catia第03章零件設(shè)計(jì)ppt

本章內(nèi)容主要包括：三維建模的管理工具──特征樹和層。模型的測量與分析。一些基本特征的創(chuàng)建、編輯、刪除和變換?；鶞?zhǔn)元素（包括平面、直線、點(diǎn)）的創(chuàng)建。特征失敗的出現(xiàn)和處理方法。模型的縮放操作及特征的變換。

第3章零件設(shè)計(jì)

選擇下拉菜單【開始】/【機(jī)械設(shè)計(jì)】/【零部件設(shè)計(jì)】命令，可以進(jìn)入零部件設(shè)計(jì)工作臺(tái)。

3.1進(jìn)入零部件設(shè)計(jì)工作臺(tái)3.2創(chuàng)建CATIA零件模型的一般過程圖3.2.1實(shí)體三維模型基礎(chǔ)特征：凸臺(tái)特征第一個(gè)添加特征：凸臺(tái)特征第二個(gè)添加特征：凹槽特征3.2.1新建一個(gè)零件三維模型 3.2.2創(chuàng)建一個(gè)凸臺(tái)特征作為零件的基礎(chǔ)特征

圖3.2.4凸臺(tái)特征凸臺(tái)特征凸臺(tái)特征的截面草圖通過拉伸3.2.3添加其他特征（凸臺(tái)特征和凹槽特征）

1．添加凸臺(tái)特征2．添加凹槽特征

圖3.2.24凸臺(tái)特征圖3.2.27添加凹槽特征草繪基準(zhǔn)面3.3.1打開文件

選擇下拉菜單【文件】/【打開】命令,可以打開文件。

3.3CATIAV5中的文件操作圖3.3.1“文件選擇”對話框3.3.2保存文件

選擇下拉菜單【文件】/【保存】命令,可以保存文件。

圖3.3.2“另存為”對話框3.4.1模型的顯示方式

3.4CATIAV5的模型顯示與控制圖3.4.3著色顯示方式圖3.4.4帶邊著色顯示方式

圖3.4.5帶邊著色但不使邊平滑顯示方式圖3.4.6帶邊和隱藏邊著色顯示方式圖3.4.8線框顯示方式圖3.4.7帶材料著色顯示方式3.4.2視圖的平移、旋轉(zhuǎn)與縮放

視圖的平移、旋轉(zhuǎn)與縮放是零部件設(shè)計(jì)中的常用操作，這些操作只改變模型的視圖方位而不改變模型的實(shí)際大小和空間位置。3.4.3模型的視圖定向

在零部件設(shè)計(jì)時(shí)經(jīng)常需要改變模型的視圖方向，利用模型的“定向”功能可以將繪圖區(qū)中的模型精確定向到某個(gè)視圖方向。圖5.5.11默認(rèn)方位圖5.5.12等軸視圖圖5.5.13正視圖圖5.5.14后視圖圖5.5.15左視圖圖5.5.16右視圖圖5.5.17頂視圖圖5.5.18底視圖3.5.1特征樹概述CATIAV5的特征樹一般出現(xiàn)在屏幕左側(cè)，它的功能是以樹的形式顯示當(dāng)前活動(dòng)模型中的所有特征或零件，在樹的頂部顯示根（主）對象，并將從屬對象（零件或特征）置于其下。3.5.2特征樹界面簡介

3.5CATIAV5的特征樹這些為特征樹中的項(xiàng)目，每個(gè)項(xiàng)目包含一個(gè)圖標(biāo)，反映其對象類型，如裝配件、零件、特征（包括基準(zhǔn)平面、基準(zhǔn)點(diǎn)、坐標(biāo)系等），該圖標(biāo)還可顯示特征、零件或裝配件的顯示及更新狀態(tài)（如隱藏或未更新）特征樹特征樹的頂部：零部件名稱圖3.5.1特征樹操作界面3.5.3特征樹的作用與操作1．特征樹的作用（1）在特征樹中選取對象。（2）在特征樹中使用快捷命令。2．特征樹的操作（1）特征樹的平移與縮放（2）特征樹的顯示與隱藏3.5.4特征樹中模型名稱的修改

在特征樹中可以修改模型零件的名稱，方法為：右擊位于特征樹中頂部的零件名稱，在彈出的快捷菜單中選擇【屬性】命令，然后在彈出的【屬性】對話框中，通過【零部件號(hào)】文本框即可修改模型的名稱。

