5.5 绘制草图高级曲线

所谓高级曲线，是指在使用SolidWorks设计的过程中不常用的曲线类型，包括矩形、槽口曲线、多边形、样条曲线、抛物线、交叉曲线、圆角、倒角和文本。

5.5.1 矩形

SolidWorks向用户提供了5种矩形绘制类型，包括边角矩形、中心矩形、3点边角矩形、3点中心矩形和平行四边形。

在命令管理器的【草图】工具栏上单击【矩形】按钮，指针由箭头形状变成。在属性管理器中显示【矩形】面板，但该面板【参数】选项组灰显，当绘制矩形后面板完全亮显，如图5-62所示。

通过该面板可以为绘制的矩形添加几何关系，【添加几何关系】选项组的选项如图5-63所示。还可以通过参数设置对矩形重定义，【参数】选项组的选项如图5-64所示。

【参数】选项组各选项含义如下：

●X坐标：矩形中4个顶点的X坐标值。

●Y坐标：矩形中4个顶点的Y坐标值。

●中心点X坐标：矩形中心点X坐标值。

●中心点Y坐标：矩形中心点Y坐标值。

在【矩形】面板的【矩形类型】选项组包含5种矩形绘制类型，如表5-3所示。

5.5.2 槽口曲线

槽口曲线工具是用来绘制机械零件中键槽特征的草图。SolidWorks向用户提供了4种槽口曲线绘制类型，包括直槽口、中心点槽口、3点圆弧槽口和中心点圆弧槽口等。

在命令管理器的【草图】工具栏上单击【直槽口】按钮，指针由箭头形状变成，且在属性管理器显示【槽口】面板，如图5-65所示。

【槽口】面板中包含4种槽口类型，【3点圆弧槽口】、【中心点圆弧槽口】类型的选项设置与【直槽口】、【中心点槽口】类型的选项设置（图5-65）不同，如图5-66所示。

【槽口】面板中各选项、按钮的含义如下：

●添加尺寸：选中此复选框，将显示槽口的长度和圆弧尺寸。

●中心到中心：以两个中心间的长度作为直槽口的长度尺寸。

●总长度：以槽口的总长度作为直槽口的长度尺寸。

●X坐标置中：槽口中心点的X坐标。

●Y坐标置中：槽口中心点的Y坐标。

●圆弧半径：槽口圆弧的半径。

●圆弧角度：槽口圆弧的角度。

●槽口宽度：槽口的宽度。

●槽口长度：槽口的长度。

1．直槽口

【直槽口】类型是以两个端点来绘制槽的。绘制过程如图5-67所示。

2．中心点槽口

【中心点槽口】类型是以中心点和槽口的一个端点来绘制槽的。绘制方法是，在图形区域指定某位置作为槽口的中心点，然后移动鼠标指定槽口的另一端点，在指定端点后再移动鼠标指定槽口宽度，如图5-68所示。

3．3点圆弧槽口

【3点圆弧槽口】类型是在圆弧上用3个点绘制圆弧槽口的。其绘制方法是，在图形区域单击，指定圆弧的起点，通过移动鼠标指定圆弧的终点并单击，接着移动鼠标指定圆弧的第三点再单击，最后移动鼠标指定槽口宽度，如图5-69所示。

4．中心点圆弧槽口

【中心点圆弧槽口】类型是用圆弧半径的中心点和两个端点绘制圆弧槽口的。其绘制方法是，在图形区域单击，指定圆弧的中心点，通过移动鼠标指定圆弧的半径和起点，接着通过移动鼠标指定槽口长度并单击，再移动鼠标指定槽口宽度并单击以生成槽口，如图5-70所示。

5.5.3 多边形

在【草图】工具栏中的【多边形】工具，是用来绘制圆的内切或外接正多边形的，边数在3～40之间。

在命令管理器的【草图】工具栏上单击【多边形】按钮；指针由箭头形状变成，且在属性管理器显示【多边形】面板，如图5-71所示。

【多边形】面板中各选项含义如下：

●边数：通过单击上调、下调按钮或输入值来设定多边形中的边数。

●内切圆：在多边形内显示内切圆以定义多边形的大小。圆为构造几何线。

●外接圆：在多边形外显示外接圆以定义多边形的大小。圆为构造几何线。

●X坐标置中：多边形的中心点在X坐标上的值。

●Y坐标置中：多边形的中心点在Y坐标上的值。

●圆直径：设定内切圆或外接圆的直径。

●角度：多边形的旋转角度。

●新多边形：单击此按钮以生成另外的坐标系。

绘制多边形，需要指定3个参数：中点、圆直径和角度。例如要绘制一个正三角形，首先在图形区域指定正三角形中点，然后拖动鼠标指定圆的直径，并旋转正三角形使其符合要求，如图5-72所示。

