CATIAV5機(jī)械設(shè)計(jì)從入門(mén)到精通(進(jìn)階篇)高清版

CATIAV5機(jī)械設(shè)計(jì)從入門(mén)到精通（進(jìn)階篇）高清

版

資料內(nèi)容

1、重要講明

2、前言

3、名目

4、第一章零件設(shè)計(jì)

5、第二章外形設(shè)計(jì)和風(fēng)格造型

6、第三章裝配設(shè)計(jì)

7、第四章工程分析

8、第五章三維造型綜合實(shí)例

重要講明:

該材料是中國(guó)青年出版社關(guān)于《CATIAV5機(jī)械設(shè)計(jì)從入門(mén)到精

通》（進(jìn)階篇）的一個(gè)宣傳資料，該套書(shū)為中國(guó)青年出版社關(guān)于

CAD/CAE/CAM系列叢書(shū)的一力作。該資料給出了全書(shū)的介紹以及

各個(gè)章節(jié)部分內(nèi)容，如果您覺(jué)得該書(shū)適合您，您能夠在各個(gè)書(shū)店購(gòu)得

該書(shū)。您能夠在網(wǎng)上任意傳播該資料，然而期望您能夠尊重作者的勞

動(dòng)成果和出版社的版權(quán)，保持該資料的完整性。感謝您的支持。

CATIAV5機(jī)械設(shè)計(jì)從入門(mén)到熟知（進(jìn)階篇）

一

—

CATIAV55

CATIAV5機(jī)械設(shè)計(jì)從入門(mén)到熟知(進(jìn)階篇)

前言

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1.關(guān)于CATIA

CATIA(Computer-graphicsAidedThree-dimensionalInteractiveApplication)是5

Dassault公司于1975年起開(kāi)始進(jìn)展的一套完整的3DCAD/CAM/CAE一體化軟

容涵蓋了產(chǎn)品從概念設(shè)計(jì)、工業(yè)設(shè)計(jì)、三維建模、分析運(yùn)算、動(dòng)態(tài)模擬與仿真、二

成到生產(chǎn)加工成產(chǎn)品的全過(guò)程，其中還包括了大量的電纜和管道布線、各種模具，

人機(jī)交換等有用模塊。CATIA不但能夠保證企業(yè)內(nèi)部設(shè)計(jì)部門(mén)之間的協(xié)同設(shè)計(jì)功

能夠提供企業(yè)整個(gè)集成的設(shè)計(jì)流程和端對(duì)端的解決方案。CATIA大量用于航空航

及摩托車(chē)行業(yè)、機(jī)械、電子、家電與3c產(chǎn)業(yè)、NC加工等各方面。

由于其功能強(qiáng)大而完美，CATIA差不多幾乎成為三維CAD/CAM領(lǐng)域的一面旗中

遵從的標(biāo)準(zhǔn)，專(zhuān)門(mén)是在航空航天、汽車(chē)及摩托車(chē)領(lǐng)域，CATIA一直居于統(tǒng)治地位

幻影2000系列斗爭(zhēng)機(jī)確實(shí)是使用CATIA進(jìn)行設(shè)計(jì)的一個(gè)典范，而波音777客才

完成無(wú)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，更造就了CAD領(lǐng)域內(nèi)的一個(gè)神話。另外CATIA還用來(lái)制造3

伊萊克斯電冰箱和洗衣機(jī)、3M公司的粘合劑和利爾轎車(chē)的內(nèi)飾，還有ABB公

司制造的火車(chē)和通用動(dòng)力公司建筑的核潛艇。索尼公司利用Catia軟件完成了

1700萬(wàn)件零件的制造。全世界半數(shù)左右的汽車(chē)制造商也用這套軟件。在國(guó)內(nèi)，

幾乎所有的航空工廠、半數(shù)以上的汽車(chē)廠商都在使用CATIA,哈爾濱飛機(jī)制造

公司用CATIA來(lái)設(shè)計(jì)EC120直升機(jī)，從造型到數(shù)控程編，實(shí)現(xiàn)超精加工。

Dassault公司與MSC公司的強(qiáng)強(qiáng)合作，加大了其CAE模塊，同時(shí)進(jìn)展出基于

的MSC.visualNastranV5i有限元分析軟件。CATIA差不多逐步成為國(guó)內(nèi)外大學(xué)I

學(xué)生必修的專(zhuān)業(yè)課，也成為工程技術(shù)人員必備的技能。

2.CATIAV5

IBM/Dassault一貫對(duì)開(kāi)發(fā)專(zhuān)門(mén)重視，CATIA的新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)專(zhuān)門(mén)的迅速。目前的

覆蓋了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的整個(gè)周期，同時(shí)一直保持著其技術(shù)領(lǐng)先的優(yōu)勢(shì)。開(kāi)始之初，受土

的限制，CATIAV4版本是工作站版本，運(yùn)行在UNIX系統(tǒng)下面，隨著運(yùn)算機(jī)硬

展，CATIA推出了運(yùn)行在個(gè)人運(yùn)算機(jī)(PC)上的版本CATIAV5。CATIAV5不但.

