，进入建模环境，选择【菜单】︱【插入】︱【设计特征】︱【圆锥】命令，在弹出的对话框中选择【直径和高度】方式创建【圆锥】，【指定矢量】为【ZC轴】，【指定点】为工作坐标系原点，【底部直径】为40，【顶部直径】为20，【高度】为25，单击【确定】按钮。
Step 02 选择【菜单】︱【插入】︱【曲线】︱【螺旋线】命令，相关参数设置如图4-59所示。参数设定后，单击【确定】按钮。
Step 03 选择【菜单】︱【插入】︱【派生曲线】︱【投影】命令，【要投影的曲线或点】选择步骤2生成的螺旋线，【要投影的对象】选择步骤1圆锥体侧面，【指定矢量】为【XC】，单击【确定】按钮，生成锥螺纹，如图4-60所示。
图4-59
图4-60
4.3.4 组合投影
组合投影命令用于组合两个已有曲线的投影，生成一条新的曲线。需要注意的是，这两个曲线投影必须相交。可以指定新曲线是否与输入曲线关联，以及将输入曲线进行哪些处理。
选择【菜单】︱【插入】︱【派生曲线】︱【组合投影】命令，打开如图4-61所示【组合投影】对话框。
该对话框中各选项功能介绍如下：
（1）【曲线1】：选择第一组曲线。可用【过滤器】选项帮助选择曲线。
（2）【曲线2】：选择第二组曲线。默认的投影矢量垂直于该线串。
（3）【投影方向1】：为第一个选定曲线链指定方向。
（4）【投影方向2】：为第二个选定曲线链指定方向。
图4-61
实例：绘制别针
Step 01 启动UG NX 1904软件，单击【主页】功能区下的【新建】命令，在弹出的【新建】对话框中模板选择【模型】，新建文件名称为【4-10.prt】，单击【确定】按钮，进入建模环境，选择【菜单】︱【插入】︱【草图】命令，选择【XY平面】为草绘平面，绘制如图4-62所示的图形。
图4-62
Step 02 选择【基准平面】命令，弹出【基准平面】对话框，在基准平面创建方式下拉菜单中选择【点和方向】，【指定点】为圆半径为10的圆弧中心，【指定矢量】为YC方向，单击【确定】按钮。
Step 03 选择【菜单】︱【插入】︱【草图】命令，选择步骤2绘制的基准平面为草绘平面，绘制如图4-63所示的草图。
图4-63
Step 04 选择【菜单】︱【插入】︱【派生曲线】︱【组合投影】命令，弹出【组合投影】对话框，曲线1选择步骤3得到的曲线，曲线2选择如图4-64所示的三条曲线，单击【确定】按钮。
Step 05 选择【菜单】︱【插入】︱【扫掠】︱【管】命令，相关参数设置如图4-65所示。
图4-64
图4-65
4.3.5 桥接曲线
桥接曲线是指在两参照特征间创建曲线，曲线可以通过各种形式控制，主要用于创建两条曲线间的圆角相切曲线。在UG NX 1904中，桥接曲线按照用户指定的连续条件、连接部位和方向来创建，是曲线操作中常用的方法。
选择【菜单】︱【插入】︱【派生曲线】︱【桥接】命令，打开如图4-66所示的【桥接曲线】对话框。此时，选择第一条欲桥接的曲线，切换至【终止对象】面板，此面板提示选择第二条曲线。最后设置桥接属性，并选择控制曲线形状的方式，单击【确定】按钮即可。
【桥接属性】可以有位置、相切、曲率和流，主要用来设置桥接的起点和终点位置、桥接方向等；【形状控制】面板主要用于设定桥接曲线的形状控制方式，包括相切幅值、深度和歪斜度、二次曲线、参考成型曲线4种方式。
图4-66
实例：节能灯
Step 01 启动UG NX 1904软件，单击【主页】功能区下的【新建】命令，在弹出的【新建】对话框中模板选择【模型】，新建文件名称为【4-11.prt】，单击【确定】按钮，进入建模环境，选择【菜单】︱【插入】︱【曲线】︱【螺旋】命令，在弹出的对话框中选择【沿矢量】方式创建螺旋线，【指定坐标系】为【动态坐标系】，【角度】为180，【大小】规律类型为恒定，【直径】为40，【螺距】规律类型为恒定，【值】为45，【起始限制】为20，【终止限制】为110，单击【应用】按钮，再创建一条螺旋线，与上条螺旋线不同的地方为【角度】由180变为0，单击【确定】按钮。
Step 02 选择【菜单】︱【插入】︱【曲线】︱【直线】命令，在打开的对话框的开始【选择对象】中单击【点对话框】，输出坐标为：X为0，Y为12.5，Z为0，单击【确定】按钮，在【长度】文本框中输入-20（注意直线方向应与Z轴平行），单击【应用】按钮，重复上述步骤，将【点】对话框的输入坐标改为：X为0，Y为-12.5，Z为0，单击【确定】按钮，在【长度】文本框中输入-20，单击【确定】按钮。
Step 03 选择【菜单】︱【插入】︱【派生曲线】︱【桥接】命令，相关参数设置如图4-67所示，单击【应用】按钮，再次选中其余两条曲线，单击【确定】按钮。
Step 04 选择【菜单】︱【插入】︱【基准/点】︱【点】命令，输出坐标为：【X】为0，【Y】为7.5，【Z】为120，单击【应用】按钮，把上述【Y】为7.5改成-7.5，其余不变，单击【确定】按钮。
Step 05 选择【基准平面】︱【基准坐标系】命令，输入坐标为：【X】和【Y】都为0，【Z】为115，单击【确定】按钮。
Step 06 选择【菜单】︱【插入】︱【草图】命令，单击步骤5创建的坐标系，以XY平面创建草图，单击【直线】命令，参数相关设计如图4-68所示。单击【完成】按钮。
Step 07 选择【菜单】︱【插入】︱【曲线】︱【艺术样条】命令，弹出【艺术样条】对话框，选择【通过点】创建艺术样条，在【约束连续类型】中选择【G2曲率】，依次选择指点6个点，此时绘制的图形如图4-69所示。
图4-67
图4-68
图4-69
Step 08 选择【旋转】命令，以【YZ】平面为草绘平面，绘制如图4-70所示的草图，单击【确定】按钮退出草绘环境，以【ZC轴】为【指点矢量】进行旋转，单击【确定】按钮。
Step 09 选择【菜单】︱【插入】︱【扫掠】︱【管】命令，选择步骤1-7绘制的7条曲线，在【横截面】选项中，在【外径】文本框中输入10，在【内径】文本框中输入0，【布尔】运算选择【合并】，【输出】选择【单段】，单击【确定】按钮，此时获得节能灯实体模型，如图4-71所示。
图4-70
图4-71
4.3.6 相交曲线
相交曲线是指创建两个对象集之间的相交曲线。各组对象可分别为一个表面（若为多个表面，则必须属于同一个实体）、一个参考面、一个片体或一个实体。
选择【菜单】︱【插入】︱【派生曲线】︱【相交曲线】命令，弹出【相交曲线】对话框，如图4-72所示。
图4-72
该对话框中包括创建相交曲线的两个重要面板和常用选项。
（1）第一组
第一组用于确定欲产生交叉线的第一组对象。
（2）第二组
第二组用于确定欲产生交叉线的第二组对象。
（3）保持选定
【保持选定】复选框用于单击【应用】按钮后，自动重复选择第一组或第二组对象。
（4）距离公差
【距离公差】选项用于设置距离公差，以改变在【预设置-建模】对话框中设置的默认值。