5.5.4 样条曲线

样条曲线是使用诸如通过点或根据极点的方式来定义的曲线，也是方程式驱动的曲线。SolidWorks向用户提供了两种样条曲线的生成和方法：多点样条曲线和方程式驱动的曲线。

1．多点样条曲线

通过使用【样条曲线】工具，用户可以绘制由两个或两个以上极点构成的样条曲线。

在命令管理器的【草图】工具栏上单击【样条曲线】按钮，指针由箭头形状变成，当绘制了样条曲线且双击鼠标后，在属性管理器显示【样条曲线】面板，如图5-73所示。

【样条曲线】面板中各选项含义如下：

●作为构造线：选中此复选框，绘制的曲线将作为参考曲线使用。

●显示曲率：选中此复选框，Property Manager将曲率检查梳形图添加到样条曲线，如图5-74所示。

●保持内部连续性：选中此复选框，曲率比例逐渐减小，如图5-75所示；取消选中此复选框，则曲率比例大幅度减小，如图5-76所示。

●样条曲线控制点数：在图形区域中高亮显示所选样条曲线点。

●X坐标：指定样条曲线起点的X坐标。

●Y坐标：指定样条曲线起点的Y坐标。

●曲率半径：在任何样条曲线点控制曲率半径。

●曲率：在曲率控制所添加的点处显示曲率度数。

●相切重量1：通过修改样条曲线点处的样条曲线曲率度数来控制左相切向量。

●相切重量2：通过修改样条曲线点处的样条曲线曲率度数来控制右相切向量。

●相切径向方向：通过修改相对于X、Y或Z轴的样条曲线倾斜角度来控制相切方向。

●相切驱动：当【相切重量】和【相切径向方向】选项被激活时，该复选框被激活，主要用于样条曲线的相切控制。

●重设此控标：单击此按钮，将所选样条曲线控标重返到其初始状态。

●重设所有控标：单击此按钮，将所有样条曲线控标重返到其初始状态。

●驰张样条曲线：如果拖动样条曲线控标使其不平滑，可单击此按钮以将形状重新参数化（平滑），如图5-78所示。【弛张样条曲线】命令可通过拖动控制多边形上的节点而重新使用。

●成比例：拖动端点时保留样条曲线形状。整个样条曲线会按比例调整大小。

2．方程式驱动曲线

方程式驱动曲线是通过定义曲线的方程式来绘制的曲线。用户可通过以下命令方式来执行【方程式驱动曲线】命令：

●在命令管理器的【草图】工具栏上单击【方程式驱动曲线】按钮。

●在【草图】工具栏上单击【方程式驱动曲线】按钮。

●在菜单栏执行【工具】|【草图绘制实体】|【方程式驱动曲线】命令。

执行【方程式驱动曲线】命令后，在属性管理器显示【方程式驱动曲线】面板。该面板中包括两种方程式驱动曲线的绘制类型：显性和参数性。【显性】类型的选项设置如图5-79所示。【参数性】类型的选项设置如图5-80所示。

在【参数】选项组中每个选项含义如下：

●输入方程式作为X的函数：定义曲线方程式，Y是X的函数。

●为方程式输入开始X值和结束X值：为方程式指定1的数值范围，其中1为起点，2为终点（例如，X1＝0，X2＝2*pi）。

●输入方程式作为t的函数、：定义曲线方程式，X、Y是t的函数。

●为方程式输入开始参数和结束参数：为方程式指定1和2的数值范围。

●选取以在曲线上锁定/解除锁定开始点位置：在曲线上锁定或解除锁定起点的位置。

●选取以在曲线上锁定/解除锁定结束点位置：在曲线上锁定或解除锁定终点的位置。

3．【显性】类型

【显性】类型是通过为范围的起点和终点定义X值、Y值沿X值的范围而计算。【显性】类型方程主要包括正弦函数、一次函数和二次函数。

例如在方程式文本框输入【2*sin（3*x＋pi/2）】，然后在X1文本框输入【-pi/2】，在X 1文本框中输入【pi/2】，单击【确定】按钮后生成正弦函数的方程式曲线，如图5-81所示。

