2.2 草绘界面与工具的使用
1.草绘工具简介
功能区【草绘】选项卡主要包括操作、基准、草绘、编辑、约束、尺寸、检查等区域,如图2.2.1所示。
图2.2.1 【草绘】选项卡
1)【选择】按钮
在【操作】区域按下【选择】按钮,切换到选取图元模式。单击鼠标左键,可一次选取一个项目或图元;也可以按下<Ctrl>键同时单击鼠标左键选取多个项目或图元。
2)图元绘制工具按钮
位于【基准】区域和【草绘】区域,具体操作为:
①单击选择对应的工具按钮,注意信息提示区提示。
②根据信息提示区在图形区进行相应操作。
③按下鼠标中键完成图元的创建。
(1)【中心线】按钮:创建几何中心线、构造中心线。
中心线大多用作辅助线,可用来定义旋转特征的中心轴或截面的对称中心线。几何中心线是草绘截面的几何图元,会保留在由草绘创建的三维特征上;而构造中心线是为了方便图元绘制而创建的一种参照图元,不会保留在由草绘创建的三维特征上。
➢ 几何中心线:单击功能区【基准】区域的【中心线】按钮,然后在图形区选择两个空白区域单击即可完成几何中心线的创建。
➢ 构造中心线:单击功能区【草绘】区域的【中心线】按钮,操作同上,如图2.2.2所示。
图2.2.2 创建中心线
(2)【点】按钮:创建几何点、构造点。
几何点和构造点的区别类同于几何中心线和构造中心线。
➢ 几何点:单击功能区【基准】区域的【点】按钮,然后在图形区该点的放置位置单击,即完成了该几何点的创建。用户可连续创建多个点,单击鼠标中键结束当前指令。
➢ 构造点:单击功能区【草绘】区域的【点】按钮,操作同上。
(3)【坐标系】按钮:创建几何坐标系、构造坐标系。
几何坐标系会将特征级信息传达到草绘器之外,它可用于将信息添加到2D和3D草绘器中的草绘曲线特征和基于草绘的特征;而构造坐标系是草绘辅助,不会将任何信息传达到草绘器之外。
➢ 几何坐标系:单击功能区【基准】区域的【坐标系】按钮,然后在图形区空白区域选择合适位置作为中心点并单击创建。
➢ 构造坐标系:单击功能区【草绘】区域的【坐标系】按钮,操作同上。
(4)【线】按钮:创建直线。
单击功能区【草绘】区域【线】按钮旁的倒三角可实现两个创建直线的工具按钮的切换。
➢ 多个直线组成的线链:单击其中的按钮,在图形区依次单击如图2.2.3中所示①~⑤的位置,可创建多个直线组成的线链,然后在空白区域单击鼠标中键结束线链命令。
图2.2.3 线链的创建
➢ 相切直线:单击其中的按钮,再单击选择两个圆或圆弧,然后在空白区域单击鼠标中键完成相切直线的创建。注意:根据选择位置的不同,可创建内公切线,也可以创建外公切线。相切直线的创建如图2.2.4所示。
图2.2.4 相切直线的创建
(5)【矩形】按钮:绘制矩形。
单击功能区【草绘】区域【矩形】按钮旁的倒三角可实现四个绘制矩形的工具按钮的切换,可绘制的矩形如图2.2.5所示。
➢ 拐角矩形:按下按钮,在图形区选择位置放置矩形两个对角点,单击鼠标中键完成创建,如图2.2.5(a)所示。
➢ 斜矩形:按下按钮,在图形区绘制一条直线作为矩形的一条边;然后,拖动鼠标至矩形所需大小,单击完成矩形的绘制。单击鼠标中键完成创建,如图2.2.5(b)所示。
➢ 中心矩形:按下按钮,在图形区单击,确定矩形中心的位置;移动鼠标将矩形拖至所需大小,单击完成矩形的绘制,如图2.2.5(c)所示。
➢ 平行四边形:按下按钮,操作步骤参照斜矩形绘制,按鼠标中键完成创建,如图2.2.5(d)所示。
图2.2.5 绘制矩形
(6)【圆】按钮:绘制圆。
