- UG NX 5.0一册通
- 杜立彬等编著
- 6404字
- 2024-10-29 21:40:17
2.1 常用工具
UG系统中许多命令都涉及一些基本工具，如点构造器、矢量构造器、类选择器、坐标系构造器和平面工具等。为方便学习和查找，这里先集中介绍这些工具，读者应熟练掌握这部分内容。
2.1.1 点构造器
在三维建模过程中，一项必不可少的任务是确定模型的尺寸与位置。而点构造器就是用来确定三维空间位置的一个基础和通用的工具。
点构造器实际上是一个对话框，常常是根据建模的需要自动出现的。当然，点构造器也可以独立使用，直接创建一些独立的点对象。
本书以直接创建独立的点对象为例进行介绍。需要说明的是不管以哪种方式使用点构造器，其对话框及功能都是一样的。点构造器的对话框及其选项功能如图2-1所示。
图2-1 【点】对话框
分别在X、Y、Z文本框中输入坐标值，单击 
按钮，则系统接受指定的点。
使用此种方式时，【设置】选项菜单中不勾选【关联】复选框。当选用工作坐标系时，坐标文本框的标志为“XC、YC、ZC”；当选用绝对坐标系时，坐标文本框的标志则为“X、Y、Z”。
捕捉点方法
系统一共提供了12种点的捕捉方式，如图2-2所示，下面分别介绍。
图2-2 点的类型下拉列表框
（1） 
（自动判断的点）：根据光标点所处位置不同，自动推测出所要选取的点，所采用的点捕捉方式包括光标位置、存在点、端点、控制点、交点、中心点、角度及象限点。
这种方法在单选对象时特别方便，但在同一位置存在多种点的情况下，很难控制点，此时建议选择其他方式。
（2） 
（光标位置）：在光标位置指定一个点位置。
用光标位置指定点时，所确定的点位于坐标系的工作平面（XC-YC）内，即确定点的Z坐标值为0。
（3） 
（现有点）：在某个现有点上构造点，或通过选择某个现有点规定一个新点的位置。
（4） 
（端点）：在已存在的直线、圆弧、二次曲线或其他曲线的端点位置指定一个点的位置。
使用端点方法定点时，根据选择对象的位置不同，所取得的端点位置也不一样，一般取最靠近选择位置端的端点。
（5） 
（控制点）：在曲线的控制点上构造一个点或规定新点的位置。
控制点与曲线的类型有关，可以是直线的中点或端点，开口圆弧的端点、中点或中心点，二次曲线的端点，样条曲线的定义点或控制点等。
（6） 
（交点）：在两段曲线的交点上、一曲线和一曲面或一平面的交点上创建一个点或规定新点的位置。若两者的交点多于一个，则系统在最靠近第二对象处创建一个点或规定新点的位置；若两段平行曲线并未实际相交，则系统会选取两者延长线上的相交点；若选取的两段空间曲线并未实际相交，则系统在最靠近第一对象处创建一个点或规定新点的位置。
（7） 
（圆弧中心/椭圆中心/球心）：在所选取圆弧、椭圆或球的中心处创建一个点或规定新点的位置。
（8） 
（圆弧/椭圆上的角度）：在与坐标轴XC正向成一定角度（沿逆时针方向）的圆弧/椭圆弧上构造一个点或规定新点的位置。
（9） 
（象限点）：在圆弧或椭圆弧的四分点处创建一个点或规定新点的位置。所选取的四分点是离光标选择球最近的那个四分点。
（10） 
（点在曲线/边上）：在离光标最近的曲线/边缘上构造一个点或规定新点的位置。
（11） 
（面上的点）：在离光标最近的曲面/表面上构造一个点或规定新点的位置。
（12） 
（两点之间）：在两个现有的点之间规定一个新点的位置。
要使用以上各种方式捕捉点，首先单击各按钮激活相应方式，然后选择要捕捉点的对象，系统会自动按相应方式生成点。
【例2-1】 利用角度点捕捉方式创建点。
要求在圆上确定一个点，使其与圆心的连线和XC轴成50°，效果如图2-3所示。
图2-3 要创建的点
操作步骤如下。
01 在草图平面中绘制一个直径50mm的圆。
02 选择【点】对话框的【类型】下拉列表框中的选项 （圆弧/椭圆上的角度），在工作区域中选中该圆，【点】对话框将自动显示一个角度输入区域，如图2-4所示。
图2-4 【点】对话框显示输入角度
03 在角度输入区域中输入角度50，单击 按钮，则确定如图2-3所示的点。
【例2-2】 利用圆弧中心捕捉方式创建点。
操作步骤如下。
01 在草图平面中绘制一个直径50mm的圆，如图2-5所示。
图2-5 绘制一个圆
02 选择【点】对话框中的选项 ，如图2-6所示。
