設(shè)計(jì)人員實(shí)用CATIA功能實(shí)用教案

1、單元(dnyun)課程目標(biāo) 1、了解CATIA一些較為實(shí)用的功能； 2、設(shè)計(jì)人員需要熟練運(yùn)用拔模分析、干涉檢查、DMU分析等較為實(shí)用的CATIA功能； 3、針對(duì)不同(b tn)的3D數(shù)模，能夠準(zhǔn)確運(yùn)用并以此提高平時(shí)的工作效率；1第1頁(yè)/共27頁(yè)第一頁(yè)，共27頁(yè)。Q&A 設(shè)計(jì)人員關(guān)于(guny)CATIA運(yùn)用？ 1.平時(shí)是否經(jīng)常用到CATIA？ 2.對(duì)于CATIA平時(shí)用的較多都是哪些功能？對(duì)這些功能是否全部(qunb)了解？ 3.是否有用到CATIA的分析功能及DMU等功能？2第2頁(yè)/共27頁(yè)第二頁(yè)，共27頁(yè)。CATIA 拔模分析(fnx) 作為一名設(shè)計(jì)人員(rnyun)是否經(jīng)常因?yàn)闊o(wú)法

2、很好評(píng)估3D數(shù)據(jù)的出模問(wèn)題，在數(shù)據(jù)制作過(guò)程中經(jīng)常忽略而導(dǎo)致后續(xù)修改增大工作量?是否有被模具廠抱怨數(shù)據(jù)做的太不專(zhuān)業(yè)，存在很多倒扣問(wèn)題？運(yùn)用CATIA內(nèi)置拔模分析便可以很直觀了解產(chǎn)品以下信息：1.3D數(shù)據(jù)是否倒扣 CATIA拔模分析可以通過(guò)顏色區(qū)分正負(fù)角度，存在負(fù)角地方即是到考位置；2.3D數(shù)據(jù)各個(gè)位置的拔模角度 CATIA拔模分析帶有角度查詢(xún)功能，能顯示鼠標(biāo)所指位置面的拔模角度，對(duì)于咬紋件皮紋深淺分析有很大作用；3.產(chǎn)品分模線 將顏色設(shè)置只有正負(fù)角之分可以很直觀看出分模線位置；3第3頁(yè)/共27頁(yè)第三頁(yè)，共27頁(yè)。CATIA 拔模分析(fnx) 拔模分析（Draft Analysis）是在曲面上分

3、析沿著指定方向的拔模情況。拔模分析最重要的是設(shè)置拔模方向。 操作過(guò)程首先是選擇材料顯示模式。如下圖1，選擇視圖模式中的渲染(xunrn)模式，才能另數(shù)模正確顯示顏色，如若正常模式也可查詢(xún)度數(shù)，但無(wú)法區(qū)分顏色。圖1在【Shape Analysis（外形(wi xn)分析）】工具欄中選擇拔模分析， 彈出如圖2所示的【Draft Analysis（拔模分析）】對(duì)話(huà)框及圖3色帶對(duì)話(huà)框。圖2色帶對(duì)話(huà)框，可以選擇3色帶或者6色帶方向羅盤(pán)，點(diǎn)擊后可將羅盤(pán)布置與開(kāi)模方向上。拔模正負(fù)方向調(diào)節(jié)可以顯示鼠標(biāo)點(diǎn)位置的拔模角度圖3色帶分布，可以調(diào)節(jié)度數(shù)和相對(duì)應(yīng)的顏色4第4頁(yè)/共27頁(yè)第四頁(yè)，共27頁(yè)。拔模分析(fnx)

4、 選擇需要進(jìn)行拔模分析的曲面或者實(shí)體塊，定義(dngy)為工作對(duì)象。點(diǎn)擊拔模命令后點(diǎn)擊實(shí)體，默認(rèn)的拔模方向是系統(tǒng)的Z軸，實(shí)體馬上以不同顏色顯示拔模 角度，如圖4所示，圖中用3種不同的顏色表示不同的拔模角度。圖4 正常步驟需要進(jìn)行拔模角度的設(shè)置，點(diǎn)擊 圖標(biāo)。并將羅盤(pán)調(diào)整到拔模方向(fngxing)上，并點(diǎn)擊實(shí)體此時(shí)會(huì)顯示不同拔模角區(qū)域所對(duì)應(yīng)的顏色，同時(shí)命令圖框上會(huì)顯示拔模方向(fngxing)。圖5羅盤(pán)調(diào)整到拔模方向線條位置該區(qū)域顯示拔模方向，此時(shí)是Y負(fù)方向。5第5頁(yè)/共27頁(yè)第五頁(yè)，共27頁(yè)。拔模分析(fnx)將 命令(mng lng)點(diǎn)開(kāi)，鼠標(biāo)移到面上便可查看該處的拔模角度，如圖6。圖6圖7

