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第三课草图（二）一、“工具”工具条1、第一个图标为“创建基准”，它主要用于草图中投影几何元素时，利用它可以将投影来的几何元素与原来的父体几何元素的关系切断。实例：\03草图讲义（2）\01-01.CATPart（1）如图：现有一内径为50的圆筒（2）在其上表面画草图，利用“投影3D元素”工具将其内径圆周投影过来，注意此时投影过来的草图颜色为黄色，表示此圆与原立体内径有关，在本草图内不可更改。（3）退出草图，拉伸得到如下图形：（4）修改圆筒内径，将其由50改为60（5）退出草图修改后，发现立体上部凸台直径跟着变化。（6）删除上面凸台，重新回到第一步，注意内径为50。（7）同第二步一样，在圆筒上表面上画草图，先点“创建基准”图标，再选取圆筒内孔轮廓（此两步先后次序可调换），然后再点击“投影3D元素”（第二步和第三步也可调换先后次序），这时得到的草图是白色，不再是前面所得到的黄色，即它和原来轮廓的关系已被切断，在本草图内它的尺寸可以更改。（8）拉伸刚得到的草图，再修改圆筒内径为60，得到的结果如下。从图中可看到上面圆柱直径并没有随之变化，即上面圆柱直径和原来圆筒内径已没有任何关系。通俗地，可以将“创建基准”理解为“切断关系”。2、第二个图标为“仅当前几何体可见”。此处有个新概念，初学者可能有点搞晕头，注意仔细推敲。实例：\03草图讲义（2）\01-02.CATPart（1）仔细看下图设计树，“Part1”除了有一个“几何图形集.1”、“零件几何体”外，还有两个几何体，分别是“几何体.2”、“几何体.3”，也就是说，在“Part1”里有三个几何体。后两个几何体可以通过“插入——几何体”方式加入。（2）将“零件几何体”定义为当前工作对象，进入XY平面画草图，注意此时“工具”工具条上第二个图标“仅当前几何体可见”为点中状态。退出草图并拉伸矩形，得到如下结果。这一步还是很常规的，没什么特别。（3）将“几何体.2”定义为当前工作对象，注意窗口中刚在“零件几何体”里拉伸的长方形立体已不见。这里要注意的是，当在第（2）步里画草图时“工具”工具条上第二个图标“仅当前几何体可见”没点中的话，上面那步刚在“零件几何体”里拉伸的长方形立体就可见。继续第（3）步：在XY平面画一个圆，现在“工具”工具条上第二个图标“仅当前几何体可见”没点中，这时前面建立的长方形几何体显示出来：若此时“工具”工具条上第二个图标“仅当前几何体可见”被点中，则长方体不见。（4）将“几何体.3”定义为当前工作对象，在XY平面上画草图，注意此时选中“工具”工具条上第二个图标，拉伸后得到如下结果。此时其它几何体上的立体隐藏。要使其它立体都可见，只需重新进入“几何体.3”中的草图，将其“仅当前几何体可见”图标不点中即可。总结：“工具”工具条上第二个图标“仅当前几何体可见”主要用在多几何体的草图设计场合，为了使其它几何体不影响本几何体中草图的设计，可以点击将它们隐藏；若要使各几何体可见，只要进入重新草图将草图的“仅当前几何体可见”图标点一下即可。3、第三个图标为“输出特征”。注意它和第四个图标“轮廓特征”功能的区别。“输出特征”输出的为一根线，如一条直线或曲线，一个圆等，不是一个整体；而“轮廓特征”输出的是一个几何图形，是一个整体。“轮廓特征”和“轮廓特征”这主要用在草图里多画了几根线或其它的场合，这时不用再重画草图，只须进入草图将多余的线等“输出特征”即可。比如SolidWorks里扫描拉伸时，如果把扫描的路径和引导线画在了同一个草图里，这时需要重新进入草图将多画的线条删除再加画一个草图，也就是说扫描路径和引导线应是分开的两个草图。而在CATIA里只需进入要修改的草图，将其中一根线条进行“输出特征”即可。注意输出的特征在草图里是粗线条，同时在设计树上这个草图里也多了一个“输出”项，此输出的特征可在后面找到并利用。