单击功能区【草绘】区域【圆】按钮旁的倒三角可实现四个绘制圆的工具按钮的切换。
➢ 通过圆心和圆上一点绘制圆:按下按钮,在图形区单击选择圆心①(见图2.2.6),移动鼠标,单击定出圆周上的点②以确定半径,完成圆的绘制。
图2.2.6 通过圆心和圆上一点绘制圆
➢ 绘制同心圆:按下按钮,选取一个参照圆或一条圆弧来定义圆心,松开左键,拖动鼠标至所需大小,单击完成一个同心圆的绘制,以此方法可以绘制多个不同大小的同心圆,单击鼠标中键结束命令,如图2.2.7所示。
图2.2.7 绘制同心圆
➢ 通过三点来绘制圆:按下按钮,依次选择三个点,完成圆的绘制。单击鼠标中键完成绘制,如图2.2.8所示。
➢ 绘制与三个图元相切的圆:按下按钮,依次选择三个图元完成圆的绘制。单击鼠标中键完成绘制。绘制相切圆的过程如图2.2.9所示。
图2.2.8 三点绘制圆
图2.2.9 绘制相切圆
(7)【弧】按钮:绘制圆弧。
单击功能区【草绘】区域【弧】按钮旁的倒三角可实现五个绘制弧的工具按钮的切换。
➢ 三点绘制圆弧:按下按钮,在图形区单击鼠标左键依次选择圆弧的起点、终点和圆弧上任意一点,单击鼠标中键完成创建,绘制过程如图2.2.10所示。
图2.2.10 三点绘制圆弧
另外,使用该命令绘制圆弧时,若圆弧端点与已有图元端点重合,在选定第三点即圆弧上一点时,当重合处显示(相切)标记时单击,即可绘制相切圆弧,如图2.2.11所示。
➢ 由圆心和端点绘制圆弧:按下按钮,在图形区内依次单击选择圆心、圆弧的起点和终点完成绘制,如图2.2.12所示。
➢ 绘制一条与已知三个图元相切的圆弧:按下按钮,分别选取三个图元,系统将自动创建一条与三个图元相切的圆弧,如图2.2.13所示。选择图元的顺序不同,圆弧将发生相应改变。
图2.2.11 绘制相切圆弧
图2.2.12 由圆心和端点绘制圆弧
图2.2.13 绘制与三图元相切的圆弧
➢ 绘制同心圆弧:按下按钮,选取一个参照圆或一条圆弧来确定圆心,移动鼠标,确定圆弧半径以及起点后单击(该操作是同时完成的),然后单击确定圆弧终点完成绘制。绘制过程如图2.2.14所示。
➢ 绘制圆锥弧:按下按钮,在图形区单击选择圆锥弧的两个端点,拖动橡胶条状圆锥弧到合适位置,单击确定弧上一点,完成圆锥弧的绘制,绘制过程如图2.2.15所示。
图2.2.14 绘制同心圆弧
图2.2.15 绘制圆锥弧
(8)【椭圆】按钮:绘制椭圆。
单击功能区【草绘】区域【椭圆】按钮旁的倒三角可实现两个绘制椭圆的工具按钮的切换。
➢ 通过轴端点绘制椭圆:按下按钮,通过确定椭圆轴的两个端点来绘制椭圆,绘制过程如图2.2.16所示。
➢ 通过中心和轴绘制椭圆:按下按钮,通过确定椭圆中心以及椭圆的长短半轴来完成椭圆的绘制,绘制过程如图2.2.17所示。
图2.2.16 通过轴端点绘制椭圆
图2.2.17 通过中心和轴绘制椭圆
(9)【样条】按钮:创建样条曲线。
样条曲线是由一系列离散的点拟合得到的平滑曲线。按下【样条】按钮,在图形区单击鼠标左键指定一系列的点,再单击鼠标中键,系统将自动生成一条样条曲线。
(10)【圆角】按钮:创建圆角。
单击功能区【草绘】区域【圆角】按钮旁的倒三角可以完成四种圆角的创建按钮的切换。可创建的四种圆角如图2.2.18所示。
➢ 创建圆形圆角:按下按钮,鼠标左键分别单击需要构建圆角的两个图元,即可完成圆形圆角的创建,单击鼠标中键终止命令。
➢ 创建圆形修剪:按下按钮,操作方法同上。
➢ 创建椭圆形圆角:按下按钮,操作方法同上。