图2-6 【点】对话框
03 在工作区域中选中该圆，【点】对话框将自动在该圆的中心创建一个新点，如图2-7所示。
图2-7 生成圆心点
04 单击 按钮，完成新点的创建。
2.1.2 矢量构造器
很多建模操作都要用到矢量，用以确定特征或对象的方位，如圆柱体或圆锥体的轴线方向、拉伸特征的拉伸方向、旋转扫描特征的旋转轴线、曲线投影的投影方向、拔斜度方向，等等。要确定这些矢量，都离不开矢量构造器。
矢量构造器用于构造一个单位矢量，矢量的各坐标分量只用于确定矢量的方向，其幅值大小和矢量的原点不保留。
一旦构造了一个矢量，在图形显示窗口中将显示一个临时的矢量符号。通常操作结束后该矢量符号即消失，也可利用视图刷新功能消除其显示。
矢量构造器的所有功能都体现在如图2-8所示的对话框中，下面分别予以介绍。
图2-8 【矢量】对话框
用户可以应用以下15种方式直接构造一个矢量，如图2-9所示。
图2-9 【类型】下拉列表框
（1） 
（自动判断的矢量）
根据选择的几何对象不同，自动推测一种方法定义一个矢量，推测出来的方法可能是表面法线、曲线切线、平面法线或基础轴等。
（2） 
（两点）
选择空间两点来确定一个矢量，其方向由第一点指向第二点。
（3） 
（与XC成一角度）
在XC-YC平面上构造与XC轴成一定角度的矢量。
（4） 
（边缘/曲线矢量）
沿边界/曲线起始点处的切线构造一个矢量。
（5） 
（在曲线矢量上）
以曲线某一点位置上的切向矢量为要构造的矢量。
（6） 
（面的法向）
构造与平面法线或圆柱面轴线平行的矢量。
（7） 
（平面法向）
构造与基准平面法线平行的矢量。
（8） 
（基准轴）
构造与基准轴平行的矢量。
（9） 
（XC轴）
构造与坐标系X轴平行的矢量。
（10） 
（YC轴）
构造与坐标系Y轴平行的矢量。
（11） 
（ZC轴）
构造与坐标系Z轴平行的矢量。
（12） 
（XC负轴）
构造与坐标系X负轴平行的矢量。
（13） 
（YC负轴）
构造与坐标系Y负轴平行的矢量。
（14） 
（ZC负轴）
构造与坐标系Z负轴平行的矢量。
（15） 
（按系数）
按系数实际上是UG以往版本中的输入坐标分量方式。用户除了采用以上介绍的方式直接使用已有矢量构造新矢量外，还可以通过在【矢量】对话框的文本框内输入坐标分量值，来构造一个矢量。
此时，有两种坐标系可供选择。
（1）笛卡儿坐标系
矢量坐标分量为沿直角坐标系的三个坐标轴方向的分量值（I,J,K），如图2-10所示。
图2-10 笛卡儿坐标系
（2）球形坐标系
矢量坐标分量为球形坐标系的两个角度值（Phi,Theta），Phi是矢量与Z轴之间的夹角，Theta是在XC-YC平面内与XC轴之间的方位角，如图2-11所示。
图2-11 球形坐标系
此外，还需要进一步说明的是，在【矢量】对话框下端有一个图标按钮 
，其作用是切换矢量方向。单击该按钮，即可在多个可选择的矢量之间切换。
2.1.3 分类选择
在UG NX 5.0建模过程中，经常需要选择对象。所有选择对象的操作都集中在选择杆上。单击选择杆中的 
图标，可打开如图2-12所示的【常规选择过滤器】对话框。
图2-12 【常规选择过滤器】对话框
该对话框中各参数的意义如下所述。
1.细节过滤
在【常规选择过滤器】对话框中，单击【细节过滤】选项，可打开【细节过滤】对话框。系统提供了4种直接的过滤方式，即类型、详细类型、图层和显示属性。
● 类型：按对象类型过滤，即只能选择指定类型的对象。在选择 
选项卡后，【细节过滤】对话框如图2-13所示，类型的种类可以在列表框中选择。
图2-13 【细节过滤】对话框1
● 详细类型：按对象的详细类型过滤，即能选择一定类型的对象。在选择 
选项卡后，【细节过滤】对话框如图2-14所示，类型的种类可以在列表框中选择。
图2-14 【细节过滤】对话框2
● 图层：按对象所在图层进行过滤，即只能选择指定层的对象。在选择 
选项卡后，【细节过滤】对话框如图2-15所示，在对话框中选择需要的层即可。
图2-15 【细节过滤】对话框3
● 显示属性：选择 
选项卡后，【细节过滤】对话框如图2-16所示，上面显示了用于过滤对象的所有其他属性。
图2-16 【细节过滤】对话框4
2.颜色过滤器
在【常规选择过滤器】对话框中，选择【颜色过滤器】选项，弹出如图2-17所示的【颜色】对话框。用户可按对象的颜色进行过滤，即只能选择指定颜色的对象。
