3.2 草图曲线的绘制

指定草图平面后，就可以进入草图环境设计草图对象。草图曲线工具命令可以直接绘制出各种草图对象，如点、直线、圆、圆弧、矩形、椭圆和样条曲线等。草图操作工具命令可以对各种草图对象进行操作，如镜像、偏置、编辑、添加、求交和投影等。

3.2.1 草图绘制

【草图曲线】工具条用来直接绘制各种草图对象，包括点和曲线等。

创建一个草图只是构建了一个舞台，要想让它具有生机，具有实际意义，还必须绘制草图曲线。与草图绘制有关的所有命令都集中在【菜单】|【插入】|【草图曲线】和【菜单】|【编辑】|【草图曲线】两个菜单中（需要在草图环境模式下），如图3-8和图3-9所示，对应的【直接草图】面组中命令如图3-10所示。

绘制草图的方法大致有三类。

1）在草图平面内直接利用各种绘图命令绘制草图。

2）借用绘图区内存在的曲线。

3）从实体或片体上提取曲线到草图中。

3.2.2 轮廓

轮廓对象是一段连续的直线和圆弧的组合对象。单击【直接草图】面组上的【轮廓】按钮，或选择【菜单】|【插入】|【草图曲线】|【轮廓】命令，系统弹出如图3-11所示【轮廓】对话框。该对话框中【对象类型】选项组用于在直线和圆弧模式之间切换。两个选项组中选项的含义介绍如下。

1.对象类型

（1）【直线】按钮激活此按钮，当前绘制的对象为直线，系统以上一条直线的终点作为下一条直线的起点，绘制连续直线。

（2）【圆弧】按钮激活此按钮，当前绘制对象为圆弧，并且圆弧与上一段线条相切或垂直。绘制一段圆弧之后，系统默认重新激活【直线】按钮，如果要绘制连续圆弧，需要再次单击此按钮。

绘制轮廓时，直线的绘制方式与绘制单条直线基本相同。绘制圆弧的方法有所不同，有以下几点需要注意。

1）如果圆弧是轮廓的起始线条，则圆弧的定义方式为三点方式；如果圆弧不是轮廓的第一段线条，则圆弧与上一段对象在端点处相切。

2）由几何知识可知，在切点已知的情况下，只要确定圆的半径，圆的轨迹即可确定。对于圆弧，还需要指定圆弧包含的圆心角，这两个参数文本框如图3-12所示。

3）除了圆弧的两个参数，还需要确定圆弧的方向，由一个直线端点引出的圆弧有八种不同的方向，如图3-13所示。在绘制圆弧的过程中，圆弧的方向通过鼠标指针的移动方向来确定。

4）确定圆弧需要单击鼠标，在文本框中输入参数并按〈Enter〉键不能确定圆弧。

2.输入模式

输入模式有【坐标模式】和【参数模式】两个模式。

（1）坐标模式 在【轮廓】对话框中单击【坐标模式】按钮，在绘图区显示如图3-14所示的【XC】和【YC】数值输入文本框，在文本框中输入所需数值，确定绘制点。

（2）参数模式 在【轮廓】对话框中单击【参数模式】按钮，在绘图区显示如图3-15所示的【长度】和【角度】或者【半径】输入文本框，在文本框中输入所需数值，拖动鼠标，在所要放置位置单击鼠标左键，绘制直线或者圆弧。【坐标模式】与【参数模式】的区别在于文本框中输入数值后，【坐标模式】是确定的，而【参数模式】是浮动的。

3.2.3 直线

单击【直接草图】面组上的【直线】按钮，或选择【菜单】|【插入】|【草图曲线】|【直线】命令，系统弹出如图3-16所示的【直线】对话框。对话框中包含两个输入模式选择按钮。

（1）【坐标模式】按钮输入坐标值作为对象定位参数，选择此选项，屏幕上出现浮动的【XC】、【YC】文本框，用于输入X、Y坐标，如图3-16a所示。

（2）【参数模式】按钮输入对象长度、角度或半径等几何参数作为定位参数。选择此选项，屏幕上出现【长度】、【角度】文本框，用于输入直线的长度和角度，如图3-16b所示。

坐标模式是系统默认的初始模式，因为参数模式无法定义起点位置。一旦起点定义之后，系统会自动切换为参数模式，因为对一个设计者来说，要了解的是对象的尺寸参数，而不是终点坐标。

一条直线被起点和终点唯一确定，因此依次指定直线的起点和终点，即完成直线的绘制。可以在屏幕上通过单击确定起点和终点，也可以在浮动文本框中输入参数，按〈Tab〉键在不同参数文本框之间切换，按〈Enter〉键应用该参数。需要注意的是，在使用参数模式输入时，由于长度和角度两个参数不能定义起点位置，因此输入参数之后，系统创建的是一条长度和角度确定，但起点未定的直线，需要用户指定其起点。

