SolidWorks 中的样条曲线命令

Solidworks-spline-icon.png 可能位于“工具”>“草图实体”>“样条曲线”下。

样条曲线弹出菜单 > 草图工具栏中的“样条曲线”。

SOLIDWORKS 样条曲线的几种类型

• SOLIDWORKS 的样条曲线命令图标 使用样条曲线点、样条曲线手柄和控制多边形等控件，样条曲线命令可构建可变的 B 样条曲线。
• 使用 SOLIDWORKS 的样式样条曲线图标 基于贝塞尔曲线，样式样条曲线命令被创建。它们由控制多边形的控制顶点指定。

操纵样条曲线的方法

在此图示中，我绘制了一个带有少量参照线的草图，然后添加了比例来充分描述它们。

创建样条曲线

启动样条曲线命令，然后使用鼠标左键在位置上放置点来构建样条曲线。当添加更多点时，曲线变得更加可见。我在此图示中创建了一个四点样条曲线。

双击最后一个点或按键盘上的 Escape 键完成样条曲线。

显示曲率梳

有时观察曲率斜率如何可视化会很有帮助。只需右键单击样条曲线并选择“显示曲率梳”即可完成此操作。SOLIDWORKS 的显示曲率梳图标

可以通过更改比例和密度来调整曲率梳显示。

显示控制多边形

样条曲线点和样条曲线的曲率都可以使用控制多边形进行修改。右键单击样条曲线并选择“显示控制多边形”以启用控制多边形。SOLIDWORKS 控制多边形图标显示

您可以调整每个多边形顶点处的抓手来改变样条曲线的弯曲方式。

添加尺寸

在样条曲线点和其他几何体之间添加尺寸是调整样条曲线曲率的另一种技术。

手柄样条曲线

每个样条曲线点的曲率可以通过样条曲线手柄进行控制。单击样条曲线以显示手柄。在起点和终点处有单向箭头，在每个通过点处有灰色双向箭头。

激活样条曲线手柄

样条曲线手柄上有三个控件。样条曲线手柄的灰色表示它们处于非活动状态。单击并拖动三个控制抓手之一即可打开样条曲线手柄。

角度的切线由菱形抓手管理。

切线长度由箭头控制。

箭头末端的位置决定了切线角度和长度，一次拖动即可完成。

增加样条曲线的点

可以向样条曲线添加点以进行更多操作。为此，请右键单击样条曲线并选择“插入样条曲线点”。SOLIDWORKS：添加样条曲线点图标 接下来单击要添加额外点的位置。

右键单击样条曲线点并选择“删除”将其删除。删除图标 SOLIDWORKS

重置样条曲线手柄

在进行操纵后，可能难以进一步操纵样条曲线手柄以恢复原始曲率。样条曲线手柄可以移回其初始位置。

通过单击任何样条曲线手柄，在“样条曲线属性管理器”中选择“重置所有手柄”。

当此手柄被重置时，仅会重置指定的样条曲线手柄。

为样条曲线手柄赋予尺寸

为了更精确的修改，可以对样条曲线手柄直接应用尺寸和关系。

选择样条曲线手柄箭头，并在空白处单击以添加尺寸，前提是启用了“智能尺寸”。此测量控制样条曲线手柄的长度。我将此测量设置为 60 英寸。

选择样条曲线手柄箭头，然后选择其他几何体以在它们之间创建尺寸，前提是启用了“智能尺寸”。在此实例中，我将在手柄和水平参照线之间创建 115 度角。

指示拐点

我们可以在样条曲线上的每个拐点（或曲率变化）处包含一个图形指示器。为此，只需右键单击样条曲线并选择“显示拐点”。SOLIDWORKS：显示拐点图标

样条曲线样式工具

还可以设计样式样条曲线（或贝塞尔曲线）。从“样条曲线弹出菜单”下拉菜单中选择“样式样条曲线”。SOLIDWORKS 的样式样条曲线工具图标

更平滑的曲线或具有更高 B 样条阶数的贝塞尔曲线是其他选择。在本例中，我们将坚持使用贝塞尔曲线。

使用样式样条曲线，我们单击多边形顶点来定位，而不是样条曲线点。您必须考虑多边形顶点将位于何处，这与插入样条曲线点不同。曲率梳显示中显示了非常平滑的结果。

样式样条曲线的操纵

样式样条曲线的操纵与标准样条曲线非常相似。多边形上的顶点操作包括拖动、尺寸标注和添加关系。

在此图示中，我插入了两个多边形线之间的尺寸和它们顶点之间的角度尺寸。通过按住 CTRL 键同时选择多边形线，我们可以通过从上下文工具栏中选择所需的那个来创建关系。