本的強(qiáng)大功能，還增加了許多新的特性。CATIAV5基于Windows的操作界面專(zhuān)

得復(fù)雜的設(shè)計(jì)工作變得簡(jiǎn)單，枯燥的工作變得愉快。

CATIAV5包含的模塊有(以P3版本為例)：基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)模塊，機(jī)械設(shè)計(jì)模塊，曲

模塊，分析模塊，AEC工廠模塊，NC加工模塊，數(shù)字模型模塊，設(shè)備和系統(tǒng)模

序和加工模塊，人機(jī)工程設(shè)計(jì)和分析模塊等，各個(gè)模塊都具有強(qiáng)大的功能。在機(jī)力

中，有專(zhuān)門(mén)的航空鍍金件設(shè)計(jì)模塊；強(qiáng)大的曲面造型能力是CATIA尤為值得稱(chēng)il

該模塊中有專(zhuān)門(mén)針對(duì)汽車(chē)設(shè)計(jì)的模塊。機(jī)械制造者30年來(lái)一直妄圖著在運(yùn)算機(jī)一

的全套操作，即從設(shè)計(jì)人員在機(jī)械設(shè)計(jì)中的第一筆點(diǎn)畫(huà)，到產(chǎn)品生產(chǎn)和廠房布置4

CATIA真正做到了這一點(diǎn)。

3.本書(shū)特色

CATIA軟件可謂博大精深，要在一本書(shū)中對(duì)各個(gè)模塊都進(jìn)行講述是不可能的。本

CATIAV5機(jī)械設(shè)計(jì)從入門(mén)到熟知(進(jìn)階篇)

述CATIA中與機(jī)械設(shè)計(jì)有關(guān)的內(nèi)容，要緊講述基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、機(jī)械設(shè)計(jì)、曲面造型禾

另外對(duì)如何配置設(shè)計(jì)環(huán)境也進(jìn)行了詳細(xì)講述。本書(shū)采納軟件剖析和實(shí)例制作相結(jié)4

行講述，使得讀者在學(xué)習(xí)的過(guò)程中既能通過(guò)實(shí)例對(duì)工具的功能有具體形象的認(rèn)識(shí),

個(gè)設(shè)計(jì)工具有全面深入的了解。不管是初學(xué)者依舊有一定使用體會(huì)的讀者，都能/

到裨益。

4.本書(shū)內(nèi)容及如何使用本書(shū)

本套書(shū)分為上下兩冊(cè)，上冊(cè)對(duì)CATIAV5的機(jī)械設(shè)計(jì)的工作環(huán)境和各個(gè)設(shè)計(jì)工具

進(jìn)行了詳細(xì)剖析，使得讀者對(duì)CATIAV5機(jī)械設(shè)計(jì)部分的整體和局部功能都有一

細(xì)的了解。只有對(duì)軟件的全局進(jìn)行了把握，才能在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)做到胸有成竹，清日

品的哪個(gè)部分該在軟件的哪個(gè)模塊中去實(shí)現(xiàn)；只有對(duì)每個(gè)工具的功能有了詳細(xì)和學(xué)

之后，才能快捷高效地開(kāi)展具體的設(shè)計(jì)工作。下冊(cè)要緊介紹實(shí)例制作，引導(dǎo)讀者力

應(yīng)用各個(gè)工具進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)和分析。由于有些專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)目前還沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的中3

了準(zhǔn)確起見(jiàn)，把相應(yīng)的英文名稱(chēng)也一起給出。

下冊(cè)書(shū)的具體章節(jié)安排如下：

第1章：機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)(MechanicalDesign)實(shí)例。本章中通過(guò)簡(jiǎn)單的例子使讀者能夠授

握CATIA的實(shí)體造型方法和實(shí)體造型中所需注意的事項(xiàng)、工程圖的生成、3維相

化設(shè)計(jì)方法、板金設(shè)計(jì)方法、焊接設(shè)計(jì)方法、模具設(shè)計(jì)方法、公差和標(biāo)注治理以2

的修復(fù)功能等等。此外綜合實(shí)例部分則介紹了如何綜合各種實(shí)體造型方法來(lái)實(shí)現(xiàn)-

品的工業(yè)設(shè)計(jì)和三維建模。

第2章：外形設(shè)計(jì)(Shape)實(shí)例。本章中通過(guò)簡(jiǎn)單的例子講解了CATIAV5外形:

者又稱(chēng)為曲面造型)方法。CATIAV5的曲面造型部分功能十分強(qiáng)大，能夠快速、

確的建立各種復(fù)雜曲面，同時(shí)能夠方便的在曲面造型功能和實(shí)體造型功能之間進(jìn)彳

CATIAV5的曲面造型部分包含了4個(gè)相對(duì)獨(dú)立的模塊：自由風(fēng)格成形、自由風(fēng)

