CATIA教材第3章繪制草圖.

1、第3章繪制草圖利用Catia V5進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)就是草圖繪制，所有零件 的實(shí)體造型都是要從草圖開始用戶先在草圖工作臺(tái)勾 勒出實(shí)體模型輪廓.然后再利用零件設(shè)計(jì)功能生產(chǎn)實(shí)體 所以本章是零件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ).在本章所學(xué)的草圖繪制 功能，以后的章節(jié)中會(huì)反復(fù)使用.本章主要介紹如何在 Catia V5的草圖工作平臺(tái)上進(jìn)行草圖輪廓的繪制、約束和 修飾。本章最后將給出一個(gè)綜合實(shí)例.講解如何利用本 章草圖功能繪制需要的輪廓圖3.1草圖繪制模塊簡(jiǎn)介草圖繪制模塊(Sketcher)是其它模塊設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，也是 Catia設(shè)計(jì)的主要工作臺(tái)之一操作者可以在草圖繪制模 塊中進(jìn)行輪廉設(shè)計(jì).再利用繪制的輪廓圖構(gòu)造實(shí)體零件 或曲面

2、特征.草圖繪制模塊(Sketcher)主要是由草圖 工具(Sketch tools).輪廓工具(Profile).約束工具 (Constraint) 草圖修飾工具(Operation)共4組菜單 組成.將在本章中通過實(shí)例詳細(xì)解釋各種草繪工具的使 用方法3.1.1進(jìn)入草圖繪制工作臺(tái)草圖繪制工作臺(tái)是進(jìn)行草圖繪制的操作界面，也被稱作草圖 繪制平臺(tái)，利用草圖繪制平臺(tái)能夠完成草圖輪廓線的設(shè) 計(jì)工作。操作者可以按照以下步驟進(jìn)入草圖繪制工作臺(tái)(1) 單擊【開始】(Skirt) I【機(jī)械設(shè)計(jì)】(Meclumical Design) I【草圖繪制器】(Sketcher)命令，進(jìn)入零件設(shè) 計(jì)工作平臺(tái)；(2) 再點(diǎn)

3、擊草圖繪制器上的草圖工具按鈕，然后選擇一個(gè) 繪圖平面(xy. xz. yz 一個(gè)實(shí)體面)就進(jìn)入草圖繪制工 作臺(tái)，如圖3.1所示.在Catia的其它設(shè)計(jì)平臺(tái)中單擊草圖 工具按鈕.也可以進(jìn)入草圖繪制工作臺(tái)；(3) 單擊工作臺(tái)工具欄上的退出工作臺(tái)工具按鈕，可以退 出草圖繪制工作臺(tái)返回到原設(shè)計(jì)平臺(tái)3.1.2草圖繪制工具欄介紹在草圖設(shè)計(jì)過程主要用到四個(gè)工具欄，單擊工具欄中相應(yīng)按 鈕右下的黑色倒三角，將展開11個(gè)工具欄.草圖繪制工 具欄提供了點(diǎn)、線和預(yù)定義輪廓線的繪制工具，以及對(duì) 輪廉線進(jìn)行約束、修飾等工具按鈕，可以通過這些工具 繪制出需耍的幾何輪廓線，為后續(xù)實(shí)體零部件的設(shè)計(jì)做 好基礎(chǔ)13.2繪制草本節(jié)將

4、介紹草圖的繪制方法，即通過【輪廉】工具欄繪制草 圖輪廓【輪廓】工具欄是草圖繪制器的核心工具欄， 該工具欄有8種草圖輪廓工具.草圖繪制過程中，幾何元 素有兩種定位方法.本節(jié)中以鼠標(biāo)點(diǎn)擊定位幾何元素為 主介紹各種工具的使用方法，僅在部分小節(jié)中介紹通過 草圖工具欄輸入坐標(biāo)值等參數(shù)定位幾何元素的方法3.2.1繪制連續(xù)輪廓線（Profile）【連續(xù)輪驟線】工具.可以繪制連續(xù)的封閉的或非封閉的輪 廓線。當(dāng)繪制的輪廓線為封閉（是指只用一次連續(xù)輪廉 線命令繪制的封閉圖形）性輪廓線.系統(tǒng)自動(dòng)退出連續(xù) 輪魔線繪制命令：如果繪制非封閉輪廉線時(shí)，按鍵盤上 的Ex鍵或單擊Cutia工具欄上其它工具按鈕.方可結(jié)束輪3.2

