阿基米德蜗杆CATIA画法.docx

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阿基米德蜗杆CATIA画法

8.1阿基米德蜗杆

在桌面上双击CATIA的快捷方式图标，进入CATIA系统的“product1〞界面。

或者从[开始]菜单中选择CATIA命令，运行该软件。

单击“Start〔开始〕〞下拉菜单，依次选择“MechanicalDesign〔机械设计〕〞→“PartDesign〔零件设计〕〞命令，进入零件设计模块。

单击“View〔视图〕〞下拉菜单，依次选择“TreeExpansion〔展开模型树〕〞→“ExpandSecondLevel〔展开二层模型树〕〞命令，将目录树展开，如图8.1所示。

或者在进入零件设计模块后，在左边的模型树中逐一单击“+〞号，将目录树展开，如图8.2所示。

图8.1模型树二层树展开

图8.2单击“+〞号展开模型树

阿基米德蜗杆是实际应用最广泛的一种蜗杆形式。

这种蜗杆在其轴面内的形状为直线齿廓的齿条，与垂直轴线的平面的交线为阿基米德螺旋线。

产生成形特征后的阿基米德蜗杆外形如图8.3所示。

其建模操作步骤如下：

图8.3阿基米德蜗杆

1．产生蜗杆本体

〔1〕选择yz平面，单击〔草图绘制〕工具，进入草图绘制模块。

在轮廓工具栏中，单击〔中心线〕工具，画水平中心线，作为形成蜗杆本体的旋转轴线。

单击〔折线〕工具画折线，绘制完成的草图如图8.4所示。

单击约束工具栏中的〔约束〕工具，标注尺寸，再双击尺寸线修改尺寸，结果如图8.5所示。

图8.4绘制草图

图8.5修改尺寸

〔2〕草图绘制完成后，单击〔退出〕工具，退出草图绘制模块。

单击特征工具栏中的〔旋转成形〕工具，在窗口绘图区中显示如图8.6所示的旋转成形预览画面，并显示如图8.7所示的对话框。

在对话框中设置“Firstangle〔旋转角度〕〞为360°，单击“OK〔确定〕〞按钮，完成旋转成形操作，结果如图8.8所示。

图8.6旋转成形预览画面.

图8.7“旋转成形〞对话框

图8.8旋转成形结果

〔3〕用鼠标选择欲产生倒角的棱边，如图8.9所示。

单击特征工具栏中的〔倒角〕工具，在窗口中显示如图8.10所示的对话框，在对话框中选择“Mode〔模式〕〞为“Length1/Angle〔长度/角度〕〞，“Length1〔长度〕〞为9mm，“Angle〔角度〕〞为30°，选中“Reverse〔反向〕〞选项可调整倒角方向，单击“OK〔确定〕〞按钮，完成30°倒角设计。

用同样的方法选择另一侧边线，完成30°倒角设计，结果如图8.11所示。

注意30°倒角存在倒角的方向问题，两侧不能同时选择进行倒角。

完成倒角特征的蜗杆本体如图8.12所示。

图8.9选择需倒角的棱边

图8.10“倒角〞对话框

图8.11在另一侧产生倒角

图8.12完成倒角特征的蜗杆本体

2．形成蜗杆螺旋面

〔1〕单击如图8.13所示的“Insert〔插入〕〞下拉菜单，在其中选择“AxisSystem〔轴系统〕〞命令，系统显示如图8.14所示的对话框，单击“OK〔确定〕〞按钮，以默认值插入坐标系。

图8.13“插入〞下拉菜单

图8.14“坐标系定义〞对话框

〔2〕单击参考元素工具栏中的〔点〕工具，绘制螺旋曲线的起始点，在窗口显示的对话框中输入x坐标为0、y坐标为173mm、z坐标为26mm，如图8.15所示，单击“OK〔确定〕〞按钮。

