CATIA逆向設(shè)計(jì)基礎(chǔ)-創(chuàng)成式外形設(shè)計(jì)模塊

創(chuàng)成式外形設(shè)計(jì)模塊2.1線框工具欄2.2點(diǎn)創(chuàng)建2.3線創(chuàng)建2.4平面創(chuàng)建2.5曲面創(chuàng)建2.6曲面曲線編輯創(chuàng)成式外形設(shè)計(jì)模塊常用快捷鍵按住鼠標(biāo)中鍵不放，平移鼠標(biāo)中鍵+左鍵(或右鍵)同時(shí)按住，旋轉(zhuǎn)操作鼠標(biāo)中鍵+左鍵點(diǎn)按后再松開(kāi)，放大/縮小Ctrl+鼠標(biāo)中鍵，放大縮小Ctrl+S，保存（逆向設(shè)計(jì)中軟件可能會(huì)崩潰）Backspace雙擊可隱藏繪圖區(qū)的某一部分（頻繁使用?。?！不同電腦可能設(shè)置不同，可在工具→自定義→命令→視圖→隱藏/顯示，查看加速器中的按鍵）創(chuàng)成式外形設(shè)計(jì)模塊自定義菜單的設(shè)置設(shè)定常用的模塊，方便作圖，避免調(diào)用菜單切換。為方便本課程的學(xué)習(xí)，推薦添加以下幾個(gè)模塊：DigitizedShapeEditorFreestyleQuickSurfaceReconstruction(QSR)創(chuàng)成式外形設(shè)計(jì)(GSD)零件設(shè)計(jì)此外，通過(guò)“工具欄”中的新建命令將其他模塊的命令添加進(jìn)當(dāng)前模塊中。如將GSD中的“shapeanalysis”調(diào)入QSR模塊中，避免模塊之間的頻繁切換，方便操作！創(chuàng)成式外形設(shè)計(jì)模塊初學(xué)者常見(jiàn)的問(wèn)題：繪圖區(qū)變成灰色。此時(shí)可對(duì)模型樹(shù)進(jìn)行縮放、平移等操作，可單擊繪圖區(qū)右下角的坐標(biāo)系恢復(fù)之。修改模型的尺寸等數(shù)據(jù)時(shí)，使用Backspace鍵會(huì)使彈出框消失，點(diǎn)擊模型樹(shù)或繪圖區(qū)某對(duì)象可恢復(fù)之，產(chǎn)生原因是與顯示/隱藏功能重疊。CATIA界面的用戶自定義設(shè)置均存放于CATsettings目錄下，刪除之可恢復(fù)至初始狀態(tài)，

默認(rèn)路徑C:\Users\Administrator\AppData\Roaming\DassaultSystemes\CATSettings創(chuàng)成式外形設(shè)計(jì)模塊草圖設(shè)計(jì)：創(chuàng)建三維模型或曲面的基礎(chǔ)，草圖設(shè)計(jì)通過(guò)草圖編輯器來(lái)實(shí)現(xiàn)。在草圖的基礎(chǔ)上，可以用多種方法創(chuàng)建三維模型（如凸臺(tái)、凹槽、開(kāi)孔等等）。注：CATIA中很多模塊中都有草圖編輯器工具，進(jìn)入草圖必須要指定一個(gè)繪圖平面（平面、基準(zhǔn)面或形體的某一平面）。退出草圖編輯器可單擊工具欄上的退出工作臺(tái)工具。創(chuàng)成式外形設(shè)計(jì)模塊草圖編輯器中可進(jìn)行點(diǎn)、線、矩形、圓、多邊形等二維圖形的創(chuàng)建與修改。如直線的創(chuàng)建，先輸入第一點(diǎn)的坐標(biāo)H、V值，（Enter確認(rèn)，還可通過(guò)Tab鍵切換+確定輸入）。2.1線框工具

下圖所示為生成線框元素工具的“線框”及其下級(jí)工具欄。2.2點(diǎn)創(chuàng)建方式一般點(diǎn)的創(chuàng)建點(diǎn)面復(fù)制端點(diǎn)端點(diǎn)坐標(biāo)2.2點(diǎn)創(chuàng)建方式一般點(diǎn)的創(chuàng)建