➢ 创建椭圆形修剪:按下按钮,操作方法同上。
(11)【倒角】按钮:创建倒角。
单击功能区【草绘】区域【倒角】按钮旁的倒三角,可以实现两种倒角的创建按钮的切换。可创建的两种倒角如图2.2.19所示。
图2.2.18 四种圆角
图2.2.19 两种倒角
➢ 创建倒角并创建构造线:按下按钮,操作步骤与创建圆角相同。
➢ 创建倒角修剪:按下按钮,操作同上。
(12)【文本】按钮:创建文本。
按下按钮,信息提示区显示“选择行的起点,确定文本高度和方向”的提示信息,单击一点作为文本放置起点,此时信息提示区显示“选择行的第二点,确定文本高度和方向”的提示信息,单击另一点,以确定文本放置终点(即确定文本高度和方向)。此时,在起点与终点之间将出现一条构造线,线的长度决定文本的高度,角度决定文本的方向。同时系统弹出【文本】对话框,如图2.2.20所示。在【文本】对话框中可对文本进行编辑。
在【文本】文本框中输入文本。单击按钮,可弹出如图2.2.21所示的【文本符号】对话框,用户可从中选择所需符号。
【文本】对话框的其余项目说明如下。
● 【字体】:从系统提供的字体列表中选取字体。
● 【水平】:可以选择文本的水平位置处于图元或实体的【左侧】、【中心】或【右侧】。
● 【竖直】:可以选择文本的竖直位置处于图元或实体的【底部】、【顶部】或【中心】。
图2.2.20 【文本】对话框
图2.2.21 【文本符号】对话框
● 【长宽比】:拖动滑动条或者输入数值增大或减小文本的长宽比。
● 【斜角】:拖动滑动条或者输入数值增大或减小文本的倾斜角度。
● 【沿曲线放置】:勾选此复选框,可沿着一条曲线放置文本,操作时系统会提示用户选取将要放置文本的曲线,其中按钮可切换文本沿曲线的方向。沿曲线放置的文本如图2.2.22所示。
图2.2.22 沿曲线放置的文本
● 【字符间距处理】:勾选此复选框,可控制某些字符之间的空格,改善文本字符串的外观。
文字输入完毕后单击【确定】按钮,完成文本创建。若想更改文本,可在图形区双击文本,则回到【文本】对话框。
(13)【偏移】按钮:通过偏移边创建图元。
按下功能区【草绘】区域中【偏移】按钮,系统会自动弹出如图2.2.23所示的【类型】对话框。偏移边选择有三种:
● 【单一】:选此选项,单击鼠标左键,一次只能选择一个图元。
● 【链】:选此选项,单击选择时必须选取基准曲线或边界的两个图元,两图元之间所有图元形成一链。若存在多个可能的链式边界时,会弹出如图2.2.24所示的【选取】子菜单,在此需要确定所期望的模型边界。各选项含义如下:
○ 【接受】:接受当前链。
○ 【下一个】:切换至下一条链式基准曲线或模型边界。
○ 【上一个】:切换回上一条链式基准曲线或模型边界。
○ 【退出】:退出选取。
● 【环】:选中此选项,只需单击选择现有模型边界或基准曲线的一个图元,系统会自动选取与其首尾相接的整个封闭曲线。
图2.2.23 【类型】对话框
图2.2.24 【选取】子菜单
值得注意的是,如果在零件模式下单击图元所在的特征平面,若有两个及以上的封闭环,系统会加亮显示当前选取的环,也会弹出如图2.2.24所示的【选取】子菜单,通过选择【下一个】或【上一个】实现选取环的切换。
➢ 通过偏移边创建图元操作:选择【单一】、【链】或【环】三项之一,选取要偏移复制的图元,弹出【于箭头方向输入偏移[退出]】对话框,如图2.2.25所示。图元上的箭头表示偏移方向,输入偏移量,若要改变偏移方向,偏移量输入负值即可,单击按钮完成操作。偏移边创建图元的效果如图2.2.26所示。