实例：\03草图讲义（2）\01-03.CATPart如下图，本欲将矩形和圆形分成两个草图分别画出，现在将它们画在了同一个草图里。这时可进入草图，先选取圆，再点击“工具”工具条里的“输出特征”，这时圆的线条变成了粗实线。退出草图，得到了如下草图结果，注意设计树上“草图.1”内多了个“输出”特征。点击拉伸，选取矩形为轮廓：结果如下：再点击拉伸特征，选取输出的特征“圆”为轮廓结果如下：为形象地表达此例，可以将圆的拉伸长度与矩形不同，或与矩形拉伸方向相反。需要注意的是直线、曲线等输出特征的方向感问题：如下图，草图里有一矩形和一曲线，曲线已被“输出特征”。“输出特征”即上图曲线实体拉伸时（一般加个“厚”选项），其拉伸方向自动垂直草图平面；若用曲面方式拉伸“输出特征”曲线时，选取曲线输出特征后，还要加一个方向告诉它要往哪拉。下图中“输出特征”为曲线还好说，若为直线，其拉伸方向可能就有无数个方向了，所以要选好曲面拉伸方向。实例：\03草图讲义（2）\01-04.CATPart4、第四个图标为“轮廓特征”如图：若采用“输出特征”输出矩形，退出草图要拉伸输出特征时没法操作（“确定”键不可用）：若采用“轮廓特征”输出矩形，所输出结果为一个平面图形，可以拉伸：“输出特征”和“轮廓特征”功能的区别：1、第三个图标“输出特征”输出的为分散的一根根的线，如直线或曲线，圆等，不是一个整体；而“轮廓特征”输出的是一个几何轮廓，是一个整体。2、两者修改时的可见性不同：实例：\03草图讲义（2）\01-05.CATPart如下图：矩形用“轮廓特征”输出，而圆用“输出特征”输出，退出草图后分别拉伸两输出：当重新编辑草图时（注意设计树上当前工作对象是草图.3），输出的矩形轮廓可见，此矩形可以修改大小、形状等；而输出的圆特征只见到一个圆心点而看不圆。若要要修改圆的大小、位置等，只有点击“交换可视空间”进入不可见空间，注意窗口背景变成了不可见空间的颜色，此时圆可见、也可修改：“输出特征”和“轮廓特征”，它们的用途各不相同，注意准确应用。5、第五个图标为“草图求解状态”（1）实例：\03草图讲义（2）\01-06.CATPart如下图所示草图，矩形、圆及一辅助线现在是全约束状态。点击“工具”工具条上第五个图标“草图求解状态”，现在它告诉你草图是“等约束”即标准约束、或ISO约束、或完全约束状态。点击“等约束”右边“草图分析”图标，弹出“草图分析”对话框，再点击对话框中“诊断”菜单项，则草图中诸如“直线.1”、“点.1”等草图最小的几何单位的约束状态都显示出来。注意“类型”下有“几何图形”、“几何图形[构造]”项。若几何图形类型为“几何图形”，线条为实线，说明它要参与草图的最后应用；若几何图形类型为“几何图形[构造]”，线条为虚线，说明它只起参考作用，不参与草图的最后应用，即在实体里这些草图图线不起作用。“草图分析”对话框最下面有一排工具图标：第一个图标工具用于草图分析时草图（在图形窗口里）中的各种约束及“草图分析”对话框里“详细信息”栏中“类型”为“约束”的几何图素的隐藏/显示，下图即为单击该图标后的显示结果，对照上图，图形窗口里诸如H、V、平行、共线等约束标记已隐藏，对话框里类型为“约束”的约束也已隐藏，这样便于简化窗口、快速找到所需的地方：第二个图标工具用于草图分析时草图（在图形窗口里）中各构造几何图形（即辅助线）及“草图分析”对话框里“详细信息”栏中“类型”为“几何图形[构造]”的几何图素的隐藏/显示，下图即为单击该图标后的显示结果：第三个图标工具用于草图分析时对草图中的错误图素及错误约束的删除。本草图中无错误图素及错误约束，不须用到工具。（2）下图所示草图中有不完全约束，也有不封闭图形。实例：\03草图讲义（2）\01-07.CATPart点击“工具”条上“草图求解状态”图标，现在它告诉你草图是“不充分约束”或不完全约束状态。点击“不充分约束”右边“草图分析”图标，弹出“草图分析”对话框，再点击对话框中“诊断”菜单项，则草图中不充分约束全部显示出来，且不充分约束图素在草图上用橙色线显示出来。