CATIA航空產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造 課件全套 項(xiàng)目1-5 初識(shí)CATIA、進(jìn)氣整流罩 -運(yùn)動(dòng)仿真

初識(shí)CATIA（2學(xué)時(shí)）CATIA航空發(fā)動(dòng)機(jī)1

CATIA功能模塊簡(jiǎn)介2

CATIA安裝操作3

CATIA工作界面及基本操作4

CATIA工作界面定制目錄CONTENTS項(xiàng)目1CATIA功能模塊簡(jiǎn)介創(chuàng)成式工程繪圖GDR模塊交互式工程繪圖ID1模塊線框和曲面造型WSF模塊創(chuàng)成式外形設(shè)計(jì)GSD模塊創(chuàng)成式零件結(jié)構(gòu)分析GPS模塊

CATIA（ComputerAidedThree-dimensionalInteractiveApplication）是法國(guó)達(dá)索（Dassault）公司于1975年起開始發(fā)展的一套完整的三維CAD/CAE/CAM一體化軟件，其涵蓋了產(chǎn)品從概念設(shè)計(jì)、工業(yè)設(shè)計(jì)、三維建模、分析計(jì)算、動(dòng)態(tài)模擬與仿真、工程圖的生成到生產(chǎn)加工成產(chǎn)品的全部?jī)?nèi)容，還包括了大量的電纜和管道布線、各種模具設(shè)計(jì)與分析，以及人機(jī)交換等使用模塊。CATIA不僅能夠保證企業(yè)內(nèi)部設(shè)計(jì)部門之間的協(xié)同設(shè)計(jì)能力，還可以提供整個(gè)企業(yè)集成的設(shè)計(jì)流程和端對(duì)端的解決方案。CATIA廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車及摩托車領(lǐng)域，機(jī)械、電子、家電行業(yè)，以及3C（Computer、Communication、ConsumerElectronic）產(chǎn)業(yè)和NC加工等各方面。CATIA的用戶包括：美國(guó)軍方、通用、波音、空客、福特、大眾、寶馬、沃爾沃、奔馳、中國(guó)上汽、一汽、中航工業(yè)（沈飛、成飛、西飛）、……。CATIAV5R18為最通用、穩(wěn)定的版本，R23是V5的最后一個(gè)版本，V6已投入使用，但是未廣泛應(yīng)用。

1、CATIA概述2、CATIA用戶界面結(jié)構(gòu)樹（歷史樹）菜單欄繪圖區(qū)命令提示欄工具欄（右鍵）羅盤3、CATIA架構(gòu)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)機(jī)械設(shè)計(jì)外形分析和模擬AEC廠房加工數(shù)字化仿真設(shè)備與系統(tǒng)制造數(shù)字化處理加工模擬人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)與分析知識(shí)工程協(xié)同技術(shù)4、CATIA模塊機(jī)械設(shè)計(jì)模塊外形模塊數(shù)控加工模塊1.創(chuàng)成式工程繪圖GDR模塊利用3D模型生成相關(guān)聯(lián)的工程圖。圖紙生成輔助器可大大簡(jiǎn)化繪制多視圖的工作，并且可以自動(dòng)生成尺寸標(biāo)注?？梢越⑴c零件材料規(guī)格說(shuō)明相關(guān)聯(lián)的剖面線，可以進(jìn)行基于標(biāo)準(zhǔn)的附加信息和注釋等后處理。圖紙與3D主模型的幾何關(guān)聯(lián)性可使用戶并行地進(jìn)行設(shè)計(jì)和工程繪圖工作。同時(shí)還可輸出DXF格式的數(shù)據(jù)文件。2.交互式工程繪圖ID1模塊高效，直觀的交互式繪圖，進(jìn)行產(chǎn)品的2D設(shè)計(jì)?？梢栽谝粋€(gè)以CATIA為主干系統(tǒng)的擴(kuò)展型企業(yè)中，供所有2DCAD用戶使用。ID1產(chǎn)品集成化的2D交互功能和高效的輔助作圖和注釋從兩方面進(jìn)一步豐富了CATIA創(chuàng)成式工程繪圖功能，它為用戶提供了更加容易和流暢的從2D設(shè)計(jì)過(guò)度到3D設(shè)計(jì)方式的轉(zhuǎn)變過(guò)程。3.線框和曲面造型WSF模塊在零件設(shè)計(jì)的初始階段，生成線框類結(jié)構(gòu)元素，作為CATIA零件設(shè)計(jì)產(chǎn)品的補(bǔ)充。線框特征元素和基本的曲面特征元素的使用大大豐富了現(xiàn)有的3D機(jī)構(gòu)零件設(shè)計(jì)方法。它的基于特征的方法提供了高效、直觀的設(shè)計(jì)環(huán)境，可用于捕捉和重復(fù)使用設(shè)計(jì)的方法和規(guī)則。4.創(chuàng)成式外形設(shè)計(jì)GSD模塊外形設(shè)計(jì)模塊基于線框與多個(gè)曲面特征組合，可設(shè)計(jì)復(fù)雜的外形。它提供了一套廣泛的工具集，以建立并修改用于復(fù)雜外形和混合造型設(shè)計(jì)中的曲面。CATIA創(chuàng)成式外形設(shè)計(jì)產(chǎn)品的基于特征的設(shè)計(jì)方法，提供了高效，直觀的設(shè)計(jì)環(huán)境，以對(duì)設(shè)計(jì)方法和技術(shù)規(guī)范進(jìn)行捕捉并再用。5.創(chuàng)成式零件結(jié)構(gòu)分析GPS模塊可以帶給用戶對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行有限元分析預(yù)校驗(yàn)的能力。通過(guò)專為設(shè)計(jì)人員提供的簡(jiǎn)單易學(xué)的界面，設(shè)計(jì)者可以容易的理解分析計(jì)算結(jié)果，進(jìn)行初級(jí)的機(jī)械及振動(dòng)行為分析。借助顏色編碼的圖形功能，可以直觀地顯示變形，位移和應(yīng)力。該產(chǎn)品還可以根據(jù)實(shí)際零件的狀況對(duì)分析零件添加約束條件。6.實(shí)時(shí)渲染RT1模塊可以讓設(shè)計(jì)師對(duì)其設(shè)計(jì)應(yīng)用色彩渲染效果和材料規(guī)格進(jìn)行說(shuō)明。用戶可以通過(guò)手工繪制，直接修改已輸入的數(shù)字化圖像或系統(tǒng)提供的庫(kù)中選擇進(jìn)行紋理生成。可以管理材料庫(kù)和零件應(yīng)用之間的關(guān)聯(lián)。7.運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)模擬KIN模塊通過(guò)系統(tǒng)提供的關(guān)節(jié)聯(lián)結(jié)方式或自動(dòng)轉(zhuǎn)換裝配約束條件而產(chǎn)生關(guān)節(jié)連接，可以對(duì)任何規(guī)模的電子樣機(jī)進(jìn)行機(jī)構(gòu)定義。通過(guò)鼠標(biāo)操作，能夠模擬機(jī)械運(yùn)動(dòng)以校驗(yàn)機(jī)構(gòu)性能。通過(guò)干涉檢驗(yàn)和分析最小間隙來(lái)進(jìn)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析?？梢陨蛇\(yùn)動(dòng)零件的軌跡或掃掠體以指導(dǎo)未來(lái)設(shè)計(jì)。還可以通過(guò)與其他DMU產(chǎn)品的集成做更多組合的仿真分析。能夠滿足從機(jī)械設(shè)計(jì)到功能評(píng)估的各類工程人員的需要。8.空間分析SPA模塊可以進(jìn)行電子樣機(jī)的干涉檢查，斷面分析和3D幾何尺寸比較等驗(yàn)證?？梢赃M(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。剖面觀察器可以幫助用戶對(duì)曲線進(jìn)行分析和標(biāo)注。還能夠比較3D幾何體，并將結(jié)果進(jìn)行可視化顯示。通過(guò)與CATIA目標(biāo)管理器COM的集成，能夠進(jìn)行質(zhì)量和慣性測(cè)量和計(jì)算。9.知識(shí)工程顧問KWA模塊可以將隱式的設(shè)計(jì)實(shí)踐轉(zhuǎn)化為嵌入整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程的顯示知識(shí)。用戶通過(guò)定義特征，公式，規(guī)則和檢查，例如制造周期中的特征包括成本，表面拋光或進(jìn)給率，從而在早期的設(shè)計(jì)階段就考慮到這些因素的影響。10.目標(biāo)管理器COM

提供了所有產(chǎn)品人機(jī)對(duì)話和顯示管理等所必須的公共功能和整個(gè)基礎(chǔ)架構(gòu)，使所有產(chǎn)品共用統(tǒng)一的界面環(huán)境。11.CATIA-CADAM接口CC1模塊