设定的螺旋曲线起始点如图8.16所示。

〔3〕在“Start〔开始〕〞下拉菜单中，依次选择“MechanicalDesign〔机械设计〕〞→“WireframeandSurfaceDesign〔线框和曲面设计〕〞命令，进入曲面设计模块。

单击线框工具栏中的〔螺旋曲线〕工具，系统显示如图8.17所示的“螺旋曲线定义〞对话框。

对话框中的“Startpoint〔起始点〕〞参数通过单击所绘的起始点选定，选择“Axis〔轴〕〞参数为y坐标轴，设定螺旋曲线螺距为12.56mm、长度为100mm、然后单击“OK〔确定〕〞按钮，即产生如图8.18所示的螺纹曲线。

图8.15“点定义〞对话框

图8.16设定螺旋曲线起始点

图8.17“螺旋曲线定义〞对话框

图8.18产生的螺纹曲线

〔4〕在模型树上选择yz平面，单击〔草图绘制〕工具，进入草图绘制模块。

在轮廓工具栏中，单击〔折线〕工具绘制草图，双击鼠标左键完成断面形状草图的绘制，结果如图8.19所示。

单击约束工具栏中的〔约束〕工具，标注并修改尺寸，结果如图8.20所示。

图8.19绘制断面草图

图8.20标注并修改调整尺寸

〔5〕草图绘制完成后，单击〔退出〕工具，退出草图绘制模块。

在“Start〔开始〕〞下拉菜单中，依次选择“MechanicalDesign〔机械设计〕〞→“PartDesign〔零件设计〕〞命令，进入零件设计模块。

单击特征工具栏中的〔扫描切割〕工具，系统显示“扫描切割〞对话框，在“Profile〔断面〕〞选项框中选择扫描断面，在“Centercurve〔扫描导线〕〞选项框中选择螺旋曲线，在“Profilecontrol〔轮廓控制〕〞选项栏的选项框中选择“Keepangle〔保持角度〕〞进行扫描切割，可保证所形成的螺旋面轴向剖面内为直线齿廓形状。

然后再选择水平Y轴作为扫描切割参考中心线，即完成扫描切割的设定，如图8.21所示。

扫描切割预览画面如图8.22所示，此时系统将自动生成扫描切割实体，成形的蜗杆螺旋面如图8.23所示。

图8.21“扫描切割〞对话框

图8.22扫描切割预览画面

图8.23成形的蜗杆螺旋面

3．修补切削

〔1〕产生基准面1平行于zx平面。

首先在模型树中单击zx平面，以zx平面作为基准面，然后单击参考元素工具栏中的〔参考平面〕工具，系统显示如图8.24所示的对话框，在“Offset〔偏移距离〕〞文本框中输入170mm，预览画面如图8.25所示，单击“OK〔确定〕〞按钮，完成的基准面1就是一个相对zx坐标平面偏置的平面。

图8.24“参考平面〞对话框

图8.25预览画面

〔2〕在如图8.26所示的模型树上选择平面1作为绘图平面，单击〔草图绘制〕工具，进入草图绘制模块。

单击轮廓工具栏中的〔圆〕工具画圆。

单击约束工具栏中的〔约束〕工具，标注尺寸，再双击尺寸线修改尺寸，结果如图8.27所示。

图8.26选择平面1

图8.27画圆并修改尺寸

〔3〕单击〔退出〕工具，退出草图绘制模块。

单击特征工具栏中的〔拉伸切割〕工具，系统显示如图8.28所示的预览画面，并在窗口中显示如图8.29所示的对话框。

在“Type〔类型〕〞选项框中选择“Dimension〔特定距离〕〞，在“Depth〔深度〕〞文本框中输入8mm，单击“OK〔确定〕〞按钮，完成拉伸切割操作。

图8.28拉伸切割预览画面

图8.29“拉伸切割〞对话框

〔4〕产生基准面2平行于zx平面。

首先在模型树中单击zx平面，以zx平面作为基准面，然后单击参考元素工具栏中的〔参考平面〕工具，系统显示如图8.30所示的对话框，在“Offset〔偏移距离〕〞文本框中输入276mm，预览画面如图8.31所示，单击“OK〔确定〕〞按钮，完成的基准面2就是一个相对zx坐标平面偏置的平面。