器、自習(xí)慣外形設(shè)計(jì)與優(yōu)化器和數(shù)字化外形編輯器。其中數(shù)字化外形編輯器能夠出

據(jù)文件接口，通過(guò)逆向工程，方便的重建實(shí)際產(chǎn)品的外形曲面。

第3章：裝配設(shè)計(jì)(AssemblyDesign)實(shí)例。本章綜合使用機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、外形設(shè)計(jì)和

計(jì)方法，通過(guò)綜合實(shí)例來(lái)實(shí)現(xiàn)CATIA的裝配。裝配是基于已有的零件，而機(jī)械％

設(shè)計(jì)是生成零件的途徑，因此盡管裝配設(shè)計(jì)屬于機(jī)械設(shè)計(jì)部分，然而在本書(shū)中將寸

一章。另外要注意的是，目前比較通用的自頂向下(Top-Down)設(shè)計(jì)方法，是5

的裝配關(guān)系，再去具體設(shè)計(jì)各個(gè)零件。這是屬于設(shè)計(jì)思路的咨詢(xún)題，不在本書(shū)的討，

第4章：工程分析與仿真實(shí)例。本章中通過(guò)簡(jiǎn)單的例子介紹了CATIA的各個(gè)分

以及有限元網(wǎng)格劃分功能。此外綜合實(shí)例部分則對(duì)一些實(shí)際產(chǎn)品的進(jìn)行了應(yīng)力分才

析。

第5章：三維造型綜合實(shí)例。本章中通過(guò)設(shè)計(jì)一輛自行車(chē)來(lái)向讀者演示如何樣使

來(lái)進(jìn)行一個(gè)完整產(chǎn)品的三維造型設(shè)計(jì)，在讓讀者進(jìn)一步熟悉部件設(shè)計(jì)、曲面造型彳

環(huán)境中各個(gè)工具的同時(shí)，讓讀者體會(huì)到參數(shù)化設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)以及如何樣靈活使用參堂

關(guān)于初學(xué)者，建議第一從下冊(cè)書(shū)簡(jiǎn)單的實(shí)例制作開(kāi)始學(xué)習(xí)，在實(shí)例制作過(guò)程中，力

有關(guān)工具的設(shè)置不懂得，能夠查閱上冊(cè)書(shū)中有關(guān)內(nèi)容。在對(duì)CATIA有了一定的了

再系統(tǒng)學(xué)習(xí)上冊(cè)內(nèi)容，使得自己對(duì)CATIA的把握有一個(gè)全面的提升。所以，同在

件一樣，在熟悉了各個(gè)工具的功能之后，需要讀者持續(xù)地實(shí)踐，只有通過(guò)實(shí)戰(zhàn)，力

升自己的設(shè)計(jì)體會(huì)。

另外在本書(shū)的編寫(xiě)過(guò)程中，MSC公司的周林輝經(jīng)理和趙志英工程師提供了關(guān)心和

CATIA軟件博大精深，涉及到機(jī)械設(shè)計(jì)、電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工廠布局等等方方面面

CATIAV5機(jī)械設(shè)計(jì)從入門(mén)到熟知（進(jìn)階篇）

于時(shí)刻倉(cāng)促，本書(shū)難免有疏漏之處，還望讀者不吝指正。

編者

2004年1月

名目

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第1章機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)......................

1.1零件設(shè)計(jì)......................

1.1.11.1.4

1.1.21.1.4

1.1.31.1.5

1.1.6拉伸成形實(shí)例..................................

旋轉(zhuǎn)成形實(shí)例......................錯(cuò)誤！未方

打孔與開(kāi)槽成形實(shí)例................錯(cuò)誤！未方

切面掃描成形實(shí)例..................錯(cuò)誤！未方

層疊成形實(shí)例......................錯(cuò)誤！未方

利用布爾運(yùn)算生成圖形的實(shí)例........錯(cuò)誤！未方

零件設(shè)計(jì)綜合實(shí)例..................錯(cuò)誤！未方

1.2設(shè)計(jì)表與工程圖.............................錯(cuò)誤！未

1.2.1設(shè)計(jì)表的建立與使用................錯(cuò)誤！未方

1.2.2建立工程圖........................錯(cuò)誤！未方

1.3使用StructureDesign創(chuàng)建結(jié)構(gòu)...............錯(cuò)誤！未

1.4使用SheetMetalDesign繪制機(jī)箱電源外殼......錯(cuò)誤！

1.5簽。

1.6使用MoldToolingDesign設(shè)計(jì)模具...........錯(cuò)誤！7

1.7使用WeldDesign進(jìn)行焊接組裝................錯(cuò)誤！7

1.8FunctionalTolerancing&Annotations標(biāo)注......錯(cuò)誤！夕

1.9使用HealingAssistant修補(bǔ)曲面................錯(cuò)誤！?

第2章本章小結(jié)..................................錯(cuò)誤！未方

2.1外形設(shè)計(jì)和風(fēng)格造型.................................

自由風(fēng)格成形.......................................

2.1.1自由風(fēng)格成形簡(jiǎn)單實(shí)例...........................