CATIAV5工程圖與CADAM工程繪圖（CCD）之間的交換接口。12.CATIA-IGES接口（IG1）模塊支持中性數(shù)據(jù)格式IGESV5.3版本，具有IGES元素名字和CATIA幾何元素標(biāo)識(shí)之間的名字匹配管理功能。CATIA可以讀/存IGES格式文件。該產(chǎn)品能夠處理3D線架元素，曲面和剪裁曲面元素，等距偏置曲線，表皮和表皮邊界，二次曲線和顏色。13.CATIAV4集成器V4ICATIAV4和CATIAV5之間的轉(zhuǎn)換接口。項(xiàng)目2CATIA安裝操作硬件運(yùn)行環(huán)境軟件運(yùn)行環(huán)境1.硬件運(yùn)行環(huán)境

Intel奔騰II或III以上的CPU、256M以上的內(nèi)存、2G以上的硬盤、1024×768以上分辨率的顯示器、16M以上顯卡（推薦1280×1024、支持OpenGL、支持24位真彩雙緩沖區(qū)/24位Z緩沖區(qū)/Stencil緩沖區(qū)）、推薦使用3鍵鼠標(biāo)并需要CD-ROM。2.軟件運(yùn)行環(huán)境

Microsoft公司的Windows2000/XP或NT，IBM公司的AIX，HP公司的HP-UX，SGI公司的IRIX等操作系統(tǒng)。項(xiàng)目3CATIA工作界面及基本操作CATIA的工作界面文件操作鼠標(biāo)操作特征樹操作3.2文件操作

1建立新文件

單擊圖標(biāo)或選擇菜單【File】

【New…】，將彈出圖2-2所示確定新文件類型的【New】對(duì)話框，例如選擇Part，單擊OK按鈕，即可建立一個(gè)新文件，并且進(jìn)入三維零件建模模塊。

2打開已有的文件

單擊圖標(biāo)或選擇菜單【File】

【Open…】，將彈出【Fileselection】對(duì)話框，選擇一個(gè)已有的文件，例如選擇“Drawing1.CATDrawing”，單擊OK按鈕，即可打開該文件，并且進(jìn)入二維作圖模塊。

3保存文件保存已命名的文件單擊圖標(biāo)或選擇菜單【File】

【Save】即可。以另外的名字保存文件選擇菜單【File】

【SaveAs…】，在隨后彈出的【SaveAs】對(duì)話框內(nèi)輸入文件名即可。保存未命名的新文件單擊圖標(biāo)或選擇菜單【File】

【Save】，在隨后彈出的【SaveAs】對(duì)話框內(nèi)輸入文件名即可。CATIA高版本保存文件后，無(wú)法用低版本打開，必須另存為STP（或IGS）格式后方可打開，但是結(jié)構(gòu)樹內(nèi)容發(fā)生變化，即丟失零件特征。如果零件數(shù)量較多，可采取批處理方法。

①②③3.3鼠標(biāo)操作

CATIA推薦用三鍵或帶滾輪的雙鍵鼠標(biāo)，各鍵的功能如下：1.左鍵確定位置、選取圖形對(duì)象、菜單或圖標(biāo)。2.右鍵單擊右鍵，彈出上下文相關(guān)菜單。3.中鍵或滾輪（1）按住中鍵或滾輪，移動(dòng)鼠標(biāo)，拖動(dòng)圖形對(duì)象的顯示位置。（2）按住中鍵或滾輪，單擊左鍵，向外移動(dòng)鼠標(biāo)，放大圖形對(duì)象的顯示比例，向內(nèi)移動(dòng)鼠標(biāo)，縮小圖形對(duì)象的顯示比例。（3）同時(shí)按住中鍵或滾輪和左鍵，移動(dòng)鼠標(biāo)，改變對(duì)圖形對(duì)象的觀察方向。

以上操作可以改變圖形對(duì)象的位置、大小和旋轉(zhuǎn)一定角度，但只是改變了用戶的觀察位置和方向，圖形對(duì)象的位置并沒有改變。3.4羅盤操作

羅盤是由與坐標(biāo)軸平行的直線和三個(gè)圓弧組成的，其中X和Y軸方向各有兩條直線，Z軸方向只有一條直線。這些直線和圓弧組成平面，分別與相應(yīng)的坐標(biāo)平面平行，見圖2-3。通過(guò)菜單【View】

【Compass】可以顯示或隱藏羅盤。當(dāng)羅盤與形體分離時(shí)，利用羅盤可以改變形體的顯示狀態(tài)。當(dāng)羅盤附著到形體的表面時(shí)，利用羅盤可以改變形體的實(shí)際位置。1.改變形體的顯示位置

當(dāng)光標(biāo)接近羅盤的直線和圓弧段時(shí)，直線或圓弧段呈紅色顯示，光標(biāo)由箭頭改變?yōu)槭值男螤?。按住鼠?biāo)左鍵，沿羅盤的直線移動(dòng)時(shí)，形體將沿著相應(yīng)的方向做同樣的“移動(dòng)”。按住鼠標(biāo)左鍵，沿羅盤的弧線移動(dòng)時(shí)，形體將繞相應(yīng)的坐標(biāo)軸同方向做同樣的“旋轉(zhuǎn)”。

用光標(biāo)指向羅盤頂部的圓點(diǎn)時(shí)，圓點(diǎn)呈紅色顯示。按住鼠標(biāo)左鍵，拖動(dòng)圓點(diǎn)繞另一端紅色的方塊旋轉(zhuǎn)時(shí)，形體也會(huì)跟著“旋轉(zhuǎn)”。

以上操作只是改變了觀察形體的位置和方向，形體的實(shí)際位置并沒有改變。2.改變形體的實(shí)際位置

當(dāng)光標(biāo)指向羅盤的紅色方塊時(shí)，光標(biāo)改為。按住鼠標(biāo)左鍵，拖動(dòng)羅盤到形體的表面，羅盤呈綠色顯示，坐標(biāo)軸名稱改變?yōu)閁、V、W，表示羅盤已經(jīng)附著到形體的表面上，見圖2-4。操作方法和操作過(guò)程與改變形體的顯示位置相同，但改變的是形體的實(shí)際位置。用鼠標(biāo)拖動(dòng)羅盤底部的紅色方塊，或者選擇菜單【View】

【ResetCompass】，羅盤即可脫離形體表面，返回到原來(lái)位置。3.5特征樹1特征樹的結(jié)構(gòu)

特征樹以樹狀層次結(jié)構(gòu)顯示了二維圖形或三維形體的組織結(jié)構(gòu)，見圖2-5。根結(jié)點(diǎn)的種類和CATIA的模塊相關(guān)，例如零件建模模塊的根結(jié)點(diǎn)是Part、繪制二維圖形模塊的根結(jié)點(diǎn)是Drawing。帶有符號(hào)“

”的結(jié)點(diǎn)還有下一層結(jié)點(diǎn)，單擊結(jié)點(diǎn)前的“

”，顯示該結(jié)點(diǎn)的下一層結(jié)點(diǎn)，單擊結(jié)點(diǎn)的“”，返回到該結(jié)點(diǎn)。結(jié)點(diǎn)后的文本是對(duì)該結(jié)點(diǎn)的說(shuō)明。

例如，圖2-5所示特征樹的根結(jié)點(diǎn)是Part1，它以下有xy、yz、zx三個(gè)基準(zhǔn)平面和PartBody四個(gè)結(jié)點(diǎn)。結(jié)點(diǎn)是一個(gè)三維形體。它的下一層有，4個(gè)Pad和3個(gè)pocket，共7個(gè)結(jié)點(diǎn)。說(shuō)明它是經(jīng)過(guò)4次Pad（填加）和3次pocket（挖切）形成的

2特征樹的操作顯示或隱藏特征樹：通過(guò)功能鍵F3可以顯示或隱藏特征樹。移動(dòng)特征樹：將光標(biāo)指向特征樹結(jié)點(diǎn)的連線，按住鼠標(biāo)左鍵，即可拖動(dòng)特征樹到指定位置?？s放特征樹：將光標(biāo)指向特征樹結(jié)點(diǎn)的連線，按住Ctrl鍵和鼠標(biāo)左鍵，特征樹將隨著鼠標(biāo)的移動(dòng)而改變大小。只顯示PartBody（形體）的第一層結(jié)點(diǎn)選擇菜單【View】

【TreeExpansion】

【ExpondFirstLevel】，將只顯示PartBody（形體）的第一層結(jié)點(diǎn)，見圖2-5。顯示PartBody（形體）的前兩層結(jié)點(diǎn)選擇菜單【View】

