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| 草圖技術(shù)（8） |
| 9. 繪制三維草圖 這是一些在三維環(huán)境中創(chuàng)建的草圖，三維草圖提供了創(chuàng)建三維特征的路徑的方法，例如用在電 線、電纜和管道中的特征。在三維草圖中操作時與二維草圖一樣，可以通過約束草圖幾何圖元來控制其形狀、添加某些尺寸… 可以看出，三維草圖雖然也叫“草圖”，但是與Inventor的特征創(chuàng)建用的二維“草圖” 不完全是一回事，從概念到使用都不很相同，其實“三維草圖”并不是二維草圖概念的完全延續(xù)，多數(shù)條件下它僅供掃掠特征或者放樣特征作路徑或者輪廓曲線。 9.1 三維草圖環(huán)境 在工具欄中“草圖”->“三維草圖”，進入三維草圖環(huán)境，參見圖2-77。  圖中的工具板上顯示了全部功能�？缮峡闯鲈S多功能是和二維草圖相同或相近的。 相同或相近的有：直線、樣條線，當然可以是三維的；點、中心點；通用尺寸；顯示約束；幾何約束，但只有，垂直、平行、相切、平滑、重合、共線和固定；延伸；修剪；分割和插入文件等。工作平面、工作軸和工作點將在下章工作特征中敘述。 在三維草圖中的網(wǎng)格不可用，因為草圖點可以位于任何空間位置。 9.2 三維草圖創(chuàng)建工具 只講述三維草圖中特有的功能。 ◆三維直線 以現(xiàn)有點（工作點、草圖點、特征上的可感應(yīng)點）作為端點連成的三維直線。如果有兩個以上的連續(xù)創(chuàng)建的片斷，Inventor可以用默認的半徑尺寸，形成相鄰兩直線過渡圓弧片斷。 ◆三維樣條線 以現(xiàn)有點（工作點、草圖點、特征上的可感應(yīng)點）連成的三維樣條曲線（參見3DSpline.IPT），同時，增加了三維草圖的“重合”、“相切”的幾何約束功能。 ◆過渡 功能：為三維草圖直線之間，也可以包括“包含幾何圖元”方法投影進來的二維幾何圖線，進行手動放置過渡圓弧片段。 操作規(guī)則： 圖2-78過渡設(shè)置半徑 ◇在“三維草圖”工具扳上，單擊“過渡”按鈕，彈出圖2-78界面；  ◇在其中設(shè)置過渡圓弧的半徑。其中圖右的“等長”約束按鈕，默認情況下已選中。這時，連續(xù)放置的相互關(guān)聯(lián)的同半徑的過渡。 ◇之后，選擇過渡的兩條線，右鍵菜單“結(jié)束”退出。 ◇在“文檔設(shè)置”-〉“草圖”選項卡上設(shè)置默認半徑大小。 ◇在“應(yīng)用程序選項”-〉“草圖”選項卡上是否“新建三維直線時自動創(chuàng)建過渡”。 9.3 三維相交曲線 功能：使用“三維相交”工具可創(chuàng)建由兩個曲面截交的結(jié)果交線。相交的幾何圖元可以選擇： 特征的面、曲面或整個零件實體；二維草圖曲線；工作平面。 操作規(guī)則： 例如：打開02-007.IPT，在右鍵菜單中“創(chuàng)建新三維草圖”，在草圖工具面板單擊“三維相交”工具。彈出圖2-79中的界面。  ◇單擊面、曲面、二維草圖曲線、工作平面或零件實體，以用作第一個相交工具。 ◇單擊一個或多個要相交的面、曲面、二維草圖曲線、或工作平面。參見圖2-79左。 ◇單擊“確定”創(chuàng)建三維曲線。參見圖2-79右。這時，瀏覽器中將放置一個三維相交線符號。 ◇兩個二維曲線的交線，是在三維草圖中創(chuàng)建兩個平面曲線的相交。這交線的產(chǎn)生類似于用兩個平面曲線拉伸生成的兩個曲面創(chuàng)建的相交。