3.6.1層的基本概念

CATIAV5中提供了一種有效組織管理零部件要素的手段，這就是“層（Layer）”。通過層，可以對所有共同的要素進(jìn)行顯示、隱藏等操作，在模型中，可以創(chuàng)建0～999層。3.6.2進(jìn)入層的操作界面并創(chuàng)建新層

說明：【圖形屬性】工具欄最初在用戶界面中是不顯示的，要使之顯示，只需在工具欄區(qū)右擊，從彈出的快捷菜單中勾選【圖形屬性】選項(xiàng)即可。

3.6CATIAV5軟件中的層3.6.3將項(xiàng)目添加到層中

層中的內(nèi)容，如特征、零部件、參考元素等，稱為層的“項(xiàng)目”。3.6.4設(shè)置層的隱藏

如將某個(gè)層設(shè)置為“過濾”狀態(tài)，則其他層中項(xiàng)目（如特征、零部件、參考元素等）在模型中將被隱藏。圖3.6.3“可視化過濾器”對話框圖3.6.4“可視化過濾器編輯器”對話框3.7.1概述 通過【材料庫工作臺(tái)】可以創(chuàng)建新材料并定義材料屬性，如照明效果、結(jié)構(gòu)屬性等。

3.7設(shè)置零件模型的屬性3.7.2零件模型材料的設(shè)置 選擇下拉菜單【開始】/【基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)】/【材料庫】命令，系統(tǒng)彈出材料庫工作臺(tái)。

圖3.7.1“屬性”對話框13.7.3零件模型單位的設(shè)置

CATIAV5系統(tǒng)提供了一些預(yù)定義單位系統(tǒng)，其中一個(gè)是默認(rèn)單位系統(tǒng)，但用戶也可以定義自己的單位和單位系統(tǒng)（稱為定制單位和定制單位系統(tǒng)）。圖3.7.7“選項(xiàng)”對話框3.8.1測量距離

3.8模型的測量與分析圖3.8.4

測量面到面的距離模型表面1模型表面2圖3.8.8

測量點(diǎn)到面的距離點(diǎn)1模型表面2圖3.8.9

測量點(diǎn)到線的距離邊線2點(diǎn)1圖3.8.11

測量線到線的距離邊線1邊線2圖3.8.10

測量點(diǎn)到點(diǎn)的距離點(diǎn)1點(diǎn)23.8.2測量角度

注意：在選取模型表面或邊線時(shí)，若單擊的位置不同，所測得的角度值可能有銳角和鈍角之分。

模型表面2模型表面1圖3.8.14

測量面與面間的角度圖3.8.17

測量線與線間的角度邊線1邊線2圖3.8.16

測量線與面間的角度邊線1模型表面23.8.3測量厚度說明：此處所測的厚度即模型表面1與指定測量方位的實(shí)體外表面之間的最短距離。

圖3.8.18

測量厚度模型表面13.8.4測量面積3.8.5測量體積

模型表面1圖3.8.20

選取指示測量的模型表面選取整個(gè)模型圖3.8.23

選取指示測量的項(xiàng)3.8.6模型的質(zhì)量屬性分析

模型的質(zhì)量屬性包括模型的體積、總的表面積、質(zhì)量、密度、重心位置、重心慣性矩陣、重心主慣性矩等，通過質(zhì)量屬性的分析，可以檢驗(yàn)?zāi)Ｐ偷膬?yōu)劣程度，對產(chǎn)品設(shè)計(jì)有很大參考價(jià)值。

圖3.8.26

選取指示測量的項(xiàng)選取整個(gè)模型慣性軸3.9.1編輯特征

特征尺寸的編輯是指對特征的尺寸和相關(guān)修飾元素進(jìn)行修改。3.9.2查看特征父子關(guān)系

說明：在“父代和子代”對話框中，加亮的是當(dāng)前選中的特征，其父代居于左側(cè)，即特征生成的草圖；子代居于右側(cè)，即基于當(dāng)前特征而創(chuàng)建的草圖及由該草圖生成的特征。