【TreeExpansion】

【ExpondSecondLevel】，將顯示PartBody（形體）的前兩層結(jié)點(diǎn)。不顯示PartBody（形體）的下一層結(jié)點(diǎn)選擇菜單【View】

【TreeExpansion】

【CollapseAll】，將不顯示PartBody（形體）的下一層結(jié)點(diǎn)。展開或關(guān)閉指定結(jié)點(diǎn)的下一層結(jié)點(diǎn)單擊結(jié)點(diǎn)前的符號(hào)“

”，將顯示該結(jié)點(diǎn)的下一層結(jié)點(diǎn)，單擊該結(jié)點(diǎn)的符號(hào)“

”，將關(guān)閉該結(jié)點(diǎn)的下一層結(jié)點(diǎn)3.6縮放顯示1.最佳顯示單擊該圖標(biāo)或選擇菜單【View】

【FitAllIn】，全部圖形對(duì)象按最佳比例顯示。2.放大顯示單擊一次該圖標(biāo)，顯示比例約放大1.4倍。3.縮小顯示單擊一次該圖標(biāo)，顯示比例約縮小1.4倍。4.縮放顯示選擇菜單【View】

【ZoomInOut】，按住鼠標(biāo)左鍵，向外移動(dòng)光標(biāo)，放大顯示，向內(nèi)移動(dòng)光標(biāo)，縮小顯示。5.窗口放大顯示選擇菜單【View】

【ZoomArea】，在P1點(diǎn)按住鼠標(biāo)左鍵，移動(dòng)光標(biāo)到P2點(diǎn)，松開鼠標(biāo)左鍵，以P1、P2為對(duì)角點(diǎn)的矩形區(qū)域盡可能大地被顯示。快捷鍵1)放大：Ctrl＋Pageup2)縮小:Ctrl＋Pagedown3)旋轉(zhuǎn)（1）：Alt＋shift＋上下左右箭頭4)旋轉(zhuǎn)（2）：Ctrl＋shift＋左右箭頭5)平移：Ctrl＋上下左右箭頭6)shift＋F3：零件與結(jié)構(gòu)樹切換7)shift＋F2：結(jié)構(gòu)樹查看8)隱藏/顯示目錄樹：F39)撤銷：ctrl＋z10)重做：ctrl＋y11)新建：ctrl＋n12)打開：ctrl＋o13)屬性：Alt＋Enter14)保存：ctrl＋s鼠標(biāo)1)平移：M2)旋轉(zhuǎn)：M＋R3)縮放：Ctrl＋M4)文檔切換：Ctrl＋Tab3.7測(cè)量1．測(cè)量?jī)蓚€(gè)對(duì)象之間的距離或角度單擊圖標(biāo)，有關(guān)測(cè)量的【MeasureBetween】對(duì)話框。該對(duì)話框分為“Definition”和“Results”

兩個(gè)欄。“Definition”欄的左上角的4個(gè)圖像按鈕確定測(cè)量的類型。：測(cè)量?jī)蓚€(gè)對(duì)象之間的距離。：連續(xù)測(cè)量下一個(gè)對(duì)象和當(dāng)前對(duì)象之間的距離。：連續(xù)測(cè)量所選對(duì)象和第一個(gè)被選對(duì)象之間的距離。：測(cè)量單個(gè)的對(duì)象。項(xiàng)目4CATIA工作界面定制選項(xiàng)卡自定義修改背景管理員模式4.1

CATIA工作環(huán)境設(shè)置與界面定制當(dāng)同時(shí)存在高、低版本（例如R18與R21），避免R21打開R18保存的文檔之后，R18無(wú)法打開，對(duì)軟件顯示界面左上角的標(biāo)題進(jìn)行更改，方法如下：C:\ProgramFiles(x86)\DassaultSystemes\B18\intel_a\resources\msgcatalog\Simplified_Chinese\CATIA.CATNls每次CATIA啟動(dòng)時(shí)出現(xiàn)一個(gè)新的Product文檔，可以通過(guò)更改環(huán)境變量將其徹底關(guān)閉。方法如下：

打開環(huán)境編輯器，新增一個(gè)環(huán)境變量：

變量名：CATNOSTARTDOCUMENT

變量值：為YES更改背景圖片

第一步：圖片格式：.bmp；

圖片大?。?40（寬）×512（高）/像素第二步：打開C:\ProgramFiles(x86)\DassaultSystemes\B18\intel_a\resources\graphic\icons

第三步：用第一步準(zhǔn)備的圖片替換第二步文件下的ClientMDIBackgroundNT圖片文件4.2CATIA管理員模式1）在安裝目錄下，新建三個(gè)文件夾，分別命名為“CATReferenceSettingPath”、“CATUserSettingPath”、“CATCollectionStandard”2）打開環(huán)境編輯器3）修改環(huán)境編輯器并保存4）復(fù)制左面CATIA快捷方式并修改4.3CATIA標(biāo)準(zhǔn)HB7753-2005CATIA制圖規(guī)則HB7754-2005CATIA文字、尺寸與公差標(biāo)注HB7755-2005CATIA文件命名HB7756.1-2005基于CATIA建模要求第1部分：通用要求HB7756.2-2005基于CATIA建模要求第2部分：坐標(biāo)系HB7756.3-2005基于CATIA建模要求第3部分：飛機(jī)外形HB7756.4-2005基于CATIA建模要求第4部分：機(jī)體結(jié)構(gòu)件HB7756.5-2005基于CATIA建模要求第5部分：機(jī)加件HB7756.6-2005基于CATIA建模要求第6部分：鍛鑄件HB7756.7-2005基于CATIA建模要求第7部分：鈑金件HB7756.8-2005基于CATIA建模要求第8部分：復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件HB7756.9-2005基于CATIA建模要求第9部分：夾層結(jié)構(gòu)件HB7756.10-2005基于CATIA建模要求第10部分：地板件HB7756.11-2005基于CATIA建模要求第11部分：內(nèi)裝飾件HB7756.12-2005基于CATIA建模要求第12部分：絕緣件HB7756.13-2005基于CATIA建模要求第13部分：管路HB7756.14-2005基于CATIA建模要求第14部分：線束敷設(shè)HB7776-2005基于CATIA標(biāo)準(zhǔn)件建模與模型裝配要求HB7795-2005CATIA模型檢查規(guī)定CATIA航空發(fā)動(dòng)機(jī)航空制造工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)與制造教研室THANKYOU非常感謝您的聆聽進(jìn)氣整流罩CATIA航空發(fā)動(dòng)機(jī)目錄CONTENTS項(xiàng)目1椎體罩輪廓草繪凸臺(tái)、凹槽旋轉(zhuǎn)體、旋轉(zhuǎn)槽盒體倒圓角010203課程導(dǎo)學(xué)課程錄屏項(xiàng)目2端蓋輪廓草繪凸臺(tái)、旋轉(zhuǎn)體倒圓角陣列布爾運(yùn)算010203課程導(dǎo)學(xué)課程錄屏項(xiàng)目3圓盤輪廓草繪凸臺(tái)、旋轉(zhuǎn)體、圓形陣列倒角010203課程導(dǎo)學(xué)課程錄屏項(xiàng)目4導(dǎo)向架輪廓草繪凸臺(tái)、凹槽圓形陣列布爾運(yùn)算010203課程導(dǎo)學(xué)課程錄屏項(xiàng)目5進(jìn)氣機(jī)匣輪廓草繪凸臺(tái)、凹槽旋轉(zhuǎn)體、旋轉(zhuǎn)槽孔、倒圓角螺旋線、肋010203課程導(dǎo)學(xué)課程錄屏項(xiàng)目6調(diào)節(jié)桿輪廓草繪凸臺(tái)、凹槽旋轉(zhuǎn)體、旋轉(zhuǎn)槽孔、倒圓角螺旋線、肋010203課程導(dǎo)學(xué)課程錄屏項(xiàng)目7導(dǎo)管及裝配裝配肋板010203課程導(dǎo)學(xué)課程錄屏CATIA航空發(fā)動(dòng)機(jī)THANKYOU非常感謝您的聆聽曲面設(shè)計(jì)（8學(xué)時(shí)）CATIA航空發(fā)動(dòng)機(jī)1曲面命令2

定子葉片3

尾噴管曲面目錄CONTENTS

CATIA機(jī)械設(shè)計(jì)配置MD2中包括線框和曲面模塊WFS(WireframeandSurface)，混合設(shè)計(jì)配置HD2(HybridDesign)中除包括WFS模塊外，還包括創(chuàng)成式外形設(shè)計(jì)模塊GSD（GenerativeShapeDesign）。兩個(gè)模塊均提供了完備的曲線和曲面生成、修改和分析工具。與WFS模塊相比，GSD增加了曲面倒圓角以及曲面拔模角、曲率分析工具，并且在某些功能上有所加強(qiáng)。線框曲面模塊創(chuàng)成式曲面模塊