图2.2.25 【于箭头方向输入偏移[退出]】对话框
图2.2.26 偏移边创建图元
(14)【加厚】按钮:将元件按照用户定义做两侧偏移。
按下功能区【草绘】区域中【加厚】按钮,系统会自动弹出如图2.2.27所示的【类型】对话框,参看【偏移】按钮介绍进行边的选取。在图2.2.28所示的对话框中分别输入厚度值和偏移值,均通过单击按钮完成操作。最后单击【类型】对话框中的【关闭】按钮,退出【加厚】命令。
图2.2.27 【类型】对话框
图2.2.28 厚度值和偏移值输入对话框
(15)【选项板】按钮的使用。
草绘选项板相当于一个预定义的形状定制库,用户可将选项板中存储的草图轮廓调用到当前活动对象中作为草绘截面。
①按下功能区【草绘】区域中【选项板】按钮,弹出【草绘器选项板】对话框,如图2.2.29所示。其中有四组选项卡,介绍如下。
图2.2.29 【草绘器选项板】对话框
● 【多边形】:包括常规的多边形,如五边形、六边形等。
● 【轮廓】:包括C型轮廓、I型轮廓、L型轮廓及T型轮廓。
● 【形状】:包括一些常用的截面形状,如椭圆形、跑道形等。
● 【星形】:包括多种星形截面,如五角星、六角星等。
②用户可以通过双击或者拖拽的方式调用选项卡里的图形。例如,调用六角星:双击六角星选项,【草绘器选项板】对话框上方预览区出现六角星轮廓,此时单击图形区内的某一位置,操作界面顶部将跳转到【导入截面】操控板,如图2.2.30所示。同时系统用虚线在图形区显示一个六角星的临时图元,用户可在【导入截面】操控板中对这个临时图元进行缩放、平移及旋转操作。
图2.2.30 【导入截面】操控板
2.编辑草图
Creo创建的草图往往还需要一系列的编辑才可以满足用户要求。常用的命令有以下几种。
1)修改
其作用是修改尺寸值、样条几何及文本图元。单击【修改】按钮,然后再选择需要修改的尺寸值、样条几何或者文本图元即可对这些对象进行修改操作。
一般情况下,鼠标左键双击尺寸值、样条几何及文本图元也可以对其进行修改操作。
2)镜像
其作用是镜像选定图元。在图形区中存在中心线的情况时可以使用该功能(必须以中心线作为镜像线),首先选中需要镜像的图元,单击【镜像】按钮,此时信息提示栏显示“选择一条中心线”,然后再选择作为镜像基准的中心线,即可完成镜像操作。镜像后得到的图元与原图元关于选择的中心线轴对称。
3)分割
其作用是将一个截面图元分割成两个或多个新图元。单击【分割】按钮,在要分割的位置单击图元,图元在指定位置被分割。如果要在相交处创建分割,单击相交处的附近位置光标将自动捕捉相交,单击捕捉点创建切割。
4)删除段
其作用是修剪草绘图元。单击【删除段】按钮,然后再选择图元上需要修剪的部分单击,即可完成修剪。
需要注意的是,【删除段】一般是用来剪切图元的,当所选图元与其他图元有相交时使用该命令,系统将默认与所选位置最近的交点作为修剪点对图元进行修剪操作(同一条样条几何与自身的交点不作为修剪点)。然而,若是所选图元没有与其他图元相交,此时使用该命令,将会将该图元整个删除,其结果与<Delete>键删除图元相同。
5)拐角
其作用是将图元修剪(剪切或延伸)到其他图元或几何。单击【拐角】按钮,按住<Ctrl>键选中两个图元,两图元临近端被剪切或延伸实现相连。
6)旋转调整大小
其作用是平移、缩放和旋转选定的图元。选中需要操作的图元,单击【旋转调整大小】按钮,弹出【旋转调整大小】操控板,如图2.2.31所示。