3.9特征的編輯與編輯定義

3.9.3刪除特征

3.9.4特征的編輯定義

當(dāng)特征創(chuàng)建完畢后，如果需要重新定義特征的屬性、草繪平面、截面的形狀或特征的深度選項(xiàng)類型，就必須對特征進(jìn)行“編輯定義”，也叫“重定義”。圖3.9.6“刪除”對話框CATIAV5提供了多級(jí)撤銷/重做（Undo/Redo）功能，這意味著，在所有對特征、組件和制圖的操作中，如果錯(cuò)誤地刪除、重定義或修改了某些內(nèi)容，只需一個(gè)簡單的“撤銷”操作就能恢復(fù)原狀。

3.10特征的多級(jí)撤銷及重做功能

3.11.1點(diǎn)1．在曲線上創(chuàng)建點(diǎn)

3.11基準(zhǔn)元素圖3.11.2在“曲線上”創(chuàng)建點(diǎn)曲線1（a）創(chuàng)建點(diǎn)前（b）創(chuàng)建點(diǎn)后創(chuàng)建此點(diǎn)2．在平面上創(chuàng)建點(diǎn)

圖3.11.4在“平面上”創(chuàng)建點(diǎn)（a）創(chuàng)建點(diǎn)前平面1（b）創(chuàng)建點(diǎn)后創(chuàng)建此點(diǎn)3.11.2直線

1．利用“點(diǎn)－點(diǎn)”創(chuàng)建直線

圖3.11.7利用“點(diǎn)－點(diǎn)”創(chuàng)建直線（a）創(chuàng)建直線前（b）創(chuàng)建直線后創(chuàng)建此直線2．利用“點(diǎn)－方向”創(chuàng)建直線

圖3.11.10利用“點(diǎn)－方向”創(chuàng)建直線（b）創(chuàng)建直線后創(chuàng)建此直線（a）創(chuàng)建直線前邊線2點(diǎn)13．利用“角平分線”創(chuàng)建直線

圖3.11.13利用“角平分線”創(chuàng)建直線（b）創(chuàng)建直線后創(chuàng)建此直線（a）創(chuàng)建直線前邊線1邊線23.11.3平面

“平面（Plane）”按鈕的功能是在零件設(shè)計(jì)模塊中建立平面，作為其他實(shí)體創(chuàng)建的參考元素。1．創(chuàng)建偏移平面

圖3.11.16創(chuàng)建偏移平面（a）創(chuàng)建前（b）創(chuàng)建后創(chuàng)建此平面2．創(chuàng)建“平行通過點(diǎn)”平面

3．創(chuàng)建“平面的角度/法線”平面圖3.11.19創(chuàng)建“平行通過點(diǎn)”平面（b）創(chuàng)建后創(chuàng)建此平面（a）創(chuàng)建前圖3.11.22創(chuàng)建“平面的角度/法線”平面（b）創(chuàng)建后創(chuàng)建此平面（a）創(chuàng)建前3.12.1旋轉(zhuǎn)體特征簡述

旋轉(zhuǎn)體（Revolve）特征是將截面草圖繞著一條軸線旋轉(zhuǎn)以形成實(shí)體的特征。

3.12旋轉(zhuǎn)體特征圖3.12.1旋轉(zhuǎn)體特征示意圖草繪截面＋旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)軸線（H軸）旋轉(zhuǎn)特征截面繞軸線旋轉(zhuǎn)3.12.2旋轉(zhuǎn)體特征創(chuàng)建的一般過程 選擇下拉菜單【插入】/【基于草圖的特征】/【旋轉(zhuǎn)體】命令（或單擊“基于草圖的特征”工具欄中的按鈕）。3.12.3薄旋轉(zhuǎn)體特征創(chuàng)建的一般過程

圖3.12.4薄旋轉(zhuǎn)體特征3.13.1旋轉(zhuǎn)槽特征簡述

旋轉(zhuǎn)槽特征的功能與旋轉(zhuǎn)體相反，但其操作方法與旋轉(zhuǎn)體基本相同。3.13.2旋轉(zhuǎn)槽特征創(chuàng)建的一般過程

3.13旋轉(zhuǎn)槽特征圖3.13.1旋轉(zhuǎn)槽特征示意圖截面繞軸線旋轉(zhuǎn)草繪截面＋旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)軸草繪截面旋轉(zhuǎn)槽特征倒角（Chamfer）特征是在選定交線處截掉一塊平直剖面的材料，以在共有該選定邊線的兩個(gè)平面之間創(chuàng)建斜面的特征。