點(diǎn)擊定義點(diǎn)的圖標(biāo)，彈出如右圖所示定義點(diǎn)的對(duì)話框。通過(guò)“點(diǎn)類型”下拉列表可以選擇生成點(diǎn)的方法。2.2點(diǎn)創(chuàng)建方式一般點(diǎn)的創(chuàng)建2.2點(diǎn)創(chuàng)建方式點(diǎn)面復(fù)制

“點(diǎn)面復(fù)制”創(chuàng)建點(diǎn)的方法是指點(diǎn)的復(fù)制，在曲線或直線上創(chuàng)建出用戶自定義等距點(diǎn)個(gè)數(shù)的方法，復(fù)制點(diǎn)的同時(shí)可創(chuàng)建相應(yīng)的基準(zhǔn)面。2.2點(diǎn)創(chuàng)建方式端點(diǎn)（用的不多）

“端點(diǎn)”是通過(guò)根據(jù)定義的條件找出曲線的極值，并在此創(chuàng)建出一個(gè)極值點(diǎn)的命令。point_copy.CATPart2.2點(diǎn)創(chuàng)建方式端點(diǎn)坐標(biāo)“端點(diǎn)坐標(biāo)”是通過(guò)在曲線上選擇一個(gè)點(diǎn)作為坐標(biāo)原點(diǎn)，而在曲線上創(chuàng)建極值點(diǎn)的命令。注：輪廓應(yīng)當(dāng)在一個(gè)平面上(支持面)Extremum2.CATPart2.3線創(chuàng)建方式直線軸線折線2.3線創(chuàng)建方式直線

直線可作為平面和曲面的參考，也可作為定義方向和定義軸線。一般直線的創(chuàng)建方法有6種，可以“點(diǎn)-點(diǎn)”、“點(diǎn)-方向”、“曲線的角度/法線”、“曲線的切線”、“曲面的法線”以及“角平分線”。2.3線創(chuàng)建方式點(diǎn)-點(diǎn)直線Lines1.CATPart2.3線創(chuàng)建方式點(diǎn)-方向選定點(diǎn)指定方向定義直線長(zhǎng)度生成直線。直線Lines1.CATPart2.3線創(chuàng)建方式曲線的角度/法線選定點(diǎn)指定方向指定角度定義直線長(zhǎng)度生成直線。直線Lines1.CATPart2.3線創(chuàng)建方式曲線的切線曲線上某點(diǎn)處作一條切線。拾取曲線拾取該曲線上某點(diǎn)切線的尺寸設(shè)置直線Lines1.CATPart2.3線創(chuàng)建方式曲面的法線曲面上某點(diǎn)處作一條法線。拾取曲面拾取該曲面上某點(diǎn)法線的尺寸設(shè)置直線Lines1.CATPart2.3線創(chuàng)建方式角平分線兩直線的角平分線拾取直線1拾取直線2角平分線的尺寸設(shè)置直線Lines1.CATPart2.3線創(chuàng)建方式軸線創(chuàng)建注：必須存在有圓/橢圓才能創(chuàng)建其軸線。拾取圓/橢圓指定方向（若法線則無(wú)需）選取軸線類型Lines1.CATPart2.3線創(chuàng)建方式折線創(chuàng)建單擊“折線”命令圖標(biāo)可將不再同一條直線上的點(diǎn)用直線/圓角連接起來(lái)。Spline1.CATPart2.3線創(chuàng)建方式圓和圓錐2.3線創(chuàng)建方式中心和半徑通過(guò)定義的中心點(diǎn)和指定的半徑大小來(lái)創(chuàng)建圓/圓弧。圓circle.CATPart2.3線創(chuàng)建方式中心和點(diǎn)中心——圓心點(diǎn)——圓上的點(diǎn)支持面圓circle.CATPart2.3線創(chuàng)建方式兩點(diǎn)和半徑（弧或封閉圓）點(diǎn)1和點(diǎn)2為圓上的兩點(diǎn)圓circle.CATPart2.3線創(chuàng)建方式三點(diǎn)圓穿過(guò)三點(diǎn)（點(diǎn)1、點(diǎn)2和點(diǎn)3）圓circle.CATPart2.3線創(chuàng)建方式中心和軸線通過(guò)定義一點(diǎn)和圓的軸線創(chuàng)建圓。注：點(diǎn)與直線不能相交。圓circle.CATPart2.3線創(chuàng)建方式雙切線和半徑

