第3章草图设计2013

1、武汉大学水利水电学院研究生专业必修课程系列第第3 3章章草图设计草图设计3.1 3.1 草图设计的环境草图设计的环境3.2 3.2 绘制图形绘制图形3.3 3.3 图形编辑图形编辑3.4 3.4 约束控制约束控制武汉大学水利水电学院研究生专业必修课程系列3.1草图设计的环境草图设计的环境 草图设计是创建三维的模型或曲面的基础。在草图草图设计是创建三维的模型或曲面的基础。在草图基础上，可以用多种方法创建三维模型，如图基础上，可以用多种方法创建三维模型，如图3-1所所示。草图设计通过草图编辑器实现。示。草图设计通过草图编辑器实现。图图3-13-1在草图基础上创建的三维模型在草图基础上创建的三维模型

2、武汉大学水利水电学院研究生专业必修课程系列3.1.1进入和退出草图设计的环境进入和退出草图设计的环境 启动启动CATIA之后，选择菜单之后，选择菜单开始开始机械设计机械设计 零零件设计件设计，输入新零件的名称，进入零件设计的环境。，输入新零件的名称，进入零件设计的环境。选取一个绘图平面之后单击选取一个绘图平面之后单击草图编辑器草图编辑器工具栏的图工具栏的图标标 ，即可进入图，即可进入图3-2所示的草图设计的环境。所示的草图设计的环境。 也可以选择菜单也可以选择菜单开始开始 机械设计机械设计 草图编辑器草图编辑器，选取一个绘图平面之后进入草图设计的环境。选取一个绘图平面之后进入草图设计的环境。

3、绘图平面可以是坐标平面、基准面或属于形体的平绘图平面可以是坐标平面、基准面或属于形体的平面。新作业开始时只能通过特征树或三维坐标平面面。新作业开始时只能通过特征树或三维坐标平面 选择一个绘图平面。选择一个绘图平面。 退出草图设计环境需要单击退出草图设计环境需要单击草图编辑器草图编辑器工具栏的工具栏的图图标标 ，返回到零件设计的环境。，返回到零件设计的环境。 武汉大学水利水电学院研究生专业必修课程系列图图3-23-2草图设计的环境草图设计的环境武汉大学水利水电学院研究生专业必修课程系列3.1.2设置草图设计的工作环境设置草图设计的工作环境 初始的草图设计的工作环境如图初始的草图设计的工作环境如图

4、3-2所示，可以根据需要设置所示，可以根据需要设置新的草图设计的工作环境。选择菜单新的草图设计的工作环境。选择菜单工具工具选项选项，弹出，弹出选项选项对对话框。在该对话框话框。在该对话框的目录树上选择节的目录树上选择节点点草图编辑器草图编辑器，显，显示了图示了图3-3所示的所示的草草图编辑器图编辑器选项卡。选项卡。 图图3-3 3-3 草图编辑器草图编辑器选项卡选项卡武汉大学水利水电学院研究生专业必修课程系列该选项卡中一些别复选框的功能如下该选项卡中一些别复选框的功能如下 显示：切换网格的显示状态。显示：切换网格的显示状态。 捕捉点：切换网格约束的开捕捉点：切换网格约束的开/关状态。关状态。

5、允许变形：可以设置水平和垂直方向不同允许变形：可以设置水平和垂直方向不同的网格间距。通过的网格间距。通过原始间距原始间距编辑框设置的网格编辑框设置的网格用细线表示。通过用细线表示。通过刻度刻度编辑框设置的刻度用点编辑框设置的刻度用点线表示。原始间距和刻度的关系如图线表示。原始间距和刻度的关系如图3-4所示。所示。如果按照图如果按照图3-3的设置的设置,作图区将布满如图作图区将布满如图3-4所示所示的网格。若选中所示所示的网格。若选中捕捉点捕捉点复选框复选框,则光标只能停留在网格的其中一个格点上。则光标只能停留在网格的其中一个格点上。 光标坐标的可视化：若关闭该复选框，则不显示光标指定点时的坐标

6、，光标坐标的可视化：若关闭该复选框，则不显示光标指定点时的坐标，如图如图3-4所示的所示的50和和25。 创建圆心和椭圆中心：若关闭该复选框，则创建圆和椭圆时，不包括圆创建圆心和椭圆中心：若关闭该复选框，则创建圆和椭圆时，不包括圆和椭圆的中心点。和椭圆的中心点。 允许直接操作：若关闭该复选框，则不能直接用光标拖动图形对象。允许直接操作：若关闭该复选框，则不能直接用光标拖动图形对象。图图3-43-4原始间距和刻度的关系原始间距和刻度的关系武汉大学水利水电学院研究生专业必修课程系列3.1.3 草图工具草图工具工具栏工具栏 草图工具草图工具工具栏是绘制和编辑草图的重要工具，它工具栏是绘制和编辑草图的

7、重要工具，它外观如图外观如图3-5所示。前所示。前5个图标用于控制作图环境个图标用于控制作图环境,它们它们的位置是固定的。在未调用命令时，只有这些图标。的位置是固定的。在未调用命令时，只有这些图标。当调用绘制或编辑的命令时，其后面依次增加了有关当调用绘制或编辑的命令时，其后面依次增加了有关该命令的选择项、简单的提示和当前的数据。增加的该命令的选择项、简单的提示和当前的数据。增加的内容不仅和当前的命令相关，而且随着命令的执行而内容不仅和当前的命令相关，而且随着命令的执行而更新。更新。图图3-5 3-5 草图工具草图工具工具栏工具栏武汉大学水利水电学院研究生专业必修课程系列3.2绘制图形绘制图形

8、选择菜单选择菜单插入插入 轮廓轮廓，即可出现图，即可出现图3-6所示的的有关绘制图形的菜单，从所示的的有关绘制图形的菜单，从中选取绘制图形的菜单项，或者单击图中选取绘制图形的菜单项，或者单击图3-7所示的所示的轮廓轮廓工具栏的图标，即可工具栏的图标，即可绘制所选的图形对象。绘制所选的图形对象。 图图3-63-6绘制图形的菜单绘制图形的菜单图图3-7 3-7 轮廓轮廓工具栏工具栏武汉大学水利水电学院研究生专业必修课程系列3.2.1 绘制轮廓线绘制轮廓线 轮廓线是由若干直线段和圆弧段组成的轮廓线是由若干直线段和圆弧段组成的图形对象。例如绘制图图形对象。例如绘制图3-8所示的图形的操所示的图形的操作