擇擇菜單【Start】

【Shape】

【GeneralShapeDesign】，進(jìn)入外形設(shè)計(jì)模塊；或者擇擇菜單【Start】

【MechanicalDesignShape】

【W(wǎng)ireframeandSurface】，進(jìn)入線框和曲面模塊；也可以從圖7-1所示W(wǎng)orkbench中選擇WireframeandSurface或GeneralShapeDesign圖標(biāo)，進(jìn)入線框和曲面或外形設(shè)計(jì)模塊。兩模塊產(chǎn)生的文件后綴是“.CATPart”。

圖7-1線框元素的工具

圖7-2所示為生成線框元素工具的【W(wǎng)ireframe】及其下級(jí)工具欄。

圖7-2【W(wǎng)ireframe】及其下級(jí)工具欄

項(xiàng)目1曲面命令投影曲線相貫線反射線相交線渦線脊線

1.1投影

該功能是生成一個(gè)元素（點(diǎn)、直線或曲線的集合）在另一個(gè)元素（曲線、平面或曲面）上的投影。一般分為以下兩種情況：（1）一個(gè)點(diǎn)投影到直線、曲線或曲面上。（2）點(diǎn)和線框混合元素投影到平面或曲面上。單擊該圖標(biāo)，出現(xiàn)圖7-37所示投影定義對(duì)話框。圖7-37投影線定義對(duì)話框

（1）Projectiontype：投影方向，可以選擇

AlongDirection(沿指定方向)和Normal(沿基礎(chǔ)面中心的法線方向)兩種類型。（2）Projected：輸入被投影元素。

（3）Support：輸入作為投影面的基礎(chǔ)元素。（4）Nearestsolution：若此按鈕為打開狀態(tài)，當(dāng)投影結(jié)果為不連續(xù)的多元素時(shí)，會(huì)彈出對(duì)話框，詢問是否選擇其中之一。

1.2

相交線該功能是生成兩個(gè)元素之間的相交部分。例如兩條相交直線生成一個(gè)交點(diǎn)，兩個(gè)相交平面(曲面)生成一條直線(曲線)等。相交元素大致包括：①

線框元素之間；②

曲面之間；③

線框元素和一個(gè)曲面之間；④

曲面和拉伸實(shí)體之間四種情況。單擊該圖標(biāo)，出現(xiàn)圖7-40所示對(duì)話框。對(duì)話框各項(xiàng)的含義如下：（1）Element1:參與相交的元素1。（2）Element2:參與相交的元素2。（3）CurvesIntersectionsWithCommonAreaResult：當(dāng)被選的是兩線框元素并且有重合線時(shí)，生成的結(jié)果即重合部分是曲線（Curve

還是點(diǎn)（Points）。（4）Surface-PartIntersection：當(dāng)被選的是曲面和實(shí)體，生成的結(jié)果是輪廓線（Contour）還是曲面（Surface）。

圖7-40相交對(duì)話框

項(xiàng)目2定子葉片拉伸、旋轉(zhuǎn)曲面掃描、放樣曲面生成曲面的【Surfaces】工具欄如圖

圖5-55【Surfaces】工具欄2.1拉伸

圖標(biāo)的功能是生成拉伸曲面。單擊該圖標(biāo)，彈出圖7-56所示對(duì)話框，對(duì)話框中各項(xiàng)含義如下：（1）Profile：輸入待拉伸輪廓曲線。（2）Direction：輸入拉伸方向。（3）Limit1：輸入拉伸界限1，與拉伸方向相同。（4）Limit2：輸入拉伸界限2，與拉伸方向相反。（5）ReverseDirection：：?jiǎn)螕舸税存I，拉伸方向反向。分別在Profile、Direction、Limit1、Limit2域輸入一條輪廓線，一個(gè)方向，兩個(gè)界限值，單擊OK按鈕，即可生成拉伸曲面。將光標(biāo)放在曲面的LIM1、LIM2處，按下鼠標(biāo)左鍵拖動(dòng)上下箭頭，可以改變界限。

圖7-56拉伸曲面對(duì)話框和實(shí)例

2.2旋轉(zhuǎn)

圖標(biāo)的功能是生成旋轉(zhuǎn)曲面。單擊該圖標(biāo)，彈出圖7-57所示對(duì)話框，對(duì)話框各項(xiàng)含義如下：（1）Profile：輸入輪廓曲線，必須是平面曲線。（2）Axis：輸入旋轉(zhuǎn)軸線。（3）Angle1：輸入旋轉(zhuǎn)界限1，方向和軸線方向成右手螺旋規(guī)則。（4）Angle2：輸入旋轉(zhuǎn)界限2，方向和Angle1方向相反。分別在Profile、RevolutionAxis、Angle1、Angle2域輸入一條輪廓線，一個(gè)方向，兩個(gè)角度界限值，確定后可生成旋轉(zhuǎn)曲面。將光標(biāo)放在曲面的ANG1、ANG2處，按下鼠標(biāo)左鍵拖動(dòng)上下箭頭，可以改變界限。圖7-57旋轉(zhuǎn)曲面對(duì)話框和實(shí)例

2.3球面圖標(biāo)的功能是生成球面。單擊該圖標(biāo)，彈出圖7-58所示對(duì)話框。對(duì)話框中各項(xiàng)含義如下：（1）Center：輸入球的中心。（2）SphereAxis：輸入坐標(biāo)系，默認(rèn)的是當(dāng)前坐標(biāo)系。（3）SphereRadius：輸入球的半徑。（4）ParallelStartAngle：輸入緯度起始角度。（5）ParallelEndAngle：輸入緯度結(jié)束角度。（6）MeridianStartAngle：輸入經(jīng)度起始角度。（7）MeridianEndAngle：輸入經(jīng)度結(jié)束角度。（8）單擊此圖標(biāo)，控制生成球冠。（9）單擊此圖標(biāo)，控制生成球面。

分別在Center、SphereAxis、Sphereradius、SphereLimitations域輸入一個(gè)點(diǎn)，一個(gè)坐標(biāo)系，一個(gè)半徑值和幾個(gè)角度界限值，確定后可生成球面或球冠，光標(biāo)放在界限的字符上按下鼠標(biāo)左鍵拖動(dòng)上下箭頭，可以改變界限值。圖7-58球面/球冠曲面對(duì)話框和實(shí)例

2.4等距

圖標(biāo)的功能是生成等距曲面。等距曲面是產(chǎn)生一個(gè)或幾個(gè)和曲面對(duì)象間距等于給定值的曲面的方法。單擊該圖標(biāo)，彈出圖7-59所示對(duì)話框。對(duì)話框中各項(xiàng)含義如下：（1）Surface：輸入一個(gè)曲面。（2）Offset：輸入距曲面的間距值。（3）ReverseDir：?jiǎn)螕舸税存I，改變成在原曲面的另一側(cè)生成等距曲面。（4）Bothsides：?jiǎn)螕舸税粹o，在原曲面的兩側(cè)生成等距曲面。（5）RepeatobjectafterOK：?jiǎn)螕舸税粹o，可以重復(fù)使用等距曲面命令，產(chǎn)生間距相同的幾個(gè)等距曲面，在特征樹上產(chǎn)生一個(gè)新的Openbody,存放產(chǎn)生的等距曲面。

分別在Surface、Offset域輸入一個(gè)曲面，一個(gè)距離值，確定后可生成曲面的等距離面，在圖形中光標(biāo)放在Dist字符上按下鼠標(biāo)坐鍵拖動(dòng)上下箭頭，可以改變距離值。

圖7-59等距曲面對(duì)話框和實(shí)例

2.5掃描

圖標(biāo)的功能是生成掃描曲面。掃描是輪廓曲線在脊線的各個(gè)法面上掃描連接成的曲面，單擊該圖標(biāo)，彈出圖7-60所示對(duì)話框，按Profiletype域不同的控制按鈕，分為下面幾種掃描類型。圖

7-60掃描曲面對(duì)話框

指定輪廓掃描

這種掃描方式需要選擇輪廓曲線和導(dǎo)線，它們可以是任意形狀的空間曲線。如圖7-60對(duì)話框所示，各項(xiàng)的含義是：（1）Profile：輸入掃描輪廓線，可以是任意形狀曲線。（2）GuideCurve：輸入第一條導(dǎo)線。（3）Optionalelements：可選擇輸入?yún)^(qū)域，它包括兩頁(yè)，Reference和SecondGuide.①