添加额外的多边形顶点

就像我们可以向 B 样条曲线添加样条曲线点一样，我们可以向样式样条曲线添加额外的多边形控制顶点。将鼠标悬停在其中一条多边形构造线上，然后从上下文菜单中选择“插入控制顶点”。在 SOLIDWORKS 中，添加控制顶点图标。

可以通过拖动顶点来移动它。这可能会导致删除先前添加的连接。

对于样条曲线，有比我们此处介绍更多的参数和控件。但这应该为您在创建和应用样条曲线时提供一个很好的起点。

样条插值

SOLIDWORKS 程序支持 B 样条曲线和样式样条曲线这两种样条曲线。

B 样条曲线可用于创建复杂的曲线。许多控件，如样条曲线点、样条曲线手柄和控制多边形，可用于设计和修改它们。单个 B 样条曲线可以有多个通过点和跨度（通过点之间的区域）。

可以在每个终端应用曲率限制。您可以平衡切线向量并调节每个通过点的切线方向。

当需要平滑曲线时，基于贝塞尔曲线的样式样条曲线是一个绝佳选择（即，确保曲率连续性）。您可以使用控制顶点来创建和管理曲线。曲线的控制多边形（或称其凸包）由控制顶点组成。

由于没有通过点，样式样条曲线在端点之间只有一个跨度。样式样条曲线可以推断切线或相等曲率。点可以被限制，曲线的侧面可以进行尺寸标注。此外，这些曲线还有助于自对称和反射。

样条曲线点

可以使用“插入样条曲线点”命令向样条曲线添加一个或多个点。

• 样条曲线点允许您：使用这些点作为手柄，将样条曲线拉伸成所需的形状。
• 样条曲线点和其他实体都可以添加尺寸。
• 样条曲线点可以赋予关系。

插入样条曲线点

添加样条曲线点如下

1. 在“编辑草图”模式下选择一个样条曲线。
2. 单击“工具”>“样条曲线工具”>“插入样条曲线点”或“插入样条曲线点”工具（“样条曲线工具”工具栏）。
   指针 Insert Spline Point01.gif 显示为新指针。
3. 可以通过单击来定位指针 Insert Spline Point02.gif。
   插入样条曲线点的视频
   样条曲线点会添加样条曲线手柄。
   
4. 插入更多样条曲线点。
5. 打开“PropertyManager 确定.gif”。

删除样条曲线点

删除样条曲线点

在打开的图纸中，选择一个点，然后按 Delete 键。

插入样条曲线点的视频

理解 Solidworks 中的样条曲线

样条曲线是一种连续曲线，它穿过用户指定的离散点。与直线和圆弧不同，它是一种曲率不断变化的曲线，可以产生有机形状。

在 Solidworks 中，样条曲线通常可以通过使用两个或更多端点来创建。使用样条曲线创建复杂形状的轮廓。为了创建曲线，会插入点。与传统几何体不同，样条曲线在图纸中经常处于欠定义状态。在保持平滑、流畅形状的同时约束曲率可能具有挑战性。

SolidWorks 支持的样条曲线类型

SOLIDWORKS 程序支持 B 样条曲线和样式样条曲线这两种样条曲线。

B-样条曲线

B 样条曲线，有时也称为基础样条曲线，用于设计复杂的曲线。许多控件，如样条曲线点、样条曲线手柄和控制多边形，可用于设计和修改它们。单个 B 样条曲线可以有多个通过点和跨度（通过点之间的区域）。