參見圖2-79中的圖示。 9.4 將曲線投影到曲面 功能：將線或點，按所選投影類型，投影到曲面或?qū)嶓w表面上。投影類型有（參見圖2-80）：  沿矢量投影(默認設(shè)置)：要指定矢量以定投影方向； 投影到最近的點：這里Inventor用了一個極其“通俗”的詞句，即沿曲面的法向投影； 纏繞到曲面：即圍繞選定表面形成投影曲線。 操作規(guī)則： ◇在“三維草圖”工具面板上，單擊“將曲線投影到曲面”。 ◇在“將曲線投影到曲面”界面中，已選中“曲面”的按鈕，在圖形窗口中，單擊要將曲線投影到的面。也可在瀏覽器中選擇曲面特征或使用“選擇其他”工具。 ◇單擊要投影到選定面的曲線和點。如果需要，請按住 CTRL 鍵，再次單擊可以將幾何圖元從選擇集中刪除。在“輸出”中：若選中“沿矢量投影”。單擊“方向”按鈕，并在圖形窗口中單擊幾何圖元以指定矢量。 如果從同一二維草圖中選擇一個或多個曲線或點，或向不屬于二維草圖的選擇集中添加其他幾何圖元，則二維草圖平面正向為投影方向。若選中“沿法向投影”，在圖形窗口中，單擊要將曲線投影到其上的面。若選中“纏繞到曲面”，在圖形窗口中，單擊要纏繞曲線的平面、圓柱面或圓錐面。 ◇單擊“應(yīng)用”，繼續(xù)選擇要投影的面或曲線。完成后，單擊“確定”退出。 9.5 螺旋曲線 功能：創(chuàng)建圓柱或者平面螺旋線，在三維草圖環(huán)境中的圖形區(qū)域中指定點，確定螺旋線的尺寸和放置位置。這是個2008版本的新添加的機制，似乎是螺旋掃掠特征中的路徑生成部分。 參見圖2-81，指定曲線的節(jié)距和轉(zhuǎn)數(shù)、轉(zhuǎn)數(shù)和高度、節(jié)距和高度或螺旋。圖2-81中有兩個選項卡，“螺旋端點”在生成彈簧時，兩端的形狀，是自然的呢，還是平的。參見圖2-81右下。  創(chuàng)建螺旋曲線對象后，可以使用“三維移動/旋轉(zhuǎn)”工具對其進一步定位，而該對象也要像其他三維草圖對象一樣遵守草圖約束。 操作規(guī)則： 以選“螺距和轉(zhuǎn)數(shù)”為例： ◆在“三維草圖”工具面板上，單擊“螺旋曲線”； ◆選擇“螺距和轉(zhuǎn)數(shù)”類型； ◆輸入?yún)?shù)“直徑”、“螺距”、“轉(zhuǎn)數(shù)”和“錐度”； ◆在圖形窗口中選定現(xiàn)有點來確定軸的一個端點； ◆在圖形窗口中選定現(xiàn)有點來確定軸的另一個端點； ◆單擊“應(yīng)用”，繼續(xù)選擇要生成的螺旋曲線。完成后，單擊“確定”退出。 對于現(xiàn)有的三維螺旋線，可在瀏覽器中選定，在右鍵菜單中“編輯螺旋曲線”。 注意，這里有個難以理解的機制： 軸的第一點，將來可以跟隨原始對象的改變而改變，軸的第二點則僅僅是作為軸方向控制的初始條件數(shù)據(jù)，而不會隨著原始對象的改變而改變。這樣，這個機制的用途將大受影響。 9.6 三維輪廓草圖的相關(guān)機制： ◆用三維草圖充當輪廓的可能性和限制： 目前的可能是： 掃掠不接受任何三維草圖作為輪廓；而放樣則有條件地接受三維草圖作輪廓。有一個以上的三維草圖充當輪廓時：放樣只能創(chuàng)建曲面結(jié)果。參見圖2-82。  設(shè)置了實體結(jié)果類型之后，Inventor不會在選定輪廓時發(fā)出相關(guān)提示，但是在用戶“確定”的時候，Inventor等到在最后時刻才發(fā)出圖2-83的提示。顯然這個提示的時機有些不合適，而且內(nèi)容對用戶也沒有指導(dǎo)意義。