CATIA創(chuàng)成式外形設(shè)計(jì)

1、 第三章創(chuàng)成式外形風(fēng)格造型設(shè)計(jì)（GSD）CATIAV5的創(chuàng)成式外形風(fēng)格造型設(shè)計(jì)模塊包括（GSD）線框和曲面造型功能的組合，它為用戶提供了一系列功能強(qiáng)大、使用方便的工具集以建立和修改復(fù)雜外形設(shè)計(jì)所需的各種曲面。創(chuàng)成式外形風(fēng)格造型設(shè)計(jì)采用基于特征的設(shè)計(jì)方法和全相關(guān)技術(shù)，在設(shè)計(jì)過程中能有效地捕捉設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)意圖，因此，極大地提高設(shè)計(jì)質(zhì)量與效率，為后續(xù)設(shè)計(jì)更改提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持。相關(guān)的圖像菜單CATIAV5的創(chuàng)成式外形風(fēng)格造型設(shè)計(jì)模塊由如下圖標(biāo)菜單組成：線框（Wireframe）、曲面（Surfaces）、幾何操作圖像菜單（Operations）、分析圖像菜單（Analysis）、約束圖像菜單（Co

2、nstraints）、規(guī)則圖像菜單（Law）、工具圖像菜單（Tools）和復(fù)制圖像菜單（Replication）。線框（Wireframe）線框造型是構(gòu)造曲面的基礎(chǔ)，其功能的好壞直接影響曲面造型的能力。CATIAV5為用戶提供了豐富的線框造型功能。Point創(chuàng)建點(diǎn)Point&PlanesRepetition創(chuàng)建多點(diǎn)/平面Extremum創(chuàng)建極值元素PolarExtremum創(chuàng)建極坐標(biāo)極值元素Line創(chuàng)建直線Polyline創(chuàng)建折線Plane創(chuàng)建平面Planesbetween在兩平面之間創(chuàng)建多個平面Circle創(chuàng)建圓Conic創(chuàng)建圓錐線Spiral創(chuàng)建平面螺旋線Spline創(chuàng)建樣條線Helix創(chuàng)

3、建螺旋線Spine創(chuàng)建脊骨曲線Corner創(chuàng)建拐角Connectcurve創(chuàng)建橋接線Parallelcurve創(chuàng)建平行線Projection創(chuàng)建投影線Combine創(chuàng)建組合投影線Reflectlines創(chuàng)建反射線Intersection創(chuàng)建交線曲面（Surfaces）曲面造型廣泛應(yīng)用于汽車外形、模具型面等設(shè)計(jì)上。CATIAV5為用戶提供了豐富而實(shí)用的曲面造型功能（如下所示）。Extrude創(chuàng)建延伸曲面Revolution創(chuàng)建回轉(zhuǎn)曲面Sphere創(chuàng)建球曲面Offset創(chuàng)建偏置曲面Sweep創(chuàng)建掃描曲面Adaptativesweep創(chuàng)建自適應(yīng)掃描曲面Fill創(chuàng)建填充曲面Loft創(chuàng)建放樣曲面Blen

4、d創(chuàng)建過渡曲面 # 3.1.3幾何操作圖像菜單（Operations）幾何操作功能是幾何造型功能的重要補(bǔ)充與拓廣，其功能強(qiáng)弱會直接影響曲面造型功能的使用效果。CATIAV5為用戶提供了大量的曲線曲面的修改、編輯功能（如下所示），極大地提高了曲面造型效率。Join合并幾何元素（線、面）Healing縫合曲面Curvesmooth曲線光順Untrim恢復(fù)被剪切曲面Disassemble取消組合Split切割曲面或線框元素Trim修剪曲面或線框元素Boundary提取曲面邊界線Extract提取幾何體Multipleedgeextract從草圖中提取部分幾何體ShapeFillet兩曲面倒圓Edge

5、Fillet曲面棱線倒圓VariableFillet變半徑倒圓Face-FaceFillet面面倒圓TritangentFillet三面相切倒圓Translate移動幾何體Rotate轉(zhuǎn)動幾何體Symmetry對稱幾何體Scaling縮放幾何體Affinity仿射變形AxistoAxis將幾何體移動到另一坐標(biāo)系中Extrapolate延長曲線/曲面InvertOrientation曲線/曲面反向Near從組合體中提取與參考對象最近部分的元素Law創(chuàng)建規(guī)則3.1.4分析圖像菜單(Analysis)CATIAV5為用戶提供了豐富的曲線、曲面分析功能來檢驗(yàn)所生成曲線、曲面的質(zhì)量。ConnectChe

6、cker曲面連接性檢查CurveConnectChecker曲線連接性檢查DraftAnalysis拔模角分析MappingAnalysis曲面曲率映射分析CurvatureAnalysis曲線曲率分析3.1.5約束圖像菜單(Constraints)I01CATIAV5為用戶提供的設(shè)置約束的功能如下所示。Constraint對單個幾何元素施加約束ConstraintDefinedinaDialogBox對幾何元素間施加約束3.1.6注解圖像菜單(Annotations)CATIAV5為用戶提供的注解功能子菜單如下所示。廠TextwithLeader創(chuàng)建帶引出箭頭的標(biāo)注心FlagNote創(chuàng)建超級

7、鏈接3.1.7高級復(fù)制工具圖像菜單(AdvancedReplicationTools)CATIAV5為用戶提供的高級復(fù)制工具如下所示。ObjectRepetition對象復(fù)制RectanglePattern矩形隊(duì)列CirclePattern圓形隊(duì)列DuplicateOpenBody復(fù)制OpenBodyPowerCopyCreation生成高級復(fù)制SaveinCatalog將高級復(fù)制存入目錄3.1.8用戶特征圖像菜單(UserFeature)CATIAV5為用戶提供的用戶特征功能如下所示。蜀1UserFeatureCreation創(chuàng)建用戶特征SaveinCatalog將用戶特征存入目錄3.1.9

