CATIA创成式外形造型设计Word下载.docx

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Intersection　创建交线

2.2曲面造型（Surfaces）

曲面造型功能的强弱是软件造型功能强弱的重要标志，它被广泛应用于汽车外形、模具型面等产品的设计上。

CATIAV5为用户提供了丰富而实用的曲面造型功能（如下所示）。

Extrude创建拉伸曲面

Revolution创建回转曲面

Sphere　创建球曲面

Offset创建偏移曲面

Sweep创建扫描曲面

Adaptativesweep创建自适应扫描曲面

Fill创建填充曲面

Loft创建放样曲面

Blend创建过渡曲面

2.3几何操作（Operations）

几何操作功能是几何造型功能的重要补充与拓广，其功能强弱会直接影响曲面造型功能的使用效果。

CATIAV5为用户提供了大量的曲线曲面的修改、编辑功能（如下所示），极大地提高了曲面造型效率。

Join合并几何元素（线、面）

Healing缝补曲面

Curvesmooth曲线光顺

Untrim恢复被剪切曲面

Disassemble分解几何元素

Split切割曲面或线框元素

Trim修剪曲面或线框元素

Boundary提取曲面边界线

Extract提取几何体

Multipleedgeextract　从草图中提取部分几何体

ShapeFillet两曲面倒圆

EdgeFillet　曲面棱线倒圆

VariableFillet变半径倒圆

Face-FaceFillet面－面倒圆

TritangentFillet　三面相切倒圆

Translate　平移几何体

Rotate　转动几何体

Symmetry　对称几何体

Scaling　缩放几何体

Affinity　仿射变形

AxistoAxis　将几何体移动到另一坐标系中

Extrapolate　延长曲线/曲面

InvertOrientation　曲线/曲面反向

Near　从组合体中提取与参考对象最近部分的元素

Law　创建规则

2.4分析（Analysis）

CATIAV5为用户提供了丰富的曲面分析功能来检验曲线、曲面质量。

ConnectChecker曲面连接性检查

CurveConnectChecker曲线连接性检查

DraftAnalysis　拔模角分析

MappingAnalysis　曲面曲率映射分析

CurvatureAnalysis　曲线曲率分析

2.5约束（Constraints）

CATIAV5为用户提供的设置约束的功能如下所示。

Constraint　对单个几何元素施加约束

ConstraintDefinedinaDialogBox　对几何元素间施加约束

2.6注解（Annotations）

CATIAV5为用户提供的注解功能子菜单见下所示。

TextwithLeader　创建带引出箭头的标注

FlagNote　创建超级链接

2.7高级复制工具（AdvancedReplicationTools）

CATIAV5为用户提供的高级复制工具如下所示。

ObjectRepetition对象复制

RectanglePattern　矩形队列

CirclePattern　圆形队列

DuplicateOpenBody　复制OpenBody

PowerCopyCreation生成高级复制

SaveinCatalog将高级复制存入目录

2.8用户特征（UserFeature）

CATIAV5为用户提供的用户特征功能如下所示。

UserFeatureCreation　创建用户特征

SaveinCatalog　将用户特征存入目录

2.9高级曲面造型（AdvancedSurfaces）

CATIAV5不仅提供了普通曲面造型功能，而且还针对某些特殊行业（如汽车等）的特殊需求，开发了高级曲面造型功能。

这些功能在安装了创成式曲面优化器（GenerativeShapeOptimizer）后才能使用。

Develop　将曲线影射到旋转面上

Junction　创建连接交汇面

Bump　创建隆起面

WrapCurve　按曲线包装变形曲面

2.10与创成式外形设计有关的工具

CATIAV5提供了可进行产品更新，检查结构树，建立基准等功能（如图3-17所示）。

Update更新模型

AxisSystem生成坐标系

ShowHistoricalGraph　显示历史树

WorkonSupport　创建支撑面

Snaptopoint　捕捉点

CreateanewGridSet　创建笛卡尔格栅组，即在指定方向上的一组平面

CreateDatum　生成带或不带历史记录的几何体

InsertElement　创建一几何体，并在特征树中将其特征插入到其主父元素旁边。

SelectCurrentTool　打开实体