在“草图分析”——“详细信息”栏中点取某一不充分约束图素，如下图中的“直线.2”，则“直线.2”同时在草图中橙色显示，这便于分析时快速找到错误对象。查看“直线.2”到底是哪些方面没有充分约束，修改它。点击“几何图形”菜单项，它会告诉你草图是“隐式轮廓”、“开放轮廓”、还是输出特征；是已打开的（开放的）、还是关闭的（封闭的），一般轮廓是封闭的为好。如下图，有两个“已打开”也就是没封闭的轮廓，点击其中的一个“已打开”的轮廓，可以在草图中找到它并修改它。通过草图分析我们能知道草图是否约束不足。若草图约束不足，我们可通过草图“诊断”查看问题到底是出在哪里，找到它并改正它。对大型设计，草图诊断相当有用，初学者一定要学会并养成熟练使用草图诊断工具的习惯。其实我们从草图图线颜色就可以知道约束情况，这里要用到前面讲到的草图图线颜色的含义，当然还要把“可视化”工具条上第四个图标“诊断”打开。值得注意的是，“可视化”工具条上的“诊断”和“工具”工具条上的“草图分析”里的诊断功能不要搞混。（3）“草图求解状态”图标下还有个“草图分析”图标可直接点击“草图分析”图标进入草图诊断状态。二、定位草图的绘制定位草图，用的是图标。用“定位草图”方式绘制草图时，可重新设定草图的绘制平面、原点、坐标方向，设定这些后立即进入草图绘制状态，绘完草图退出后此草图平面不可再用，下次又得重新定义草图平面与方向等。定位草图应用得好的话，会给你的设计带来很大的方便。实例：\03草图讲义（2）\02-01.CATPart方法如下(与上图不同)：点击图标进入定位草图绘制，在弹出的对话框中，“草图定位——类型”选左边立体上表面为草图绘制平面；在“原点——类型”选“投影点”再选立体右上角点为坐标原点；在“在方向——类型”里选“与直线平行”再选底下一直线作为坐标轴参考线，再调整下面H、V方向和反转选项确定好坐标轴方向，后点击“确定”进入定位草图绘制。绘制完后退出即得到了一个定位草图。三、开放轮廓的使用实例：\03草图讲义（2）\03-01.CATPart如图，圆柱体右边有一已绘制好的开放轮廓，现在我们要将它作为草图拉伸到圆柱全体上。点击拉伸，弹出“定义凸台”对话框，在“选择”右边长条框里右击，选“转至轮廓定义”：选择已画好的开放轮廓。因为本图已画好的草图里就只有一个开放轮廓而没有其它线条，所以下图中选“整个几何图形”或“子元素”都是一样。若已画好的草图里还有其它图线，在此就只能选“子元素”选取开放轮廓。再点击“确定”退出开放轮廓选择状态。确定拉伸长度和方向，再点击“预览”、“确定”，完成拉伸。四、公式编辑器实例：\03草图讲义（2）\04-01.CATPart1、如下图，矩形两个方向的长度分别是55和40，现在可以对这两尺寸编辑公式。鼠标放在尺寸55上右击，在弹出的即时菜单里选最下面的“长度.*对象——编辑公式”：弹出“公式编辑器”对话框。公式编辑器第一行就是当前尺寸55的名字，后面有一个“=”号，鼠标点击尺寸40，其名字自动跳进公式编辑器第二行，此时尺寸40的名字显示为`零件几何体\草图.2\长度.45\长度`，特请注意这名字两端有“``”号出现，它将尺寸名字括起来成一个整体。若要使两尺寸相等地，这时就单击“确定”即可，结果如下图，注意上面尺寸40后带有一个f(x)符号，它表示此尺寸和某一尺寸有公式关系。修改右边尺寸为50，上面尺寸跟着变。这里要特别注意一个问题：被“编辑公式”后的尺寸是从动尺寸，不能主动修改。如下图，双击上面那个带f(x)的尺寸50，从弹出的对话框中可看出此尺寸数字栏是灰色的，不能改动，它从动于左边那个尺寸50。左边尺寸50可以修改，它的尺寸数字改变时上面那尺寸大小也跟着改变：若要重新编辑公式，只需双击上面带f(x)的尺寸50，弹出“约束定义”对话框，点击框中f(x)，又可以编辑公式了。2、公式里的加减乘除法等如图，上面尺寸等于右边尺寸减10，写时应在10后加单位mm，否则结果不可想象。下面公式为`零件几何体\草图.2\长度.45\长度`/2+10m