● 水平方向的尺寸:在操控板中,“”表示新图元与原始图元水平方向的距离。
● 竖直方向的尺寸:在操控板中,“”表示新图元与原始图元竖直方向的距离。
● 旋转角度:在操控板中,“”表示新图元相对于原始图元的转动角度。
● 缩放因子:在操控板中,“”表示新图元相对于原始图元的缩放比例。
图2.2.31 【旋转调整大小】操控板
7)复制
选中一个或多个图元,长按鼠标右键,即可弹出如图2.2.32(a)所示的右键菜单,单击菜单中的【复制】选项。然后再长按鼠标右键,弹出如图2.2.32(b)所示的右键菜单,单击菜单中的【粘贴】选项,此时在图形区某一位置单击,便会出现一个新的图元,同时原始图元仍然存在,并出现和【旋转调整大小】操控板内容相同的【粘贴】操控板,接下来的操作与旋转调整大小的操作相同。
图2.2.32 右键菜单
值得注意的是,选中图元后,同时按下<Ctrl>和<C>键与上述操作中单击【复制】选项作用相同,然后同时按下<Ctrl>和<V>键与上述操作中单击【粘贴】选项作用相同。若选中图元后,同时按下<Ctrl>和<X>键,后面操作与上述操作相同,最终得到的结果中将不存在原始图元,与旋转调整大小作用相似。
8)删除
删除的作用是删除不需要的图元。选中需要删除的一个或多个图元,按下<Delete>键即可删除已选择的图元。
3.设置几何约束
在进行草绘时,仅仅是进行绘制和编辑是不够的,还需要人为地对草绘的图元之间进行位置关系的约束。
1)添加约束
约束工具按钮位于【约束】区域。具体的约束项目的按钮、含义及符号见表2.2.1。
表2.2.1 Creo中的约束项目
需要注意的是,默认情况下,约束会显示在图形区中。要切换约束的显示,请执行以下四种操作:
● 设置sketcher_disp_constraints配置选项。
● 单击【Creo Parametric选项】对话框【草绘器】区域中的【显示约束】复选框。
● 单击视图控制工具条上【草绘器显示过滤器】按钮下的【约束显示】复选框。
● 单击功能区【视图】选项卡【显示】区域中的【约束显示】按钮。
添加约束时,单击相应的约束按钮,然后根据提示信息选取相应的图元,即可完成图元的约束创建。
2)删除约束
选择要删除的约束,按<Delete>键,约束即被删除。
4.尺寸标注
Creo中的尺寸分为弱尺寸和强尺寸两种。创建图元时,将自动生成弱尺寸。修改弱尺寸后,弱尺寸将变为强尺寸。创建另一个几何后,如果修改该几何或与其相关的其他尺寸,则弱尺寸可能会消失。可在不更改弱尺寸值的情况下对其进行加强。
尺寸标注工具按钮位于【尺寸】区域。标注尺寸时应确保【草绘器显示过滤器】按钮下的【尺寸显示】复选框被勾选,如图2.2.33所示,即打开尺寸显示。本书将介绍以下几种操作中常用到的尺寸标注。
1)创建线性尺寸
线性尺寸主要包括线长、两平行线之间的距离、点和线之间的距离以及两个点之间的距离等。按下【尺寸】按钮,单击相应的点或者线图元,然后在合适的位置单击鼠标中键放置尺寸并确定尺寸值,按下<Enter>键完成尺寸的创建,如图2.2.34所示。
图2.2.34中,尺寸值为200.00和100.00的两个尺寸是线长的标注,选择的图元为单一线段;尺寸值为90.00的尺寸是平行线之间距离的标注,选择的图元为两条平行线;尺寸值为50.00的尺寸是点与直线间距离的标注,选择的图元为点和直线;尺寸值为25.00和60.00的两个尺寸是两点间的距离标注,选择的图元为两个点,值得注意的是,两点间的距离可以标注水平或竖直距离,也可以标注两点间的连线距离,具体情况根据尺寸值的放置位置决定。