實際上就是告訴用戶“只能創(chuàng)建曲面結(jié)果”。  ◆能創(chuàng)建實體結(jié)果么？ 上述結(jié)果能不能創(chuàng)建實體模型？上邊的操作中Inventor說“不能”。 筆者的結(jié)論是：“可能”。 如果我們將曲面結(jié)果創(chuàng)建好，并作出兩端的封閉曲面，按道理應(yīng)當就可以作出實體結(jié)果了，參見02-007a.IPT，這是原始狀態(tài)，可在此基礎(chǔ)上進行試驗。 實際結(jié)果很意外： 用灌注特征緩慢而且出錯導(dǎo)致不能成功，而用曲面縫合則迅速而正確完成。 這是個不容易理解的現(xiàn)象，按說應(yīng)當都能成功。 但這至少說明，Inventor應(yīng)當可能在三維曲線輪廓基礎(chǔ)上一次性創(chuàng)建出實體�？梢�，三維草圖實際上的作用還沒有多少“截面輪廓”的味道，多數(shù)是充當中心路徑或者軌道之類的角色。 ◆關(guān)于三維草圖的約束： 對于三維草圖的幾何約束，目前已經(jīng)比較實用了；而對于尺寸約束，則不能滿足設(shè)計需要。 對于三維草圖控制點的尺寸約束，一般的概念是相對于某坐標系的XYZ三向尺寸，或者使用球面坐標、柱面坐標等其它坐標系下的幾個相關(guān)參數(shù)約束。 而目前Inventor的三維草圖尺寸約束很奇怪：僅僅是約束兩個控制點之間的空間最短距離，或者由公共端點的空間兩直線之間的夾角。 這樣顯然無法按經(jīng)典幾何構(gòu)成的概念完成尺寸約束。筆者不知道這樣做有什么用處，也不能解釋。 10. 關(guān)于“草圖醫(yī)生” 這是Inventor提供的，關(guān)于草圖診斷處理功能。基本的規(guī)則是，按照Inventor對草圖的幾何構(gòu)成要求，對草圖進行診斷，并能提交處理意見。使用過程如下： ◆在草圖模式下，右鍵菜單中選定“草圖醫(yī)生”； ◆后將彈出圖2-84左邊的界面，在其中按下“診斷草圖(D)”按鈕，接著將彈出圖2-84右的界面，列出所有Inventor可以診斷的條目，可以有5種出錯情況的診斷，“確定”。  ◆之后Inventor將進行當前草圖的診斷，并提交診斷結(jié)構(gòu)報告，參見圖2-85左。 ◆“下一步(N)>”，“檢查”選定其中的一個條目，與出錯相關(guān)的圖線元素將被醒目顯示，清 楚地表明出錯的成員，參見圖2-85右上；  ◆“下一步(N)>”，“處理”將彈出類似圖2－85中部的提示，提出修改草圖的操作方法建議， 參見圖2-85左下； ◆ “完成(F)”之后，Inventr可能發(fā)出圖2－85右下的詳細提示。 以上是關(guān)于草圖醫(yī)生的操作過程。對于Inventor的初學(xué)者，這種功能也許會有一定的輔助作 用。 實際上，草圖究竟怎么創(chuàng)建，使用者自已最原始的設(shè)計思維是最基本的依據(jù)，草圖醫(yī)生不可 能有明確的作用。目前只對于基本的幾何構(gòu)成，草圖醫(yī)生才能比較有效地識別和介入。 例如“重疊曲線”的錯誤，對于熟練使用Inventor的人，除了故意制造，在正常的條件下是不會出現(xiàn)的； 例如“開放回路”的錯誤，是發(fā)現(xiàn)了圖線有端點不重合的現(xiàn)象，究竟應(yīng)當是哪兩條線的端點需要重合才正確？究竟是故意這樣（做曲面輪廓）還是真的錯了，Inventor怎么可能會知道呢？ |
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