5、.2繪制預(yù)定義輪廓線(Parallelogram)通過【輪廉】工具欄上的【預(yù)定義輪廓】工具按鈕，可以繪制各 種預(yù)定義的封閉的輪廓.單擊【預(yù)定義輪嗓】按鈕右下的黑色 三角，展開【預(yù)定義輪廓】工具欄.該工具欄包括9種封閉輪 廓工具.下面介紹各種封閉輪廉工具的使用方法.1. 繪制矩形(RccUiiirhO2繪制三點(diǎn)矩形(Oi*h?n2cl Rectangles)3. 繪制平行四邊形(Pandkdognim4. 繪制長(zhǎng)圓孔(Ekmgiited Hob)5. 繪制弧形長(zhǎng)圓孔(CylindHod Elon解ted Hole)6. 繪制鎖芯孔(Keyhole Profile )7. 繪制六邊形(Hui&(j

6、n)&繪制居中矩形(Rectangle)9.繪制居中平行四邊形(Piimlblognim)3.2.3繪制圓和橢圓通過【輪廉】工具欄上的【圓】工具按鈕.可以繪制出圓和各種 圓弧輪廉線。單擊圓工具按鈕右下的黑色三角，展開的【圓】 工具欄.該工具欄包括7種圓和圓弧輪醐繪制工具，下面介紹 各種工具的使用方法1. 繪制圓(Chrle)2. 繪制三點(diǎn)圓(Three Point Circle)3. 繪制坐標(biāo)圓(Circle llsing Coordinatts)4. 繪制三切圓(Trbhm弊n(C1zh)5. 繪制三點(diǎn)圓弧(ThnPolnl Arc)6. 繪制限制三點(diǎn)圓弧(Three Point Arc S

7、tarting with Limits)7. 繪制圓弧(Arc)3.2.4繪制樣條曲線(Spline)Catia V5提供了兩種樣條曲線的繪制方法，點(diǎn)擊【輪廓】工 具欄上的【樣條曲線】工具按鈕右下角黑色三角，展開 樣條曲線工具欄，該工具欄提供了樣條線和連接線兩個(gè) 工具，利用該工具可以繪制出不規(guī)則的曲線，下面詳細(xì) 介紹該工具的使用方法.1. 繪制樣條線(Spline)2. 繪制連接線(Connect)3.2.5繪制二次曲線(Conic)單擊【輪翻】工具欄上【橢圓】工具按鈕右下黑色三角，就 可以展開二次曲線工具欄.該工具欄包JE橢圓.拋物線 雙曲線、圓錐曲線四種二次曲線繪圖工具.利用該工 具可以繪

8、制出規(guī)則曲線，下面介紹各種工具的使用方法1. 繪制橢圓(EUipse)2. 繪制拋物線(Parabola by Focus)3. 繪制雙曲線(Hyperbola by Focus)4. 繪制圓錐曲線(Conic)3.2.6繪制直線(Line)直線是幾何元素中最基礎(chǔ)的一個(gè)元素，也是草圖繪制工具中 最基礎(chǔ)的工具，Catia V5提供5中直線的繪制方法，下面 講解各種直線繪制方法的操作步驟。1. 繪制直線段(Line)2. 繪制無限長(zhǎng)直線(Inflnite Line)3. 繪制公切線(Bi-Tangent Line)4. 繪制角平分線(Bisectinji Line)5. 繪制法線(Line Nor