3.14倒角特征圖3.14.1倒角特征（a）倒角前邊線1（b）倒角后1．倒圓角使用“倒圓角”命令可以創(chuàng)建曲面間的圓角或中間曲面位置的圓角，使實(shí)體曲面實(shí)現(xiàn)圓滑過渡。3.15倒圓角特征圖3.15.1倒圓角特征（a）倒圓角前邊線1（b）倒圓角后2．可變半徑圓角“可變半徑圓角”命令的功能是通過在某條邊線上指定多個(gè)圓角半徑，從而生成半徑以一定規(guī)律變化的圓角。圖3.15.4可變半徑圓角（a）倒圓角前邊線1（b）倒圓角后3．三切線內(nèi)圓角 “三切線內(nèi)圓角”命令的功能是創(chuàng)建與三個(gè)指定面相切的圓角。

圖3.15.8三切線內(nèi)圓角（a）圓角前模型表面2（背面）模型表面1（正面）模型表面3（b）圓角后3.16.1孔特征簡述 孔特征（Hole）命令的功能是在實(shí)體上鉆孔。在CATIAV5中，可以創(chuàng)建三種類型的孔特征。直孔：具有圓截面的切口，它始于放置曲面并延伸到指定的終止曲面或用戶定義的深度。草繪孔：由截面草圖定義的旋轉(zhuǎn)特征。錐形孔可作為草繪孔進(jìn)行創(chuàng)建。標(biāo)準(zhǔn)孔：具有基本形狀的螺孔。3.16孔特征3.16.2孔特征（直孔）創(chuàng)建的一般過程

3.16.3創(chuàng)建螺孔（標(biāo)準(zhǔn)孔）

圖3.16.1孔特征（a）鉆孔前模型表面1（b）鉆孔后圖3.16.4創(chuàng)建螺孔螺孔特征（b）創(chuàng)建后（a）創(chuàng)建前此模型表面修飾螺紋是表示螺紋直徑的修飾特征，可以是外螺紋或內(nèi)螺紋，也可以是不通的或貫通的。3.17螺紋修飾特征圖3.17.1

螺紋修飾特征（a）修飾前模型表面2模型表面1（b）修飾后“抽殼”特征（Shell）是將實(shí)體的一個(gè)或幾個(gè)表面去除，然后掏空實(shí)體的內(nèi)部，留下一定壁厚的殼。3.18抽殼特征圖3.18.1等壁厚的抽殼（b）抽殼后（a）抽殼前模型表面2模型表面1加強(qiáng)肋特征的創(chuàng)建過程與拉伸特征基本相似，不同的是加強(qiáng)肋特征的截面草圖是不封閉的，其截面只是一條直線。

3.19加強(qiáng)肋特征圖3.19.1

加強(qiáng)肋特征（a）創(chuàng)建前（b）創(chuàng)建后1．角度拔模角度拔模的功能是通過指定要拔模的面、拔模方向、中性元素等參數(shù)創(chuàng)建拔模斜面。3.20拔模特征圖3.20.1拔模特征模型表面2模型表面1（a）拔模前（b）拔模后2．可變角度拔?！翱勺兘嵌劝文！泵畹墓δ苁峭ㄟ^在某拔模面上指定多個(gè)拔模角度，從而生成角度以一定規(guī)律變化的拔模斜面。圖3.20.5

可變角度拔模特征（a）拔模前模型表面2模型表面1（b）拔模后3.21.1概述

零件中特征的創(chuàng)建順序非常重要，如果各特征的順序安排不當(dāng)，抽殼特征會(huì)生成失敗，有時(shí)即使能生成抽殼，但結(jié)果也不會(huì)符合設(shè)計(jì)的要求。3.21.2重新排序的操作方法 3.21.3特征的插入操作

3.21特征的重新排序及插入操作圖3.21.1注意抽殼特征的順序放大圖3.22.1特征生成失敗的出現(xiàn)

在特征創(chuàng)建或重定義時(shí)，若給定的數(shù)據(jù)不當(dāng)或參照丟失，就會(huì)出現(xiàn)特征生成失敗的警告。

3.22特征生成失敗及其解決方法圖3.22.1特征的編輯定義（b）編輯特征后（a）編輯特征前圖3.22.4

“更新診斷：草圖.2”對話框3.22.2特征生成失敗的解決方法

1．解決方法一──編輯第三個(gè)倒圓角特征的圓角對象2．解決方法二──取消第三個(gè)倒圓角特征3.23.1模型的平移

“平移（Translation）”命令的功能是將模型沿著指定方向移動(dòng)到指定距離的新位置

3.23模型的平移、旋轉(zhuǎn)、對稱及縮放圖3.23.1模型的平移（b）平移后（a）平移前邊線13.23.2模型的旋轉(zhuǎn)

