2.1 二维草图基础

学习二维草图之前需要先认识二维草图，了解二维草图的作用和特点，以及二维草图的构成，这样才能够帮助读者确定二维草图的学习方向及学习目标。

2.1.1 二维草图作用

1.创建三维特征

在三维设计软件中，三维特征的创建一般都是基于二维草图来创建的。如图2-1所示，绘制一个封闭的二维草图，然后使用拉伸工具对二维草图进行拉伸就可以得到一个拉伸特征。如果没有二维草图，就无法使用特征设计工具创建三维特征，也就无法进行三维设计，由此可见二维草图与三维特征之间的关系。

另外，二维草图在三维模型中直接影响着三维模型的结构形式。如图2-2和图2-3所示的两个三维模型（模型A和模型b），从这两个模型的模型树中可以看出这两个三维模型设计的思路和使用的工具都是一样的，主要使用了“拉伸”命令来设计。可以发现，即使是这样，这两个模型依然存在着很大的差异，那么其主要原因是什么呢？其实就是在使用拉伸工具创建拉伸特征时，拉伸所使用的二维草图截面是不一样的。模型A中的拉伸1是使用如图2-2c所示草图进行拉伸的，模型B中的拉伸1是使用如图2-3c所示草图进行拉伸的。拉伸2所使用的二维草图截面也不尽相同，所以得到的结果是不一样的。可见二维草图对三维模型结构的影响。

2.其他应用

二维草图除了用来创建三维特征截面，还有很多其他方面的应用。

1）在曲面设计中，使用二维草图来设计曲线线框。

2）在工程图设计中，使用二维草图处理工程图中的一些特殊问题（如加强筋的不剖切问题），还可以用来绘制用户定制符号。

3）在自顶向下设计中，使用二维草图设计骨架模型。

4）在电气布线设计中，使用二维草图绘制电气布线逻辑图以及在逻辑图中使用的电气元件，还可以绘制电气布线路径。

5）在管道布线设计中，使用二维草图绘制管道布线路径图。

2.1.2 二维草图特点

在二维草图绘制方面，设计师先后经历了图板绘图、二维设计软件绘图以及如今比较流行的三维设计软件（如Pro/e）绘图，无论是图板绘图还是二维设计软件绘图，都是根据设计意图[草图中的尺寸和几何关系（也称几何约束关系）]一步一步绘制草图中的准确图元并最终得到需要的二维草图。使用三维设计软件设计二维草图有着自己的特点，首先根据设计意图绘制草图的大体轮廓，然后处理草图中的几何约束关系和草图尺寸并最终得到需要的二维草图。

使用三维设计软件（Pro/E）绘制二维草图主要是基于三维设计软件的尺寸驱动功能。所谓尺寸驱动，是指草图在修改尺寸后，草图的大小会随着尺寸的变化而变化。这样设计二维草图的方法看似烦琐，但在实际的产品设计中，它比较符合设计师的思维方式和设计过程。例如，在开始设计一个新产品时，设计师的脑海里会有这个产品的大概轮廓和形状，所以他会先以草图的形式把它表现出来；草图完成后，设计师接着会考虑草图（产品）的尺寸布局和基准定位等，最后设计师根据诸多因素（如产品的功能、产品的强度要求、产品与产品中其他零件的装配关系等）确定产品中每个尺寸的最终准确值，最终完成产品的设计。由此看来，Pro/E的这种“先绘草图、再改尺寸”的草图设计方法是有一定道理的。

使用Pro/E绘制二维草图可以在专门的草绘环境中绘制。单击“新建”按钮，系统弹出如图2-4所示的“新建”对话框。在对话框中选中“草绘”选项（也可以选择“零件”选项进入零件设计环境绘制二维草图），然后单击“确定”按钮，系统进入Pro/E二维草图设计环境。Pro/E 5.0二维草图设计用户界面如图2-5所示，界面中提供了专门用于二维草图绘制的工具。

2.1.3 二维草图构成

二维草图主要包括草图轮廓形状，草图几何约束（草图几何关系）和草图尺寸标注三大要素，三者缺一不可。其中草图轮廓形状与尺寸标注属于显性要素，几何约束属于隐性要素，如图2-6所示。下面分别从草图的三要素入手介绍草图轮廓绘制，草图几何约束以及草图尺寸标注方面的具体内容，为草图绘制做准备。