8、高級曲面造型圖像菜單(AdvancedSurfaces)CATIAV5不僅提供了普通曲面造型功能，而且還針對某些特殊行業(yè)(如汽車等)的特殊需求，開發(fā)了高級曲面造型功能。這些功能在安裝了“創(chuàng)成式曲面優(yōu)化器”(GenerativeShapeOptimizer)后才能使用。Develop將曲線顯影到旋轉(zhuǎn)面上Junction創(chuàng)建連接面Bump創(chuàng)建隆起面WrapCurve按曲線包裝變形曲面3.1.10工具Update更新模型AxisSystem生成坐標(biāo)系ShowHistoricalGraph顯示歷史樹WorkonSupport創(chuàng)建支撐面Snaptopoint捕捉點(diǎn)CreateanewGridSet創(chuàng)建笛

9、卡爾格柵組，即在指定方向上的一組平面CreateDatum生成沒有歷史記錄的幾何體mboiInsertement創(chuàng)建一幾何體，并在特征樹中將其特征插入到其主父元素旁邊。SelectCurrentTool實(shí)體選擇器Group組的操作(創(chuàng)建、編輯、移動等)繪圖環(huán)境參數(shù)設(shè)定為了充分發(fā)揮CATIAV5的曲面設(shè)計(jì)能力，必須根據(jù)設(shè)計(jì)對象的特點(diǎn)，合理地設(shè)定繪圖環(huán)境參數(shù)。用下拉菜單Tools-Option-Shape打開GSD的環(huán)境參數(shù)設(shè)定界面，在此窗口中有三個標(biāo)簽，分別對應(yīng)不同的參數(shù)設(shè)定。3.2.1般環(huán)境參數(shù)設(shè)定(General標(biāo)簽)包括外部參考(ExternalReferences)、更新Update)、

10、刪除操作(DeleteOperation)參數(shù),其界面如圖3-1所示。外部參考(ExternalReferneces)項(xiàng)：與所選擇對象保持鏈接關(guān)系(Keeplinkwithselectedobject)：選中該項(xiàng)，則保持與外部參考的鏈接關(guān)系，當(dāng)外部參考變化后，與之有鏈接關(guān)系的幾何對象會作相應(yīng)自動更新。用分離(Isolate)命令可以斷開兩者之間的鏈接。在顯示模式下創(chuàng)建外部參考(CreateexternalreferencesinShowmode)：在定義元素過程中定義其顯示模式。在創(chuàng)建鏈接是需要確認(rèn)(Confirmwhencreatingalinkwithselectedobject)。只能選

11、擇發(fā)布對象作為外部參考(Onlyusepublishedelementsforexternalselection)。所謂發(fā)布對象，是指為該對象賦于一個別名，其它對象可以通過別名引用它。在刷新項(xiàng)(Update)有以下選擇：自動刷新(Automatic)或手動刷新(Manual)。在刷新過程中出現(xiàn)錯誤時(shí)停止刷新(Stopupdateonfirsterror)。同步刷新所有的外部參考(Synchronizeallexternalreferencesforupdate)。激活分步刷新顯示(Activelocalvisualization),即按操作步驟，分步刷新。在刪除操作(DeleteOperati

12、on。中有以下選項(xiàng)：顯示刪除對話框(DisplaytheDeletedialogbox。：如果想用刪除過濾器可以選擇該選項(xiàng)。刪除參考草圖(Deletereferencedsketches。：刪除特征時(shí)，也刪除與該特征相關(guān)的草圖。如果相關(guān)草圖還與其它特征相關(guān)，則不刪除。：General|Display|PartDocumentExternalReferencesllKeeplinkwithselectedobjectllCreateexternalreferencesinShowmodellConfirm岡h已門口已a(bǔ)tinqalinkwithselectedobject討0nlyusepubl

13、ishedelementsforexternalselectionUpdateUAutomatic唸ManualqStopupdateonfirsterrorSynchronizeallexternalreferencesforupdateActivatelocalvisualizationDelet已UperationDisplaythe：口已1已1：已dialogboxllDeletereferencedsketches圖3-1一般參數(shù)設(shè)置界面3.2.2顯示環(huán)境參數(shù)設(shè)定(Display標(biāo)簽)顯示環(huán)境參數(shù)設(shè)定包括特征樹(Specificationtree)和幾何體(Geometry)的顯示參

14、數(shù)的設(shè)定，其界面如圖3-2所示。SpecificationtreeExternalReferencesConstraintsParametersFleldtiunsBodiesunderoperationg-SketchesGeometryOnlythecurrentoperatedsolid圖3-2顯示參數(shù)設(shè)置界面在特征樹項(xiàng)中可以設(shè)定在特征樹中是否顯示以下對象：外部參考(ExternalReferences)、約束(Constraints)、參數(shù)(Parameters)、關(guān)系(Relations)、正在操作的實(shí)體(Bodiesunderoperations)、草圖(Sketches)0在幾何

15、體項(xiàng)可以設(shè)定是否只顯示當(dāng)前操作的實(shí)體(Onlythecurrentoperatedsolid)，該選項(xiàng)只適用于零件設(shè)計(jì)(PartDesign)。3.2.3零件文檔參數(shù)設(shè)定(PartDocument標(biāo)簽)零件文檔參數(shù)設(shè)定包括新零件設(shè)定(Newpart)，其界面如圖3-3所示。圖3-3零件文檔參數(shù)設(shè)置界面在新零件設(shè)定(Newpart)中只有一個選項(xiàng)：在生成新零件時(shí)創(chuàng)建坐標(biāo)系(CreateanAxisSystemwhencreatinganewpart)。該坐標(biāo)系的原點(diǎn)為三個缺省平面(XY平面、YZ平面、XZ平面)的交點(diǎn)，三個坐標(biāo)軸方向同系統(tǒng)坐標(biāo)方向一致。創(chuàng)成式外形風(fēng)格造型相關(guān)功能介紹本節(jié)將詳細(xì)地介

16、紹創(chuàng)成式外形風(fēng)格造型相關(guān)的功能及各功能在實(shí)際造型中的應(yīng)用。3.3.1線框造型功能(Wireframes)線框造型是指點(diǎn)、直線、圓、曲線等線框幾何元素的生成與編輯。點(diǎn)的生成(Point)在CATIAV5中，生成點(diǎn)的步驟為：選擇生成點(diǎn)的類型(Pointtype)；輸入相應(yīng)參數(shù)；點(diǎn)擊OK按鈕，生成點(diǎn)。其中，點(diǎn)的類型有以下幾種：坐標(biāo)點(diǎn)(Coordinates):它用于生成相對參考點(diǎn)(Referencepoint)的指定x、y、z坐標(biāo)值的點(diǎn)。系統(tǒng)默認(rèn)參考點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，也可以自行指定參考點(diǎn)。曲線上的點(diǎn)(Oncurve)：它用于生成位于指定曲線(Curve)上,并距離參考點(diǎn)(Referencepoin)為指