9、过程如下。作过程如下。（1）单击图标）单击图标 ，显示网格。单击图标，显示网格。单击图标 ，打开网格捕捉方式。，打开网格捕捉方式。（2）单击图标）单击图标 ，提示区出现，提示区出现单击或选择轮廓线的起点单击或选择轮廓线的起点的提的提示。示。草图工具草图工具工具栏扩展为图工具栏扩展为图3-9所示的状态。所示的状态。图图3-93-9确定直线段的起点时的确定直线段的起点时的草图工具草图工具工具栏工具栏 草图工具草图工具工具栏增加了绘制直线段的图标工具栏增加了绘制直线段的图标 、沿前一段相切、沿前一段相切的方向绘制圆弧的图标的方向绘制圆弧的图标 和和3点绘制圆弧段的图标点绘制圆弧段的图标 。图标。图标

10、 为橙色显示，表示将要绘制直线段。为橙色显示，表示将要绘制直线段。H和和 V文本框显示的是文本框显示的是光标的当前光标的当前X和和Y的坐标。的坐标。 图图3-8 3-8 绘制轮廓线绘制轮廓线武汉大学水利水电学院研究生专业必修课程系列 （4）单击）单击P2点的位置，绘制了图形的底边。点的位置，绘制了图形的底边。草图工具草图工具工具栏工具栏显示的状态与图显示的状态与图3-10相同。相同。 （5）单击图标）单击图标 ，该图标橙色显示，表示将要绘制与前一段，该图标橙色显示，表示将要绘制与前一段直线相切的圆弧。直线相切的圆弧。草图工具草图工具工具栏显示为图工具栏显示为图3-11所示的状态。所示的状态。

11、（6）移动鼠标，）移动鼠标，H、V和和R文本框显示数据随之更新。单击文本框显示数据随之更新。单击P3点的位置，绘制了图形的右圆弧。点的位置，绘制了图形的右圆弧。草图工具草图工具工具栏显示的状态工具栏显示的状态与图与图3-10相同。图标相同。图标 自动改变为橙色显示自动改变为橙色显示,表示将要绘制直表示将要绘制直线段。线段。 图图3-113-11确定相切的圆弧终点的确定相切的圆弧终点的”草图工具草图工具”工具栏工具栏武汉大学水利水电学院研究生专业必修课程系列 （7）单击）单击P4点的位置，绘制了图形的顶边。点的位置，绘制了图形的顶边。草图工草图工具具工具栏显示的状态与图工具栏显示的状态与图3-1

12、0相同。相同。 （8）单击图标）单击图标 ，草图工具草图工具工具栏的显示状态与工具栏的显示状态与图图3-11相同。相同。 （9）单击）单击P1点的位置，绘制了图形的左圆弧。由于点的位置，绘制了图形的左圆弧。由于该点与该轮廓线的起点重合，该命令结束，得到了图该点与该轮廓线的起点重合，该命令结束，得到了图3-8所示的图形。所示的图形。 轮廓线的段数没有限制，若再次单击图标轮廓线的段数没有限制，若再次单击图标 或者或者双击左键，将结束绘制轮廓线；若首尾两点重合，将双击左键，将结束绘制轮廓线；若首尾两点重合，将自动结束绘制轮廓线。除了用光标确定点的位置之自动结束绘制轮廓线。除了用光标确定点的位置之外，

13、还可通过外，还可通过草图工具草图工具编辑框键入数据。编辑框键入数据。 武汉大学水利水电学院研究生专业必修课程系列3.2.2绘制特定的图形绘制特定的图形 单击图标单击图标 ，弹出含有特定图形的工具栏：，弹出含有特定图形的工具栏： 1. 绘制水平方向的矩形绘制水平方向的矩形 单击该图标，提示区出现单击该图标，提示区出现选择或单击第一点创建矩形选择或单击第一点创建矩形的提的提示，示，草图工具草图工具工具栏扩展为图工具栏扩展为图3-12所示的状态。所示的状态。图图3-123-12确定矩形第一个角点时的确定矩形第一个角点时的草图工具草图工具工具栏工具栏（1）两对角点确定矩形）两对角点确定矩形 输入一个点

14、之后，输入一个点之后，草图工具草图工具工具栏也随之改变为图工具栏也随之改变为图3-13所示所示的确定矩形第二个角点的状态。再输入一个不在同一水平或垂的确定矩形第二个角点的状态。再输入一个不在同一水平或垂直线上的点，即可得到该矩形。直线上的点，即可得到该矩形。武汉大学水利水电学院研究生专业必修课程系列（2）一个点、矩形的宽度和高度确定矩形）一个点、矩形的宽度和高度确定矩形 输入一个点之后，在图输入一个点之后，在图3-13所示工具栏的所示工具栏的宽度宽度和和高度文本高度文本框分别键入矩形的宽度和高度，即可得到该矩形。宽度和高框分别键入矩形的宽度和高度，即可得到该矩形。宽度和高度的数值可以是负数，表

15、示沿坐标轴的反方向。度的数值可以是负数，表示沿坐标轴的反方向。 图图3-133-13确定矩形第二个角点的确定矩形第二个角点的“草图工具草图工具”工具栏工具栏武汉大学水利水电学院研究生专业必修课程系列2. 绘制任意方向的矩形绘制任意方向的矩形 单击该图标，提示区出现单击该图标，提示区出现选择一个点或单击以定位起点选择一个点或单击以定位起点的提的提示，示，草图工具草图工具工具栏扩展为图工具栏扩展为图3-14所示的状态。所示的状态。图图3-143-14确定任意方向的矩形的第一个角点的确定任意方向的矩形的第一个角点的草图工具草图工具工具栏工具栏 单击图单击图3-15所示的所示的P1点的位置，点的位置，