“雙切線和半徑”命令通過(guò)已知的兩個(gè)相切元素和定義的半徑創(chuàng)建圓。注：半徑不可過(guò)小！圓circle.CATPart2.3線創(chuàng)建方式雙切線和點(diǎn)圓/圓弧會(huì)經(jīng)過(guò)曲線上的某一點(diǎn)注：并非曲線上所有位置都可以！圓circle.CATPart2.3線創(chuàng)建方式三切線所作圓與三條線均相切注：圓弧的起點(diǎn)在元素1上，終點(diǎn)在元素3上圓circle.CATPart2.3線創(chuàng)建方式中心和切線通過(guò)選擇中心點(diǎn)(中心元素)和相切曲線圓circle.CATPart2.3線創(chuàng)建方式圓角支持面上的圓角:在支持面上創(chuàng)建圓角；3D圓角：通過(guò)已知的曲線在空間中創(chuàng)建圓角（兩曲線不在一個(gè)平面）。Corner1.CATPart2.3線創(chuàng)建方式連接曲線連續(xù)：點(diǎn)、相切、曲率連接曲線的創(chuàng)建要注意曲線的方向（反轉(zhuǎn)方向）點(diǎn)相切曲率

ConnectCurve1.CATPart2.3線創(chuàng)建方式二次曲線生成拋物線、雙曲線或橢圓等二次曲線。注：曲線須在同一平面上。

ConnectCurve1.CATPart2.3線創(chuàng)建方式曲線

2.3線創(chuàng)建方式樣條線注：必須先存在有點(diǎn)！Spline1.CATPart2.3線創(chuàng)建方式螺旋Spline1.CATPart2.3線創(chuàng)建方式螺線注：參考方向需在支持面上Spline1.CATPart2.3線創(chuàng)建方式脊線通過(guò)平面創(chuàng)建脊線和通過(guò)曲線（引導(dǎo)線）創(chuàng)建脊線通過(guò)平面創(chuàng)建脊線通過(guò)引導(dǎo)線創(chuàng)建脊線jixian_2.CATPart2.3線創(chuàng)建方式等參數(shù)曲線在支持面上某點(diǎn)上提取其U/V方向的參數(shù)，并在曲面上提取出與此參數(shù)相等的曲線。了解：曲線可用參數(shù)形式表現(xiàn)，即U=f(t)，V=g(t)，其中t為變量U/V方向的切換FreeStyle_Part_47.CATPart2.3線創(chuàng)建方式

投影和混合2.3線創(chuàng)建方式投影projection1.CATPart2.3線創(chuàng)建方式混合法線：結(jié)果為兩平面曲線沿法線方向的曲面的交界線。沿方向：結(jié)果為兩平面曲線沿指定方向的曲面的交界線。Combine1.CATPart反射線使用較少！所作曲線——曲面(支持面)上點(diǎn)的法線/切線方向與直線(方向)有相同的角度2.3線創(chuàng)建方式reflectline1.catpart2.3線創(chuàng)建方式相交注：第一元素與第二元素的順序也會(huì)對(duì)結(jié)果有影響。（外插延伸的效果）intersection2.CATPart2.3線創(chuàng)建方式平行曲線ParallelCurves1.CATPart2.3線創(chuàng)建方式3D曲線偏移3DCurveOffSet1.CATPart2.3線創(chuàng)建方式重點(diǎn)掌握：直線圓曲線投影相交平行曲線2.4平面創(chuàng)建平面