在Reference頁(yè)SpineCurve：輸入脊線,如不指定,用第一輪廓線代替。Surface：輸入一個(gè)參考曲面，用來(lái)控制掃描時(shí)輪廓線的位置，此項(xiàng)是可選項(xiàng)，默認(rèn)用脊線控制，如果選擇了參考曲面，則用它控制。注意導(dǎo)線必須落在此曲面上，除非參考面是平面。Angle：輸入角度值，用來(lái)和參考面一起控制掃描輪廓位置。

Smoothsweeping：?jiǎn)螕舸税粹o，輸入一個(gè)角度值，用來(lái)光順掃描面，小于給定角度的切線不連續(xù)將被光順。

②

在SecondGuide頁(yè)SecondGuide：輸入第二條導(dǎo)線（可選項(xiàng)）。Guide1anchorpoint：輸入第一導(dǎo)線在輪廓線上的位置（可選項(xiàng)）。Guide2anchorpoint：輸入第二導(dǎo)線在輪廓線上的位置（可選項(xiàng)）。（4）PositionProfile：?jiǎn)螕舸税粹o，手動(dòng)設(shè)定輪廓和導(dǎo)線之間的相對(duì)位置關(guān)系。（5）Showparameters，單擊此按鈕，出現(xiàn)新的選項(xiàng)，這些選項(xiàng)用來(lái)設(shè)定輪廓和導(dǎo)線之間的角度和偏移關(guān)系。

直線類輪廓掃描

按照確定直線輪廓的方式，它又分為五種子類型：（1）兩條導(dǎo)線和兩個(gè)外延距離，見圖7-61。（2）一條導(dǎo)線和中點(diǎn)軌跡。（3）一條導(dǎo)線、一條參考曲線、一個(gè)角度值和兩個(gè)外延值。（4）一條導(dǎo)線、一個(gè)參考曲面、一個(gè)角度值和兩個(gè)外延值。（5）一條導(dǎo)線、一個(gè)和掃描面相切的參考曲面

圖7-61直線類型掃描曲面

圓或圓弧類輪廓掃描

按照確定圓或圓弧輪廓的方式，它又分為四種子類型：

（1）三條導(dǎo)線。

（2）兩條導(dǎo)線和半徑值。

（3）一條中心線和兩個(gè)角度值。

（4）一條中心線和半徑值，見圖7-62。圖7-62圓弧類型掃描曲面（第四子類）

二次曲線類輪廓掃描

按照確定二次曲線輪廓的方式，它又分為四種子類型：（1）兩條導(dǎo)線和切面控制以及一個(gè)參數(shù)值，見圖7-63。（2）三條導(dǎo)線和切面。（3）四條導(dǎo)線和切面。（4）五條導(dǎo)線。

圖7-63二次曲線類型掃描曲面實(shí)例

2.6填補(bǔ)圖標(biāo)的功能是以選擇的曲線作為邊界圍成一個(gè)曲面。單擊該圖標(biāo)，彈出圖7-64所示對(duì)話框，在Boundary域連續(xù)輸入曲線或已有曲面的邊界，即可生成填充曲面。對(duì)話框中各項(xiàng)含義如下：（1）Boundary列表框：輸入曲線或已有曲面的邊界。（2）AddAfter：?jiǎn)螕舸税粹o，在選取的邊界后增加邊界。（3）AddBefore：?jiǎn)螕舸税粹o，在選取的邊界前增加邊界。（4）Replace：?jiǎn)螕舸税粹o，替換選取的邊界。（5）Remove：?jiǎn)螕舸税粹o，去掉選取的邊界。（6）ReplaceSupport：?jiǎn)螕舸税存I，替換選取邊界的支撐曲面。（7）RemoveSupport：?jiǎn)螕舸税存I，去掉選取邊界的支撐曲面。（8）Continuity：支撐曲面和圍成的曲面之間的連續(xù)性控制，可以選擇Tangent（切線連續(xù)）或Point（點(diǎn)連續(xù)）。（9）PassingPoint：輸入圍曲面通過(guò)的控制點(diǎn)。

圖

7-64填充曲面對(duì)話框

2.7放樣圖標(biāo)的功能是通過(guò)放樣生成曲面。放樣（Loft）是將一組作為截面的曲線沿著一條選擇或自動(dòng)指定的脊線（Spine）掃描出的曲面，這一曲面通過(guò)這組截面線，如果指定一組導(dǎo)線，那么放樣還用受導(dǎo)線控制。單擊該圖標(biāo)，彈出圖7-65所示對(duì)話框，在對(duì)話框的Section域輸入一組截面線，在對(duì)話框的Guides域輸入一組導(dǎo)線，確定后生成放樣曲面。

對(duì)話框的上部是截面曲線的輸入?yún)^(qū)域，截面曲線不能互相交叉，可以指定與截面曲線相切的支撐面，使放樣曲面和支撐面在此截面處相切，由此控制放樣曲面的切線方向。在截面曲線上還可指定閉合點(diǎn)Closingpoint，閉合點(diǎn)控制曲面的扭曲狀態(tài)。

圖7-65放樣曲面對(duì)話框和實(shí)例

對(duì)話框下面有Guides,Spine,Coupling和Relimitation四頁(yè)。（1）Guides：導(dǎo)線輸入頁(yè)。（2）Spine：脊線輸入頁(yè)，默認(rèn)值是自動(dòng)計(jì)算的脊線。（3）Coupling：控制截面線的偶合頁(yè)。有四種偶合方式：

①Ratio截面通過(guò)曲線坐標(biāo)偶合。

②Tangency截面通過(guò)曲線的切線不連續(xù)點(diǎn)偶合，如果各個(gè)截面的切線不連續(xù)點(diǎn)不等，則截面不能偶合，必須通過(guò)手工修改不連續(xù)點(diǎn)使之相同，才能偶合。

③

Tangencythencurvature截面通過(guò)曲線的曲率不連續(xù)點(diǎn)偶合，如果各個(gè)截面的曲率不連續(xù)點(diǎn)不等，則截面不能偶合，必須通過(guò)手工修改不連續(xù)點(diǎn)使之相同，才能偶合。

④Vertices截面通過(guò)曲線的頂點(diǎn)耦合，如果各個(gè)截面的頂點(diǎn)不等，則截面不能耦合，必須通過(guò)手工修改頂點(diǎn)使之相同，才能耦合。（4）Relimitation：控制放樣的起始界限。當(dāng)此頁(yè)的按鈕按下或沒有指定脊線和導(dǎo)線時(shí)，放樣的起始界限按照起始截面線確定。如果按鈕沒有按下，放樣按照選擇的脊線確定起始界限，沒有選擇脊線則按照選擇的第一條導(dǎo)線確定起始界限。截面線上的箭頭表示截面線的方向，必須一致。各個(gè)截面線上的ClosingPoint所在位置必須一致，否則放樣結(jié)果會(huì)產(chǎn)生扭曲。

2.8混合

圖標(biāo)的功能是生成混合曲面?；旌锨媸侵赴褍蓚€(gè)截面曲線連接起來(lái)，或者把兩個(gè)曲面在其邊界處連接起來(lái)，并且可以控制連接端兩曲面的連續(xù)性單擊該圖標(biāo)，彈出圖7-66所示對(duì)話框。圖7-66混合曲面對(duì)話框和實(shí)例

對(duì)話框各項(xiàng)的含義如下：（1）FirstCurve：輸入第一曲線。（2）FirstSupport：輸入第一條曲線的支撐面，它包含第一曲線。（3）SecondCurve：輸入第二曲線。（4）SecondSupport：輸入第二條曲線的支撐面，它包含第二曲線。（5）Basic頁(yè)①FirstContinuity：選擇第一曲線和支撐面的連續(xù)性，包括Point（點(diǎn)連續(xù)）、Tangent（切線連續(xù)）和Curvature（曲率連續(xù)）三種形式。②

TrimFirstSupport：?jiǎn)螕舸税粹o，用混合曲面剪切支撐面。③FirstTangentBorders：選擇混合曲面和支撐面是否連續(xù)、在何處相切連續(xù)，可以選擇BothExtremities（在第一曲線的兩個(gè)端點(diǎn)）、None（不相切、StartExtremityOnly（起點(diǎn)相切和EndExtremityOnly（終點(diǎn)相切）。第二曲線選項(xiàng)的含義和第一曲線選項(xiàng)相同。張度Tension、閉合點(diǎn)ClosingPoints以及耦合Coupling控制頁(yè)請(qǐng)參考放樣曲面類似的選項(xiàng)。在對(duì)話框的FirstCurve、FirstSupport、SecondCurve、SecondSupport域分別輸入兩條截面線和兩個(gè)支撐曲面，確定后生成混合曲面，如圖7-66所示。010203課程導(dǎo)學(xué)課程錄屏項(xiàng)目3草繪尾噴管創(chuàng)成式草繪曲面編輯和修改