17、定距離值(Distancetoreference)的點(diǎn)。系統(tǒng)默認(rèn)參考點(diǎn)為曲線端點(diǎn)，也可以自行指定參考點(diǎn)。系統(tǒng)提供了兩種指定距離的方法：一是指定在曲線上的距離(DistanceonCurve)；二是指定相對曲線長度的比例(RatioofCurveLength)0另外，測地距(GeodesicDistance)是指沿曲線從參考點(diǎn)到生成點(diǎn)之間的距離，而歐氏距離(EuclideanDistance)是指從參考點(diǎn)到生成點(diǎn)之間的最短距離。平面上的點(diǎn)(Onplane)：它用于生成位于指定平面(Plane)上,并相對參考點(diǎn)(Referencepoint)為指定H、V坐標(biāo)值的點(diǎn)。曲面上的點(diǎn)(Onsurface)

18、：它用于生成位于指定曲面(Surface)上,并在指定方向(Direction)上與參考點(diǎn)相距指定距離(Distance)的點(diǎn)。圓心點(diǎn)(Circlecenter)：它用于生成所選擇圓(Circle)的圓心點(diǎn)。曲線的切點(diǎn)(Tangentoncurve):它用于生成指定曲線(Curve)在指定方向(Direction)上的切點(diǎn)。中間點(diǎn)(Between)：它用于生成位于指定兩點(diǎn)(Point1、Point2)之間，在指定比例上(Ratio)的點(diǎn)。其中，比例值(Ratio)為第一點(diǎn)到生成點(diǎn)之間的距離除以第一點(diǎn)到第二點(diǎn)之間距離。創(chuàng)建多點(diǎn)/平面（PointsandPlanesRepetition）該功能用于

19、一次生成多個點(diǎn)，如果選中Createnormalplanesalso選項(xiàng)，還可一次生成多個平面。其操作步驟為：1）點(diǎn)擊PointsandPlanesRepetition工具條或菜單，出現(xiàn)對話框（見圖3-4）。圖3-4創(chuàng)建多點(diǎn)對話框2）選擇一條曲線或曲線上一點(diǎn)。3）輸入要創(chuàng)建的點(diǎn)數(shù)（Instances）。如果選中Withendpoints選項(xiàng)，則兩個邊界點(diǎn)分別是第一個實(shí)例和最后一個實(shí)例。4）如果在第二步中選擇的是一條曲線，則生成曲線的等距點(diǎn)。如果在第二步中選擇的是曲線上一點(diǎn)，則顯示一個箭頭，表示生成從指定點(diǎn)到箭頭對應(yīng)的曲線端點(diǎn)間的等距點(diǎn)，可以編輯箭頭的方向。5）如果在第二步中選擇的是曲線上一點(diǎn)，

20、還可以選擇第二點(diǎn)（Secondpoint），以生成兩點(diǎn)間的等距點(diǎn)。6）如果在第二步中選擇的是曲線上一點(diǎn)，則可以選擇“參數(shù)（Parameters）”選項(xiàng)中的“Instances&spacing”項(xiàng)，這樣就可以輸入兩點(diǎn)的間距（Spacing），用點(diǎn)數(shù)（Instances）和間距（Spacing）來生成點(diǎn)組。7）可以選中Createnormalplanesalso選項(xiàng)，以生成曲線所在點(diǎn)處的法平面。8）如果選中CreateinanewOpenBody選項(xiàng)，則生成的元素放到一個新的OpenBody中。9）點(diǎn)擊OK按鈕，完成操作。創(chuàng)建極值元素（Extremum）該功能用于在一個曲線、曲面或凸臺上，在指定方

21、向的最大或最小距離的位置上創(chuàng)建一個極值元素，它可以是一個點(diǎn)、一條邊界，也可以是一個面。圖3-5為該功能的對話框,，圖3-6為一個實(shí)例。如果選擇的元素（Element）是一條曲線，則在指定方向上生成極值點(diǎn)，即在曲線上，指定方向上的最大或最小坐標(biāo)點(diǎn)。如果選擇的元素為一個曲面，則根據(jù)指定的方向（可以指定其它兩個方向），可能會生成一個點(diǎn)或一條邊界線。如果選擇的元素為一個實(shí)體，則根據(jù)指定的方向（可以指定其它兩個方向），可能會生 成一個點(diǎn)、一條邊界線、或一個面。圖3-5創(chuàng)建極值元素的對話框 # #極坐標(biāo)極值元素(Polarextremum)是平面曲線上的一個在指定方向上的極坐標(biāo)的極值點(diǎn)。圖3-7為其對話框

22、，其中Contour是指極值元素所在的曲線，Support是指Contour所在的面，在Axis部分用來指定極坐標(biāo)的坐標(biāo)原點(diǎn)(Origin)及參考方向(Referencedirection)。用些功能可以創(chuàng)建以下四種類型(Type)的極坐標(biāo)極值元素(如圖3-8所示)：最小半徑(MinRadius)最大半徑(MaxRadius)最小角度(MinAngle)最大角度(MaxAngle) # #圖3-7創(chuàng)建極坐標(biāo)極值元素的對話框 最小半徑最大半徑最小角度最大角度圖3-8極坐標(biāo)極值元素的類型直線的生成（Line）在CATIAV5中提供了多種生成直線的方法。如果指定支撐面，最后生成的直線會被投影到支撐面

23、上。1）通過兩點(diǎn)生成直線（Point-Point）：該方法用于生成兩點(diǎn)（Pointl、Point2）間的直線。2）通過點(diǎn)和方向生成直線（Point-Direction）:該方法用于生成通過一點(diǎn)（Point）并與指定方向（Direction）平行的直線。3）生成與一曲線成一定角度的直線（Angle/NormaltoCurve）：該方法用于生成通過一點(diǎn)（Point），并與一指定曲線（Curve）成一定角度（Angle）的直線。當(dāng)指定角度為90度時(shí)，所生成的直線垂直于指定的曲線。4）曲線的切線（TangenttoCurve）:該方法用于生成曲線（Curve）的切線。其中，如果所選的Element2為