2.4平面創(chuàng)建偏移平面平面基準(zhǔn)面實(shí)體表面Planes1.CATPart平行通過(guò)點(diǎn)2.4平面創(chuàng)建平面Planes1.CATPart與平面成一定角度/垂直2.4平面創(chuàng)建平面Planes1.CATPart通過(guò)三個(gè)點(diǎn)2.4平面創(chuàng)建平面Planes1.CATPart通過(guò)兩條直線2.4平面創(chuàng)建平面注：兩直線可不在一平面上，則直線1在平面上，而直線2確定了平面的切線方向。通過(guò)點(diǎn)和直線2.4平面創(chuàng)建平面通過(guò)平面曲線2.4平面創(chuàng)建平面注：曲線必須在某一平面上！曲線的法線2.4平面創(chuàng)建平面默認(rèn)中點(diǎn)自定義點(diǎn)曲面的切線2.4平面創(chuàng)建平面方程式2.4平面創(chuàng)建平面平面方程Ax+By+Cz=D確定平面平均通過(guò)點(diǎn)2.4平面創(chuàng)建平面所有點(diǎn)到此平面距離的平方和最小面間復(fù)制2.4平面創(chuàng)建2.5曲面創(chuàng)建2.5.1曲面工具欄2.5.2一般曲面創(chuàng)建2.5.3掃掠曲面2.5.4復(fù)雜曲面創(chuàng)建2.5.1曲面工具