绘制一条直线之后，【直线】命令仍处于激活状态，可以继续绘制其他直线，但下一直线与前一直线没有连接，需重新定义起点。单击【直线】对话框中的【关闭】按钮，或按〈Esc〉键，即可退出【直线】命令。

3.2.4 圆弧

圆弧是圆的一部分，因此定义一条圆弧需要在定义一个圆的基础上增加起点和终点的定义。

单击【直接草图】面组上的【圆弧】按钮，或选择【菜单】|【插入】|【草图曲线】|【圆弧】命令，系统弹出如图3-17所示的【圆弧】对话框。在【圆弧方法】选项组中提供了两种圆弧定义方法。

（1）三点定圆弧利用圆弧上的三点定义一条圆弧。第一个选择点为圆弧起点，第二个选择点为圆弧中间的某一点，第三个选择点为圆弧终点。也可以只定义前两点，然后输入圆弧的半径，即可完全定义该圆弧。三点绘制圆弧的操作如图3-18所示。

（2）中心和端点定圆弧利用圆心和圆弧两个端点定义一条圆弧。先指定圆弧的中心，然后依次指定圆弧的起点、终点。也可输入扫掠角度来代替定义终点位置。中心和端点绘制圆弧的操作如图3-19所示。

由于圆弧还具有方向特性，在浮动文本框中输入参数之后先按〈Enter〉键锁定参数，锁定之后参数不再随指针变化，然后移动鼠标指针改变圆弧方向，单击鼠标即可在当前方向生成圆弧。

3.2.5 圆

单击【直接草图】面组上的【圆】按钮，或选择【菜单】|【插入】|【草图曲线】|【圆】命令，系统弹出如图3-20所示的【圆】对话框。该对话框中【输入模式】选项组两种输入模式的含义在绘制直线中已经介绍过，【圆方法】选项组对应以下两种绘圆方法。

（1）圆心和直径定圆单击此按钮即可由圆心和圆上一点定义一个圆。如果使用浮动文本框输入参数，此方法需要指定圆心和直径，如图3-20所示。

（2）三点定圆此方法是选择圆周上的三个点来定义一个圆，只要是不在同一直线上的三个点，就能够唯一确定一个圆，三点定圆的操作方法如图3-21所示。

3.2.6 矩形

利用矩形可以一次性创建四条相互垂直的边界轮廓，比用直线更快捷。单击【直接草图】面组上的【矩形】按钮，或选择【菜单】|【插入】|【草图曲线】|【矩形】命令，系统弹出如图3-22所示的【矩形】对话框。在【矩形方法】选项组中提供了三种矩形定义方法。

（1）按2点通过矩形的两个对角点定义一个矩形。先指定一点作为矩形第一角点，然后拖动指针，指定另一角点即可完全定义矩形。也可只定义第一角点，然后指定矩形的长度和宽度参数，并指定矩形方向即可完成矩形的绘制。

（2）按3点此方式先定义矩形一条边的两个端点，然后拖动指针，指定另一边的长度即可定义一个矩形。

（3）从中心此方式先定义矩形的中心点，然后指定矩形第一条边上的中点（即定义了第二条边的方向和长度），再指定矩形第一条边的长度即可定义该矩形。从中心绘制矩形的操作如图3-23所示。

3.2.7 绘制多边形

确定一个多边形首先需要定义中心点和边数，多边形的大小有三种定义方式，即外接圆半径、内切圆半径或边长，最后还需要定义多边形的旋转角度，即可完全定义该多边形。单击【直接草图】面组上的【多边形】按钮，或选择【菜单】|【插入】|【草图曲线】|【多边形】命令，系统弹出如图3-24所示的【多边形】对话框。该对话框中各选项组介绍如下。

（1）中心点 指定多边形中心点位置。指定中心点之后，拖动指针生成多边形预览。

（2）边 输入多边形边数，最小边数为3。

（3）大小 该选项组用于定义多边形的大小和角度方向。先在【大小】下拉列表中选择一种定义方式，选择不同的定义方式，多边形预览也不同。选择【内切圆半径】定义方式，半径连接到边线中点，如图3-25所示；选择【外接圆半径】定义方式，半径连接到多边形顶点，如图3-26所示；选择【边长】定义方式，半径连接到多边形顶点，但是可以在【长度】文本框中输入边长，如图3-27所示。不论哪种定义方式，指定半径的端点即可确定该多边形。除了指定点，还可以通过在文本框中输入参数的方式来定义多边形。要注意旋转角度是以预览中的半径虚线为测量对象，因此不同的定义方式，旋转效果也不同。