2.1.2自由曲面成形綜合實(shí)例.................錯(cuò)誤！未方

2.2自由風(fēng)格草圖追蹤器.........................錯(cuò)誤！未

2.3自習(xí)慣外形設(shè)計(jì)與優(yōu)化器.....................錯(cuò)誤！未

2.3.1使用自習(xí)慣外形設(shè)計(jì)與優(yōu)化器的簡(jiǎn)單實(shí)例.…錯(cuò)誤！未方

2.3.2自習(xí)慣曲面設(shè)計(jì)與優(yōu)化綜合實(shí)例.........錯(cuò)誤！未方

2.4數(shù)字化外形編輯器...........................錯(cuò)誤！未

2.5本章小節(jié)...................................錯(cuò)誤！未

第3章裝配設(shè)計(jì)...........................................

CATIAV5機(jī)械設(shè)計(jì)從入門(mén)到熟知（進(jìn)階篇）

3.1簡(jiǎn)單連接件組裝.............................

3.2引擎的組裝范例.............................

3.2.1引擎的組裝.............................

3.2.2引擎的運(yùn)動(dòng)模擬........................

3.3CPU風(fēng)扇組裝范例..........................

3.3.1零件的繪制.............................

3.3.2組裝過(guò)程...............................

3.4本章小節(jié)....................................

第4章工程分析....................................

4.1工程分析的簡(jiǎn)單實(shí)例.........................

4.1.1應(yīng)結(jié)構(gòu)分析模塊簡(jiǎn)單實(shí)例................

4.1.2高級(jí)網(wǎng)格劃分工具模塊簡(jiǎn)單實(shí)例.........

4.1.3裝配變形公差分析......................

4.2工程分析的綜合實(shí)例.........................

4.2.1門(mén)把應(yīng)力分析...........................

4.2.2CPU風(fēng)扇散熱片一底座組合件的自由模態(tài)分析方法.........37

4.3本章小節(jié)....................................

第5章三維造型綜合實(shí)例...........................

5.1零件設(shè)計(jì)....................................

5.1.1車(chē)輪的制作.............................

5.1.2腳踏的制作.............................

5.1.3車(chē)座的制作.............................

5.1.4支架的制作.............................

5.2裝配設(shè)計(jì)....

5.2.1組件定位

5.2.2參數(shù)關(guān)聯(lián)

5.3本章小結(jié)....

第1章機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

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機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)部分是Catia工程建模的基礎(chǔ)。使用機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)功能以及后面將要講述的E

能，Catia幾乎能夠繪制出任意復(fù)雜的3D形體，同時(shí)能夠方便的建立零件庫(kù)和經(jīng)

另外，Catia還能對(duì)繪制的零件進(jìn)行模擬裝配，及時(shí)的把咨詢(xún)題排除于設(shè)計(jì)時(shí)期。

本章的內(nèi)容要緊可分為3個(gè)部分。

零件設(shè)計(jì)

CATIAV5機(jī)械設(shè)計(jì)從入門(mén)到熟知（進(jìn)階篇）

設(shè)計(jì)表與工程圖

機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的其他功能

1.1零件設(shè)計(jì)

在Catia中，零件成形的方式專(zhuān)門(mén)多，對(duì)同一個(gè)零件能夠使用不同的成形方式來(lái)2

形方式能夠分為下面幾類(lèi)。

拉伸成形實(shí)例

旋轉(zhuǎn)成形實(shí)例

打孔與開(kāi)槽成形實(shí)例

切面掃描成形實(shí)例

層疊成形實(shí)例

利用布爾運(yùn)算生成圖形的實(shí)例

零件設(shè)計(jì)綜合實(shí)例

下面就上述幾類(lèi)成形方式，分別以實(shí)例加以講明，在本節(jié)最后還會(huì)給出2個(gè)綜合

習(xí)題，以便讀者能夠及時(shí)復(fù)習(xí)與鞏固所學(xué)內(nèi)容，為以后學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。

1.1.1拉伸成形實(shí)例

拉伸成形的原理確實(shí)是將草圖模式下繪制的封閉的幾何曲線在第3維坐標(biāo)方向上

成3D形體。

1.簡(jiǎn)單拉伸成形實(shí)例

Catia承諾用戶(hù)定義拉伸的形式和拉伸的方向。下面用簡(jiǎn)單的例子來(lái)講明如何使用

伸成形功能，以及拉伸成形對(duì)話框中的各項(xiàng)功能。

(1)單擊(Standard)工具條上的按鈕，打開(kāi)New對(duì)話框。從對(duì)話框中W

表項(xiàng)，

單擊按鈕，進(jìn)入零件設(shè)計(jì)工作環(huán)境。

(2)單擊零件名目樹(shù)中的xyplane或者單擊零件設(shè)計(jì)實(shí)體模式下屏幕中央基準(zhǔn)i

的XY平面，選中XY基準(zhǔn)面。然后單擊SketcherToolbar工具按鈕，進(jìn)入

條中的

模式。在草圖模式下使用Profile工具條上的按鈕，繪制一簡(jiǎn)單的封閉曲線

由讀者任意確定，如圖1-1所示。

圖1-1

繪制任意封閉曲線

0

CATIAV5機(jī)械設(shè)計(jì)從入門(mén)到熟知(進(jìn)階篇)