16、草图工具草图工具工具栏显示为图工具栏显示为图3-16所示的状态。所示的状态。 (a) (b) (c)图图3-153-15绘制任意方向的矩形绘制任意方向的矩形武汉大学水利水电学院研究生专业必修课程系列图图3-163-16确定任意矩形参数时的确定任意矩形参数时的草图工具草图工具工具栏工具栏 （1）三点确定任意方向的矩形）三点确定任意方向的矩形 已输入的第一角点已输入的第一角点P1确定了矩形的位置，第二角点确定了矩形的位置，第二角点P2与第一与第一角点角点P1确定了矩形的一条边，第三角点确定了矩形的一条边，第三角点P3确定了整个矩形，见确定了整个矩形，见图图3-15（a）。）。 （2）第一角点、第二

17、角点和高度确定任意方向的矩形）第一角点、第二角点和高度确定任意方向的矩形 已输入的第一角点已输入的第一角点P1确定了矩形的位置，第二角点确定了矩形的位置，第二角点P2与第一与第一角点角点P1确定了矩形的一条边，在随后的确定了矩形的一条边，在随后的草图工具草图工具工具栏的高度工具栏的高度框填写高度即可确定这个矩形，见图框填写高度即可确定这个矩形，见图3-15（b）。注意，沿着）。注意，沿着P1P2方向的左侧为高度的正方向。方向的左侧为高度的正方向。 （3）第一角点、宽度、角度和高度确定任意方向的矩形）第一角点、宽度、角度和高度确定任意方向的矩形 已输入的第一角点已输入的第一角点P1确定了矩形的位

18、置确定了矩形的位置,如果填写了矩形的宽如果填写了矩形的宽度度W和角度和角度A,还需输入矩形的高度或另一点还需输入矩形的高度或另一点,P2见图见图3-15（c）。）。 武汉大学水利水电学院研究生专业必修课程系列3. 绘制平行四边形绘制平行四边形 单击该图标，提示区出现单击该图标，提示区出现选择一个点或单击以定位起点选择一个点或单击以定位起点的提示，的提示，草图工具草图工具工具栏的状态与图工具栏的状态与图3-14相同。相同。 （1）三点确定平行四边形）三点确定平行四边形 第一角点第一角点P1确定了平行四边形的位置，第二角点确定了平行四边形的位置，第二角点P2与第一角点与第一角点P1确定了平确定了平

19、行四边形的底边，第三角点行四边形的底边，第三角点P3确定了整个平行四边形，见图确定了整个平行四边形，见图3-17（a）。）。 （2）第一角点、宽度、角度和另一角点确定平行四边形）第一角点、宽度、角度和另一角点确定平行四边形 如果输入了平行四边形的第一角点如果输入了平行四边形的第一角点P1、宽度和角度，只是确定了平行四边、宽度和角度，只是确定了平行四边形的底边，还需输入另一角点，才能确定这个平行四边形。形的底边，还需输入另一角点，才能确定这个平行四边形。 （3）第一角点、宽度、角度、另一边的角度和平行四边形的高度确定平行）第一角点、宽度、角度、另一边的角度和平行四边形的高度确定平行四边形四边形

20、输入了平行四边形的第一角点输入了平行四边形的第一角点P1、填写了宽度填写了宽度W和角度和角度A，确定了平，确定了平行四边形的底边，再输入另一边角行四边形的底边，再输入另一边角度和平行四边形的高度，就确定了度和平行四边形的高度，就确定了这个平行四边形，见图这个平行四边形，见图3-17（b）。）。 （a） (b)图图3-173-17绘制平行四边形绘制平行四边形武汉大学水利水电学院研究生专业必修课程系列4. 绘制长圆形绘制长圆形 单击该图标，提示区出现单击该图标，提示区出现定义中心到中心的距离定义中心到中心的距离的提示，的提示，草图工具草图工具工具栏工具栏扩展为图扩展为图3-18的状态。的状态。图图

21、3-18确定长圆形参数时的确定长圆形参数时的草图工具草图工具工具栏工具栏 （1）圆弧半径、第一中心点、两圆心连线的长度和角度确定长圆形）圆弧半径、第一中心点、两圆心连线的长度和角度确定长圆形 如果输入了长圆形的圆弧半径如果输入了长圆形的圆弧半径R、第一中心点、两圆心连线的长度、第一中心点、两圆心连线的长度L和角和角度度A，即可得到一个长圆形，见图，即可得到一个长圆形，见图3-19（a）。）。 （2）三点确定长圆形）三点确定长圆形 第一中心点第一中心点P1确定了长圆形的第一个确定了长圆形的第一个圆心，第二中心点圆心，第二中心点P2确定了长圆形的第确定了长圆形的第二个圆心，轮廓线通过第三点二个圆心

22、，轮廓线通过第三点P3，见，见图图3-19（b）。）。(a) (b)图图3-193-19绘制长圆形绘制长圆形武汉大学水利水电学院研究生专业必修课程系列5. 绘制弯曲的长圆形绘制弯曲的长圆形 单击图标，提示区出现单击图标，提示区出现定义中心到中心弧定义中心到中心弧的提示，的提示，草图工具草图工具工具栏扩展为工具栏扩展为图图3-20的状态。的状态。半径半径和和R的含义见图的含义见图3-21。图图3-203-20绘制弯曲的长圆形时的绘制弯曲的长圆形时的草图工具草图工具工具栏工具栏 （1）小圆弧和大圆弧的圆心、半径、起始角、包含角确定弯曲的长圆形）小圆弧和大圆弧的圆心、半径、起始角、包含角确定弯曲的长