5、綠色與藍(lán)色相交(xingjio)線即為分模線位置。通過(guò)拔模分析可以清楚看清這個(gè)產(chǎn)品分模線的走向，有此可進(jìn)行分模線是否設(shè)置合理判斷，并修改。圖76第6頁(yè)/共27頁(yè)第六頁(yè)，共27頁(yè)。拔模分析(fnx)以FE-6門(mén)板早期扶手(f shou)型板為例，圖示8區(qū)域藍(lán)色部分皆為倒扣區(qū)域。BOSS柱區(qū)域(qy)倒扣1度車(chē)縫線槽上端區(qū)域倒扣1度。PU墊材槽下方區(qū)域倒扣3度 這些倒扣問(wèn)題，其實(shí)都是由于設(shè)計(jì)人員在特意拔模的情況下出現(xiàn)失誤，反向做了拔模角造成的，完全可以通過(guò)自查進(jìn)行修改。另外拔模分析也可設(shè)置在滑塊滑動(dòng)方向，查看是否會(huì)鏟膠，并調(diào)整滑塊方向，這里就不再舉例。圖87第7頁(yè)/共27頁(yè)第七頁(yè)，共27頁(yè)。拔模分

6、析(fnx)小組討論時(shí)間：1.平時(shí)查倒扣是怎么查的？效率(xio l)是否高呢？2.你認(rèn)為CATIA的拔模分析是否實(shí)用，能否運(yùn)用到平時(shí)的設(shè)計(jì)之中呢？3.大家可以將目前手上設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，看看是否存在問(wèn)題。8第8頁(yè)/共27頁(yè)第八頁(yè)，共27頁(yè)。碰撞(pn zhun)計(jì)算碰撞(pn zhun)計(jì)算可以用于裝配件之間是否干涉進(jìn)行檢測(cè)，此功能只能在總成裝配條件下運(yùn)用。 打開(kāi)裝配圖，點(diǎn)擊分析彈出下拉框，如圖9所示，碰撞計(jì)算的指令框比較簡(jiǎn)潔，可以進(jìn)行條件選擇包括碰撞與間隙兩種條件圖10所示。 碰撞計(jì)算必須選擇兩個(gè)以上(yshng)部件進(jìn)行分析，并且必須選取樹(shù)上的部件而不能直接點(diǎn)選圖形，點(diǎn)選圖形只能選上點(diǎn)

7、選的那個(gè)面沒(méi)有意義。 碰撞計(jì)算的兩部件必須以CTRL連選，否則只能選上一種，這也是需要注意的。計(jì)算結(jié)果會(huì)顯示在下方結(jié)果欄中。圖9圖109第9頁(yè)/共27頁(yè)第九頁(yè)，共27頁(yè)。碰撞(pn zhun)計(jì)算 以FE-6門(mén)板早期數(shù)據(jù)為例，點(diǎn)選儲(chǔ)物盒與本體，計(jì)算結(jié)果為碰撞及存在干涉。碰撞存在區(qū)域會(huì)顯示為紅色，如圖11所示，該位置為BOSS柱筋條與地圖袋搭配地方，數(shù)據(jù)都是做面接觸，由于CATIA碰撞計(jì)算存在0.2左右的精度，故該處也顯示碰撞。圖12存在大范圍不規(guī)則紅線即為干涉之處。 碰撞功能結(jié)合斷面切割將很容易檢測(cè)出干涉所在，對(duì)于數(shù)據(jù)檢測(cè)節(jié)省很大工作量，特別(tbi)是對(duì)于門(mén)板及儀表板等零部件較多的總成。圖1