注意：?jiǎn)螕舭粹o繪制曲線時(shí)，會(huì)顯現(xiàn)如下3個(gè)按鈕，以

式

的曲線繪制。

：繪制直線。

：通過(guò)指定1點(diǎn)以及要與已有曲線相切的限制來(lái)繪制圓。

：指定3點(diǎn)來(lái)繪制圓。

(3)接下來(lái)使用約束來(lái)定義直線與圓弧相切。按住Ctrl鍵，依次選中圓弧和與二

線，然后單擊Constraint工具條上的按鈕，在彈出的ConstraintDefinitio

Tangency復(fù)選框，如圖1-2所示。選中

圖1-2

設(shè)置相切

注意：ConstraintDefinition對(duì)話框中的其他選項(xiàng)的含義，將在后面的約束

總結(jié)部分詳細(xì)講明。

(4)使用同樣的方法設(shè)定另外兩處相切，繪制完成的圖形如圖1-3所示。

圖1-3繪制封閉曲線

：圖中連接點(diǎn)貨的短平行線表示直線與圓弧相切。

0

O(5)單擊按鈕，返回零件設(shè)計(jì)的實(shí)體模式，并選中該曲線，如圖

LonstraMUDefMlon

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口

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1厘既二;I

CATIAV5機(jī)械設(shè)計(jì)從入門(mén)到熟知(進(jìn)階篇)

圖1-4零件設(shè)計(jì)的實(shí)體模式中的封閉曲線

(6)單擊按鈕，彈出PadDefinition對(duì)話框，如圖1-5所示。

圖1-5

在PadDefinition對(duì)話框中設(shè)置拉伸長(zhǎng)度

能夠在此對(duì)話框中設(shè)置拉伸的Length,在本例中設(shè)置為40mmo單擊按鈕，

形體繪制完成了，如圖1-6所示。

史

(7)在繪制完成的曦5=^國(guó)懿E雙擊鼠標(biāo)左鍵，PadDefinition對(duì)話框又會(huì)彈出。

按鈕，拉伸方向反向，如圖1-7所示。

ReverseDirecton|

CATIAV5機(jī)械設(shè)計(jì)從入門(mén)到熟知（進(jìn)階篇）

圖1-7反向拉伸

選中復(fù)選框，將會(huì)以拉伸面作為對(duì)稱(chēng)面，對(duì)3D形體進(jìn)行

單擊

按鈕，能夠?qū)adDefinition對(duì)話框展開(kāi)，從而設(shè)置更多參數(shù)，如I31-8所示。

圖1-8

展開(kāi)PadDefinition對(duì)話框

在此對(duì)話框中能夠設(shè)定以封閉曲線所在平面為中心，向兩個(gè)方向的拉伸長(zhǎng)度。還育

曲線延給定方向拉伸。在如圖1-4所示界面中，作一條直線。直線位于YZ基準(zhǔn)

1-9所示。

圖1-9

作拉伸參考線

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箕煞上圖中前為YZ基準(zhǔn)面內(nèi)的視圖,后為3D繪圖狀態(tài)下的視圖。

P.?dD?rm<ion

RrstLint-5?cniUrri一

Type:[cirrenotr

Typs:Dinension

選中封閉曲線，單卻時(shí)歸匚按軸『在將廠Rg所示的對(duì)話框中清復(fù)選框.

一!*8弧<|

-jZcEidtoprofie

___Iadsens：|hJC，GfikttS

將繪制的直線作為Reference,單而“1改鈕,便生成了以封閉曲線為底可

口Mrroredextort

同時(shí)正向拉伸所得實(shí)題曲線條的形式表I現(xiàn)出來(lái)，或u圖1-10所示。

□,-rtr-l□I-C-1--;

[。OK]-Caned]Pr“（》x]

口Ncrrraltoprofile

QOK

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圖1-10斜向拉伸

選中封閉曲線，單擊按鈕，在圖1-8所示的對(duì)話復(fù)選框，激活

框中選中

選項(xiàng)區(qū)域，設(shè)置參數(shù)Thickness1和Thickness2,如圖1-11所示。

圖1-11拉伸殼體

注意：Thicknessl和Thickness2定義的延展方向使用如下方式定義：

輪廓線（Profile）和拉伸方向確定延展的初始參照面，延（Profile）逆時(shí)針?lè)?/p>

向走，Thicknessl定義的延展方向在左邊，Thickness!定義的延展方向在右邊。

單擊體，如圖1-12所示。

覬」Thick

0CK]