23、圆形 如果输入了小圆弧的半径和大圆弧的中心如果输入了小圆弧的半径和大圆弧的中心P、半径、半径R、起始角、起始角A、包含角、包含角S，即可得到一个长圆形，见图，即可得到一个长圆形，见图3-21（a）。）。 （2）四点确定弯曲的长圆形）四点确定弯曲的长圆形第一点第一点P1确定了长圆形大圆弧的圆心，第二点确定了长圆形大圆弧的圆心，第二点P2确定了大圆弧上的一个小圆确定了大圆弧上的一个小圆弧的圆心，第三点弧的圆心，第三点P3确定了确定了大圆弧上另一个小圆弧的圆大圆弧上另一个小圆弧的圆心，轮廓线通过第四点心，轮廓线通过第四点P4，见图见图3-21（b）。）。 图图3-213-21绘制弯曲的长圆形绘制弯曲

24、的长圆形 武汉大学水利水电学院研究生专业必修课程系列6. 绘制钥匙孔绘制钥匙孔 单击该图标，提示区出现单击该图标，提示区出现选择一个点或单击以定位起点选择一个点或单击以定位起点的的提。提。草图工具草图工具工具栏显示为图工具栏显示为图3-22的状态。的状态。图图3-223-22绘制钥匙孔时的绘制钥匙孔时的草图工具草图工具工具栏工具栏 首先输入首先输入P1点，确定了钥匙孔大圆弧的中心。接着输入点，确定了钥匙孔大圆弧的中心。接着输入P2点，该点是钥匙孔小圆弧的中心。然后输入点，该点是钥匙孔小圆弧的中心。然后输入P3点，点，P3点与点与P1P2线段的距离为钥匙孔小圆弧的半径。最后输入线段的距离为钥匙孔

25、小圆弧的半径。最后输入P4点，点，P4点到点到P1点的距离为钥匙孔大圆弧点的距离为钥匙孔大圆弧的半径，结果如图的半径，结果如图3-23所所示。示。 图图3-233-23绘制钥匙孔绘制钥匙孔武汉大学水利水电学院研究生专业必修课程系列7. 绘制正六边形绘制正六边形 单击该图标，提示区出现单击该图标，提示区出现选择或单击以定义六边形中心选择或单击以定义六边形中心的提的提示，输入正六边形的中心点示，输入正六边形的中心点P1之后，之后，草图工具草图工具工具栏显示为图工具栏显示为图3-24的状态。的状态。图图3-243-24输入正六边形的中心之后的输入正六边形的中心之后的”草图工具草图工具”工具栏工具栏

26、接着输入接着输入P2点，该点是点，该点是正六边形某条边的中点正六边形某条边的中点,结结果如图果如图3-25(a)所示。所示。也可也可以键入正六边形对边的尺以键入正六边形对边的尺寸（距离）和角度，得到寸（距离）和角度，得到图图3-25(b)所示的正六边形。所示的正六边形。 (a) (b)图图3-253-25绘制正六边形绘制正六边形武汉大学水利水电学院研究生专业必修课程系列8. 绘制居中的矩形绘制居中的矩形 居中的矩形以中心作为定位点，它的边与坐标轴平行。单击居中的矩形以中心作为定位点，它的边与坐标轴平行。单击该图标，提示区出现该图标，提示区出现选择或单击点以创建矩形的中心选择或单击点以创建矩形的

27、中心的提示的提示,输入中心点输入中心点P1之后，之后，草图工具草图工具工具栏显示为图工具栏显示为图3-26的状态。的状态。图图3-263-26输入矩形中心之后的输入矩形中心之后的草图工具草图工具工具栏工具栏 接着输入接着输入P2，该点是矩形的一个角点，或者键入矩形的高度，该点是矩形的一个角点，或者键入矩形的高度和宽度，得到图和宽度，得到图3-27所示的矩形。所示的矩形。 图图3-273-27绘制居中的矩形绘制居中的矩形武汉大学水利水电学院研究生专业必修课程系列 9. 绘制绘制“居中居中”的平行四边形的平行四边形 单击该图标，提示区出现单击该图标，提示区出现选择第一条直线选择第一条直线的提示。选

28、择第一的提示。选择第一条直线条直线L1之后，出现之后，出现选择第二条直线选择第二条直线的提示。选择第二条直线的提示。选择第二条直线L2之后，之后，草图工具草图工具工具栏显示为图工具栏显示为图3-28的状态。的状态。图图3-283-28选择第二条直线的选择第二条直线的草图工具草图工具工具栏工具栏 输入一个点输入一个点P，该点是平行四边形的一个角点，得到图，该点是平行四边形的一个角点，得到图3-29(a)所示的平行四边形。或者键所示的平行四边形。或者键入平行四边形的高度和宽度，入平行四边形的高度和宽度，得到图得到图3-29(b)所示的平行四所示的平行四边形。边形。(a) (b)图图3-293-29

29、绘制居中的平行四边形绘制居中的平行四边形武汉大学水利水电学院研究生专业必修课程系列 3.2.3绘制圆和圆弧绘制圆和圆弧 单击图标单击图标 ，将弹出绘制圆和圆弧的工具栏：，将弹出绘制圆和圆弧的工具栏： 1. 圆心、半径方式绘制圆圆心、半径方式绘制圆 输入两个点，第一个点为圆心，两点连线为半径，或者输入输入两个点，第一个点为圆心，两点连线为半径，或者输入 圆心和半径都可得到一个圆。圆心和半径都可得到一个圆。 2. 三点方式绘制圆三点方式绘制圆 输入不在同一直线上的三个点即可得到一个圆。输入不在同一直线上的三个点即可得到一个圆。 3. 以对话框的方式绘制圆以对话框的方式绘制圆 单击该图标，将弹出图单

30、击该图标，将弹出图3-30所示所示圆弧定义圆弧定义对话框对话框,按相对于当前点的直角坐标或极坐按相对于当前点的直角坐标或极坐标方式填写圆心的坐标和半径，即可得到标方式填写圆心的坐标和半径，即可得到一个圆。一个圆。图图3-30 3-30 圆弧定义圆弧定义对话框对话框武汉大学水利水电学院研究生专业必修课程系列 4. 绘制与三个图形对象相切的圆绘制与三个图形对象相切的圆 单击该图标，选取图单击该图标，选取图3-31所示的直线、所示的直线、圆弧和右上角的圆，即可得到与这三个圆弧和右上角的圆，即可得到与这三个图形对象相切的圆。图形对象相切的圆。5. 三点方式绘制圆弧三点方式绘制圆弧 输入不在同一直线上的