图8.30“参考平面〞对话框

图8.31预览画面

〔5〕在模型树上选择平面2作为绘图平面，单击〔草图绘制〕工具，进入草图绘制模块。

单击轮廓工具栏中的〔圆〕工具画圆。

单击约束工具栏中的〔约束〕工具，标注并修改尺寸，结果如图8.32所示。

使用特征工具栏中的〔拉伸切割〕工具完成蜗杆另一端面的修补切削，结果如图8.33所示。

图8.32标注并修改尺寸

图8.33修补切削结果

〔6〕在“Tools〔工具〕〞下拉菜单中，依次单击“Hide〔隐藏〕〞→“AllCurves〔所有曲线〕〞命令隐藏螺旋线，结果如图8.34所示。

图8.34隐藏螺旋线

4．键槽的形成

〔1〕产生基准面3平行于yz平面。

首先在模型树中单击yz平面，以yz平面作为基准面，然后单击参考元素工具栏中的〔参考平面〕工具，系统显示如图8.35所示的对话框，在“Offset〔偏移距离〕〞文本框中输入8.5mm。

预览画面如图8.36所示，单击“OK〔确定〕〞按钮，完成的基准面3就是一个相对yz坐标平面偏置的平面。

图8.35“平面定义〞对话框

图8.36预览画面

〔2〕在模型树上选择基准面3作为绘图平面，单击〔草图绘制〕工具，进入草图绘制模块。

单击轮廓工具栏中的〔折线〕工具，从坐标原点开始画垂直、水平线。

在如图8.37所示的草图绘制工具栏中，单击〔相切圆弧〕工具，绘制如图8.38所示的草图。

单击约束工具栏中的〔约束〕工具，标注尺寸，再双击尺寸线修改尺寸，结果如图8.39所示。

图8.37选择相切圆弧工具

图8.38绘制草图

图8.39标注并修改尺寸

〔3〕单击〔退出〕工具，退出草图绘制模块。

单击特征工具栏中的〔拉伸切割〕工具，系统显示如图8.40所示的预览画面，并在窗口中显示如图8.41所示的对话框。

在“Type〔类型〕〞选项框中选择“Uptonext〔成形至下一面〕〞，单击“OK〔确定〕〞按钮，完成切除键槽造型设计，结果如图8.42所示。

图8.40拉伸切割预览画面

图8.41“拉伸切割〞对话框

图8.42完成切除键槽造型

5．倒角特征

〔1〕单击特征工具栏中的〔倒圆角〕工具，用鼠标选择欲产生圆角处，选定的像素以红色显示，如图8.43所示，并显示如图8.44所示的对话框。

在“Radius〔半径〕〞文本框中输入2mm，指定圆角半径，单击“OK〔确定〕〞按钮。

用同样的方法完成另一端圆角的绘制。

图8.43选择欲产生圆角处

图8.44“倒圆角〞对话框

〔2〕单击特征工具栏中的〔倒角〕工具，系统显示如图8.45所示的对话框。

在“Mode〔模式〕〞对话框中选择“Length1/Angle〔长度/角度〕〞，在“Length1〔长度〕〞文本框中输入1mm，在“Angle〔角度〕〞文本框中输入45°，用鼠标选择需倒角的边线，如图8.46所示。

单击“OK〔确定〕〞按钮，完成倒角特征设计。

图8.45“倒角〞对话框

图8.46选择需倒角的边线

〔3〕实体造型结束后，在“Tools〔工具〕〞下拉菜单中，依次单击“Hide〔隐藏〕〞→“AllPlane〔所有参考面〕〞、“AllAxisSystem〔所有轴系统〕〞命令，隐藏基准面与坐标系。

完成的蜗杆实体造型如图8.47所示。

图8.47蜗杆实体造型