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圖1-12拉伸成形的殼體

2.以不同方式拉伸成形實(shí)例

下面用實(shí)例的形式介紹PadDefinition對(duì)話框中Type下拉列表框的各項(xiàng)的用法。

列表框如圖1-11所示。

圖1-13Type下拉列表框

(1)將圖1-4中所示封閉曲線拉反向伸成為一個(gè)20mm厚的實(shí)體，其過(guò)程前面

那個(gè)地點(diǎn)就不再贅述。

(2)選中XY基準(zhǔn)面，單擊ReferenceElements工具條中按鈕，自定義基*

的

Planetype設(shè)置為Offsetfromplane,并將Offset值設(shè)為60mm,Reference設(shè)

基準(zhǔn)

面，如圖1-14所示。

圖1-14復(fù)制基

(3)單擊9o按照同樣的步驟再建

這次把Offset值設(shè)為30mm,如圖1-15所示。

|Dimenson三］

iDinerfibn

Uptonext

UptoIsst

Uptoplane

Uptosurfas

PlaneDefinition工|兇

Fianelype;jOHswtFrcmplow

Reference;|yy口行

CH奴：pOnm

Rev8rsec工門(mén)1

□RepcctMtw"

?FyI?Serf]

。OK

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圖1-15復(fù)制完成的基準(zhǔn)面

（4）選中基準(zhǔn)面1,切換到2D繪圖模式，繪制一圓，半徑為10m

m,圓心在原點(diǎn)；選中基

準(zhǔn)面2,切換到2D繪圖模式，繪制一以原點(diǎn)為中心的正方形，邊長(zhǎng)

40mm.o如圖1-16所示。

7的唯面1

^雁而2

圖1-16在基準(zhǔn)面上繪制圖形

(5)將基準(zhǔn)面2上的正方形反向拉伸10mm,接下來(lái)拉伸基準(zhǔn)面1

上的圓，能夠在Pad

Definition對(duì)話框中Type下拉列表框中選擇拉伸的方式。Dimension

是由用戶(hù)自定義尺寸.

決定拉伸長(zhǎng)度；next豫我相鄰超幾何形體作忖拉伸的界限;

-----

Th1皿孑

Uptolast是以最遠(yuǎn)ut「__

何形體作為拉伸j的界限；Uptoplane是以用叫旨員的基準(zhǔn)面為拉伸

1Nt?

界限；Uptosurfai

以用戶(hù)指定的幾何形體表面作為拉伸界限。那公地點(diǎn)|攵以Uptosurfa

ce列表項(xiàng)為例講明,如圖

1-17所示。

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圖1-17使用Uptosurface拉伸圓柱體

鼠標(biāo)單擊選定第2個(gè)幾何體的上表面為拉伸界限，此表面就會(huì)顯示在Limit文本

按鈕，改變拉伸方向。那個(gè)地點(diǎn)不改變拉伸方向也能夠，這是因?yàn)檫x定的拉伸

界限差不多確定了拉伸的長(zhǎng)度與拉伸方向。單擊按鈕，完成拉伸操作，1

所示。

圖1-18拉伸完成的圓柱體

ReverseDirecton]

3.亞神成形中的幾個(gè)注意點(diǎn)

在上文中使用拉伸體的輪廓線差不多上封j：

并不

是只有封閉曲線才能執(zhí)行拉伸好操作.圖使是非封閉曲線，只要它的未封閉部分

幾何體表面所限制閑曲以!「表面上的頭影形成封閉曲線，定

拉伸操作，下面舉O

(1)在XY基準(zhǔn)面中-建揖工圓生,半攣三5111W,并將其拉伸為一個(gè)20mm厚的

擊Dress-Up對(duì)圓柱體抽殼，如圖1-19所示

O-I

圖1-19對(duì)圓柱體抽殼

將抽殼厚度設(shè)為1mm1牽擊上表面，將其設(shè)金抽殼面。單擊

按鈕，完成木

(2)在YZ基準(zhǔn)面圖1-20所示。

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圖1-20繪制直線

(3)單擊按鈕返回零件設(shè)計(jì)的實(shí)體模式，以此直線為輪廓線執(zhí)行

如圖1-21

所示。

圖1-21拉伸操作

(4)單擊按鈕，拉伸成形完成，如圖1-22所示。

還需要注意的一點(diǎn)，用以拉伸成形的輪廓線，能夠是一條曲線，也能夠是一組曲Z

實(shí)例的方式加以講明。

圖1-22拉伸成形體

(1)在XY基準(zhǔn)面內(nèi)繪制一個(gè)同心的6角形和圓形，尺寸任意，如圖1-23所;

th

（2）單支按鈕，返回零件設(shè)計(jì)實(shí)體模式，對(duì)此圖形進(jìn)行拉伸操作

4所示。

山

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圖1-24多條曲線組成的輪廓線拉伸成形

注意：進(jìn)行拉伸操作時(shí)，6角形和圓形必須能夠作為一個(gè)整體操作，否則

就不能得到期望的圖形。能夠假設(shè)如此一種情形，先對(duì)6角形進(jìn)行了拉伸操作,

后取消操作，再繪制一圓形。現(xiàn)在圓形與6角形就不是一個(gè)整體了。

第2章外形設(shè)計(jì)和風(fēng)格造型

返回頂部

現(xiàn)實(shí)中，許多工程零件和實(shí)體造型都具有復(fù)雜的表面形狀，例如臺(tái)手機(jī)殼，汽車(chē)d

等。而Catia的構(gòu)造設(shè)計(jì)功能無(wú)法繪制復(fù)雜曲面，這就需要用到Catia的另一個(gè):