下圖所示為生成曲面工具及其下級(jí)工具欄。2.5.2一般曲面創(chuàng)建拉伸輪廓——拾取要進(jìn)行拉伸的曲線、直線或曲面的邊線；右擊方向——拾取框可以選擇生成拉伸曲面的方向。限制類型——尺寸和直到元素兩種模式該命令應(yīng)用較多！Extrude1.CATPart2.5.2一般曲面創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)2.5.2一般曲面創(chuàng)建球面2.5.2一般曲面創(chuàng)建圓柱面2.5.2一般曲面創(chuàng)建偏移注：偏移方向?yàn)榍娴姆ň€方向，曲面形狀也發(fā)生改變，與平移操作（不改變曲面形狀）不同！對(duì)于非平面的曲面，其偏移量過(guò)大時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致曲面上的局部區(qū)域相交，產(chǎn)生錯(cuò)誤，故應(yīng)當(dāng)避免！偏移平移offset.CATPart2.5.2一般曲面創(chuàng)建可變偏移注：在進(jìn)行可變偏移操作前，需要將子部分“提取”出來(lái)！此命令操作失敗概率較大！Variableoffset1.CAtPart2.5.2一般曲面創(chuàng)建粗略偏移注：所創(chuàng)建的偏移曲面僅保留原曲面的主要特征，細(xì)節(jié)特征將丟失！RoughOffset1.CATPart2.5.3掃掠曲面（了解）指沿著一條或多條引導(dǎo)線移動(dòng)一條輪廓線而成的曲面。掃掠方式有：顯式掃掠直線掃掠圓式掃掠二次曲線掃掠適應(yīng)性掃掠掃掠過(guò)程中容易出現(xiàn)自相交而出錯(cuò)，適合于較簡(jiǎn)單的曲面創(chuàng)建！本課程內(nèi)，實(shí)用價(jià)值不大！2.5.3掃掠曲面（了解）顯式掃掠子類型：使用參考曲面Explicit_Swept.CATPart2.5.3掃掠曲面（了解）顯式掃掠子類型：使用兩條引導(dǎo)曲線注：輪廓與脊線垂直saolue_2.CATPart2.5.3掃掠曲面（了解）顯式掃掠子類型：使用拔模方向saolue_3.CATPart2.5.3掃掠曲面（了解）直線掃掠輪廓類型：直線掃掠子類型：兩極限極限和中間使用參考曲面使用參考曲線使用切面使用拔模方向使用雙切面line_Sweep.CATPart2.5.3掃掠曲面（了解）圓式掃掠子類型：三條引導(dǎo)線兩個(gè)點(diǎn)和半徑中心和兩個(gè)角度圓心和半徑兩條引導(dǎo)線和切面一條引導(dǎo)線和切面限制曲線和切面circle_sweep_1.CATPartcircle_sweep_2.CATPart2.5.3掃掠曲面（了解）二次曲線掃掠子類型：兩條引導(dǎo)線三條引導(dǎo)線四條引導(dǎo)線五條引導(dǎo)線guides_Sweep2.CATPart2.5.3掃掠曲面（了解）適應(yīng)性掃掠可創(chuàng)建變截面的掃掠曲面?。ㄐ薷慕孛鎱?shù)）注：“截面”子菜單下，須右擊“支持面”或其下方區(qū)域，以創(chuàng)建引導(dǎo)曲線上的點(diǎn)adaptive_swept.CATPart2.5.4復(fù)雜曲面創(chuàng)建在原有的曲面上進(jìn)行添加或修改，創(chuàng)建形式包括：填充多截面曲面橋接此三種命令可以將基本特征面之間的過(guò)渡區(qū)域連接，在汽車逆向工程中應(yīng)用較多，應(yīng)當(dāng)掌握!2.5.4復(fù)雜曲面創(chuàng)建填充注：輪廓必須是封閉閉合的曲面邊線（汽車逆向工程）拾取曲線所在的曲面fill.CATPart2.5.4復(fù)雜曲面創(chuàng)建多截面曲面注：截面與引導(dǎo)線必須相交，不可存在間隙！這也是出錯(cuò)的常見(jiàn)原因！Multi-sections_1/Multi-sections_22.5.4復(fù)雜曲面創(chuàng)建橋接注：1、拾取曲線所在的支持面；2、盡量選擇“曲率”連續(xù)方式（曲面質(zhì)量）；可將空間上相鄰但不相交的曲面連接，生成質(zhì)量較高的連接曲面。該命令在汽車逆向工程中應(yīng)用較多！blend.CATPart對(duì)稱后的車頭完成一側(cè)的橋接以后，可通過(guò)“接合”→“split”→“鏡像”→“邊界“→“橋接”→“接合”，生成完整的車頭。斑馬線檢測(cè)作業(yè)1：2.6曲面曲線編輯2.6.1基本編輯2.6.2曲面特征編輯2.6.3已展開(kāi)外形2.6.4BIW樣板2.6.1基本編輯在進(jìn)行車身曲面設(shè)計(jì)時(shí)，為保證車身曲面的光順性和美觀程度，將復(fù)雜的車身表面進(jìn)行分塊，先創(chuàng)建出幾個(gè)大面，然后對(duì)這些大面進(jìn)行修改以及擬合拼接處理。汽車逆向工程重要操作部分！基本編輯包括：接合-修復(fù)修剪-分割提取圓角變換Extrapola(外推)2.6.1基本編輯（1）接合-修復(fù)接合修復(fù)曲線光順曲面簡(jiǎn)化取消修剪拆解2.6.1基本編輯接合該操作的主要目的：方便其他的操作，如多個(gè)面的“鏡像”處理。注：曲面/曲線可以是非連接的(不勾選檢查連接性)Joining.CATPart2.6.1基本編輯修復(fù)該操作會(huì)改變曲面的形狀！Healing1.CATPart2.6.1基本編輯曲線光順紅框表示按照指定的參數(shù)，系統(tǒng)找不到任何解決方案來(lái)修復(fù)不連續(xù)黃框表示已改進(jìn)某些不連續(xù)（例如，存在點(diǎn)不連續(xù)的位置現(xiàn)在已改進(jìn)為相切不連續(xù)）綠框表示不再存在不連續(xù)；已將它進(jìn)行光順。點(diǎn)連續(xù)切線連續(xù)曲率連續(xù)Smooth1.CATPart2.6.1基本編輯曲面簡(jiǎn)化可將共面的曲面簡(jiǎn)化處理（清除多余的邊線）SurfaceSimplification.CATPart2.6.1基本編輯取消修剪拾取面拾取外邊線拾取內(nèi)部封閉環(huán)Un_triming.CATPart2.6.1基本編輯拆解“所有元素”：拆解成最小的曲面；“僅限域”：若曲面邊線相連/曲線端點(diǎn)相連，拆解后仍然視為一個(gè)曲面/曲線。Dis-assembleSurface.CATPart2.6.1基本編輯（2）修剪-分割分割修剪這兩個(gè)命令主要用于對(duì)已創(chuàng)建的曲線/曲面進(jìn)行裁剪。兩者的區(qū)別：“分割”利用切除元素去裁剪被切除元素，只有被切除元素被裁剪，而切除元素不受影響；（單方面?zhèn)Γ靶藜簟笔莾蓚€(gè)元素相互修剪，并結(jié)合成一個(gè)元素。（相互殘殺）2.6.1基本編輯分割若切除元素被裁剪成三個(gè)區(qū)段(多重結(jié)果)，就會(huì)出現(xiàn)彈出框使用近接/遠(yuǎn)離使用提?。ㄊ髽?biāo)拾?。┤勘Ａ鬝plit1.CATPartSplit2.CATPart2.6.1基本編輯修剪被切除部分會(huì)呈現(xiàn)半透明狀態(tài)；“另一側(cè)/下一個(gè)元素”可得到不同的剪切結(jié)果。Split2.CATPartTrim1.CATPart2.6.1基本編輯（3）提取邊界