24、一點(diǎn)，則所生成的切線通過該點(diǎn)；如果Element2為一曲線，則所生成的切線還與該曲線相切。5）曲面法線（NormaltoSurface）:該方法用于生成過曲面上一點(diǎn)（Point），并與曲面（Surface）垂直的直線。6）角分線（Bisecting）：該方法用于生成兩直線（Line1、Line2）之間的角分線。其中，Point為所生成的角分線上一點(diǎn)。折線的生成（Polyline）所謂折線是指由多條首尾相連的直線組成的直線段組，在相鄰兩直線之間可以倒角。它對創(chuàng)建管道之類的柱圓很有幫助。其創(chuàng)建步驟為：1）點(diǎn)擊Polyline工具條或菜單Insert-Wireframe-Polyline。2）選擇組

25、成折線的點(diǎn)，可以通過對話框右側(cè)的按鈕編輯點(diǎn)。3）可以對除端點(diǎn)外的所有點(diǎn)添加倒角半徑，方法是在列表中選擇要添加倒角的點(diǎn)，在Radius域中輸入倒角半徑。4）可以按Apply按鈕，預(yù)覽結(jié)果。5）按OK按鈕，生成折線。平面的生成（Plane）在CATIAV5中提供了以下幾種生成平面的方法：1）創(chuàng)建偏移平面（OffsetfromPlane）：該方法用于生成一個與參考平面（Reference）平行，并相距一定距離（Offset）的平面。2）創(chuàng)建過點(diǎn)且平行與參考平面的平面（ParallelthroughPoint:該方法用于生成通過一點(diǎn)（Point）,并與參考平面（Reference）平行的平面。3）創(chuàng)建

26、與參考平面成一定角度的平面（Angle/NormaltoPlane）：該方法用于生成過某一轉(zhuǎn)動軸（RotationAxis）且與參考平面（Reference）成指定角度（Angle）的平面。如指定角度為零度，則待生成平面與參考平面平行；如指定角度為90度，則待生成平面與參考平面垂直。4）過三點(diǎn)創(chuàng)建平面（ThroughThreePoints）：該方法用于生成同時(shí)通過不在一條直線上的三個點(diǎn)（Point1、Point2、Point3）的平面。5）過兩共面直線創(chuàng)建平面（Throughtwolines）：該方法用于生成同時(shí)通過兩條共面直線（Line1、Line2）的平面。6）過一點(diǎn)和一直線創(chuàng)建平面（Th

27、roughpointandline）：該方法用于生成同時(shí)通過一點(diǎn)（Point）和一條直線（Line）的平面。所選的點(diǎn)必須不能位于所選直線或直線的延長線上，否則無解。7）創(chuàng)建平面曲線所在的平面（Throughplanarcurv）：該方法用于生成平面曲線（Curve）所在的平面。8）創(chuàng)建垂直于曲線的平面（NormaltoCurve）：該方法用于生成通過一點(diǎn)（Point），并垂直于所選曲線（Curve）的平面。9）創(chuàng)建曲面的切平面（TangenttoSurface）:該方法用于生成通過一點(diǎn)（Point）,并與所選曲面（Surface）相切的平面。10）利用公式創(chuàng)建平面：該方法用于生成公式為AX+B

28、Y+CZ=D的平面。其中公式中的A、B、C、D四個參數(shù)的數(shù)值由用戶輸入。11）創(chuàng)建一組點(diǎn)的擬合平面（MeanthroughPoints）:該方法生成一組點(diǎn)（Points）的擬合平面。所生成平面是按如下算法完成的：已知點(diǎn)與所生成平面之間距離值的總和為最小。在兩平面間創(chuàng)建多平面（PlanesBetween）該功能用于在兩個已有平面間創(chuàng)建指定數(shù)量的平面。其操作比較簡單，首先選擇兩個平面（Plane1、Plane2）,然后輸入要生成的平面數(shù)（Instances）,最后點(diǎn)擊OK按鈕鍵，就一次生成多個平面。如果選擇了“CreateinanewOpenBody”選項(xiàng)，則在特征樹中，生成的平面組放于一個新的O

29、penBody中圓的生成（Circle）用此功能，既可以生成平面圓，也可以在曲面支撐面（Support）上生成圓在該支撐面上的投影。它提供了以下幾種定義圓的方法：1）定義圓心和圓的半徑（CenterandRadius）：該方法是通過定義圓心（Center）半徑（Radius）和支撐面（Support）的方法來定義圓的。2）定義圓心和圓上一點(diǎn)（Centerandpoint）：該方法是通過定義圓心（Center）圓周上一點(diǎn)（point）以及支撐面（support）的方法來定義圓的。3）定義圓上兩點(diǎn)和圓的半徑（TwoPointsandRadius）：該方法用于生成已知圓上兩點(diǎn)（Point1、Poin

30、t2）及半徑（Radius）的圓。所選擇的點(diǎn)應(yīng)位于支撐面（Support）上，且兩點(diǎn)間距必須小于、等于二倍的半徑值。4）三點(diǎn)圓（threepoints）：該方法用于生成通過指定三點(diǎn)（Pointl、Point2、Point3）的圓。5）雙切、半徑定義圓（Bi-tangentandRadius）：該方法用于生成與所選擇的兩個元素（點(diǎn)或曲線）（Element】、Element2）相切的，指定半徑值（Radius）的圓。多答案時(shí)，可以在所想生成圓的位置點(diǎn)擊左鍵，以生成所需的圓。6）雙切、點(diǎn)定義圓（Bi-tangentandPoint）：該方法用于生成通過一點(diǎn)（Point）,并與所選擇的兩個元素（點(diǎn)或曲

31、線）（Elementl、Element2）相切的圓。7）三切圓（Tri-tangent）：該方法用于生成與指定三元素（點(diǎn)或曲線）（Elementl、Element2Element3相切的圓。拐角的生成（Corner）拐角是指在兩個線框元素之間生成一個定半徑的圓弧段，并與這兩個線框元素相切，即在兩個線框元素之間倒角。生成拐角元素的步驟如下：1）點(diǎn)擊Corner工具條或菜單Insert-Wireframe-Corner。2）選擇曲線或點(diǎn)作為第一個元素（Elementl）。3）選擇曲線作為第二個元素（Element2）。4）選擇支撐面（Support）。5）輸入半徑值（Radius）06）當(dāng)有多個可