图2-17 【颜色】对话框
2.1.4 坐标系构造器
用户利用坐标系构造器可以构造一个新的坐标系。
选择【格式】|【WCS】|【定向】命令，弹出如图2-18所示的对话框。在该对话框中，列出了构造新坐标系的所有方法，如图2-19所示，下面分别予以介绍。
图2-18 【CSYS】对话框
图2-19 【类型】列表框
（1） 
（自动判断）：通过选择的对象或输入坐标分量值来构造一个坐标系。该种方法较少使用。
（2） 
（原点，X点，Y点）：依次指定三个点，第一个点作为坐标系的原点，从第一点到第二点的矢量作为坐标系的X轴，第一点到第三点的矢量作为坐标系的Y轴。
（3） 
（X轴，Y轴）：依次指定两条相交的直线或实体边缘线，把两条线的交点作为坐标系的原点，第一条直线作为X轴，第二直线作为Y轴。
（4） 
（X轴，Y轴，原点）：依次指定第一条直线、第二条直线，并把另外构造的点作为坐标系的原点，通过原点与第一条直线平行的矢量作为坐标系的X轴，通过原点与X轴垂直并且与指定的两条直线确定的平面相平行的直线作为Y轴。
（5） 
（Z轴，X点）：依次指定一条直线和一点，把指定的直线作为Z轴，通过指定点与指定直线相垂直的直线作为坐标系的X轴，两轴交点作为坐标系的原点。
（6） 
（对象的CSYS）：指定一个平面图形对象（如圆、圆弧、椭圆、椭圆弧、二次曲线、平面或平面工程图），把该对象所在的平面作为新坐标系的XC-YC平面，该对象的关键特征点（如圆、椭圆的中心，二次曲线的顶点，或者平面的起始点等）作为坐标系的原点。
（7） 
（点，垂直于曲线）：首先指定一条曲线，接着指定一个点，过指定点与指定直线相垂直的假想线为新坐标系的Y轴，垂足为坐标系的原点，曲线在该垂足处的切线为新坐标系的Z轴，X轴根据右手螺旋法则确定。
（8） 
（平面和矢量）：首先指定一个平面，接着指定一个矢量，把指定矢量与指定平面的交点作为新坐标系的原点，指定平面的法向量作为新坐标系的X轴，指定矢量在指定平面上的投影作为新坐标系的Y轴。
（9） 
（三平面）：依次选择三个平面，把三个平面的交点作为新坐标系的原点，第一个平面的法向量作为新坐标系的X轴，第一个平面与第二个平面的交线作为新坐标系的Z轴。
（10） 
（绝对CSYS）：构造一个与绝对坐标系重合的新坐标系。
（11） 
（当前视图的CSYS）：以当前视图的中心为新坐标系的原点，图形窗口水平向右方向为新坐标系的X轴，图形窗口竖直向上方向为新坐标系的Y轴。
（12） 
（偏置CSYS）：首先指定一个已经存在的坐标系，然后在文本框内输入三坐标方向偏置量（X-增量，Y-增量，Z-增量），以此确定新坐标系的原点。
注意
所有方法构造的坐标系都遵循右手螺旋法则。
2.1.5 平面
在UG建模过程中，经常需要构造一个平面。选择【插入】|【基准/点】|【基准平面】命令，将会弹出如图2-20所示的【平面】对话框。
图2-20 【平面】对话框
该对话框提供了14种构造平面的方法，如图2-21所示，下面分别予以介绍。
图2-21 【类型】列表框
（1） 
（自动判断）
根据选择对象的不同，自动判断一种方法定义一个平面。
（2） 
（成一角度）
选择该选项后，【平面】对话框出现【角度】选项如图2-22所示。依次选择参考平面和通过轴线后，选择角度选项在文本框中并输入角度值，即可构造一个新的平面。该平面与参考平面成一定角度，并通过所选参考轴。
图2-22 【角度】选项
（3） 
（按某一距离）
选择该选项后，【平面】对话框中出现【偏置】选项，如图2-23所示。选择任何一种方法指定参考平面后，在文本框中输入偏置距离及平面数量，即可构造一个或多个新平面。新构造的平面与参考平面平行并相距指定的偏置量。
图2-23 【偏置】选项
（4） 
中位面（Bisector）
选择该选项后，【平面】对话框中出现的选项如图2-24所示。按提示依次选择两个互相平行的平面作为第一参考平面和第二参考平面后，将构造一个平面，位于两个参考平面中间，即二参考平面的中位面。
图2-24 选择平面对象选项
（5） 
（曲线和点）
选择该选项后，【平面】对话框中的选项如图2-25所示。【子类型】下拉列表框中列出了5种曲线和点构造平面的方式：一点、两点、三点、点和曲线/轴、点和平面，如图2-26所示。选择其中一种子类型，并按提示依次选择需要的参考点、曲线及平面，即可构造出相应的平面。