9、mal to Cune)3.2.7繪制軸線(Axis)【輪鼎】工具欄上的【軸線】工具按鈕用于生成軸線，生成 方法與326小節(jié)中直線段生成方法相同，這里就不再累 贅了.在繪制草圖中，關(guān)于軸線姿注意以下幾點(diǎn)：(1) 每個(gè)草圖只能創(chuàng)建一條軸，如果試圖創(chuàng)建第二條軸. 則所創(chuàng)建的第一條軸將自動(dòng)變換成構(gòu)造線.(2) 如果在啟動(dòng)軸之前已經(jīng)選擇了一條直線，則該直線將 自動(dòng)變換為軸.(3) 軸無法轉(zhuǎn)換為構(gòu)造元素3.2.8 繪制點(diǎn)（Point）Catia V5提供5種點(diǎn)的生成方法，包括：?jiǎn)螕魟?chuàng)建點(diǎn)、通過 坐標(biāo)創(chuàng)建點(diǎn)、創(chuàng)建等分點(diǎn)、創(chuàng)建交點(diǎn)和創(chuàng)建投影點(diǎn)，下 面介紹各種的使用方法.1. 通過單擊創(chuàng)建點(diǎn)(Point by

10、 Clicking)2. 使用坐標(biāo)創(chuàng)建點(diǎn)(Point by Using Coordinates)3. 創(chuàng)建尊分點(diǎn)(Equidistant Points)4. 創(chuàng)建交點(diǎn)(Intersection Point)5. 創(chuàng)建投彩點(diǎn)(Projection Point)3.3約束草圖草圖約束是指一個(gè)幾何元素相對(duì)于草圖中其它幾何元素之間 產(chǎn)生一種相互限制的關(guān)系.利用草圖約束可以使繪制的 幾何元素間有一定的關(guān)系.繪制出所耍的幾何圖形草 圖的約束分為幾何約束和尺寸約束兩大類。幾何約束是 對(duì)一個(gè)幾何元素或在多個(gè)幾何元素之間強(qiáng)制限制的關(guān)系 例如，某個(gè)幾何約束可能要求兩條直線平行.如果選 擇三條直線.或者選擇兩條直線

11、和一個(gè)點(diǎn).則這些元素 將自動(dòng)生成互相平行的結(jié)果。您可以在一個(gè)元素上或者 在兩個(gè)或多個(gè)元素之間設(shè)置約束.尺寸約束足其值確定 幾何對(duì)彖測(cè)量的約束例如，它可以控制直線的長(zhǎng)度或 兩點(diǎn)之間的距離草圖約束可以手動(dòng)創(chuàng)建，也可以智能 拾取。3.3.1約束的基礎(chǔ)知識(shí)1. 智能拾取智能拾取是在繪制草圖過程中，Catia根據(jù)操作者所繪幾何 元秦分析自動(dòng)生成約束的工具.用于盡可能簡(jiǎn)化草圖編 輯器中的創(chuàng)建和編輯任務(wù).智能拾取動(dòng)態(tài)檢測(cè)以下幾何 約束：基準(zhǔn)線和圓、對(duì)齊.平行度.垂直度、相切、同 心.水平和垂査、中點(diǎn)2.約束的顏色3.3.2通過對(duì)話框創(chuàng)建約束(ConstraintsDefined in Dialog Box)

12、通過【約束】工具欄上的【在對(duì)話框中定義的約束】工具按 鈕.可以以對(duì)話框形式創(chuàng)建約束在創(chuàng)建該約束前，必 須先選擇對(duì)象，否則【在對(duì)話框中定義的約束】按鈕不 可用.約束對(duì)象可以是單個(gè)，也可以是多個(gè)在3D模型中選擇被約束對(duì)象.單擊【在對(duì)話框中定義的約 束】按鈕.系統(tǒng)彈出如圖3.71所示的約束定義對(duì)話框。在 該對(duì)話框中列出了所有類型的約束。而系統(tǒng)根據(jù)所選擇 的輪廉線自動(dòng)分析.決定可以和不可以的約束類型.M63.3.3 創(chuàng)建一般約束(Constraint)單擊【約束】工具欄上的【約束】工具按鈕右下黑色三角， 展開如圖所示的約束創(chuàng)建工具欄，該工具欄包括約束工 具和接觸約束工具2中約束創(chuàng)建方式使用該工具創(chuàng)建約