8、1圖1210第10頁(yè)/共27頁(yè)第十頁(yè)，共27頁(yè)。碰撞(pn zhun)計(jì)算 碰撞計(jì)算是比較簡(jiǎn)單的CATIA功能(gngnng)，它省去了平時(shí)漫無(wú)邊際的做截面剖切檢查數(shù)據(jù)的麻煩，提高工作效率。小組討論：1.平時(shí)是否經(jīng)常接觸大的總成圖檔？檢查數(shù)據(jù)干涉是如何(rh)檢查的？2.你認(rèn)為碰撞干涉是否能提高數(shù)據(jù)檢查的效率？11第11頁(yè)/共27頁(yè)第十一頁(yè)，共27頁(yè)。DMU分析(fnx) CATIA的DMU空間分析模塊可以進(jìn)行設(shè)計(jì)的有效性評(píng)價(jià)。它提供豐富的空間分析手段，包括產(chǎn)品干涉檢查、剖面分析和3D幾何尺寸比較等。它可以進(jìn)行碰撞、間隙及接觸等計(jì)算，并得到更為復(fù)雜和詳盡的分析結(jié)果。它能夠處理電子樣機(jī)審核及產(chǎn)品

9、總成過(guò)程中經(jīng)常遇到的問(wèn)題，能夠?qū)Ξa(chǎn)品的整個(gè)生命周期（從設(shè)計(jì)到維護(hù)(wih)）進(jìn)行考察DMU空間分析能夠處理任何規(guī)模的電子樣車(chē)，它適用于從日用工具到重型機(jī)械行業(yè)的各種企業(yè) DMU運(yùn)動(dòng)分析可以模擬分析產(chǎn)品在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的狀態(tài)，檢測(cè)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)是否設(shè)置合理。檢測(cè)安裝是否困難同時(shí)可以顯示運(yùn)動(dòng)中與配合件的最小間隙。分析結(jié)果可以輸出包絡(luò)(bo lu)體、運(yùn)動(dòng)間隙圖標(biāo)用于數(shù)據(jù)檢測(cè)。由于DMU運(yùn)動(dòng)分析較為復(fù)雜，本課先以簡(jiǎn)單的旋轉(zhuǎn)副機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析12第12頁(yè)/共27頁(yè)第十二頁(yè)，共27頁(yè)。DMU配件(pijin) 以FE-6門(mén)板(mnbn)中唯一一個(gè)運(yùn)動(dòng)件內(nèi)開(kāi)啟手柄作為分析對(duì)象，進(jìn)行分析。 對(duì)于內(nèi)開(kāi)啟手柄最為另人頭疼的問(wèn)

10、題就是與門(mén)板(mnbn)的裝配的問(wèn)題，裝配內(nèi)開(kāi)總成的開(kāi)孔是否足夠大以進(jìn)行內(nèi)開(kāi)總成的安裝是需要提前進(jìn)行分析，以確?？孜婚_(kāi)的不影響門(mén)板(mnbn)自身結(jié)構(gòu)布置，而且安裝方便。打開(kāi)DMU配件，如圖12。DMU配件需要將要分析的對(duì)象放在一個(gè)部件中，低配件放在其他部件中并且確保初始位置不干涉。圖12 DMU配件功能可以模擬部件的運(yùn)動(dòng)路徑，CATIA會(huì)自動(dòng)幫忙計(jì)算一條合理的運(yùn)動(dòng)軌跡保證不會(huì)與周邊件干涉。對(duì)于門(mén)板來(lái)說(shuō)可以分析地圖袋開(kāi)口是否能讓市場(chǎng)上的常見(jiàn)尺寸的水瓶順利的放入和取出。13第13頁(yè)/共27頁(yè)第十三頁(yè)，共27頁(yè)。DMU配件(pijin) 內(nèi)開(kāi)的安裝其實(shí)是拆卸的一個(gè)逆向過(guò)程，故我們可以以拆卸進(jìn)行分析

11、。一般安裝時(shí)手柄都是打開(kāi)狀態(tài)(zhungti)，故我們?nèi)绱嗽O(shè)置。如圖所示?，F(xiàn)我們進(jìn)行驗(yàn)證圖示孔位是否可以安裝內(nèi)開(kāi)。14第14頁(yè)/共27頁(yè)第十四頁(yè)，共27頁(yè)。DMU配件(pijin) 點(diǎn)擊跟蹤指令 ，彈出命令框，如圖13 。命令框由播放器、記錄器及跟蹤器組成。選擇進(jìn)行分析的對(duì)象(duxing)，及內(nèi)開(kāi)總成此時(shí)羅盤(pán)將跳至分析對(duì)象(duxing)上。拖動(dòng)羅盤(pán)將部件移出，只要將內(nèi)開(kāi)總成與門(mén)板分離即可（隨意移動(dòng)，不要與門(mén)板在干涉就可） 圖1315第15頁(yè)/共27頁(yè)第十五頁(yè)，共27頁(yè)。DMU配件(pijin) 此時(shí)點(diǎn)擊記錄器上 記錄命令 此時(shí)將會(huì)出現(xiàn)一條初始軌跡線如圖14 ，該軌跡線 就是我們建立的追蹤