有關(guān)曲面編輯和修改的圖標(biāo)，見圖7-67所示【Operations】工具欄及其下級(jí)工具欄。圖7-67【Operations】工具欄及其下級(jí)工具欄

3.1合并

該功能是將兩個(gè)以上曲面或曲線合并成一個(gè)曲面或曲線。單擊該圖標(biāo)，彈出圖7-70所示對(duì)話框，分別在“ElementsToJoin”輸入框中輸入需要合并的曲線或曲面，確定后可合并成一個(gè)曲線或曲面。對(duì)話框中各項(xiàng)含義如下：（1）ElementsToJoin：輸入要合并的元素。（2）Checkconnexity：檢查輸入元素的連接性，如果合并元素不是連接的，檢查后產(chǎn)生錯(cuò)誤警告。（3）Mergingdistance：輸入距離閾值，在Checkconnexity檢查中使用，小于閾值的間隙忽略，認(rèn)為連續(xù)。

圖7-70曲面合并對(duì)話框

3.2修復(fù)

該功能是填充曲面間的間隙，在曲面連接檢查后或曲面合并后存在微小縫隙的情況下使用。單擊該圖標(biāo)，彈出圖7-71所示對(duì)話框。對(duì)話框中各項(xiàng)意義如下：（1）ElementsToHeal：輸入要修復(fù)的元素。（2）Parameters頁(yè)中：（3）Continuity：選擇連續(xù)性的類型，可以選擇Point（點(diǎn)連續(xù)）或Tangent（相切連續(xù)）。（4）Mergingdistance：輸入距離閾值，小于閾值的間隙被修復(fù)。（5）Distanceobjective：輸入距離目標(biāo)值，修復(fù)結(jié)果一般小于此值。（6）Tangencyangle：輸入角度閾值，小于閾值的切線不連續(xù)被修復(fù)。（7）Tangencyobjective：輸入角度目標(biāo)值，修復(fù)結(jié)果一般小于此值。此項(xiàng)和上面選項(xiàng)只在相切連續(xù)時(shí)才起作用。

3.3平滑曲線

圖標(biāo)的功能是光順曲線，去掉曲線上的間隙，減小曲線的切線和曲率不連續(xù)性，從而提高曲線的質(zhì)量。單擊該圖標(biāo)，彈出圖7-72所示對(duì)話框。對(duì)話框中各項(xiàng)意義如下：

（1）Curvetosmooth：選擇要平滑的曲線。

（2）Parameters選項(xiàng)卡：設(shè)置參數(shù)。①Tangencythreshol：輸入切線角度變化的閥值，小于閥值進(jìn)行光順②

Curvaturethreshold：輸入曲率變化閥值，大于閥值改善光順性。③Maximumdeviation：輸入光順前后曲線偏離最大允許值。（3）Visualization選項(xiàng)卡設(shè)置顯示狀態(tài)。①Shownsolution(s)：選擇顯示的內(nèi)容，可以單擊All按鈕，顯示所有光順結(jié)果。Notcorrected按鈕，只顯示沒有光順成功的位置。None按鈕，不顯示結(jié)果。②Displayinformationinteractively：若此切換開關(guān)為打開狀態(tài)，交互式顯示結(jié)果,顯示光標(biāo)處的光順結(jié)果。③Displayinformationsequentially：若此切換開關(guān)為打開狀態(tài)，用前后鍵順序只顯示一個(gè)結(jié)果。圖7-72曲線光順對(duì)話框（4）SupportSurface：輸入指定的支撐曲面，光順后的曲線保證在此曲面上。圖7-73是一條曲線光順結(jié)果的顯示信息，左上第一點(diǎn)相切連續(xù)性改善，第二點(diǎn)光順成點(diǎn)連續(xù)，第三四點(diǎn)曲率連續(xù)性沒有得到光順。圖7-73 曲線光順實(shí)例

3.4

分解

該功能是分解線框或曲面。此功能是合并的逆操作，把合并的結(jié)果拆成合并前的元素,拆成的結(jié)果有AllCells（拆成最小單位）和DomainsOnly（部分拆開）兩個(gè)方式。3.5分割

該功能是分割（Split）曲線或曲面?？煞譃棰偾€被點(diǎn)、曲線或曲面分割。②曲面被曲線或曲面分割。分割對(duì)話框見圖7-74，輸入的選項(xiàng)有：（1）Elementtocut：輸入被分割對(duì)象。（2）Cuttingelements：選擇分割的元素，可以是多個(gè)元素。（3）Remove/replace：去掉或替換分割元素。（4）OtherSide：?jiǎn)螕舸税粹o，切換保留部分。（5）Support：選擇基礎(chǔ)面，基礎(chǔ)面用來(lái)影響被切割曲線的保留結(jié)果，見圖7-76。（6）Keepbothsides：?jiǎn)螕舸税粹o，可以把分割的兩部分均保留。（7）Intersectionscomputation：?jiǎn)螕舸税粹o，可以計(jì)算出分割和被分割元素的公共部分。圖7-74用線去切曲面對(duì)話框和實(shí)例

當(dāng)Cuttingelements切割元素沒有貫穿整個(gè)被切曲面時(shí)，那末工具曲線將在兩端沿切線外延伸，進(jìn)行切割,如圖7-75所示。

圖7-75用線去切曲面實(shí)例曲線延伸至曲面邊界

沒有選擇Support面選擇了被切元素所在平面為Support圖7-76分割實(shí)例選擇Support面的區(qū)別

3.6剪切

圖標(biāo)的功能是在兩個(gè)元素之間進(jìn)行切割（Trim），如圖7-77所示。對(duì)話框中選項(xiàng)說(shuō)明如下：（1）Element1：此域用來(lái)輸入剪切的第一個(gè)元素。（2）Element2：此域用來(lái)輸入剪切的第二個(gè)元素。（3）Othersideofe.ement1：切換第一元素保留的部分。（4）Othersideofe.ement2：切換第二元素保留的部分。

圖7-77兩曲面剪切對(duì)話框和實(shí)例

3.7恢復(fù)

圖標(biāo)的功能是分割和剪切的逆操作，即恢復(fù)到分割和剪切操作前的狀態(tài)。

3.8提取曲面邊界

圖標(biāo)的功能是提取曲面的邊界。單擊該圖標(biāo)，彈出圖7-78所示對(duì)話框，其中選項(xiàng)意義為：

圖7-78提取邊界曲線對(duì)話框（1）Propagationtype：控制邊界延伸的類型，可以選擇CompleteBoundary（完整邊界）、PointContinuity（點(diǎn)連續(xù)）、TangentContinuity（相切連續(xù)）和NoPropagation（無(wú)延伸）四種。見圖7-79所示。PointContinuity點(diǎn)連續(xù)

CompleteBoundary完整邊界

TangentContinuity相切連續(xù)NoPropagation無(wú)延伸

圖

7-79提取邊界曲線連續(xù)性四種情況（2）Surfaceedge：選擇曲面的邊界線。（3）Limit1：選擇邊界上一點(diǎn)作為提取結(jié)果的界限，可不選。（4）Limit2：選擇邊界上另一點(diǎn)作為結(jié)果邊界的界限，可不選。

3.9提取元素

該功能是從多個(gè)元素中提取出一個(gè)或幾個(gè)元素?？梢蕴崛↑c(diǎn)、線、面等類型元素。例如從形體抽出表面、從多個(gè)曲面中抽出單個(gè)曲面、從曲線上提取端點(diǎn)等。單擊該圖標(biāo)，彈出圖7-80所示對(duì)話框。Propagationtype域用于選擇延續(xù)的方式?？梢赃x擇PointContinuity（點(diǎn)連續(xù)，只要邊界相連，則向下延續(xù)）、TangentContinuity（相切連續(xù)，只有相切，才向下延續(xù)）、NoPropagation（無(wú)延續(xù)性）三種。圖7-80是從形體中提取曲線棱邊并選擇點(diǎn)連續(xù)的實(shí)例。

圖7-80從形體提取棱邊

3.10倒兩曲面的圓角該功能是倒兩曲面的圓角。單擊該圖標(biāo)，彈出圖7-81所示對(duì)話框。對(duì)話框各項(xiàng)的含義如下：圖7-81曲面倒圓角對(duì)話框

（1）Support1：第一個(gè)曲面或平面。（2）Trimsupport1：控制是否剪切第一曲面。（3）Support2：選擇第二個(gè)曲面或平面。（4）Trimsupport2：控制是否剪切第二曲面。（5）Radius：輸入連接圓弧面的半徑。（6）Extremities：選擇圓弧面的過(guò)度方式?？梢赃x擇Smooth（平滑過(guò)度）、Straight（直線過(guò)度）、Maximum（最大狀態(tài)過(guò)度）和Minimum（最小狀態(tài)過(guò)度），見圖7-82。