4．【参数性】类型

【参数性】类型为范围的起点和终点定义T值。【参数性】类型方程包括阿基米德螺线、渐开线、螺旋线、圆周曲线，以及星形线、叶形曲线等。

用户可为X值定义方程式，并为Y值定义另一个方程式，两者方程式都沿T值范围求解。例如绘制阿基米德螺旋线，在【参数】选项组输入阿基米德螺旋线方程式（Xt＝10*（1＋t）*cos（t*2*pi）、Yt＝10*（1＋t）*sin（t*2*pi）、T1＝0、T2＝2）后，单击【确定】按钮后生成曲线，如图5-82所示。

5.5.5 绘制圆角

绘制圆角工具在两个草图曲线的交叉处剪裁掉角部，从而生成一个切线弧。此工具在二维和三维草图中均可使用。

用户可通过以下命令方式来执行【绘制圆角】命令：

●在命令管理器的【草图】工具栏上单击【绘制圆角】按钮。

●在主界面的【草图】工具栏上单击【绘制圆角】按钮。

●在菜单栏执行【工具】|【草图工具】|【绘制圆角】命令。

●在笔势指南中选择【绘制圆角】笔势。

执行【绘制圆角】命令后，在属性管理器显示【绘制圆角】面板，如图5-83所示。

【绘制圆角】面板中各选项含义如下：

●要圆角化的实体：当选取一个草图实体时，它出现在该列表框中。

●圆角参数：可在此数值框中输入值以控制圆角半径。

●保持拐角处的约束条件：如果顶点具有尺寸或几何关系，将保留虚拟交点。如果消除选择，且顶点具有尺寸或几何关系，将会询问用户是否想在生成圆角时删除这些几何关系。

●标注每个圆角的尺寸：将尺寸添加到每个圆角，当消除选定时，在圆角之间添加相等几何关系。

要绘制圆角，首先得绘制要圆角处理的草图曲线。例如要在矩形的一个顶点位置绘制出圆角曲线，选择的方法大致有两种：一种是选择矩形两条边，如图5-84所示。另一种则是选取矩形顶点，如图5-85所示。

5.5.6 绘制倒角

用户可以使用【绘制倒角】工具在草图曲线中绘制倒角。SolidWorks提供两种定义倒角参数类型：【角度距离】和【距离-距离】。

在命令管理器的【草图】工具栏上单击【绘制倒角】按钮，在属性管理器显示【绘制倒角】面板。【绘制倒角】面板的【倒角参数】选项组中包括【角度距离】和【距离-距离】两个单选按钮。【角度距离】参数选项如图5-86所示。【距离-距离】参数选项如图5-87所示。

两种参数选项设置中的选项含义如下：

●角度距离：将按角度参数和距离参数来定义倒角，如图5-88（a）所示。

●距离-距离：将按距离参数和距离参数来定义倒角，如图5-88（b）所示。

●相等距离：将按相等的距离来定义倒角，如图5-88（c）所示。

●距离1：设置【角度-距离】的距离参数。

●方向1角度：设置【角度-距离】的角度参数。

●距离1：设置【距离-距离】的距离1参数。

●距离2：设置【距离-距离】的距离2参数。

与绘制倒圆的方法一样，绘制倒角也可以通过选择边或选取顶点来完成。

动手操作——绘制轴承座草图

本例将要完成轴承座的图形绘制，完成后如图5-89所示。

操作步骤：

01 新建零件文件。

02 在【草图】工具栏中单击【草图绘制】按钮，选择【上视基准面】作为绘图平面，单击【圆】按钮，以坐标原点为圆心，绘制两个同心圆，如图5-90所示。

03 单击【智能尺寸】按钮，分别标注两个圆的直径为25mm、40mm。标注方法为：激活【智能尺寸】命令后，单击圆弧，即可预览出标注箭头，往外移动光标，在合适位置单击以放置尺寸，系统自动弹出【修改】对话框，在文本框中输入相应的值即可完成尺寸标注，如图5-91所示。