　Group　组的操作（创建、编辑、移动等）

3软件环境设定（CustomizingSettings）

为了充分发挥CATIAV5的曲面设计能力，必须根据设计对象的特点，合理地设定绘图环境参数。

用Tools->

Option->

Shape打开GSD的环境参数设定界面，在此窗口中有三个选项，分别对应不同的参数设定。

图3-1一般参数设置界面

3.1一般环境参数设定（General选项）

一般环境参数设定包括外部参考（ExternalReferences）、更新（Update）、删除操作（DeleteOperation）参数的设定，其界面如图3-1所示。

在外部参考（ExternalReferneces）项中有以下设定选择：

`

1）与所选择对象保持链接关系（Keeplinkwithselectedobject）：

选中该选项，则保持与外部参考的链接关系，当外部参考变化后，自动变化。

用隔离（Isolate）命令可以断开两者之间的链接。

2）在显示模式下创建外部参考（CreateexternalreferencesinShowmode）：

在定义元素过程中定义其显示模式。

3）在创建链接是需要确认（Confirmwhencreatingalinkwithselectedobject）。

4）只能选择发布对象作为外部参考（Onlyusepublishedelementsforexternalselection）。

所谓发布对象，是指为该对象赋于一个别名，其它对象可以通过别名引用它。

在更新项（Update）有以下选择：

1）自动更新（Automatic）或手动更新（Manual）。

2）在更新过程中出现错误时停止更新（Stopupdateonfirsterror）。

3）同步更新所有的外部参考（Synchronizeallexternalreferencesforupdate）。

4）激活分步更新显示（Activelocalvisualization），即按操作步骤，分步更新。

在删除操作（DeleteOperation）中有以下选项：

1）显示删除对话框（DisplaytheDeletedialogbox）：

如果想用删除过滤器可以选择该选项。

2）删除参考草图（Deletereferencedsketches）：

删除特征时，也删除与该特征相关的草图。

如果相关草图还与其它特征相关，则不删除。

3.2显示环境参数设定（Display选项）

显示环境参数设定包括特征树（Specificationtree）和几何体（Geometry）的显示参数的设定，其界面如图3-2所示。

图3-2　显示参数设置界面

在特征树项可以设定在特征树中是否显示以下对象：

外部参考（ExternalReferences）、约束（Constraints）、参数（Parameters）、关系（Relations）、正在操作的实体（Bodiesunderoperations）、草图（Sketches）。

在几何体项可以设定是否只显示当前操作的实体（Onlythecurrentoperatedsolid），该选项只适用于零件设计（PartDesign）。

3.3零件文档参数设定（PartDocument选项）

零件文档参数设定包括新零件设定（Newpart），其界面如图3-3所示。

图3-3零件文档参数设置界面

在新零件设定（Newpart）中只有一个选项：

在生成新零件时创建坐标系（CreateanAxisSystemwhencreatinganewpart）。

该坐标系的原点为三个缺省平面（XY平面、YZ平面、XZ平面）的交点，三个坐标轴方向同系统坐标轴方向一致。

4功能详细介绍

本节将详细地介绍创成式外形设计相关的功能及各功能在实际造型中的应用。

4.1线框造型功能（Wireframes）

4.1.1点的生成（Point）详解

在CATIAV5中，生成点的步骤为：

选择生成点的类型（Pointtype）；

输入相应参数；

点击OK按钮，生成点。

其中，点的类型有以下几种：

1）坐标点（Coordinates）：

它用于生成相对于参考点（Referencepoint）来指定x、y、z坐标值的点。

系统默认参考点为坐标原点，也可以自行指定参考点。

2）曲线上的点（Oncurve）：

它用于生成位于指定曲线（Curve）上，并离参考点（Referencepoint）为指定距离值（Distancetoreference）的点。

系统默认参考点为曲线的端点，也可以自行指定参考点。

系统提供了两种指定距离的方法：

一是指定在曲线上的距离（DistanceonCurve）；

二是指定相对曲线长度的比例（RatioofCurveLength）。

另外，测地距（GeodesicDistance）是指沿曲线从参考点到生成点之间的距离，而欧氏距离（EuclideanDistance）是指从参考点到生成点之间的最短距离。