13、 束時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)【約束定義】對(duì)話框。1. 【約束】工具2. 【接觸約束】工具3.3.4創(chuàng)建自動(dòng)約束(Autoconstraint)通過【約束】工具欄上的【自動(dòng)約束】工具右下角黑色三角 ,展開如圖所示的【受約束的幾何圖形】工具欄，該工 具欄包括【自動(dòng)約束】和【固定在一起】?jī)煞N約束工具1. 創(chuàng)建自動(dòng)約束2. 創(chuàng)建固定在一起約束3.3.5創(chuàng)建動(dòng)畫約束【制作約束動(dòng)畫】工具，是按照一定的變化規(guī)律改變約束時(shí) ,受約束的繪制元索將產(chǎn)生變化的約束工具.利用該工具產(chǎn)生的效果只能演示，不能永久保存3.4修飾草本節(jié)將通過【操作】工具欄，介紹草圖輪翻線的修飾。草圖 繪制過程中.經(jīng)常要進(jìn)行倒角.修剪.平移.旋轉(zhuǎn).鏡 像

14、等修飾工作，利用該工具欄，就能輕松完成草圖的修 飾工作3.4.1倒圓角【角】工具.是通過對(duì)兩條直線或曲線進(jìn)行修剪，在兩幾何 元素之間生成與兩幾何元素相切的圓弧的修剪工具.單擊【操作】工具欄上的【角】工具按鈕.草圖工具欄顯示 倒圓角定義選項(xiàng)，如圖所示，通過使用草圖工具欄上的 各選項(xiàng)，可以生成不同的倒圓角效果。3.4.2倒角【倒角】工具，是通過對(duì)兩條直線或曲線進(jìn)行修剪，生成與 兩幾何元素成一定角度的直線段的修剪工具.選擇兩條直線或曲線單擊【操作】工具欄上的【倒角】工 具按鈕，草圖工具欄顯示倒角定義選項(xiàng)，如圖所示，通 過使用草圖工具欄上的各選項(xiàng)，可以生成不同的倒角效 果，下面選擇不同選項(xiàng)分別對(duì)矩形進(jìn)

15、行倒角.講解【倒 角】工具的使用方法3.4.3 修剪(Relimitations)單擊【操作】工具欄上的【剪切】工具按鈕右下角黑色三角 ,展開【重新設(shè)定限制】工具欄，該工具欄包括剪切、 斷開、快速剪切、關(guān)閉和補(bǔ)充5個(gè)剪切工具，下面詳細(xì)介 紹各個(gè)工具的使用方法.1. 剪切(Trim)2. 斷開(Break)3. 快速剪切(Quick Trim)4. 關(guān)閉(Close)5. 補(bǔ)充(Crnnplemenl)3.4.4轉(zhuǎn)換單擊【操作】工具欄上的【鏡像】工具按鈕右下角黑色三角 ,展開【轉(zhuǎn)換】工具欄，該工具欄包括鏡像、對(duì)稱、平 移、旋轉(zhuǎn)、縮放和偏移6個(gè)轉(zhuǎn)換工具，下面詳細(xì)介紹各個(gè) 工具的使用方法.1. 鏡像