31、三个点，第一输入不在同一直线上的三个点，第一点为圆弧的起点，第二点为圆弧上的点点为圆弧的起点，第二点为圆弧上的点,第三点为圆弧的端点。第三点为圆弧的端点。6. 起点、端点、圆弧上的点绘制圆弧起点、端点、圆弧上的点绘制圆弧 圆弧上的点，不仅确定了半径，也指出了圆弧在起点和端点圆弧上的点，不仅确定了半径，也指出了圆弧在起点和端点的哪一侧。如果通过的哪一侧。如果通过草图工具草图工具工具栏输入了半径工具栏输入了半径,还需要指还需要指出圆弧在这两点的哪一侧出圆弧在这两点的哪一侧,以便确定所绘制的是优弧还是劣弧。以便确定所绘制的是优弧还是劣弧。图图3-313-31绘制与三绘制与三个对象相切的圆个对象相切的

32、圆武汉大学水利水电学院研究生专业必修课程系列 7. 圆心、半径、起始角、包含角方式绘制圆弧圆心、半径、起始角、包含角方式绘制圆弧 单击该图标，单击该图标，选择一个点或单击以定义圆心选择一个点或单击以定义圆心的提示，的提示，草图工具草图工具工具栏显工具栏显示为图示为图3-32所示的状态。所示的状态。图图3-323-32圆心、半径、起始角、包含角方式绘制圆弧的圆心、半径、起始角、包含角方式绘制圆弧的草图工具草图工具工具栏工具栏 （1）圆心、半径、起始角（）圆心、半径、起始角（A）、包含角（）、包含角（S）方式绘制圆弧）方式绘制圆弧 输入圆弧的圆心、半径、起始角、包含角即可得到图输入圆弧的圆心、半径

33、、起始角、包含角即可得到图3-33（a）所示的圆）所示的圆弧。弧。 （2）三点确定起始角、包含角方式的圆弧）三点确定起始角、包含角方式的圆弧 输入输入P1点作为为圆弧的圆心点作为为圆弧的圆心,输入输入P2点确定了弧的半径和起点点确定了弧的半径和起点,输入输入P3点确点确定了圆弧的终止角定了圆弧的终止角,得得到了图到了图3-33（b）所示）所示的圆弧。的圆弧。（a） (b)图图3-333-33圆心、半径、起始角、包含角方式绘制圆弧圆心、半径、起始角、包含角方式绘制圆弧 武汉大学水利水电学院研究生专业必修课程系列 3.2.4 样条曲线和曲线连接样条曲线和曲线连接 单击图标单击图标 ,将弹出绘制样条

34、曲线和曲线连接的工具栏：将弹出绘制样条曲线和曲线连接的工具栏：1. 绘制样条曲线绘制样条曲线 单击该图标，提示区出现单击该图标，提示区出现选择或单击样条曲线的第一控制点选择或单击样条曲线的第一控制点的提示，依的提示，依次输入控制点次输入控制点P1P7,即可得到图即可得到图3-34所示样条曲线。所示样条曲线。图图3-343-34绘制样条曲线绘制样条曲线 样条曲线的点数没有限制，样条曲线的点数没有限制，若再次单击图标若再次单击图标 或者双击最后一点，或者双击最后一点，结束绘制样条曲线。结束绘制样条曲线。武汉大学水利水电学院研究生专业必修课程系列 2. 曲线连接曲线连接 用曲线连接两个图形元素用曲线

35、连接两个图形元素,并与之相切。单击该图标并与之相切。单击该图标,提示区出现提示区出现选择希望选择希望连接的第一个元素连接的第一个元素的提示，的提示，草图工具草图工具工具栏显示为图工具栏显示为图3-35所示的状态。所示的状态。图图3-353-35曲线连接时的曲线连接时的草图工具草图工具工具栏工具栏（1）用圆弧连接两个图形元素）用圆弧连接两个图形元素,并与之相切。并与之相切。 单击单击草图工具草图工具工具栏的图标工具栏的图标 ，然后选择图，然后选择图3-36所示的两个大圆弧，所示的两个大圆弧，在两个大圆弧之间得到了一个连接圆弧。圆弧半径的大小与选择点有关，在两个大圆弧之间得到了一个连接圆弧。圆弧半

36、径的大小与选择点有关，如图如图3-36所示。所示。图图3-363-36圆弧连接圆弧连接 武汉大学水利水电学院研究生专业必修课程系列 （2）用样条曲线连接两个图形元素）用样条曲线连接两个图形元素,并与之相切。并与之相切。 单击单击草图工具草图工具工具栏的图标工具栏的图标 ,草图工具草图工具工具栏显示为工具栏显示为图图3-37所示的状态所示的状态。图图3-373-37样条曲线连接时的样条曲线连接时的草图工具草图工具工具栏工具栏武汉大学水利水电学院研究生专业必修课程系列 样条曲线连接有点连接、相切连接和曲率连接三种方式，样条曲线连接有点连接、相切连接和曲率连接三种方式，连接的结果如图连接的结果如图3

37、-38所示。所示。图图3-383-38样条曲线连接的三种方式样条曲线连接的三种方式 如果选择了相切连接或曲率连接，还可以通过如果选择了相切连接或曲率连接，还可以通过草图工具草图工具工具工具栏的栏的张度张度框控制连接的曲线，如图框控制连接的曲线，如图3-39所示。所示。图图3-39 3-39 张度对连接曲线的影响张度对连接曲线的影响武汉大学水利水电学院研究生专业必修课程系列 3.2.5绘制二次曲线绘制二次曲线单击图标单击图标 ，将弹出绘制圆锥曲线的工具栏：，将弹出绘制圆锥曲线的工具栏：1. 绘制椭圆绘制椭圆 单击该图标，提示区出现单击该图标，提示区出现单击定义椭圆中心单击定义椭圆中心的提示，的提