3）平面上的点（Onplane）：

它用于生成位于指定平面（Plane）上，并相对参考点（Referencepoint）为指定H、V坐标值的点。

4）曲面上的点（Onsurface）：

它用于生成位于指定曲面（Surface）上，并在指定方向（Direction）上与参考点相距指定距离（Distance）的点。

5）圆心点（Circlecenter）：

它用于生成所选择圆（Circle）的圆心点。

6）曲线的切点（Tangentoncurve）：

它用于生成指定曲线（Curve）在指定方向（Direction）上的切点。

7）中间点（Between）：

它用于生成位于指定两点（Point1、Point2）之间，在指定比例上（Ratio）的点。

其中，比例值（Ratio）为第一点到生成点之间的距离除以第一点到第二点之间距离。

4.1.2创建多点/平面（PointsandPlanesRepetition）详解

该功能用于一次生成多个点，如果选中Createnormalplanesalso选项，还可一次生成多个平面。

其操作步骤为：

1）点击

PointsandPlanesRepetition工具条或菜单，出现对话框（见图3-4）。

图3-4　创建多点对话框

2）选择一条曲线或曲线上一点。

3）输入要创建的点数（Instances）。

如果选中Withendpoints选项，则两个边界点分别是第一个实例和最后一个实例。

4）如果在第二步中选择的是一条曲线，则生成曲线的等距点。

如果在第二步中选择的是曲线上一点，则显示一个箭头，表示生成从指定点到箭头对应的曲线端点间的等距点，可以编辑箭头的方向。

5）如果在第二步中选择的是曲线上一点，还可以选择第二点（Secondpoint），以生成两点间的等距点。

6）如果在第二步中选择的是曲线上一点，则可以选择“参数（Parameters）”选项中的“Instances&

spacing”项，这样就可以输入两点的间距（Spacing），用点数（Instances）和间距（Spacing）来生成点组。

7）可以选中Createnormalplanesalso选项，以生成曲线所在点处的法平面。

8）如果选中CreateinanewOpenBody选项，则生成的元素放到一个新的OpenBody中。

9）点击OK按钮，完成操作。

4.1.3创建极值元素（Extremum）详解

该功能用于在一个曲线、曲面或凸台上，在指定方向的最大或最小距离的位置上创建一个极值元素，它可以是一个点、一条边界，也可以是一个面。

图3-5为该功能的对话框,，图3-6为一个实例。

如果选择的元素（Element）是一条曲线，则在指定方向上生成极值点，即在曲线上，指定方向上的最大或最小坐标点。

如果选择的元素为一个曲面，则根据指定的方向（可以指定其它两个方向），可能会生成一个点或一条边界线。

如果选择的元素为一个实体，则根据指定的方向（可以指定其它两个方向），可能会生成一个点、一条边界线、或一个面。

图3-5　创建极值元素的对话框

图3-6　创建极值元素的实例图

4.1.4创建极坐标极值元素（PolarExtremum）详解

极坐标极值元素（Polarextremum）是平面曲线上的一个在指定方向上的极坐标的极值点。

图3-7为其对话框，其中Contour是指极值元素所在的曲线，Support是指Contour所在的面，在Axis部分用来指定极坐标的坐标原点（Origin）及参考方向（Referencedirection）。