——可提取邊線提取——可提取一個(gè)元素，點(diǎn)/曲線/曲面多重提取——可提取多個(gè)元素，并合并之2.6.1基本編輯邊界拓展類型：完整邊界—提取曲面的全部邊線；點(diǎn)連續(xù)—提取與所選邊線點(diǎn)連續(xù)的邊線；切線連續(xù)—提取與所選邊線切線連續(xù)的邊線；無(wú)拓展—只提取選中的邊線。boundary.CATPart提取2.6.1基本編輯boundary.CATPart2.6.1基本編輯多重提取boundary.CATPart2.6.1基本編輯（4）圓角簡(jiǎn)單圓角——對(duì)兩個(gè)曲面進(jìn)行的倒圓角倒圓角——對(duì)一個(gè)曲面進(jìn)行的倒圓角可變圓角——對(duì)一個(gè)曲面進(jìn)行不同的倒圓角弦圓角——對(duì)一個(gè)曲面進(jìn)行不同的倒圓角樣式圓角——綜合多種形式的圓角命令（兩個(gè)曲面）面與面的圓角——可在相交/不相交的兩個(gè)曲面間創(chuàng)建圓角三切線內(nèi)圓角——針對(duì)一個(gè)曲面（功能類似于簡(jiǎn)單圓角中的三切線內(nèi)圓角）2.6.1基本編輯簡(jiǎn)單圓角雙切線內(nèi)圓角注：圓角的對(duì)象為為多個(gè)曲面edgefillet.CATPart2.6.1基本編輯簡(jiǎn)單圓角注：選擇好曲面的方向！圓角的對(duì)象為多個(gè)曲面三切線內(nèi)圓角edgefillet.CATPart2.6.1基本編輯倒圓角注：倒圓角的對(duì)象為一個(gè)曲面，接合處理后的曲面fillet2.CATPart2.6.1基本編輯可變圓角和弦圓角“可變圓角”：可在某個(gè)曲面的邊線創(chuàng)建不同半徑的圓角；“弦圓角”：可在某個(gè)曲面的邊線創(chuàng)建不同弦長(zhǎng)的圓角。Variable_Radius1.CATPart2.6.1基本編輯三切線內(nèi)圓角可創(chuàng)建與三個(gè)制定面相切的圓角與簡(jiǎn)單圓角中的三切線內(nèi)圓角類似，不同在于本命令只有一個(gè)曲面Tri_tangent_1.CATPart2.6.1基本編輯（5）變換平移旋轉(zhuǎn)對(duì)稱縮放仿射定位變換2.6.1基本編輯平移勾選-確定后重復(fù)對(duì)象不勾選-確定后重復(fù)對(duì)象Tri_tangent_1.CATPart2.6.1基本編輯旋轉(zhuǎn)勾選-確定后重復(fù)對(duì)象不勾選-確定后重復(fù)對(duì)象revolve.CATPart2.6.1基本編輯對(duì)稱symmetry.CATPart2.6.1基本編輯縮放2.6.1基本編輯仿射2.6.1基本編輯定位變換

軸系

Transform2.CATPart2.6.1基本編輯（6）Extrapola(外推)外插延伸反轉(zhuǎn)方向近接2.6.1基本編輯外插延伸此命令在汽車逆向設(shè)計(jì)中應(yīng)用較多！Extrapola.CATPart2.6.1基本編輯反轉(zhuǎn)方向可改變曲面/曲線的方向（實(shí)體無(wú)變化）曲面——法線方向曲線——切線