38、示，草图工具草图工具工具栏显工具栏显示为图示为图3-40所示的状态。所示的状态。图图3-403-40开始绘制椭圆时的开始绘制椭圆时的草图工具草图工具工具栏工具栏 （1）输入椭圆的中心、长、短轴半径和旋转角）输入椭圆的中心、长、短轴半径和旋转角 输入椭圆的中心输入椭圆的中心P点、长轴半径、短轴半径旋转角点、长轴半径、短轴半径旋转角A，即可得到图，即可得到图3-41(a)所示的椭圆。所示的椭圆。 （2）三点确定椭圆）三点确定椭圆 第一点第一点P1确定了椭圆的中确定了椭圆的中心，第二点心，第二点P2确定了椭圆的确定了椭圆的半轴长和椭圆旋转方向，第半轴长和椭圆旋转方向，第三点三点P3是椭圆通过点，所得

39、是椭圆通过点，所得椭圆见图椭圆见图3-41（b）。）。 (a) (b)图图3-413-41绘制椭圆绘制椭圆 武汉大学水利水电学院研究生专业必修课程系列2. 绘制抛物线绘制抛物线 单击该图标，提示区出现单击该图标，提示区出现选择点或单击以定位焦点选择点或单击以定位焦点的提示。的提示。依次输入抛物线的焦点依次输入抛物线的焦点P1、顶点、顶点P2、起始点、起始点P3和终止点和终止点P4，即，即可得到图可得到图3-42所示的抛物线。所示的抛物线。3. 绘制双曲线绘制双曲线 单击该图标，提示区出现单击该图标，提示区出现选择点或单击以定位焦点选择点或单击以定位焦点的提示，的提示，依次输入双曲线的焦点依次输

40、入双曲线的焦点P1、中心、中心P2、顶点、顶点P3、起始点、起始点P4和终止和终止点点P5，即可得到图，即可得到图3-43所示的双曲线。所示的双曲线。图图3-423-42绘制抛物线绘制抛物线 图图3-433-43绘制双曲线绘制双曲线武汉大学水利水电学院研究生专业必修课程系列 4. 创建二次曲线创建二次曲线 单击该图标，提示区出现单击该图标，提示区出现选择点或单击以定位焦点选择点或单击以定位焦点的提示，依次输入二次曲线的第一个端点的提示，依次输入二次曲线的第一个端点P1、第二个、第二个端点端点P2、曲线上的点、曲线上的点P3、P4和和P5，即可得到图，即可得到图3-44所所示的二次曲线。示的二次

41、曲线。图图3-443-44创建二次曲线创建二次曲线 武汉大学水利水电学院研究生专业必修课程系列 3.2.6绘制直线绘制直线 单击图标单击图标 , 将弹出含有绘制一些直线的工具栏：将弹出含有绘制一些直线的工具栏： 1. 绘制直线段绘制直线段 单击该图标，提示区出现单击该图标，提示区出现选择一个点或单击以定位起点选择一个点或单击以定位起点的提的提示，示，草图工具草图工具工具栏显示为图工具栏显示为图3-45所示的状态。所示的状态。图图3-453-45开始绘制直线时的开始绘制直线时的草图工具草图工具工具栏工具栏（1）起点、长度和角度确定直线）起点、长度和角度确定直线 输入直线的起点输入直线的起点P1、

42、长度、长度L和角度和角度A，即可得到图，即可得到图3-46（a）所示的直线。所示的直线。武汉大学水利水电学院研究生专业必修课程系列 （2）两点确定直线）两点确定直线 输入直线的起点输入直线的起点P1和终点和终点P2得到图得到图3-46（b）所示的直线。）所示的直线。 （3）绘制两倍长度的直线）绘制两倍长度的直线 单击图标单击图标 ，起点，起点P1将作为当前直线的中点，得到两倍长将作为当前直线的中点，得到两倍长度的直线，见图度的直线，见图3-46（c）。）。 (a) (b) (c)图图3-463-46绘制直线段绘制直线段武汉大学水利水电学院研究生专业必修课程系列 2. 绘制无限长的直线绘制无限长

43、的直线 单击该图标，提示区出现单击该图标，提示区出现选择点或单击以定位线选择点或单击以定位线的提示，的提示，草草图工具图工具工具栏显示为图工具栏显示为图3-47所示的状态。所示的状态。图图3-47 3-47 绘制无限长直线的草图工具工具栏绘制无限长直线的草图工具工具栏武汉大学水利水电学院研究生专业必修课程系列 （1）两点确定无限长的直线）两点确定无限长的直线 如果如果草图工具草图工具工具栏上图标工具栏上图标 已经呈橙色显示，则输入两已经呈橙色显示，则输入两个点，即可得到通过这两个点的无限长直线，否则，单击该图个点，即可得到通过这两个点的无限长直线，否则，单击该图标之后再输入这两个点。标之后再输

44、入这两个点。（2）绘制水平方向的无限长直线）绘制水平方向的无限长直线 如果如果草图工具草图工具工具栏上图标工具栏上图标 已经呈橙色显示，则输入一已经呈橙色显示，则输入一个点，即可得到通过这个点的水平方向的无限长直线，否则，个点，即可得到通过这个点的水平方向的无限长直线，否则，单击该图标之后再输入这个点。单击该图标之后再输入这个点。（3）绘制铅垂方向的无限长直线）绘制铅垂方向的无限长直线 如果如果草图工具草图工具工具栏上图标工具栏上图标 已经呈橙色显示，则输入一已经呈橙色显示，则输入一个点，即可得到通过这个点的垂直方向的无限长直线，否则，个点，即可得到通过这个点的垂直方向的无限长直线，否则，单击

45、该图标之后，再输入这个点。单击该图标之后，再输入这个点。武汉大学水利水电学院研究生专业必修课程系列 3. 绘制与两个曲线对象相切的直线绘制与两个曲线对象相切的直线 单击该图标后，选择两个圆、圆弧、椭圆、二次曲线、样条单击该图标后，选择两个圆、圆弧、椭圆、二次曲线、样条曲线等图形对象，即可得到与之相切的直线。切点与选择位置曲线等图形对象，即可得到与之相切的直线。切点与选择位置有关。如果选择了直线，直线上与选择点最近的点将作为所得有关。如果选择了直线，直线上与选择点最近的点将作为所得直线的一个端点。直线的一个端点。4. 绘制无限长的角平分线绘制无限长的角平分线 单击该图标，选择两条直线，即可得到两