12、，點(diǎn)擊確認(rèn)。然后點(diǎn)擊 路徑查找器，CATIA將為我們計(jì)算(j sun)查找可行的路徑。此時(shí)內(nèi)開(kāi)總成將會(huì)慢慢從門(mén)板上脫出，如圖15. 圖14 計(jì)算的結(jié)果需要一些時(shí)間，此處需要注意如果初始位置干涉不可避免是可以在查找路徑是點(diǎn)選忽略錯(cuò)誤選項(xiàng)。路徑計(jì)算結(jié)束后會(huì)顯示圖示一條查找的不規(guī)則路徑軌跡。到此就可以知道開(kāi)口可以進(jìn)行(jnxng)手柄安裝。 16第16頁(yè)/共27頁(yè)第十六頁(yè)，共27頁(yè)。DMU配件(pijin) 下一步我們將關(guān)順這條路徑，點(diǎn)選光順命令 ，就可以得到圖示較為(jio wi)光順軌跡。 圖16 雙擊那條光順的軌跡，即可跳出之前的跟蹤命令(mng lng)欄，調(diào)整播放器按鈕（圖16）就可進(jìn)行動(dòng)

13、態(tài)觀看整個(gè)安裝的過(guò)程。圖17中可以調(diào)節(jié)播放的時(shí)間。 圖1717第17頁(yè)/共27頁(yè)第十七頁(yè)，共27頁(yè)。DMU運(yùn)動(dòng)(yndng)機(jī)構(gòu)DMU運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)仿真在工程設(shè)計(jì)中運(yùn)用非常廣泛，它可以(ky)檢測(cè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)是否合格，是否可以(ky)滿(mǎn)足功能需求。 首先打開(kāi)DMU運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)如圖18，DMU運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)需要設(shè)定零部件的運(yùn)動(dòng)形式(xngsh)，在設(shè)定其自由度。本課程我們主要講述較為簡(jiǎn)單旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。以FE-6初版數(shù)據(jù)中內(nèi)開(kāi)手柄的旋轉(zhuǎn)為例，手柄繞著底座軸旋轉(zhuǎn)。在這提醒一下，所有DMU仿真需要在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中進(jìn)行。圖18 首先點(diǎn)選旋轉(zhuǎn)接合 彈出圖19命令框。首先新建一個(gè)機(jī)械裝置 ，命名手柄旋轉(zhuǎn)。直線1為旋轉(zhuǎn)體的軸線即手柄軸

14、，直線2為固定體的軸線即底座軸線。圖1918第18頁(yè)/共27頁(yè)第十八頁(yè)，共27頁(yè)。DMU運(yùn)動(dòng)(yndng)機(jī)構(gòu)DMU運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)仿真在工程設(shè)計(jì)(shj)中運(yùn)用非常廣泛，它可以檢測(cè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)(shj)是否合格，是否可以滿(mǎn)足功能需求。 首先打開(kāi)DMU運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)如圖18，DMU運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)需要設(shè)定零部件的運(yùn)動(dòng)形式，在設(shè)定其自由度。本課程我們(w men)主要講述較為簡(jiǎn)單旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。以FE-6初版數(shù)據(jù)中內(nèi)開(kāi)手柄的旋轉(zhuǎn)為例，手柄繞著底座軸旋轉(zhuǎn)。在這提醒一下，所有DMU仿真需要在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中進(jìn)行。圖18 首先點(diǎn)選旋轉(zhuǎn)接合 彈出圖19命令框。首先新建一個(gè)機(jī)械裝置 ，命名手柄旋轉(zhuǎn)。直線1為旋轉(zhuǎn)體的軸線即手柄軸，直線2為固定