“旋轉(zhuǎn)（Rotation）”命令的功能是將模型繞軸線旋轉(zhuǎn)到新位置。

圖3.23.4模型的旋轉(zhuǎn)（a）旋轉(zhuǎn)前邊線1（b）旋轉(zhuǎn)后3.23.3模型的對稱 “對稱（Symmerty）”命令的功能是將模型關(guān)于某個(gè)選定平面移動(dòng)到與原位置對稱的位置，即其相對于坐標(biāo)系的位置發(fā)生了變化，操作的結(jié)果就是移動(dòng)。圖3.23.7模型的對稱（a）對稱前面1（b）對稱后3.23.4模型的縮放

模型的縮放就是將源模型相對一個(gè)點(diǎn)或平面（稱為參考點(diǎn)和參考平面）進(jìn)行縮放，從而改變源模型的大小。圖3.23.10模型的縮放（a）縮放前模型表面1（b）縮放后3.24.1鏡像特征

特征的鏡像復(fù)制就是將源特征相對一個(gè)平面（這個(gè)平面稱為鏡像中心平面）進(jìn)行鏡像，從而得到源特征的一個(gè)副本。3.24特征的變換圖3.24.1鏡像特征（a）鏡像前孔特征（b）鏡像后3.24.2矩形陣列

特征的矩形陣列就是將源特征以矩形排列方式進(jìn)行復(fù)制，使源特征產(chǎn)生多個(gè)副本。圖3.24.3矩形陣列（a）陣列前（b）陣列后3.24.3圓弧陣列 特征的圓弧陣列就是將源特征通過軸向旋轉(zhuǎn)和（或）徑向偏移，以圓周排列方式進(jìn)行復(fù)制，使源特征產(chǎn)生多個(gè)副本。

圖3.24.7圓弧陣列（a）陣列前參考平面（b）陣列后3.24.4用戶陣列

用戶陣列就是將源特征復(fù)制到用戶指定的位置（指定位置一般以草繪點(diǎn)的形式表示），使源特征產(chǎn)生多個(gè)副本。

圖3.24.11用戶陣列（a）陣列前（b）陣列后3.24.5刪除陣列3.24.6分解陣列

分解陣列就是將陣列的特征分解為與源特征性質(zhì)相同的獨(dú)立特征，并且分解后，特征可以單獨(dú)進(jìn)行定義和編輯。圖3.24.13刪除陣列（a）陣列前（b）陣列后圖3.24.16分解陣列（a）分解前（b）分解后3.25.1肋特征簡述 肋（Sweep）特征是將一個(gè)輪廓沿著給定的中心曲線“掃掠”而生成的，所以也叫“掃描”特征。3.25.2肋特征創(chuàng)建的一般過程

3.25肋特征圖3.25.1肋特征中心曲線＋輪廓肋特征輪廓中心曲線開槽（Slot）特征實(shí)際上與肋特征的性質(zhì)相同，也是將一個(gè)輪廓沿著給定的中心曲線“掃掠”而成。

3.26開槽特征圖3.26.1開槽特征（a）開槽前草圖2草圖3（b）開槽后3.27.1多截面實(shí)體特征簡述 將一組不同的截面沿其邊線用過渡曲面連接形成一個(gè)連續(xù)的特征，就是多截面實(shí)體特征。3.27.2多截面實(shí)體特征創(chuàng)建的一般過程

3.27多截面實(shí)體特征圖3.27.1多截面實(shí)體特征多截面實(shí)體特征截面1+截面2+截面3截面1截面2截面3已移除的多截面實(shí)體特征實(shí)際上是多截面特征的相反操作，即多截面特征是截面輪廓沿脊線掃掠形成實(shí)體。

3.28已移除的多截面實(shí)體圖3.28.1

已移除的多截面實(shí)體特征（b）掃掠后（a）掃掠前截面4截面2截面33.29.1范例1

本范例主要介紹拉伸特征的創(chuàng)建，讀者要重點(diǎn)掌握各類拉伸特征的創(chuàng)建方法以及添加特征時(shí)選取草