图2.2.33 草绘器显示过滤器下的项目
图2.2.34 线性尺寸标注
2)创建角度尺寸
与创建线性尺寸的方法相似,在创建角度尺寸时所选取的图元为两条不平行的线段或中心线,效果如图2.2.35所示。
3)创建半/直径尺寸
按下【尺寸】按钮,单击鼠标左键选中圆或圆弧后,单击鼠标中键放置尺寸,则标注出来的是半径尺寸;若单击鼠标左键选中圆或圆弧后,再单击一下该图元,然后单击鼠标中键放置尺寸,则标注出来的就是直径尺寸,效果如图2.2.36所示。
图2.2.35 角度尺寸标注
图2.2.36 半/直径尺寸标注
4)创建弧长尺寸
按下【尺寸】按钮,分别选择圆弧的两个端点和圆弧上任意一点,单击鼠标中键放置尺寸位置,效果如图2.2.37所示。
5)创建椭圆半径尺寸
按下【尺寸】按钮,单击椭圆上一点,再单击鼠标中键,弹出【椭圆半径】对话框,根据用户需求选择长短轴,单击【接受】按钮。再次单击鼠标中键,完成椭圆半径标注,如图2.2.38所示。
图2.2.37 弧长尺寸标注
图2.2.38 椭圆半径尺寸标注
5.尺寸或约束条件过多的解决方式
在绘制草图时,人为加入的尺寸或约束条件与已有的强尺寸或约束条件相互冲突时,将会出现如图2.2.39所示【解决草绘】对话框,同时相冲突的尺寸或约束条件也会加亮显示。一般而言,用户需要删除某些尺寸或约束条件以解决尺寸冲突的问题,使草图具有合理的尺寸和约束条件。
图2.2.39 【解决草绘】对话框
例如,图2.2.40所示的实例中,仅需标准三角形的两条边长以及对应的夹角即可完全确定这个三角形,若再对另一条边进行标注,则会出现尺寸冲突。此时,可以通过删除之前某一尺寸或约束的方式解决冲突;也可以单击【解决草绘】对话框中的按钮以某一尺寸为参照尺寸。
6.图元、尺寸编辑修改
1)创建强尺寸
在图形区单击一条弱尺寸,尺寸线右上方将会弹出菜单,选择第四个按钮也就是【强】选项,该弱尺寸将被加强。
图2.2.40 尺寸冲突实例
2)调整尺寸位置
单击要移动的尺寸的数值,按住鼠标左键不放即可拖拽该尺寸的数值至合适的位置。
3)修改尺寸
前文中有提到,【修改】按钮可用于对尺寸值进行修改。
4)锁定与解锁尺寸
用户修改过的尺寸,在进行其他操作时,依然有可能会被改变。为防止这种情况,用户可以将尺寸锁定。
与加强尺寸的方法相似,在图形区单击一条尺寸,该尺寸右上方将出现菜单,其中第一项就是尺寸锁定与解锁切换开关,通过单击该按钮便可以对当前选择的尺寸进行锁定或解锁操作。
7.草图诊断
草绘器诊断工具可以检查几何是否封闭、几何图元是否重叠等问题。
1)着色封闭环
按下功能区【检查】区域中的按钮,系统自动用预定义的颜色将图形区图元中封闭的区域进行填充,非封闭的图元无变化。如果草绘含有几个彼此包含的封闭环,则最外面的环被着色,而内部的环的着色被替换,如图2.2.41所示。
2)突出显示开放端
按下功能区中的按钮,用于检查与活动草图或活动草图组内其他图元的终点不重合的图元。在3D草绘几何中,仅突出显示有效图元的开放端点,如图2.2.42所示。
图2.2.41 着色封闭环
图2.2.42 突出显示开放端
3)重叠几何
按下功能区中的按钮,用于检测和突出活动草图或活动草图组内与其他几何重叠的几何。重叠图元以【突出显示边】设置的颜色显示。
4)特征要求
使用【特征要求】诊断工具可以确定草绘是否满足活动特征的要求。需要注意的是,该诊断工具只能在零件模块的草绘模式中使用。