04 绘制矩形。单击【矩形】按钮，采用【矩形】下拉菜单中的边角矩形，在同心圆的下方绘制一个矩形，如图5-92所示。

05 单击【草图】工具栏中的【智能尺寸】按钮，标注矩形的外形尺寸：长为100mm，宽为15mm；位置尺寸：以矩形左下角顶点为参考，相对于坐标原点X向间距为20mm，Y向间距为55mm，如图5-93所示。

06 绘制圆弧。在【草图】工具栏中单击【圆】按钮，在弹出的【圆弧】对话框中选择【三点圆弧】类型，然后依次在同心圆的外圆、矩形左上角顶点，以及该两点之间的右边区域单击，创建一段圆弧，如图5-94所示。

07 添加几何关系。按住【Ctrl】键，依次选择圆弧和同心圆的外圆，在弹出的【属性】面板中单击【相切】按钮，单击【确定】按钮，完成圆弧段与同心圆的外圆相切的几何关系，如图5-95所示。

08 单击【草图】工具栏中的【智能尺寸】按钮，标注3点圆弧的直径为R16，如图5-96所示。

09 同理，利用3点圆弧创建其余两条圆弧，如图5-97所示。

10 添加几何关系。按住【Ctrl】键，依次选择圆弧和同心圆的外圆，在弹出的【属性】面板中单击【相切】按钮，添加上圆弧段与圆相切的几何关系。同理，添加两个圆弧段、下圆弧段与矩形上边相切的关系，完成后如图5-98所示。

11 标注尺寸。单击【草图】工具栏中的【智能尺寸】按钮，对两段圆弧进行尺寸标注，完成后如图5-99所示。

12 绘制矩形槽。单击【草图】工具栏中的【矩形】按钮，选择边角矩形，在矩形的内部绘制一个矩形，且所绘制的矩形与原有矩形下边线重合，如图5-100所示。

13 尺寸标注。单击【草图】工具栏中的【智能尺寸】按钮，对所绘制的矩形进行形状和位置尺寸标注，完成后如图5-101所示。

14 剪裁。单击【草图】工具栏中的【剪裁】按钮，在弹出的【剪裁】面板中使用强劲剪裁。移动光标至图形区域，按住左键在待剪裁图元上划过，即可完成剪裁，如图5-102所示。

15 至此，轴承座草图已经完成。单击【保存】按钮，将草图保存在文件所在目录。

5.5.7 文字

用户可以使用【文字】工具在任何连续的曲线或边线组上（包括零件面上由直线、圆弧、或样条曲线组成的圆或轮廓）绘制文字，并且拉伸或剪切文字以创建实体特征。

在命令管理器的【草图】工具栏上单击【文字】按钮，在属性管理器显示【草图文字】面板，如图5-103所示。

【草图文字】面板中各选项含义如下：

●曲线：选择边线、曲线、草图及草图段。所选对象的名称显示在列表框中，文字沿对象出现。

●文字：在【文字】文本框中输入字体，可以切换键盘语法输入中文。

●链接到属性：将草图文字链接到自定义属性。

●加粗、倾斜、旋转转：将选择的文字加粗、倾斜、旋转，如图5-104所示。

●左对齐、居中、右对齐、两端对齐：使文字沿参照对象左对齐、居中、右对齐、两端对齐，如图5-105所示。

●竖直翻转、水平翻转：使文字沿参照对象竖直翻转、水平翻转，如图5-106所示。

●宽度因子：文字宽度比例。仅当取消选中【使用文档字体】复选框时才可用。

●间距：设置文字字体间距比例。仅当取消选中【使用文档字体】复选框时才可用。

●使用文档字体：使用用户默认输入的字体。

●字体：单击此按钮，可以打开【选择字体】对话框，以此设置自定义的字体样式和大小等，如图5-107所示。

在默认情况下，绘制的文字是以坐标原点为对齐参照的，因此在【草图文字】面板中文字对齐方式的按钮、翻转按钮都将灰显，如图5-108所示。