32、能的結(jié)果存在時(shí)，選“另一結(jié)果（NextSolution）”按鈕，以生成所需拐角。7）可以選擇“Trimelements”選項(xiàng)，將拐角元素的多余部分剪切掉。8）按OK按鈕，生成拐角。橋接曲線（ConnectCurve）橋接曲線是指在兩個線框元素之間生成滿足指定幾何約束條件（點(diǎn)連續(xù)、切矢連續(xù)、曲率連續(xù)）的中間曲線。其生成步驟為：1）點(diǎn)擊ConnectCurve工具條或菜單Insert-Wireframe-ConnectCurve。2）選擇第一條曲線及橋接曲線在該曲線上的邊界點(diǎn)（FirstCurve-Curve、Point），可以用鼠標(biāo)動態(tài)移動邊界點(diǎn)；3）選擇第二條曲線及橋接曲線在該曲線上的邊界點(diǎn)（

33、SecondCurve-Curve、Point）；4）指定連續(xù)類型（Continuity）：點(diǎn)連續(xù)（Point）、切矢連續(xù)（Tangent）、曲率連續(xù)（Curvature）；5）如果必要的話，指定張量值（Tension）,該值表示所選曲線對所生成的曲線貢獻(xiàn)率的大小，其值越大，表示所選曲線對所生成的橋接曲線的貢獻(xiàn)越大，即所生成的曲線越逼近于所選曲線。6）在曲線的每一個端點(diǎn)上都顯示一個箭頭，它表示曲線在端點(diǎn)的方向?？梢渣c(diǎn)擊箭頭，以改變其方向。7）可以選擇“Trimelements”選項(xiàng)，將拐角元素的多余部分剪切掉。8）按OK按鈕，生成橋接線。圓錐線（Conic）圓錐線是指圓錐體與平面相交所獲得的曲

34、線，包括橢圓、拋物線和雙曲線。這些曲線可通過五個條件來定義。創(chuàng)建圓錐線的對話框如圖3-9所示。它提供了以下幾種定義圓錐曲線 l2的方法。圖3-9圓錐線的創(chuàng)建對話框1）兩點(diǎn)（Start、End）、端點(diǎn)切矢（Start）、終點(diǎn)切矢（End）、一參數(shù)值（Parameter）；2）兩點(diǎn)（Start、End）、端點(diǎn)切矢（Start）、終點(diǎn)切矢（End）、一通過點(diǎn)（Pointl）；3）兩點(diǎn)（Start、End）、端點(diǎn)與終點(diǎn)的切矢交點(diǎn)（Point）、一參數(shù)值（Parameter）；4）兩點(diǎn)（Start、End）、端點(diǎn)與終點(diǎn)的切矢交點(diǎn)（Point）、一通過點(diǎn)（Pointl）；5）四點(diǎn)（Start、End、Po

35、intl、Point2）、一個切矢（Start/End）；6）五點(diǎn)（Start、End、Pointl、Point2、Point3）。其中，參數(shù)（Parameter）的取值范圍是0-1。如果參數(shù)值小于0.5，則所生成的曲線為橢圓；如果參數(shù)值等于0.5，則生成的曲線為拋物線；如果參數(shù)值大于0.5，則生成的曲線為雙曲線。3樣條線（Spline）樣條線是由一系列點(diǎn)擬合而成的光滑曲線（對話框如圖3-10所示）。其操作步驟為：點(diǎn)擊Spline工具條或菜單Insert-Wireframe-Spline。選擇樣條線所通過的點(diǎn)(Points)。如選擇“支撐幾何體(GeometryonSupport)”選擇項(xiàng)，則

36、待生成的樣條線被投影到所選擇的支撐面上。在樣條線的點(diǎn)上，可設(shè)置切矢方向(TangentDir)，使樣條線在該點(diǎn)的切矢方向與設(shè)定切矢方向平行，其方法是：在對話框上側(cè)列表中選擇要設(shè)置切矢方向的點(diǎn)，在對話框上側(cè)的TangentDir.輸入框中選擇一條直線或一個平面來指定一個方向，或在該輸入框用彈出菜單來指定一個方向。如有必要，可對要生成的樣條線進(jìn)行修改、編輯處理：在所選點(diǎn)后加點(diǎn)(AddPointAfter)；在所選點(diǎn)前加點(diǎn)(AddPointBefore)；移去所選點(diǎn)(RemovePoint)；用另一點(diǎn)替代所選點(diǎn)(ReplacePoint)。也可在所選點(diǎn)上進(jìn)行以下信息的編輯處理：切矢方向Tangent

37、Dir切矢張量TangentTension曲率方向CurvatureDir曲率張量CurvatureTension如要生成封閉樣條線，點(diǎn)選封閉樣條(CloseSpline。選項(xiàng)。按OK按鈕，生成樣條線。4螺旋線(Helix)該功能用于生成螺旋狀曲線，例如線圈、彈簧等。生成螺旋線的步驟為：點(diǎn)擊Helix工具條或菜單Insert-Wireframe-Helix。選擇開始點(diǎn)(StartPoint。與軸線(Axis)；開始點(diǎn)與軸線之間的距離為螺旋線的起始半徑，所以所選擇的開始點(diǎn)不能在所選擇的軸線上。設(shè)置螺旋參數(shù)：螺距(Pitch)、高度(Height)、旋向(Oritation)、開始旋角(Start

38、Angle)。如果要生成錐螺旋，則設(shè)置螺旋的錐度(TaperAngle)、錐向(Way)參數(shù)。如果要生成復(fù)雜形狀的螺旋線，需指定螺旋輪廓線。螺旋輪廓線用于指定螺旋的半徑，如圖3-11所示，其中，紅色曲線為輪廓線。6)按OK按鈕，生成螺旋線。5平面螺旋線(Spiral)圖 #l2 #l2該功能用于創(chuàng)建平面內(nèi)的螺旋狀曲線，其生成步驟為：點(diǎn)擊Spiral工具條或菜單Insert-Wireframe-Spiral。 l2IS“圖加平Guides由一組平面生成脊骨曲線Spine);尿系列平面或圖3-13生成脊骨曲線的兩種方法用兩條引導(dǎo)線生成脊骨曲線選擇支撐平面(Support)和平面螺旋線的中心點(diǎn)(Ce