造型功能一一外形設(shè)計(jì)和風(fēng)格造型。本章的要緊內(nèi)容分4個(gè)部分講解。

自由風(fēng)格成形

自由風(fēng)格草圖追蹤器

自習(xí)慣外形設(shè)計(jì)與優(yōu)化器

數(shù)字化外形編輯器

2.1自由風(fēng)格成形

Catia的自由風(fēng)格成形功能(FreeStyle)具有專(zhuān)門(mén)強(qiáng)大的表面造型與優(yōu)化功能，其

條比零件設(shè)計(jì)（PartDesign）復(fù)雜得多。它包括3個(gè)子產(chǎn)品：FreeStyleShaper,Fre

mizer

和FreeStyle其中Fi%eS^SShaper鹿K埠計(jì)任意類(lèi)型的表面元素；Fre（

ooooo

mizer國(guó)

能夠用來(lái)創(chuàng)建和修改基于其他元素,例加教ite文件曲線和表面形狀；FreeStyle]

以直截了當(dāng)創(chuàng)建基于輪廓線和曲線組的復(fù)雜表面電面第一分別對(duì)3個(gè)子產(chǎn)品以

的形

式加以講明，然后給出自由曲面成形的綜合實(shí)例。

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2.1.1自由風(fēng)格成形簡(jiǎn)單實(shí)例

自由風(fēng)格成形功能中3個(gè)子產(chǎn)品在功能上是相互和諧相互補(bǔ)充的，其中最差不多

FreeStyleShaper0

1.FreeStyleShaper（自由風(fēng)格造型器）

Catia的自由風(fēng)格造型器能夠通過(guò)網(wǎng)格和操縱點(diǎn)任意改變曲面的形狀，其缺點(diǎn)是難

確操縱曲面形狀，下面以實(shí)例的形式講明如何建立一個(gè)最差不多的曲面。

（1）單擊Start菜單，從彈出的菜單中選擇Shape菜單選項(xiàng)，彈出級(jí)聯(lián)菜單。力

單中選擇FreeStyle菜單項(xiàng)，進(jìn)入自由風(fēng)格成形工作環(huán)境，如圖2-1所示。

圖2-1

進(jìn)入自由曲面成形工作環(huán)境

(2)單擊SurfaceCreation工具條上的Planarpatch按鈕，然后在繪圖

標(biāo)

右鍵，從彈出的菜單中選擇EditOrders菜單項(xiàng)，彈出Orders對(duì)話框。此對(duì)話框

制點(diǎn)的行列數(shù)，將操縱點(diǎn)行數(shù)U設(shè)為5,列數(shù)設(shè)為4,如圖2-2所示。

圖2-2設(shè)置Orders對(duì)話框

(3)單擊按鈕關(guān)閉Orders對(duì)話框，然后在繪圖區(qū)域中任意

標(biāo)左鍵，

拖動(dòng)鼠標(biāo)，因此創(chuàng)建表面的輪廓線顯現(xiàn)了。調(diào)整表面輪廓線尺寸，達(dá)到合適位置方

鼠標(biāo)左鍵，生成表面，如圖2-3所示。

圖2-3

^r^ructure

Dew：

A￡CMant

&CHarOKXurvw

jBfCfJtiPmtrqcn

Mnr?upA^naotK*<UaA

y.

調(diào)整表面輪廓線尺寸

IOrder、*i

注意：要想精確定義輪廓線尺寸門(mén)船在拖動(dòng)鼠標(biāo)調(diào)整輪廓線尺寸時(shí)單擊

Ow]

Case]

L2=151&44(nm

Ll=lll璃

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鼠標(biāo)右鍵，從彈出的菜單中選擇EditDimensions菜單項(xiàng)，彈出Dimensions對(duì)話

在Dimensions對(duì)話框輸入尺寸，例如Ll=nOmm,L2=150mm,如圖2-4所力

圖2-4精確定義輪廓線尺寸

(4)生成的表面如圖2-5所示。

圖2-5

生成表面

(5)選中繪制的表面，單擊ShapeModification工具條上的ControlPoints

出ControlPoints對(duì)話框，同時(shí)在生成的表面上顯現(xiàn)網(wǎng)格與操縱點(diǎn)，如圖2-6所

圖2-6

Points對(duì)話框

注意：ControlPoints對(duì)話框中Support選項(xiàng)區(qū)域中6個(gè)按鈕用來(lái)設(shè)定變形

類(lèi)型，Law選項(xiàng)「推田亦密▽汝山攵占桔場(chǎng)赤-生刑.