图2-25 曲线和点选项
图2-26 曲线和点子类型选项列表
【例2-3】 利用两点构造平面。
操作步骤如下。
01 绘制实体，如图2-27所示。
图2-27 构造一实体模型
02 选择【插入】|【基准/点】|【基准平面】命令，打开【平面】对话框，如图2-28所示。
图2-28 【平面】对话框
03 在【类型】下拉列表框中选择【曲线和点】选项，继续在【子类型】下拉列表框中选择【两点】选项，则对话框变成如图2-29所示的样式。
图2-29 指定参考点
04 依次选择两点作为参考点，即构造出过其中一点，并垂直于二点连线的平面，如图2-30所示。
图2-30 构造出新的平面
05 单击 按钮，完成平面的创建。
（6） 
（两直线）
选择该选项后，【平面】对话框中的选项如图2-31所示。可依次选择两条直线来构造一个平面。如果这两条直线相互平行，则所构造的平面通过这两条直线；如果不平行，则平面通过第一条直线，且与第二条直线平行。
图2-31 指定两条直线
（7） 
（在点、线或面上与面相切）
单击该选项后，【平面】对话框中的选项如图2-32所示。【子类型】下拉列表框中列出了5种面相切构造平面的方式：一个面、通过点、通过线、两个面、与平面夹角，如图2-33所示。选择其中一种子类型，并按提示依次选择需要的参考点、曲线及平面，即可构造出相应的平面。
图2-32 【面相切】选项
图2-33 【子类型】选项列表
【例2-4】 利用通过点与面相切的方式构造平面。
操作步骤如下。
01 绘制实体，如图2-27所示。
02 选择【插入】|【基准/点】|【基准平面】命令，打开【平面】对话框，如图2-28所示。
03 在【类型】下拉列表框中选择【在点、线或面上与面相切】选项，继续在【子类型】下拉列表框中选择【通过点】选项，则对话框变成如图2-34所示的样式。
图2-34 【通过点】选项
04 依次指定一个表面和一个点，则新构造的平面通过指定点并与指定表面相切。同指定的表面相切的平面可能不止一个，这时系统会显示所有可能平面的法向矢量，用户还需要进一步选择适合的法向矢量。
05 单击 按钮，完成平面的创建，如图2-35所示。
图2-35 创建点与面相切平面
（8） 
（通过对象）
单击该选项后，【平面】对话框中的选项如图2-36所示。任意指定一个对象，则系统自动判断并构造一个通过该对象的平面。注意，不得选取直线对象。
图2-36 选择通过对象
（9） 
（系数）
利用平面方程aX+bY+cZ=d（a、b、c、d为系数）来构造一个平面。
单击该选项后弹出如图2-37所示的【方程系数设置】对话框，在各系数后的文本框中输入对应数值，单击 按钮即可。如果输入的系数可以确定一个平面，则系统弹出【点】对话框，要求用户指定一点来确定平面的显示位置（由指定点向光标所在视图投影的射线与新建平面的交点即为显示位置）；如果输入的系数不能确定一个平面，则系统显示出错信息。
图2-37 方程系数设置对话框
（10） 
（点和方向）
单击该选项后，【平面】对话框中的选项如图2-38所示。依次指定一个点和矢量方向，则系统构造一个平面，通过该指定点，且法向为指定的矢量方向。也可以通过单击反向按钮 
，改变其法向方向。
图2-38 【点和方向】选项
（11） 
（在曲线上）
单击该选项后，【平面】对话框中的选项如图2-39所示。首先选择一条曲线，然后在曲线上选择一点，则系统构造一个通过该点并垂直于指定曲线的平面。
图2-39 【在曲线上】选项
（12）主平面
利用工作坐标系构造新平面。
在【平面】对话框的【类型】下拉列表框中有三个选项与工作坐标平面有关。它们的意义如下所述。
● YC-ZC平面 
：利用当前工作坐标系的YC-ZC平面构造一个新平面。该功能与坐标系平面方法相同。
● ZC-XC平面 
：利用当前工作坐标系的ZC-XC平面构造一个新平面。
● XC-YC平面 
：利用当前工作坐标系的XC-YC平面构造一个新平面。
选择以上三个选项时，【平面】对话框中将出现一个偏置距离文本框。在该文本框中输入偏置距离，如图2-40所示，则生成的新平面与选定的平面（YC-ZC平面 
、ZC-XC平面 或XC-YC平面 ）相距指定距离。
图2-40 设置偏置距离