39、nterPoint)。選擇一個參考方向(Referencedirection),用以測量平面螺旋線的起始半徑值(StartRadius)和平面螺旋線的角度；輸入起始半徑值(StartRadius)，它是指從中心，點(diǎn)沿參考方向到平面螺旋線開始點(diǎn)的距離；選擇螺旋線的旋向：順時(shí)針方向(Clockwise)或逆時(shí)針方向(Counterclockwise)0選擇平面螺旋線的創(chuàng)建方式，并輸入相應(yīng)的參數(shù)值。有以下幾種創(chuàng)建方式：角度和節(jié)距(Angle&Pitch)：平面螺旋線由相對參考方向的結(jié)束角度(Endangle)和節(jié)距(相鄰兩圈的距離)來定義。半徑和節(jié)距(Radius&Pitch)：平面螺旋線由結(jié)束半徑

40、值(EndRadius)(最后一圈的半徑值)和節(jié)距來定義。按OK按鈕，生成平面螺旋線。各參數(shù)值的含義見圖3-12所示。6脊骨曲線脊骨曲線是一條與放樣曲面(Loft)等造型時(shí)特別有用。CA利用一組平面生成統(tǒng)會生成一條與所有平面垂直的脊骨如果所選擇的開始點(diǎn)不在所選擇的平為脊骨曲線的開始點(diǎn)。利用引導(dǎo)線生成脊骨H動生成相對應(yīng)的脊骨曲線。這種脊骨7平行線（ParallelCurve）該功能用于生成參考曲線的平行線。其生成步驟為：1）點(diǎn)擊ParallelCurve工具條或菜單Insert-Wireframe-ParallelCurve。2）選擇平行線的平行模式（ParallelMode）,如圖3-14所示

41、。歐氏模式（Euclidean）：在此模式下，平行線之間的距離是指兩線的最短距離。測地距模式（Geodesic）：在此模式下，平行線之間的距離是指平行線與參考曲線在支撐面上的距離。 l23）選擇拐角類型（ParallelCornerType），該選項(xiàng)對曲線出現(xiàn)尖角時(shí)有用（如圖3-15所示）。尖拐角（Sharp）：平行線考慮到原始參考曲線的角度。圓拐角（Round）：在原始曲線的尖角處，平行曲線加倒角。Dist=2mSharpRound圖3-15兩拐角類型間的區(qū)別4）選擇要平行處理的參考曲線（Curve）。5）選擇參考曲線所在的支撐面（Support）。6）指定偏移類型，并輸入相應(yīng)的參數(shù)。常量偏

42、移（Constant）,輸入偏距值（Constant）0規(guī)則偏移（Law）,指定規(guī)則（Law）。7）選擇Bothsides選項(xiàng)，則生成以參考曲線為對稱線的兩條平行線。如需一次生成多條間距一致的平行線，可以選擇RepeatobjectafterOK選項(xiàng)。8）按OK按鈕，生成平行線。8投影線(Projection)該功能用于把幾何元素投影到支撐面上，生成投影元素。能夠投影的元素有1）點(diǎn)，投影到曲面或線框元素上；2）曲線，投影到曲面上。3）多點(diǎn)或多個線框元素投影到曲面上。生成投影線的具體步驟為：1）點(diǎn)擊Projection工具條或菜單Insert-Wireframe-Projection2）選擇投影

43、類型（ProjectionType）法向投影（Normal）：沿支撐元素的法矢方向進(jìn)行投影。沿矢量方向（Alongdirection）：沿所指定的矢量方向進(jìn)行投影。3）選擇要投影的元素（點(diǎn)或線框元素）（Projected）?？梢砸淮瓮队岸鄠€元素，其中可以在“被投影元素（Projected）輸入框中，用彈出菜單對其進(jìn)行編輯；4）選擇支撐元素（Support）；5）如果選擇沿矢量方向投影，則選擇投影矢量（Direction）；6）如果有多個可能的結(jié)果，選擇NearestSolution選項(xiàng)，以保留最近的投影。7）按OK按鈕，生成投影元素。組合投影線（Combine）該功能是通過將兩條曲線分別在指定

44、的方向上拉伸而得到的交線。生成組合投影線的具體步驟為：1）點(diǎn)擊Combine工具條或菜單Insert-Wireframe-Combine。2）選擇組合曲線的類型（Combinetype）；法向（Normal）：沿曲線所在平面的法向進(jìn)行拉伸而得到的交線；沿矢量方向（Alongdirection）：按指定的方向?qū)η€進(jìn)行拉伸而得到的交線。3）選擇兩條參考曲線（Curve1、Curve2）；4）如果選擇沿矢量方向組合方式，則要連續(xù)選擇兩個拉伸方向（Direction、Direction2）。5）如果有多個可能的結(jié)果，選擇NearestSolution選項(xiàng)，以保留最靠近于第一條參考曲線的結(jié)果。6）生成

45、組合曲線。反射曲線（ReflectCurve）該功能用于生成曲面的反射曲線，它是由曲面上法矢方向與指定的方向成一定角度的點(diǎn)所構(gòu)成的曲線。其具體的生成步驟為：1）點(diǎn)擊ReflectCurve工具條或菜單Insert-Wireframe-ReflectCurve。2）連續(xù)選擇支撐面與指定的方向（Support、Direction）；3）輸入角度值（Angle），也可以用鼠標(biāo)動態(tài)修改角度值。其中，Normal選項(xiàng)用于指定是否應(yīng)該計(jì)算角度：如果選擇了Normal選項(xiàng)，該角度為所選矢量方向與曲面法矢方向之間的夾角。如果不選擇Normal選項(xiàng)，該角度為所選矢量方向與曲面切平面之間的夾角。4）按OK按鈕，生

46、成反射曲線。相交元素（Intersection）該功能用于生成兩相交幾何體的相交點(diǎn)或相交線。相交幾何體可以是線框或曲面。其具體的生成步驟為：1）點(diǎn)擊Intersection工具條或菜單Insert-Wireframe-Intersection。2）連續(xù)選擇兩個幾何體（線框或曲面）（Element】、Element2），可以多選Elements】，但只能單選Element2。3）選擇所生成相交元素的類型（如圖3-16所示）：曲線（Curve）：當(dāng)一曲線與另一曲線或一曲面相交時(shí)，可以選此項(xiàng)。點(diǎn)（Points）：當(dāng)一曲線與另一曲線或一曲面相交時(shí)，可以選此項(xiàng)。輪廓線（Contour）：當(dāng)一曲面與另一曲