46、条直线的无限长的单击该图标，选择两条直线，即可得到两条直线的无限长的角平分线角平分线。5. 绘制曲线的法线绘制曲线的法线 单击该图标，指定曲线或直线外的一点单击该图标，指定曲线或直线外的一点P1，再选择一条曲线，再选择一条曲线或直线，即可得到过或直线，即可得到过P1点的被选对象的法线。点的被选对象的法线。武汉大学水利水电学院研究生专业必修课程系列3.2.7绘制轴线绘制轴线 单击图标单击图标 ，输入轴线的起点，输入轴线的起点P1和终点和终点P2，或者输入轴线，或者输入轴线的起点、长度和角度即可确定一条轴线。轴线的的线型是点划的起点、长度和角度即可确定一条轴线。轴线的的线型是点划线线,返回到零件设

47、计的环境时返回到零件设计的环境时,成为旋转体的不可见的轴线。成为旋转体的不可见的轴线。3.2.8绘制点绘制点 单击图标单击图标 ，弹出绘制下列点的工具栏，弹出绘制下列点的工具栏:1. 绘制一个点绘制一个点 单击该图标，用光标指定一个位置，或者在单击该图标，用光标指定一个位置，或者在草图工具栏草图工具栏工具工具栏输入点的坐标即可绘制一个点。栏输入点的坐标即可绘制一个点。2. 以对话框方式绘制一个点以对话框方式绘制一个点 单击该图标，在随后弹出的单击该图标，在随后弹出的点定义点定义对话框内输入点的直角对话框内输入点的直角坐标或极坐标即可绘制一个点。坐标或极坐标即可绘制一个点。武汉大学水利水电学院研

48、究生专业必修课程系列 3. 创建等分点创建等分点 单击该图标，选取待添加点的直线或曲线，在随后弹出的单击该图标，选取待添加点的直线或曲线，在随后弹出的图图3-48所示所示等距点定义等距点定义对话框的对话框的新点新点文本框输入点的数量，即文本框输入点的数量，即可添加指定数量的分布均匀的一些点（不包括直线或圆弧的端可添加指定数量的分布均匀的一些点（不包括直线或圆弧的端点）。点）。图图3-48 3-48 等距点定义等距点定义对话框对话框武汉大学水利水电学院研究生专业必修课程系列 4. 创建交点创建交点 在指定的一个图形对象与另一些图形对象（包括它们的延长在指定的一个图形对象与另一些图形对象（包括它们

49、的延长线）的相交处创建点。单击该图标，首先选取一些图形对象，线）的相交处创建点。单击该图标，首先选取一些图形对象，然后再指定与这些图形对象相交的一个图形对象，即可得到它然后再指定与这些图形对象相交的一个图形对象，即可得到它们的交点。们的交点。 例如，单击该图标，首先选取图例如，单击该图标，首先选取图3-49(a)所示的直线和圆弧，所示的直线和圆弧，然后指定椭圆为与之相交的图形对象，结果是得到了与椭圆相然后指定椭圆为与之相交的图形对象，结果是得到了与椭圆相交的交的9个交点，见图个交点，见图3-49(b)。 （a） (b)图图3-493-49创建交点创建交点武汉大学水利水电学院研究生专业必修课程系

50、列5. 将所选的一些点投影到指定的图形对象上将所选的一些点投影到指定的图形对象上 被投影的点除了用图标被投影的点除了用图标 创建的点之外，还包括直线的端创建的点之外，还包括直线的端点、圆和椭圆的圆心、圆弧的圆心和端点、样条曲线的控制点、圆和椭圆的圆心、圆弧的圆心和端点、样条曲线的控制点。点可以投影到指定的直线或曲线上。点。点可以投影到指定的直线或曲线上。 例如，单击图标例如，单击图标 ，首先选取图，首先选取图3-50所示的除了水平直线之所示的除了水平直线之外的所有图形对象，然后指定将这些对象中的点投影到水平直外的所有图形对象，然后指定将这些对象中的点投影到水平直线上，于是在水平直线上创建了线上

51、，于是在水平直线上创建了9个点的投影。个点的投影。 图图3-503-50将点投影到水平直线上将点投影到水平直线上 武汉大学水利水电学院研究生专业必修课程系列 3.3图形编辑图形编辑 选取菜单选取菜单插入插入操作操作即可显示即可显示图图3-51所示的菜单，从中选取编辑所示的菜单，从中选取编辑或修改图形的菜单项，或者单击图或修改图形的菜单项，或者单击图3-52所示的所示的操作操作工具栏的图标，即工具栏的图标，即可编辑所选的图形对可编辑所选的图形对象。若删除图形对象象。若删除图形对象可以先选择这些对可以先选择这些对象，然后按象，然后按Del键，或键，或者右击指定的对象，者右击指定的对象，然后从快捷菜

52、单中然后从快捷菜单中选择选择“删除删除”即可（详即可（详见见2.7和和2.8节）。节）。 图图3-513-51所示有关图形编辑的菜单所示有关图形编辑的菜单图图3-523-52操作工具栏操作工具栏武汉大学水利水电学院研究生专业必修课程系列 3.3.1倒圆角倒圆角 创建与两个直线或曲线相切的圆弧。单击图标创建与两个直线或曲线相切的圆弧。单击图标 ，提示区出现，提示区出现选取第一选取第一曲线或公共点曲线或公共点的提示，的提示，草图工具草图工具工具栏显示为图工具栏显示为图3-53所示的状态。所示的状态。图图3-533-53开始倒圆角时的工具栏开始倒圆角时的工具栏1. 操作操作 (1) 选取两个图形对象

