第2章 草图设计
2.1 草图设计概述
在介绍二维草图设计之前，先介绍一下UG NX 12.0软件草图中经常使用的术语。
对象：二维草图中的任何几何元素，如直线、中心线、圆弧、圆、椭圆、样条曲线、点或坐标系等。
尺寸：对象大小或对象之间位置的量度。
约束：定义对象的几何关系或对象间的位置关系。约束定义后，单击“显示草图约束”按钮，其约束符号会出现在被约束的对象旁边。例如，在约束两条直线垂直后，再单击“显示草图约束”按钮，垂直的直线旁边将分别显示一个垂直约束符号。默认状态下，约束符号显示为白色。
参照：草图中的辅助元素。
过约束：两个或多个约束可能会产生矛盾或多余约束。如果出现这种情况，必须删除一个不需要的约束或尺寸以解决过约束。
2.1.1 进入与退出草图环境
1．进入草图环境的操作方法
打开UG NX 12.0后，选择下拉菜单命令（或单击“新建”按钮），系统弹出“新建”对话框，在选项卡中选取模板类型为，在文本框中输入文件名（例如：modell.prt），在文本框中输入模型的保存目录，然后单击按钮，进入UG NX 12.0建模环境。
选择下拉菜单命令（或单击“草图”按钮），系统弹出“创建草图”对话框，采用默认的草图平面，单击该对话框中的按钮，系统进入草图环境。
2．选择草图平面
进入草图工作环境以后，在创建新草图之前，一个特别需要注意的事项就是要为新草图选择草图平面，也就是要确定新草图在三维空间的放置位置。草图平面是草图所在的某个空间平面，它可以是基准平面，也可以是实体的某个表面。
“创建草图”对话框的作用就是用于选择草图平面，利用“创建草图”对话框选择某个平面为草图平面，然后单击按钮加以确认。
对“创建草图”对话框说明如下。
◆区域。
●：选取该选项后，用户可以在绘图区选择任意平面为草图平面（此选项为系统默认选项）。
●：选取该选项后，系统在用户指定的曲线上建立一个与该曲线垂直的平面作为草图平面。
●：选择此项后，和两个选项将以按钮形式显示。
◆区域。
●：选取该选项后，用户可以选择基准面或者图形中现有的平面作为草图平面。
●：选取该选项后，用户可以通过“平面对话框”按钮，创建一个基准平面作为草图平面。
●：选取该选项后，用户可定义参考平面与草图平面的位置关系为水平。
●：选取该选项后，用户可定义参考平面与草图平面的位置关系为竖直。
3．退出草图环境的操作方法
单击按钮，退出草图环境。
4．直接草图工具
在UG NX 12.0中，系统还提供了另一种草图创建的环境——直接草图，进入直接草图环境的具体操作步骤如下。
新建模型文件，进入UG NX 12.0建模环境。
选择下拉菜单命令（或单击“直接草图”工具栏中的“草图”按钮），系统弹出“创建草图”对话框，选择XY平面为草图平面，单击该对话框中的按钮，系统进入直接草图环境，此时可以使用功能区“直接草图”工具栏（图2.1.1）绘制草图。
图2.1.1 “直接草图”工具栏
单击工具栏中的“完成草图”按钮，即可退出直接草图环境。
说明
◆“直接草图”工具创建的草图，在部件导航器中同样会显示为一个独立的特征，也能作为特征的截面草图使用。此方法本质上与“任务环境中的草图”没有区别，只是实现方式较为“直接”。
◆在“直接草图”创建环境中，当完成草图时，默认的视图方位是草图平面与屏幕对齐的位置，系统不会回到进入直接草图环境之前的工作视图方位，然后可以使用旋转命令将方位大致转过去。
◆单击“直接草图”工具栏中的“在草图任务环境中打开”按钮，系统即可进入“任务环境中的草图”环境。
◆在三维建模环境下，双击已绘制的草图也能进入直接草图环境。
◆为保证内容的一致性，本书中的草图均以“任务环境中的草图”来创建。
2.1.2 UG草图介绍
在UG NX 12.0中绘制草图时，在功能选项卡区域中选中选项（图2.1.2），然后确认按钮处于按下状态，系统可自动给绘制的草图添加尺寸标注。如图2.1.3所示，在草图环境中任意绘制一个矩形，系统会自动添加矩形所需要的定型和定位尺寸，使矩形全约束。
图2.1.2 连续自动标注尺寸选项
图2.1.3 自动标注尺寸
说明
默认情况下按钮是激活的，即绘制的草图系统会自动添加尺寸标注；单击该按钮，使其弹起（即取消激活），这时绘制的草图，系统就不会自动对其添加尺寸标注了。因为系统自动标注的尺寸比较凌乱，而且当草图比较复杂时，有些标注可能不符合标注要求，所以在绘制草图时，最好不使用自动标注尺寸功能。在本书的写作中，都没有采用自动标注。
2.1.3 定制草图工具组
进入草图环境后，屏幕上会出现绘制草图时所需要的各种工具组，其中常用工具组有“草图”工具组、“约束”工具组和“曲线”工具组，对于它们中的按钮的具体用法，下面会详细介绍。还有很多按钮在界面上没有显示，需要进行添加，操作步骤如下。
单击功能选项卡区域右侧的“功能区选项”按钮，如图2.1.4所示，弹出“主页”选项卡。
图2.1.4 添加按钮
添加工具按钮。把鼠标移到相应的工具组上（一般是在窗口中已经打开的工具组的名称），会在后面显示出该工具组命令所对应的工具按钮，选择每个命令可以对按钮进行显示/隐藏操作。
2.1.4 草图参数的预设置
进入草图环境后，选择下拉菜单命令，弹出“草图首选项”对话框，如图2.1.5所示。在该对话框中可以设置草图的显示参数和默认名称前缀等参数。
图2.1.5 “草图首选项”对话框
对“草图首选项”对话框中和选项卡的主要选项及其功能说明如下。
◆下拉列表：控制草图标注文本的显示方式。
◆文本框：控制草图尺寸数值的文本高度。在标注尺寸时，可以根据图形大小适当控制文本高度，以便于观察。
◆文本框：绘制直线时，如果起点与光标位置连线接近水平或垂直，捕捉功能会自动捕捉到水平或垂直位置。捕捉角的意义是自动捕捉的最大角度，例如捕捉角值为3，当起点与光标位置连线，与XC轴或YC轴夹角小于3°时，会自动捕捉到水平或垂直位置。
◆复选框：如果选中该选项，当进行尺寸标注时，在草图曲线端点处用箭头显示自由度，否则不显示。
◆复选框：如果选中该选项，若相关几何体很小，则不会显示约束符号。如果要忽略相关几何体的尺寸查看约束，则可以关闭该选项。
◆复选框：如果选中该选项，当由建模工作环境转换到草图绘制环境，并单击按钮时，或者由草图绘制环境转换到建模工作环境时，视图方向会自动切换到垂直于绘图平面方向，否则不会切换。
◆复选框：如果选中该选项，当进入某一草图对象时，该草图所在图层自动设置为当前工作图层，退出时恢复原图层为当前工作图层，否则退出时保持草图所在图层为当前工作图层。
“草图预设置”对话框中的选项卡包括了曲线、尺寸和参考曲线等的颜色设置，这些设置和用户默认设置中的草图生成器的颜色相同。一般情况下，我们都采用系统默认的颜色设置。