3.2.8 绘制艺术样条

艺术样条通常称为样条曲线，其形态由一系列控制点来控制，其形状自由，可灵活编辑。单击【直接草图】面组上的【艺术样条】按钮，或选择【菜单】|【插入】|【草图曲线】|【艺术样条】命令，系统弹出如图3-28所示的【艺术样条】对话框。该对话框中部分选项组的功能介绍如下。

（1）类型 选择样条曲线的控制类型，一种是由【通过点】定义，使用这种定义方式，系统用解析方法计算出曲线方程，如两点确定一条直线、三点确定一条二次曲线。另一种是由【极点】定义，极点样条曲线的特点是曲线的端点与极点的连线始终在端点处与样条曲线相切。

（2）点位置 用于指定样条曲线的一系列控制点，根据选择类型的不同，点的类型也不同。每指定一点，系统都会更改曲线的形态以拟合该控制点。

（3）参数化 该选项组用于控制曲线的次数（即曲线方程的次数）。例如，选定了三个控制点，如果设置曲线的次数为1，则控制点之间以直线相连。该选项组中复选框的选项与选择的曲线类型有关。选中【封闭】复选框，可将样条曲线首尾闭合。

在绘制艺术样条的过程中，可以在已有控制点之间添加更多的控制点，只需将光标移动到样条曲线上单击即可。将光标移动到样条曲线控制点上，展开其右键菜单，可以为该点指定约束及进行删除点等操作。

3.2.9 草图绘制实例

1.实例1

绘制如图3-29所示的草图，操作步骤如下。

1）启动NX 12.0，新建NX模型文件。单击【主页】选项卡【直接草图】面组中的【草图】按钮，或者选择【菜单】|【插入】|【草图】命令，系统弹出如图3-1所示的【创建草图】对话框。使用系统默认的草图平面，单击【确定】按钮，进入草图模式。

2）单击【直接草图】面组上的【矩形】按钮，系统弹出【矩形】对话框。【矩形方法】选择【按2点】，【输入模式】选择【坐标模式】，在【XC】和【YC】文本框中分别输入“-46”“0”，按〈Enter〉键；在【宽度】和【高度】文本框中分别输入“90”“60”，按〈Enter〉键，然后光标移到右上角单击鼠标左键，即可绘制如图3-30所示的矩形。

3）单击【直接草图】面组上的【圆】按钮，系统弹出【圆】对话框。【圆方法】选择【圆心和直径定圆】，【输入模式】选择【坐标模式】，选取如图3-31所示的直线中点为圆的圆心；在【直径】文本框中输入“50”，按〈Enter〉键。采用同样的方式绘制直径为30的圆，结果如图3-32所示。

4）单击【直接草图】面组上的【快速修剪】按钮，系统弹出如图3-33所示的【快速修剪】对话框。在绘图区依次选取需要删除的几何要素，结果如图3-34所示。

2.实例2

绘制如图3-35所示的草图，操作步骤如下。

1）启动NX 12.0，新建NX模型文件。单击【主页】选项卡【直接草图】面组中的【草图】按钮，或者选择【菜单】|【插入】|【草图】命令，系统弹出【创建草图】对话框。使用系统默认的草图平面，单击【确定】按钮，进入草图模式。

2）单击【直接草图】面组上的【圆】按钮，系统弹出【圆】对话框。【圆方法】选择【圆心和直径定圆】，【输入模式】选择【坐标模式】，选取坐标系的原点为圆的圆心；在【直径】文本框中输入“30”，按〈Enter〉键。绘制第二个圆，在【XC】和【YC】文本框中分别输入“-120”“0”，按〈Enter〉键；在【直径】文本框中输入“50”，按〈Enter〉键，结果如图3-36所示。

3）单击【直接草图】面组上的【多边形】按钮，系统弹出如图3-37所示的【多边形】对话框。单击【点对话框】按钮，系统弹出【点】对话框，在该对话框中输入多边形中心的坐标，该多边形中心为坐标原点，单击【确定】按钮，系统返回到【多边形】对话框。【边数】文本框中输入“4”，【大小】下拉列表中选择【外接圆半径】，【半径】文本框中输入“10”，【旋转】文本框输入“0”，按〈Enter〉键，即可绘制一个四边形，如图3-38所示。采用相同的方法绘制一个六边形，结果如图3-39所示

4）单击【直接草图】面组上的【直线】按钮，系统弹出【直线】对话框。【输入模式】选择【坐标模式】，在【XC】和【YC】文本框中分别输入“0”“15”，按〈Enter〉键；然后在绘图区往左移动鼠标绘制一条水平的直线。采用相同的方法绘制另一条直线，结果如图3-40所示。

5）单击【直接草图】面组上的【快速修剪】按钮，系统弹出【快速修剪】对话框。在绘图区依次选取需要删除的几何要素，结果如图3-41所示。