從彈出的菜單中選擇MakeY

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圖2-7將YZ基準(zhǔn)面設(shè)為操作基準(zhǔn)面

(7)將鼠標(biāo)移動(dòng)到生成表面中間的網(wǎng)格線上，顯現(xiàn)上下移動(dòng)的箭頭。按住鼠標(biāo)左

鼠標(biāo)變成手掌形，將網(wǎng)格線向下拖動(dòng)，如圖2-8所示。

圖2-8拖動(dòng)網(wǎng)格線

注意：同樣的操作也適用于操縱點(diǎn)。

(8)單擊按鈕，完成操作。單擊SurfaceCrea按鈕下:

tion工具條上的

黑色箭頭，從彈出的工具條中選擇4PointsPatch按鈕，然后依次選中前

的4

個(gè)頂點(diǎn)，創(chuàng)建第2個(gè)表面，如圖2-9所示。

圖2-9

VMM

創(chuàng)建第2表面

注意：當(dāng)鼠標(biāo)處顯現(xiàn)所示的部^■:差不多捕捉到該處的頂點(diǎn)。

Free

:

(9)選中創(chuàng)建的第2個(gè)表面,j在GraphicProperties工具條中求

改變?yōu)樘壹t色，如向

|2-10所示。|

A

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7-10改變第2個(gè)表面的顏色

(10)將鼠標(biāo)移動(dòng)到繪圖區(qū)域右上角的羅盤(pán)中的紅色方塊處，當(dāng)鼠標(biāo)變?yōu)槭中稳?

住鼠標(biāo)左鍵將羅盤(pán)拖動(dòng)到新創(chuàng)建的表面上。然后將鼠標(biāo)移動(dòng)到水平軸上，當(dāng)水平車(chē)

時(shí)按住鼠標(biāo)左鍵，將第2表面從第1表面上拖離，如圖2-11所示。

圖2-11拖動(dòng)第2表面

(11)使用同樣的方法將第2表面面在Z方向向下拖動(dòng)一段距離，最后所得圖3

2-12所示。

圖2-12將第2表面拖動(dòng)到合適位置

注意：通過(guò)羅盤(pán)來(lái)拖動(dòng)第2表面時(shí)必須第一選中要拖動(dòng)的表面，再沿特定

軸向拖動(dòng)羅盤(pán)。

(12)將鼠標(biāo)移動(dòng)到御紅色方塊處,按住鼠標(biāo)左鍵小

可初始位置。單aceCreation工具Freeform]

條上的

Surface按鈕，彈出BlendSurface對(duì)話框。然后依次選中第1表面和第2表面

邊,

如圖2-13所示。

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圖2-13設(shè)置兩個(gè)表面相連

(13)單擊按鈕，確認(rèn)操作，所得曲面如圖2-14所示。

圖2-14連接完成的曲面

(14)按住Ctrl鍵，依次選中3個(gè)表面，然后單擊ShapeModification工具條一

GlobalDeformation按鈕，彈出GlobalDeformation對(duì)話框。在此對(duì)話框中Type

中

有兩個(gè)按鈕，默認(rèn)按鈕是第1個(gè)Intermediatesurfaceuse按鈕，使用中面

變形，

如圖2-15所示。

圖2-15定義整體變形方式

(15)單擊GlobalDeformation對(duì)話框中

按鈕，彈出ControPoi對(duì)話框，同HgTg]U工

時(shí)在中面上顯示出與操縱■顛索!曲面變形，所得曲面如圖2-16月

hew：

”.wihve??t

<riwUjy：-

IOEpert'

。OK

圖2-16通過(guò)操縱點(diǎn)

口5

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（16）在ControlPoints對(duì)話框中單擊按鈕，完成操作。再次單

Modification工具條上的GlobalDeformation按鈕，彈出GlobalDefon

框。在對(duì)

話框Type選項(xiàng)區(qū)域中選擇Axisuse按鈕，然后按鈕，在曲面中央?

單擊

個(gè)綠色的點(diǎn)。將鼠標(biāo)移動(dòng)到綠點(diǎn)上，顯現(xiàn)十字箭頭，如圖2-17所示。

圖2-17使用坐標(biāo)方法變形

（17）在綠點(diǎn)處按住鼠標(biāo)左鍵，能夠鼠標(biāo)變?yōu)槭终菩?，能夠沿任意方向拖?dòng)鼠標(biāo),

也隨之移動(dòng)。將曲面移動(dòng)到合適位置后單擊按鈕，完成操作。

(18)選中第1表面的一條邊，然后單擊SurfaceCreation工具條ExtrudeS

上的

按鈕，彈出ExtrudeSurface對(duì)話框，將延伸長(zhǎng)度設(shè)為60mmo在Direction選項(xiàng)

個(gè)

按鈕，用來(lái)定義延伸方向。默認(rèn)的是第1個(gè)按鈕Normaltothecurve,其定，

伸

方向與曲線所確定的平面垂直，如圖2-18所示。

圖2-18延伸生成曲面

(19)單擊按鈕完成操作。按住Ctrl鍵依次選中4個(gè)曲面,

Surface

Creation工具條上的

按鈕，在彈出的ExtrudeSurface對(duì)話框中Direc

域單擊

Compassdirection技鈕，