16、(1iiror)2. 對(duì)稱(Symmetry)3. 平移(Translation)4. 旋轉(zhuǎn)(Rotate)5. 縮放(Scan)6. 偏移(OITset)3.4.5三維元素投影單擊【操作】工具欄上的【投彩三維元素】工具按鈕右下黑 色三角，展開【3D幾何圖形】工具欄.該工具欄包括投 影三維元素、使三維元素相交和投影三維輪廓邊3個(gè)3D幾 何圖形操作工具.利用該工具欄，可以將三維圖形中輪 瞬邊線投彫到草圖繪制平面內(nèi)1. 投影三維元素(Project 3D Elements)2. 使三維元素相交(Intersect 31) Elements)3. 投影三維輪廉邊(Project 3D Silhoiw

17、Mc Edjjes)3.5草圖的輔助工具草圖的輔助工具包括網(wǎng)格顯示/隱藏、點(diǎn)對(duì)齊.構(gòu)造元素與 標(biāo)準(zhǔn)元素轉(zhuǎn)換、自動(dòng)創(chuàng)建幾何約束和自動(dòng)創(chuàng)建尺寸約束5 種，如圖所示，利用該工具使草圖設(shè)計(jì)更加輕松、快捷 下面分別講解各個(gè)工具的使用方法。3.5.1網(wǎng)格顯示/隱藏【網(wǎng)格】工具，是在草圖工作區(qū)顯示與階藏網(wǎng)格線的開關(guān)工 具。單擊【網(wǎng)格】工具按鈕.按鈕變成金黃色按鈕，草 圖工作區(qū)將顯示網(wǎng)格線，反之亦然。在開始第一個(gè)工作之前，您可以自定義工作方式以適合自己 的習(xí)慣這種類型的自定義存儲(chǔ)在永久設(shè)置文件中：如 果您結(jié)束會(huì)話，這些設(shè)置不會(huì)丟失。網(wǎng)格間距和刻度通 過【工具(Tools)】I【選項(xiàng)(Options) I【機(jī)械

18、喪計(jì) (Mechanical Design) I【草圖編輯器(Sketcher) 選項(xiàng)卡中網(wǎng)格文本框進(jìn)行設(shè)置.3.5.2點(diǎn)對(duì)齊【點(diǎn)對(duì)齊】工具.是草圖繪制過程中，亂標(biāo)能夠捕捉到網(wǎng)格 角點(diǎn)的開關(guān)工具.單擊【點(diǎn)對(duì)齊】工具按鈕，按鈕變成 金黃色按鈕，在草圖中鼠標(biāo)能捕捉到網(wǎng)格交點(diǎn)，效果如 圖所示3.5.3構(gòu)造元素和標(biāo)準(zhǔn)元素之間的轉(zhuǎn)換【構(gòu)造/標(biāo)準(zhǔn)元素】工具，是繪制構(gòu)造元素和標(biāo)準(zhǔn)元素轉(zhuǎn)換 工具.利用該工具既可以繪制出構(gòu)造元素.也可以將標(biāo) 準(zhǔn)元素與構(gòu)造元素之間互相轉(zhuǎn)換.單擊【構(gòu)造/標(biāo)準(zhǔn)元素 1工具按鈕，使按鈕變成金黃色按鈕.在草圖中繪制的 幾何圖形為虛線圖形，在3D設(shè)計(jì)模塊中是不可見的；選 擇標(biāo)準(zhǔn)元素.單擊【構(gòu)造/標(biāo)準(zhǔn)元素】工具按鈕，標(biāo)準(zhǔn)元 素就轉(zhuǎn)換成構(gòu)造元MT-3.5.4自動(dòng)創(chuàng)建幾何約束【幾何圖形約束】工具，是幾何約束選項(xiàng)開關(guān)，單擊該工具 按鈕，在繪制圖形中.智能拾取垂直.平行.相交等幾 何約束，很容易找到所要繪制的線.圓弧與已知幾何元 素之間的關(guān)系，方便繪制你所要的幾何元素。3.5.5自動(dòng)創(chuàng)建尺寸約束【尺寸約束】工具，是尺寸約束選項(xiàng)開關(guān)，單擊該工具按鈕 ,根據(jù)草圖工具欄鍵入的值在幾何元素上創(chuàng)建約束3.5.6草圖分析在草圖