53、，选取两个图形对象，草图工具草图工具工具栏增加了工具栏增加了半径半径文本框。文本框。 在在半径半径框键入圆角半径的值框键入圆角半径的值,即可创建指定半径的圆角即可创建指定半径的圆角,见图见图3-54 (a)。 用光标指定圆角的半径，创建的圆弧将通过该点并与两个被选的图形对用光标指定圆角的半径，创建的圆弧将通过该点并与两个被选的图形对象相切象相切,见图见图3-54(b)。（2）如果选取了两个图形对象的交点，就同时选取了两个图形对象，再确）如果选取了两个图形对象的交点，就同时选取了两个图形对象，再确定圆角半径即可，见图定圆角半径即可，见图3-54(c)。(a) (b) (c) (d)图图3-543

54、-54创建圆角创建圆角武汉大学水利水电学院研究生专业必修课程系列 （3）如果选取了两条平行的直线，圆角半径的值取两条平行线距离的一）如果选取了两条平行的直线，圆角半径的值取两条平行线距离的一半，圆弧方向与光标移动方向相同，见图半，圆弧方向与光标移动方向相同，见图3-54(d)。2. 草图工具草图工具工具栏的工具栏的6个倒圆角的图标，对应着不同的圆角的样式。例如，个倒圆角的图标，对应着不同的圆角的样式。例如，直线直线L1是第一个被选对象，依次选择这些图标时，倒圆角的结果如下。是第一个被选对象，依次选择这些图标时，倒圆角的结果如下。（1） 修剪所有元素，见图修剪所有元素，见图3-55(b)。（2）

55、 修剪第一个被选对象，见图修剪第一个被选对象，见图3-55(c)。（3） 不修剪被选对象，见图不修剪被选对象，见图3-55(d)。（4） 倒圆角，但增加普通线的尖角，见图倒圆角，但增加普通线的尖角，见图3-55(e)。（5） 倒圆角，但增加构造线的尖角，见图倒圆角，但增加构造线的尖角，见图3-55(f)。（6） 倒圆角，但被减去的部分改变为建构造线，见图倒圆角，但被减去的部分改变为建构造线，见图3-55(g)。(a) (b) (c) (d) (e) (f) (g)(a) (b) (c) (d) (e) (f) (g)图图3-553-55圆角的各种样式圆角的各种样式武汉大学水利水电学院研究生专业

56、必修课程系列3.3.2倒角倒角 创建与两个直线或曲线图形对象相交的直线，形成一个倒创建与两个直线或曲线图形对象相交的直线，形成一个倒角。单击图标，提示区出现角。单击图标，提示区出现选取第一曲线或公共点选取第一曲线或公共点的提示，的提示，草草图工具图工具工具栏显示为图工具栏显示为图3-56(a)所示的状态。选取两个图形对象所示的状态。选取两个图形对象或者选取了图形对象的交点，草图工具工具栏扩展了图或者选取了图形对象的交点，草图工具工具栏扩展了图3-56(b)所示的部分。所示的部分。 (a) (b) 图图3-563-56倒角时的倒角时的草图工具草图工具工具栏工具栏武汉大学水利水电学院研究生专业必修

57、课程系列 1. 确定倒角的方法确定倒角的方法 通过通过草图工具草图工具工具栏的下列图标，可以选择确定倒角大小的方法：工具栏的下列图标，可以选择确定倒角大小的方法： （1） 新直线的长度及其与第一个被选对象的角度，见图新直线的长度及其与第一个被选对象的角度，见图3-57(a)。 （2） 两个被选对象的交点与新直线交点的距离，见图两个被选对象的交点与新直线交点的距离，见图3-57(b)。 （3） 新直线与第一个被选对象的角度以及新直线与第一个被选对象的新直线与第一个被选对象的角度以及新直线与第一个被选对象的交点到两个被对象的交点的距离，见图交点到两个被对象的交点的距离，见图3-57(c)。(a)

58、(b) (c)图图3-573-57确定倒角的方法确定倒角的方法武汉大学水利水电学院研究生专业必修课程系列 2. 确定倒角的大小确定倒角的大小（1）输入一个点）输入一个点,将得到通过该点的将得到通过该点的,用当前方法确定的倒角。用当前方法确定的倒角。（2）在）在角度角度、长度长度等编辑框输入数值。等编辑框输入数值。（3）在部分编辑框输入数值，其余由光标以点的方式指定。）在部分编辑框输入数值，其余由光标以点的方式指定。3. 确定倒角的样式确定倒角的样式 草图工具草图工具工具栏的前工具栏的前6个倒角的图标，对应着不同的倒角的个倒角的图标，对应着不同的倒角的样式。例如样式。例如L1是第一个被选对象，依

59、次选择这些图标，可以得是第一个被选对象，依次选择这些图标，可以得到图到图3-58所对应的各种结果。所对应的各种结果。图图3-583-58倒角的各种样式倒角的各种样式 武汉大学水利水电学院研究生专业必修课程系列 3.3.3 修改图形对象修改图形对象 单击图标单击图标 ，弹出含有修改图形对象的工具栏：，弹出含有修改图形对象的工具栏： 1. 剪切或延长剪切或延长 单击该图标，提示区出现单击该图标，提示区出现选择一个点或曲线类型的元素选择一个点或曲线类型的元素的提的提示，工具栏显示为图示，工具栏显示为图3-59所示的状态。所示的状态。 图图3-593-59开始修剪时的开始修剪时的草图工具草图工具工具栏

60、工具栏武汉大学水利水电学院研究生专业必修课程系列 （1）同时剪切或延长两个直线或曲线对象）同时剪切或延长两个直线或曲线对象 激活激活草图工具草图工具工具栏的图标工具栏的图标 ，选择两条不平行的直线或，选择两条不平行的直线或曲线。若二者相交，则保留所选的部分，剪去交点以外的部曲线。若二者相交，则保留所选的部分，剪去交点以外的部分，如图分，如图3-60(a)所示，否则，超出的部分缩短至交点，不足的所示，否则，超出的部分缩短至交点，不足的部分延长至交点，如图部分延长至交点，如图3-60(b)和和(c)所示。若修剪的对象是圆或所示。若修剪的对象是圆或椭圆，椭圆，0 位置是它们的另一个端点位置是它们的另