Smooth平滑過(guò)度

Straight直線過(guò)度

Maximum最大狀態(tài)過(guò)度

Minimum最小狀態(tài)過(guò)度圖7-82圓角過(guò)度的類型

3.11倒棱邊的圓角該功能是倒棱邊的圓角。單擊該圖標(biāo)，選擇曲面或曲面上的棱邊，彈出圖7-83所示對(duì)話框，對(duì)話框各項(xiàng)的含義如下：（1）Support：自動(dòng)輸入了預(yù)選棱邊的曲面。（2）Extremities：與上節(jié)所述相同。（3）Radius：連接圓弧半徑。（4）Object(s)tofillet：選擇倒成圓弧面棱邊。（5）Propagation：選擇棱邊的延續(xù)特性?？梢赃x擇Tanqency（相切連續(xù)）、Minimal（只倒選中的棱邊）。（6）Trimsupport：控制是否剪切基礎(chǔ)曲面。圖7-83將棱邊倒圓角的對(duì)話框3.12變半徑倒圓角

該功能是變半徑倒圓角。單擊該圖標(biāo)，選擇曲面的棱邊，彈出圖7-84所示對(duì)話框。該對(duì)話框比圖7-83所示將棱邊倒圓角的對(duì)話框多出以下兩項(xiàng)：（1）Points：控制倒角半徑的位置，先單擊Points輸入框，再在棱邊上某處按左鍵，棱邊上產(chǎn)生點(diǎn)和半徑值，雙擊半徑值可以修改它的數(shù)值。（2）Variation：控制半徑變化的規(guī)律，可以選擇Cubic（呈立方曲線變化）和Linear（呈線性變化）。圖7-843.13平移、旋轉(zhuǎn)、對(duì)稱、縮放、變形和陣列

平移、旋轉(zhuǎn)、對(duì)稱、縮放、變形

和陣列的操作與三維形體的操作基本相同，詳見第四章。縮放和變形的不同之處是：前者XYZ方向的比例系數(shù)相同，

后者XYZ方向的比例系數(shù)可以不同。3.14反向

該功能是反向（InvertOrientation）操作。有些命令允許通過(guò)反向操作改變生成的結(jié)果，例如調(diào)用等距命令生成等距面時(shí)，改變等距方向可以在原曲面的另一側(cè)生成等距面。選擇菜單【Insert】

【Operations】

【InvertOrientation】調(diào)用進(jìn)行反向操作。

010203

課程導(dǎo)學(xué)課程錄屏習(xí)題7.1用直線、二次曲線、填充面作圖7-140所示達(dá)索（DASSAULT）公司徽標(biāo)。圖7-140達(dá)索公司徽標(biāo)

7.2用拉伸（EXTRUDE）和剪切（TRIM）命令作圖7-141所示管接頭。圖7-141管接頭

7.3用螺旋線和掃描面作圖7-142所示螺旋管。圖7-142螺旋管

7.4用拉伸、旋轉(zhuǎn)、剪切和倒圓角命令作圖7-143所示燈罩。圖7-143燈罩

7.5用陣列命令作圖7-144所示葉片，每個(gè)葉片是直紋掃描面（SWEEP—LINE），導(dǎo)線是螺旋線，其螺距為136，高度為36，基圓半徑為100；掃描素線長(zhǎng)100。圖7-144葉片

7.6放樣圖7-145所示馬鞍面。圖7-145馬鞍面

7.7放樣圖7-146所示通風(fēng)管道。圖7-146通風(fēng)管道

CATIA航空發(fā)動(dòng)機(jī)航空制造工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)與制造教研室2018年2月西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院MadeinElionTHANKYOU非常感謝您的聆聽編輯制作：孔琳Elion

7.5 曲線、曲面分析功能簡(jiǎn)介

有關(guān)曲線、曲面分析功能的工具欄見圖7-85。圖7-85【Analysis】工具欄7.5.1連接分析該功能是對(duì)兩個(gè)相鄰的曲面進(jìn)行連接特性的分析。有以下分析種類：（1）距離分析distance(mm)。（2）切線連續(xù)分析tangency(以角度差表示deg)。（3）曲率連續(xù)分析Curvature(以比率表示%)。

分析的結(jié)果用顏色圖譜形式顯示出來(lái)，例如可以用不同的顏色表示不同的距離，也可以用梳狀線顯示。還提供了快速分析的功能，通過(guò)給定距離、角度或曲率的閥值，分析結(jié)果只顯示大于閥值的位置。若切線分析結(jié)果和曲率分析結(jié)果均大于閥值，則只顯示切線結(jié)果。圖7-86所示為兩曲面連接性分析，梳狀線顯示分析結(jié)果。圖7-86兩曲面連接性分析連接距離梳狀線顯示

7.5.2拔模角度分析該功能是拔模角度分析。拔模角度分析用于模具設(shè)計(jì)中，確定曲面的拔模特性。在NC加工中，找出是否有負(fù)拔模角，可以確定是否用5軸加工。在鑄造毛坯設(shè)計(jì)中也經(jīng)常用到拔模分析。用羅盤指定拔模方向，選擇分析曲面，單擊該圖標(biāo)，即可進(jìn)入拔模分析。其中的Onthefly功能可以使用鼠標(biāo)放在曲面上，顯示出拔模方向、法線方向及其角度值，如圖7-87所示。注意，顯示模式要選擇，才能顯示出效果。圖7-87曲面拔模角度分

7.5.3曲線曲率分析該功能是曲線曲率分析。此功能可以分析曲線或者曲面邊界的曲率和曲率半徑分布。分析結(jié)果可以用梳狀線顯示出來(lái)，見圖7-88。圖7-88曲線曲率分析

7.5.4曲面曲率分析該功能是曲面曲率分析，主要用于高質(zhì)量的曲面設(shè)計(jì)，利用此功能可以找到曲率突變點(diǎn)，見圖7-89。圖7-89曲面曲率分析（顏色代表曲率大?。?/p>

7.6曲線曲面設(shè)計(jì)工具和混合設(shè)計(jì)7.6.1選擇開放形體在特征樹上，除了基本的X、Y、Z三個(gè)平面外，其余的數(shù)據(jù)存放在形體（Body）和開放形體（OpenBody）中。非用來(lái)構(gòu)造形體的平面、曲面、曲線等都屬于開放形體。如果一個(gè)作業(yè)中包含多個(gè)開放形體，可以通過(guò)工具欄實(shí)現(xiàn)它們之間的切換。如圖7-90所示，工具圖標(biāo)的選擇框中有所有的OpenBody項(xiàng)，可以從中選擇目標(biāo)。圖7-90通過(guò)【Tools】工具欄選擇Openbody

7.6.2

填加材質(zhì)材料特征也可以應(yīng)用于曲面。單擊應(yīng)用材料圖標(biāo)，出現(xiàn)材質(zhì)對(duì)話框，選擇要加材料的特征，再單擊確定或應(yīng)用按鈕，表面將附著材質(zhì)。注意顯示模式要選擇AppliedCustomizedView方式，才能顯示出材質(zhì)效果。7.6.3曲面和形體的混合設(shè)計(jì)通常，一個(gè)模型中同時(shí)包含形體和曲面兩部分內(nèi)容，這時(shí)涉及到曲面和形體的混合設(shè)計(jì)。它包括兩個(gè)方面：

（1）從曲面到形體設(shè)計(jì)在形體設(shè)計(jì)模塊中

Split、ThickSurface、

Sew

、Closesurface 四個(gè)功能提供了由曲面生成形體的操作，詳細(xì)內(nèi)容可以參考第四章零件的三維建模。（2）從形體到曲面從形體到曲面的操作必須在曲面設(shè)計(jì)模塊完成，而不能在形體設(shè)計(jì)模塊完成。

一般地，形體邊界被曲面模塊認(rèn)為是普通曲線，形體表面被曲面模塊認(rèn)為是普通曲面。因此可以利用形體邊界和表面作為生成曲線曲面的輸入元素。例如，下面的功能完全可以選擇形體表面和棱邊作為輸入元素。

Offset：選形體表面生成等距面。Fill ：選形體邊界填充曲面。Join ：選形體邊界合并成一條曲線,或形體表面合并成一個(gè)曲面。Blend

：選形體表面作為混合的基礎(chǔ)面。Extract：選形體表面或棱邊提取。通常，可以利用Extract

命令，把形體的表面和棱邊提取出來(lái)，變成曲線和曲面元素，在對(duì)其進(jìn)行修改編輯操作，可以當(dāng)作一般的曲線曲面特征來(lái)使用。

