1、在 UG 中绘制变螺距螺旋线的方法【摘 要】：介绍在 UG 中绘制变螺距螺旋线的四种方法。【关键词】：UG；变螺距；螺旋线一、引言在日常生活中，我们随处可见具有螺旋特征的产品，UG 作为主流的 CADCAM 软件可以轻松实现对这些产品从设计到制造的全过程。对于三角螺纹、梯形螺纹这两种规则的螺旋特征，可以通过 UG 中的“ 螺纹 ”命令直接绘出。而对于其它螺旋特征，我们必须先作出螺旋线，再通过后续操作来完成。不过 UG“螺旋线” 命令只能绘制螺旋线（圆柱螺旋线） 、半径规律变化的螺旋线（如阿基米德螺旋线等） 。那么如何在 UG 中绘制变螺距螺旋线呢？本文以下图为例，说明在 UG（NX6.0 版本
2、）中绘制变螺距螺旋线的方法。二、在 UG 中绘制变螺距螺旋线的方法1、用“表达式”先建立此变螺距螺旋线的参数方程，再通过“规律曲线”调用该方程，从而绘出变螺距螺旋线。参数方程的建立可以直接在“表达式”对话框中输入；亦可先用“记事本”输入参数方程，并保存为“.exp” 文件，再通过“ 表达式 ”直接调用。以下内容为该变螺距螺旋线的参数方程， “/”后为注释。 “t”为系统默认的变量（0t1） 。因为变螺距螺旋线在 XY 平面的投影是圆，所以其 X、Y 的变化规律为圆的参数方程。而 Z 值变化规律则用拉格朗日插值算法确定。Start_pitch=10 /起始圈螺距End_pitch=50 /终止圈
3、螺距Turns=5 /螺旋线圈数rad=50 /螺旋线半径mean_pitch=(Start_pitch+End_pitch)/2 /平均螺距图 1height=Turns*mean_pitch /螺旋线高度t=0 /系统变量xt=rad*cos(360*Turns*t) /X 规律yt=rad*sin(360*Turns*t) /Y 规律x=t*heightx1=0x2=mean_pitchx3=height-mean_pitchx4=heightz1=0z2=Start_pitchz3=height-End_pitchz4=heightzt1=(x-x2)*(x-x3)*(x-x4)/(x
4、1-x2)*(x1-x3)*(x1-x4)*z1zt2=(x-x1)*(x-x3)*(x-x4)/(x2-x1)*(x2-x3)*(x2-x4)*z2zt3=(x-x1)*(x-x2)*(x-x4)/(x3-x1)*(x3-x2)*(x3-x4)*z3zt4=(x-x1)*(x-x2)*(x-x3)/(x4-x1)*(x4-x2)*(x4-x3)*z4zt=zt1+zt2+zt3+zt4 /Z 规律2、用“缠绕/展开曲线 ”把螺旋线展开至一平面，得到的是一段直线。根据螺旋线的这一特性，我们可以通过“缠绕”逆向求得此变螺距螺旋线。首先做一个 100150的圆柱体（定位点在原点，轴向为 Z 轴，作
5、为被缠绕体，控制了变螺距螺旋线的直径、高度） ，然后创建一个与圆柱体相切且与 X 轴垂直的基准平面，用“草图”在此基准面上绘制变螺距螺旋线的展开曲线（水平尺寸为每圈螺旋线的圆周长，垂直尺寸为每圈螺旋线的高度） 。如图 2 所示。最后用“缠绕/展开曲线 ”得到变螺距螺旋线。3、用“扫掠”以原点为起点作两条直线，一条平行于 Z 轴（长度 150mm，作为引导线） ，一条平行于 X轴（长度 50mm，作为截面线） 。在“扫掠”对话框中的“ 截面选项 ”中设置，方位为“角度规律”，规律类型为“沿脊线的线性”。在引导线上依次选择 6 个特殊位置（在扫掠过程中，截面线从起始到每圈螺旋线结束，螺旋线的高度）
6、 ，并定义截面线从起始位置扫掠至此的角度。其相关设置如图 3 所示。扫掠的结果是一个片体（图 4） ，其外边缘就是我们所需要的变螺距螺旋线，通过“抽取”可以得到它。4、用“规律延伸”以原点为起点作一条平行于 Z 轴的直线（长度 150mm） 。使用“规律延伸” 命令，设置类型为“ 矢量”，选择直线作为“ 基本轮廓”，指定参考矢量为“+X”，在直线上依次选择 6 个特殊位置（从起始到每圈螺旋线结束，螺旋线的高度） ，并定义参考方向上的长度、角度规律。其相关设置如图 5 所示。规律延伸的结果和方法三中扫掠的结果一样，都得到如图 4 所示的一个片体，其外边缘是我们所需要的变螺距螺旋线，通过“抽取”外边缘可以得到它。三、结 语通过上述四种方法我们很容易就在 UG 中绘出了变螺距螺旋线，这对于提高我们的绘图效率，有很大的帮助。当然如果 UG 提供了专门用于绘制变螺距螺旋线的命令，则我们的操作将会更加便捷。对于已经掌握计算机编程语言的 UG 使用者，完全可以自己开发具有此功能的外挂。