47、面或?qū)嶓w相交時(shí)，可以選此項(xiàng)。ContourFace圖3-164）點(diǎn)擊OK按鈕，生成所選兩幾何體的交點(diǎn)或交線。3.3.2曲面造型功能（Surfaces）本節(jié)將介紹各種曲面的造型方法，尤其對曲面造型中的難點(diǎn)：掃描曲面（Sweep）、放樣曲面（Loft）的造型方法進(jìn)行較為詳細(xì)的討論。拉伸面（Extrude）拉伸面是將一輪廓線（Profile）沿一指定方向拉伸一定距離而得到的曲面（如圖3-17所示）。其具體的生成步驟為：1）點(diǎn)擊Extrude工具條或菜單Insert-Surfaces-Extrude。2）選擇輪廓線（Profile）；3）選擇拉伸方向（Direction）。拉伸方向可以是坐標(biāo)軸x/y/

48、z、定義的直線段或平面元素。如選擇平面元素，則曲線拉伸方向?yàn)樗x平面的法矢方向。4）輸入確定拉伸范圍的參數(shù)：Limitl、Limit2，或把操作箭頭定位在LIM1、LIM2字符上，按住左鍵，隨鼠標(biāo)動態(tài)修改其值大??；5）可以點(diǎn)擊ReverseDirection選項(xiàng)，反向曲面拉伸方向；6）點(diǎn)擊OK按鈕，生成拉伸面?；剞D(zhuǎn)面（Revolution）回轉(zhuǎn)面是指將一輪廓線（Profile）繞一軸線（Axis）轉(zhuǎn)動一定角度而生成的曲面（如圖3-18所示）。其具體的生成步驟為：1）點(diǎn)擊Revolution工具條或菜單Insert-Surfaces-Revolution。2）選擇輪廓線（Profile）03）選

49、擇轉(zhuǎn)動軸（Axis）。輪廓線和轉(zhuǎn)動軸不能相交。4）輸入確定旋轉(zhuǎn)面的旋轉(zhuǎn)范圍的參數(shù)：Anglel,Angle2，或把操作箭頭定位在Anglel,Angle2字符上，按住左鍵，隨鼠標(biāo)動態(tài)修改其值大??；5）點(diǎn)擊OK按鈕，生成回轉(zhuǎn)面。AxisqInevokrtboiiProiile圖3-18回轉(zhuǎn)面3.323球面（Sphere）該功能用于生成球面。其具體的生成步驟為：1）點(diǎn)擊Sphere工具條或菜單Insert-Surfaces-Sphere。2）選擇球心（Center）。3）選擇球軸（SphereAxis），它決定球的方位。4）輸入球半徑（Sphereradius）。5）修改所需球面的范圍：平行線的起

50、始角度（ParallelStartAngle）和終止角度（ParallelEndAngle）,及子午線的起始角度（MeridianStartAngle）和終止角度（MeridianEndAngle）0既可以輸入相應(yīng)的數(shù)值，也可以通過鼠標(biāo)動態(tài)修改。6）點(diǎn)擊OK按鈕，生成球面。如圖3-19所示，其中Par代表平行線，Mer代表子午線。EnterPalMer0nd=ParEnd=90MerStart=Od圖3-19球面3.324偏移曲面（Offset）該功能用于生成參考曲面的偏移曲面（如圖3-20所示）。其具體的生成步驟為：1）點(diǎn)擊Offset工具條或菜單Insert-Surfaces-Offset

51、。2）選擇要偏移的曲面（Surface）。3）輸入偏移距離值（Offset）。4）可以通過點(diǎn)擊偏移方向箭頭或按“反向（ReverseDirection）”按鈕反置偏移方向。 l25）如要多次偏移，可以點(diǎn)選“重復(fù)偏移（RepeatobjectafterOK）”選項(xiàng)；6）可以選擇Bothsides選項(xiàng)，生成以參考曲面為對稱面的兩個對稱偏置曲面。7）點(diǎn)擊OK按鈕，生成偏移曲面。如點(diǎn)選了“重復(fù)偏移（RepeatobjectafterOK）”選項(xiàng)，則需輸入重復(fù)次數(shù)（Instances）.Object3.325掃描曲面（Sweep）F圖3-20偏移曲面、Referencesurface該功能用于生成掃描曲

52、面，它是通過平面輪廓線（Profile）,沿用戶定義的參數(shù)（如引導(dǎo)曲線或參考元素）運(yùn)動，在輪廓線運(yùn)動、變化過程中，輪廓線所在的平面始終與脊骨曲線垂直，而生成的曲面。SweptSurfaceDefinitionProfiletype:孑$|申|夙|Profile:Guidecurve:OptionalelementsNoselection|Noselection日已ference|SecondGuid已|Surface:|NoselectionAngle:-Spine:|NoselectionSmoothsweeping|圖c3-21p用顯式輪廓線生成掃描曲面的對話框在創(chuàng)建掃描曲面時(shí)，對所用元素

53、的要求為：如門屆譏岳圃在構(gòu)造掃描曲面時(shí)，輪廓線（Profile）只能有一條,且必須是平面曲線；用一條或兩條引導(dǎo)曲線（GuideCurve）控制掃描曲面的生成。引導(dǎo)曲線必須滿足至少切矢連續(xù)要求；它可以是平面曲線或空間曲線?？啥x一個參考曲面來引導(dǎo)和控制掃描曲面；可定義一條脊骨曲線（Spine）來控制輪廓線的運(yùn)動方位，在生成掃描曲面過程中,引導(dǎo)曲線所在的平面始終與脊骨曲線垂直。脊骨曲線必須至少滿足切矢連續(xù)要求。用此功能，可以生成四種輪廓類型（Profiletype）的掃描曲面：1）顯式輪廓類型（Explicit）（對話框見圖3-21）該類型要求明確指定掃描曲面的輪廓線。其中，輪廓線不能呈現(xiàn)H型或T