15、體的軸線即底座軸線。圖1919第19頁(yè)/共27頁(yè)第十九頁(yè)，共27頁(yè)。DMU運(yùn)動(dòng)(yndng)機(jī)構(gòu) 接著設(shè)定平面自由度，平面1為手柄平面，平面2為底座平面。這兩平面是為了限制零部件不會(huì)(b hu)沿著旋轉(zhuǎn)軸的方向進(jìn)行移動(dòng)。這兩個(gè)平面一般都會(huì)設(shè)定偏移值，因?yàn)榱阗N的兩零件會(huì)出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)摩擦甚至干涉。點(diǎn)擊確定，機(jī)械裝置就設(shè)置完了。圖20 點(diǎn)擊固定指令 ，固定底座。接著設(shè)置驅(qū)動(dòng)角度，雙擊旋轉(zhuǎn)(xunzhun)接合，彈出命令框，設(shè)置旋轉(zhuǎn)(xunzhun)角為0-45度.如圖20。點(diǎn)選確定，系統(tǒng)提示裝置設(shè)置完成。20第20頁(yè)/共27頁(yè)第二十頁(yè)，共27頁(yè)。DMU運(yùn)動(dòng)(yndng)機(jī)構(gòu)圖21 裝置設(shè)置完之后手柄便可

16、繞軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)(xunzhun)運(yùn)動(dòng)，點(diǎn)選使用命令進(jìn)行模擬 彈出圖21對(duì)話(huà)框。拉動(dòng)該區(qū)域(qy)可以調(diào)整打開(kāi)角度 或者直接輸入數(shù)值讓手柄進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。 調(diào)節(jié)打開(kāi)角度，手柄數(shù)模將進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，運(yùn)動(dòng)仿真做完之后，我們將對(duì)這個(gè)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行分析。首先是與周邊件的運(yùn)動(dòng)間隙是否處于安全距離。21第21頁(yè)/共27頁(yè)第二十一頁(yè)，共27頁(yè)。DMU運(yùn)動(dòng)(yndng)機(jī)構(gòu)圖22 切換至DMU空間分析，點(diǎn)選距離和區(qū)域分析 ，彈出指令框如圖22，類(lèi)型為最小距離，選擇手柄和飾條進(jìn)行分析。此時(shí)手柄與飾條間隙我1.58mm 。該數(shù)值(shz)在手柄還未打開(kāi)時(shí)是一個(gè)靜態(tài)值，我們要分析的是手柄打開(kāi)過(guò)程中該數(shù)值(shz)的變化是否在安全范

17、圍之內(nèi)。 接著切換回DMU運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，點(diǎn)選使用命令進(jìn)行模擬(mn) ，以此點(diǎn)選激活傳感器、選項(xiàng)、自定義。22第22頁(yè)/共27頁(yè)第二十二頁(yè)，共27頁(yè)。DMU運(yùn)動(dòng)(yndng)機(jī)構(gòu) 接著點(diǎn)選添加，在橫縱坐標(biāo)下拉選單中選擇角度和最小距離，如圖23點(diǎn)擊確定 。接著再點(diǎn)擊傳感器將橫縱坐標(biāo)的兩值都設(shè)定為是，如圖24。設(shè)置完之后，很重要的一點(diǎn)，點(diǎn)開(kāi)傳感器做一個(gè)(y )旋轉(zhuǎn)的動(dòng)作，角度從0到45度。此時(shí)在傳感器歷史選項(xiàng)中就會(huì)有動(dòng)態(tài)的橫縱坐標(biāo)的值。 圖23圖2423第23頁(yè)/共27頁(yè)第二十三頁(yè)，共27頁(yè)。DMU運(yùn)動(dòng)(yndng)機(jī)構(gòu) 我們也可以較為直觀的輸出一個(gè)(y )坐標(biāo)圖或者一個(gè)(y )EXCEL數(shù)據(jù)表， 點(diǎn)選圖形輸出坐標(biāo)圖;點(diǎn)選文件，另存為EXCEL檔的數(shù)據(jù)表 。 從坐標(biāo)圖或者數(shù)據(jù)表中都能看出隨著旋轉(zhuǎn)角度(jiod)增大，手柄和飾條的最小距離值的變化，最小值為1.58，滿(mǎn)足安全距離。24第24頁(yè)/共27頁(yè)第二十四頁(yè)，共27頁(yè)。DMU DMU在CATIA中是較為復(fù)雜但確實(shí)很實(shí)用的功能，對(duì)于(duy)設(shè)計(jì)出來(lái)的產(chǎn)品的檢測(cè)判定起著至關(guān)重要的作用，需要我們好好研究。小組交流討論時(shí)間：1.是否之前有遇到過(guò)需要運(yùn)用DMU分析，但由于(yuy)并不熟悉而沒(méi)能好好分析的情況？2.DMU對(duì)于日后的工作是否有益處？25第25頁(yè)/共27頁(yè)第二十五頁(yè)，共27頁(yè)。