7.7曲面設(shè)計(jì)實(shí)例[例7-1]設(shè)計(jì)圖7-91所示電話筒。圖7-91電話筒表面

1．入曲面設(shè)計(jì)模塊。選擇菜單【File】

【New…】,選擇【Part】類型，生成新形體文件。選擇菜單【Start】

【Shape】

【GenerativeShapeDesign】，進(jìn)入曲面設(shè)計(jì)模塊。2．繪制草圖1。單擊草圖圖標(biāo)，再選擇YZ平面，進(jìn)入草圖設(shè)計(jì)模塊，繪制一段圓弧，半徑為500，包角30度，中點(diǎn)在原點(diǎn)，如圖7-92所示。 圖7-92在YZ平面繪制草圖1

3．生成拉伸面1。單擊拉伸圖標(biāo)，拉伸草圖1，雙向拉伸,lim1=lim2=45mm,單擊OK按鈕，得到拉伸面1，見圖7-93。

圖7-93生成拉伸曲面1

4．單擊草圖圖標(biāo)，選擇ZX平面，進(jìn)入草圖設(shè)計(jì)模塊，繪制草圖2，見圖7-94。圖7-94在ZX平面上繪制草圖2

5．單擊投影圖標(biāo)，選擇草圖2和拉伸曲面，將草圖2投影到拉伸曲面1上，見圖7-95。單擊OK按鈕，得到投影線1。

圖7-95將草圖2投影到拉伸曲面1上

6．單擊剪切圖標(biāo)，選擇拉伸曲面1和投影線1，用投影線1裁掉拉伸曲面的外部，如圖7-96所示。單擊OK按鈕，投影線1剪掉了拉伸曲面1的外部。

圖7-96用投影線1剪掉拉伸曲面1的外部

7．單擊拉伸圖標(biāo)，拉伸上面的投影線Project.1，方向?yàn)閅軸，拉伸長(zhǎng)度為lim1=8mm,單擊OK按鈕，得到拉伸面2，見圖7-97。

圖7-97得到拉伸曲面2

8．單擊合并圖標(biāo)，選擇拉伸面1和拉伸面2,將二者合并起來(lái)，見圖7-98。

圖7-98合并剪裁曲面和拉伸曲面

9．單擊倒棱邊圓角圖標(biāo)，選擇頂部的兩個(gè)尖角，輸入圓角半徑20mm,見圖7-99。

圖7-99倒兩棱邊的圓角

10．單擊倒棱邊圓角圖標(biāo)，選擇頂面的棱邊，輸入圓角半徑3mm,見圖9-100。

圖7-100倒頂面棱邊的圓角

11．單擊提取邊界圖標(biāo)，選擇曲面的任意邊界，提取曲面的整個(gè)邊界，見圖7-101。

圖7-101提取曲面邊界

12．單擊填充曲面圖標(biāo)，選擇提取的邊界，填充成圖7-102所示曲面。

圖7-102在提取邊界內(nèi)填充曲面

13．單擊生成點(diǎn)圖標(biāo)，選擇填充曲面邊界，系數(shù)域輸入0.2,在邊界上生產(chǎn)一點(diǎn)；在另一邊界上生成0.2系數(shù)的點(diǎn)，如圖7-103所示。

圖7-103在填充曲面邊界上生成兩點(diǎn)

14．單擊提取邊界圖標(biāo)，選擇填充曲面的上表面，選擇上述兩點(diǎn)作為邊界的界限，提取部分上表面的邊界，見圖7-104。

圖7-104提取填充曲面上邊界

15．單擊掃描圖標(biāo)，在Profiletype域選擇圖標(biāo)，Subtype域選擇Withreferencesurface，GuideCurve1域選擇第14步生成的邊界，Referencesurface域選擇第12步填充的曲面，Angle域輸入75deg,

Length2域輸入16mm，生成掃描曲面1，圖7-105。圖7-105生成掃描曲面1

16．單擊畫直線圖標(biāo)，選擇第13步生成的兩個(gè)點(diǎn)，選擇填充面為基礎(chǔ)面，生成直線，見圖7-106。

圖7-106生成直線

17．單擊剪切圖標(biāo)，依次選擇填充曲面和第16步的直線，剪掉上部。

圖7-107剪切部分表面

18．單擊畫直線圖標(biāo)，選擇掃描曲面的兩個(gè)尖點(diǎn)，連線如圖7-108所示。

圖7-108兩尖點(diǎn)連線

19．單擊填充曲面圖標(biāo)，依次選擇下圖所示的邊界，填充成圖7-109所示的曲面。

圖7-109填充曲面

20．單擊填充曲面圖標(biāo)，依次選擇下圖所示的邊界，填充圖7-110所示的曲面。

圖7-110填充曲面

21．單擊等距曲面圖標(biāo)，在特征樹上選擇第20步生成的填充曲面，向下生成偏移2mm的等距曲面，然后隱藏第20步生成的填充曲面，見圖7-111。

圖7-111生成等距曲面

22．單擊生成點(diǎn)圖標(biāo)，選擇等距曲面，Distance輸入0，生成曲面的中心點(diǎn)，見圖7-112。

圖7-112生成等距曲面的中心點(diǎn)

23．單擊生成圓圖標(biāo)，圓心為第22步生成的點(diǎn)，半徑為12mm,基礎(chǔ)面選擇等距曲面，擊活Geometryonsupport項(xiàng)，見圖7-113。圖7-113在等距曲面上生成半徑為12mm的圓

24．單擊剪切圖標(biāo)，依次選擇等距曲面和上面的圓，剪掉圓的外部，見圖7-114。

圖7-114剪切圓的外部

25．類似第15步，單擊掃描圖標(biāo)，在Profiletype域選擇圖標(biāo)，Subtype域選擇Withreferencesurface,GuideCurve1域選擇圓，Referencesurface域選擇第24步剪切的曲面，Angle域輸入45deg,Length1域輸入10mm,見圖7-115。

圖7-115掃描生成錐面

26．單擊隱藏圖標(biāo)，選擇第21步隱藏的填充曲面，重新顯示該曲面。單擊剪切圖標(biāo)，選擇填充曲面和第25步生成的掃描曲面，用OtherSide切換去掉和保留的部分。生成如圖7-116所示的曲面。圖7-116剪切曲面

27．單擊生成平面圖標(biāo)，選擇Tangenttosurface類型，選擇第24步生成的剪切面，第22步生成的中心點(diǎn)為參考點(diǎn)，生成一個(gè)平面，見圖7-117。

圖7-117生成切平面

28．選擇第27步生成的平面，單擊圖標(biāo)，進(jìn)入草圖模塊，畫出7個(gè)半徑為1mm的圓，其中6個(gè)在等邊六邊形（邊長(zhǎng)為8mm）的角點(diǎn)上，另外一個(gè)在中心點(diǎn)，見圖27-118，退出草圖模塊。圖7-118繪制草圖3

29．單擊投影圖標(biāo)，順序選擇草圖3和凹槽底的平面，將草圖3投影到剪切曲面上，見圖7-119。

圖7-119將草圖3投影到底面上

30．單擊剪切圖標(biāo)，依次選擇底面和第29步的投影，剪切底面，見圖7-120。

圖7-120剪切聽筒的小孔

31．單擊提取邊界圖標(biāo)，選擇填充曲面的下邊界半圓弧，如圖7-121所示；圖7-121提取圓弧

32．單擊生成點(diǎn)圖標(biāo)，在剪切底面上取一點(diǎn)，如圖7-122所示。

圖7-122曲面上提取一點(diǎn)

33．選擇生成圓弧圖標(biāo)，選擇提取邊界端點(diǎn)和上述生成的點(diǎn)，生成三點(diǎn)圓弧，見圖7-123。

圖7-123生成三點(diǎn)圓弧

34．單擊合并圖標(biāo)，選擇第33步的圓弧和第31步的邊界,將二者合并，見圖7-124。圖7-124合并曲線

35．單擊生成點(diǎn)圖標(biāo)，生成坐標(biāo)原點(diǎn)：X=Y=Z=0，見圖7-125。圖7-125生成坐標(biāo)原點(diǎn)

36．單擊畫直線圖標(biāo)，生成從原點(diǎn)開始，沿X方向，長(zhǎng)度20mm線段，見圖7-126。

圖7-126生成線段

37．單擊生成平面圖標(biāo)，生成以第36步生成的直線為軸，和XZ平面夾角為-15度的平面，見圖7-127。

圖7-127生成平面

38．單擊生成平面圖標(biāo)，生成和第37步平面距離為10mm的等距平面，見圖7-128。

圖7-128生成等距平面

39.選擇第38步的平面，進(jìn)入草圖模塊，繪制圖7-129所示