可以在每个终端应用曲率限制。您可以平衡切线向量并调节每个位置的切线方向。

创建多点 B 样条曲线的步骤

可以通过以下方式创建多点样条曲线：

1. 从“草图”工具栏选择“样条曲线”或转到“工具”>“草图实体”>“样条曲线”。
2. 放置第一个点后，拖出第一段。
3. 单击后续点，拖出第二段。
4. 为每一段重复此操作，完成后双击。然后它会显示“样条曲线属性管理器”。默认情况下，样条曲线由显示处理。单击“显示样条曲线手柄”（“样条曲线工具”工具栏）或转到“工具”>“样条曲线工具”>“显示样条曲线手柄”来显示或隐藏样条曲线手柄。

可以使用“插入样条曲线点”命令向样条曲线添加一个或多个点。

样条曲线点允许您

• 使用样条曲线点作为手柄，将样条曲线塑造成所需的形状。
• 样条曲线点和其他实体都可以添加尺寸。
• 样条曲线点可以赋予关系。

添加样条曲线点如下

1. 在“编辑草图”模式下右键单击样条曲线，选择“插入样条曲线点”或单击“插入样条曲线点”（“样条曲线工具”工具栏）。
   您可以使用样条曲线手柄调整设置的每个点的形状。样条曲线手柄由三部分组成：
   1. 您可以使用菱形形状通过一个点修改角度方向。
   2. 您可以使用箭头更改手柄的权重或切线幅度。
   3. 由于末端有这一点，您可以一次更改两者。

当您移动其中一个手柄后，它将从灰色变为蓝色，表示它已被移动和激活。当取消选择样条曲线时，灰色手柄会消失，但蓝色手柄仍然可见。

样条曲线控制多边形有什么作用？

可以通过拖动或更改控制多边形节点的值来修改 2D 或 3D 样条曲线的形状。当更改控制点（节点）的位置时，“属性管理器”中的 X 和 Y 坐标（在 2D 样条曲线中）和 X、Y、Z 坐标（在 3D 样条曲线中）会更新。

“样条曲线多边形属性管理器”可在此处访问

• 选择一个控制点并激活它。
• 使用“属性管理器”，您可以移动控制点或更改值。

样条曲线样式

当需要平滑曲线时，基于贝塞尔曲线的样式样条曲线是一个绝佳选择（即，确保曲率连续性）。您可以使用控制顶点来创建和管理曲线。控制顶点构成控制多边形或曲线的凸包。由于没有通过点，样式样条曲线在端点之间只有一个跨度。样式样条曲线可以推断切线或相等曲率。点可以被限制，曲线的侧面可以进行尺寸标注。此外，这些曲线还有助于自对称和反射。

样条曲线控制顶点有什么作用？

样条曲线由拟合点或控制顶点定义。拟合点自然地与样条曲线对齐，而控制顶点建立一个控制框架。控制框架提供了一种弯曲样条曲线的实用方法。每种方法都有其优点。

如何在图形视图区域局部修改一个或多个控制顶点？

您可以使用局部编辑拖动和修改样式样条曲线的形状，而不会影响附近的样式样条曲线。当处理多个已连接但松散限制的样式样条曲线时，此选项非常有用。

使用局部编辑修改样式样条曲线的方法如下：

1. 在打开的图纸中，选择要仅局部修改的样式样条曲线。
   只有具有两个或更多个工作项的样式样条曲线可以局部编辑。显示的是“样式样条曲线属性管理器”。
在“样式样条曲线属性管理器”的“选项”下，选择“局部编辑”。
2. 在图形区域中选择并移动控制顶点。控制多边形可以更改形状，而不会影响其链接到的另一个样式样条曲线。
3. 单击“确定”。

理解 Solidwork 中的样条曲线

样条曲线是一种连续曲线，它穿过用户指定的离散点。与直线和圆弧不同，它是一种曲率不断变化的曲线，可以产生有机形状。在 Solidworks 中，样条曲线通常可以通过使用两个或更多端点来创建。使用样条曲线创建复杂形状的轮廓。为了创建曲线，会插入点。与传统几何体不同，样条曲线在图纸中经常处于欠定义状态。在保持平滑、流畅形状的同时约束曲率可能具有挑战性。