54、型形狀。其創(chuàng)建的具體步驟為：點(diǎn)擊Sweep工具條或菜單Insert-Surfaces-Sweep。選擇顯式輪廓線掃描方式（Explicit）0選擇平面輪廓線（Profile）0 l2選擇引導(dǎo)線(GuideCurve)。如有必要，選擇脊骨曲線(Spine)如果沒有選擇脊骨曲線，系統(tǒng)就自動將引導(dǎo)線作為脊骨曲線。如果造型需要，可選擇第2條引導(dǎo)線(SecondGuide)或參考曲面(Reference)0在SecondGuide標(biāo)簽中，可以為每條引導(dǎo)線指定一個定位點(diǎn)(AnchorPoint),它是引導(dǎo)線與輪廓線或輪廓線所在平面的交點(diǎn)。引導(dǎo)線將通過該定位點(diǎn)。如果選擇參考曲面，則引導(dǎo)線必須完全位于參考曲面

55、上。如果需手動定位輪廓線，就選擇Positionprofile選項(xiàng)。然后，就可以直接操縱輪廓線或用參數(shù)定位輪廓線(如圖3-22所示)2)選擇Smoothsweeping選項(xiàng)，以生成光順的掃描曲面。點(diǎn)擊OK按鈕，生成所需的掃描曲面(如圖3-23所示)。SweepstartplaDefaultrefeneeplprofilepSweepen用直線輪廓線(ImplicitLine)生成掃描曲面(對話框見圖3-24所示)該功能用來生成掃描直紋面。用于構(gòu)造掃描曲面的輪廓線為直線段。其創(chuàng)建的具體步驟為：A.直線輪廓類型(ImplicitLine)。它有以下五種類型(如圖3-25所示)：二條限制線(TwoL

56、imits)在這種情況下，用戶需指定兩條引導(dǎo)線(Guidecurvel、Guidecurve2)，可以指定一個或兩個數(shù)值(Length】、Length2)來控制輪廓線的尺寸，其中第一個尺寸(Length1)指輪廓線相對第一條引導(dǎo)線伸出的長度，第二個尺寸(Length2)指輪廓線相對第二條引導(dǎo)線伸出的長度。各參數(shù)的意義可以參見對話框左側(cè)的示意圖。類型參考線類型TanC相切曲面類型.Guideurve1圖3-25直線輪廓類型示例一條限制線和一條中間線(LimitandMiddle)在這種情況下，用戶需指定兩條引導(dǎo)線(Guidecurvel、Guidecurve2)，系統(tǒng)將第二條引導(dǎo)線作為掃描曲面的

57、中間曲線。采用參考曲線選擇一條引導(dǎo)線，一條參考線和輸入角度值；輸入一個或兩個值來定義待生成掃描曲面的寬度。這種掃描曲面按如下方式生成：以選擇的引導(dǎo)線和參考線構(gòu)成一個參考直紋面，以引導(dǎo)線為基準(zhǔn)線，且與參考直紋面成輸入角度值來構(gòu)成掃描直紋面，掃描直紋面的寬度由輸入的一個或兩個值來決定。如輸入一個值，則生成的掃描直紋面以引導(dǎo)線為曲面的邊界線，曲面的寬度值為輸入值；如輸入二個值，則生成的掃描直紋面以引導(dǎo)線為曲面的中間線，以引導(dǎo)線為基準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)量，曲面兩側(cè)的寬度分別為輸入的兩個值。采用參考曲面選擇引導(dǎo)線、參考面和輸入角度值。引導(dǎo)線必須完全在參考面內(nèi)。輸入一個或兩個值來定義待生成掃描直紋面的寬度。這種掃描直

58、紋面按如下方式生成：以選擇的引導(dǎo)線為基準(zhǔn)，生成的掃描直紋面與參考面的法矢方向成指定的角度值來構(gòu)造直紋掃描面。如輸入一個值，則生成的掃描直紋面以引導(dǎo)線為曲面的邊界線，曲面的寬度為輸入值；如輸入二個值，則生成的掃描直紋面以引導(dǎo)線為曲面的中間線，以引導(dǎo)線為基準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)量，曲面兩側(cè)的寬度分別為輸入的兩個值。采用相切曲面選擇引導(dǎo)線和相切參考曲面根據(jù)引導(dǎo)線和參考面的相互位置關(guān)系，有可能有多種答案，可以使用NextSolution按鍵來選擇所要的曲面。B.點(diǎn)擊OK按鈕，生成所需的掃描直紋面。圓弧輪廓線類型(ImplicitCircular)(對話框見圖3-26所示)該功能用于生成圓弧型輪廓掃描曲面，其生成曲面

59、的具體步驟為：A.選擇圓弧型輪廓掃描方式(ImplicitCircular)，它有以下五種方式(如圖3-27所示)：三條引導(dǎo)線(Threeguides)：用戶需指定用于確定圓弧輪廓形狀的三條引導(dǎo)線。二條引導(dǎo)線和一個半徑值(Twoguidesandradius)：用戶需輸入用于確定圓弧輪廓形狀的二條引導(dǎo)線及圓弧半徑值。在這種情況下，有可能有多個答案，可以使用OtherSolution按鍵來選擇所需的曲面。一條中心線和一個半徑值(Centerandradius):用戶指定一條中心線和一個半徑值來確定圓弧輪廓形狀。一條中心線和兩個角度(Centerandtwoangles:用戶需指定一條中心線和一條

60、參考線，以及兩個角度值。其中參考線與中心線各點(diǎn)之間的距離確定圓弧輪廓的半徑值，兩個角度值確定圓弧輪廓曲面的大小。二條引導(dǎo)線和一個相切參考面(Twoguidesandtangencysurface)：用戶需指定兩條引導(dǎo)線和一個相切曲面，生成掃描曲面在其中一條引導(dǎo)線(Limitcurvewithtangency)上與參考曲面相切。這種情況下，有可能有兩種答案，可以從中選擇所需曲面。一條引導(dǎo)線和一個相切參考面(Oneguideandtangencysurface)：用戶需指定一條引導(dǎo)線，一個相切參考面，及圓弧輪廓的半徑值，以確定圓弧輪廓形狀。三條引導(dǎo)線類型二條引導(dǎo)線類型圖3-27圓弧輪廓線類型的示例