用些功能可以创建以下四种类型（Type）的极坐标极值元素（如图3-8所示）：

1）最小半径（MinRadius）

2）最大半径（MaxRadius）

3）最小角度（MinAngle）

4）最大角度（MaxAngle）

图3-7　创建极坐标极值元素的对话框

　最小半径

最大半径

最小角度

最大角度

图3-8　极坐标极值元素的类型

4.1.5直线的生成（Line）详解

在CATIAV5中提供了多种生成直线的方法。

如果指定支撑面，最后生成的直线会被投影到支撑面上。

1）通过两点生成直线（Point-Point）：

该方法用于生成两点（Point1、Point2）间的直线。

2）通过点和方向生成直线（Point-Direction）：

该方法用于生成通过一点（Point）并与指定方向（Direction）平行的直线。

3）生成与一曲线成一定角度的直线（Angle/NormaltoCurve）：

该方法用于生成通过一点（Point），并与一指定曲线（Curve）成一定角度（Angle）的直线。

当指定角度为90度时，所生成的直线垂直于指定的曲线。

4）曲线的切线（TangenttoCurve）：

该方法用于生成曲线（Curve）的切线。

其中，如果所选的Element2为一点，则所生成的切线通过该点；

如果Element2为一曲线，则所生成的切线还与该曲线相切。

5）曲面法线（NormaltoSurface）：

该方法用于生成过曲面上一点（Point），并与曲面（Surface）垂直的直线。

6）角分线（Bisecting）：

该方法用于生成两直线（Line1、Line2）之间的角分线。

其中，Point为所生成的角分线上一点。

4.1.6折线的生成（Polyline）详解

所谓折线是指由多条首尾相连的直线组成的直线段组，在相邻两直线之间可以倒角。

它对创建管道之类的柱圆很有帮助。

其创建步骤为：

1）点击Polyline工具条或菜单Insert->

Wireframe->

Polyline。

2）选择组成折线的点，可以通过对话框右侧的按钮编辑点。

3）可以对除端点外的所有点添加倒角半径，方法是在列表中选择要添加倒角的点，在Radius域中输入倒角半径。

4）可以按Apply按钮，预览结果。

5）按OK按钮，生成折线。

4.1.7平面的生成（Plane）详解

在CATIAV5中提供了以下几种生成平面的方法：

1）创建偏移平面（OffsetfromPlane）：

该方法用于生成一个与参考平面（Reference）平行，并相距一定距离（Offset）的平面。

2）创建过点且平行于参考平面的平面（ParallelthroughPoint）：

该方法用于生成通过一点（Point），并与参考平面（Reference）平行的平面。

3）创建与参考平面成一定角度的平面（Angle/NormaltoPlane）：

该方法用于生成过某一转动轴（RotationAxis）且与参考平面（Reference）成指定角度（Angle）的平面。

如指定角度为零度，则待生成平面与参考平面平行；

如指定角度为90度，则待生成平面与参考平面垂直。

4）过三点创建平面（ThroughThreePoints）：

该方法用于生成同时通过不在一条直线上的三个点（Point1、Point2、Point3）的平面。

5）过两共面直线创建平面（Throughtwolines）：

该方法用于生成同时通过两条共面直线（Line1、Line2）的平面。

6）过一点和一直线创建平面（Throughpointandline）：

该方法用于生成同时通过一点（Point）和一条直线（Line）的平面。

所选的点必须不能位于所选直线或直线的延长线上，否则无解。

7）创建平面曲线所在的平面（Throughplanarcurve）：

该方法用于生成平面曲线（Curve）所在的平面。

8）创建垂直于曲线的平面（NormaltoCurve）：

该方法用于生成通过一点（Point），并垂直于所选曲线（Curve）的平面。

9）创建曲面的切平面（TangenttoSurface）：

该方法用于生成通过一点（Point），并与所选曲面（Surface）相切的平面。

10）利用公式创建平面：

该方法用于生成公式为AX+BY+CZ=D的平面。

其中公式中的A、B、C、D四个参数的数值由用户输入。

11）创建一组点的拟合平面（MeanthroughPoints）：

该方法生成一组点（Points）的拟合平面。

所生成平面是按如下算法完成的：

已知点与所生成平面之间距离值的总和为最小。

4.1.8在两平面间创建多平面（PlanesBetween）详解

该功能用于在两个已有平面间创建指定数量的平面。

其操作比较简单，首先选择两个平面（Plane1、Plane2），然后输入要生成的平面数（Instances），最后点击OK按钮键，就一次生成多个平面。

如果选择了“CreateinanewOpenBody”选项，则在特征树中，生成的平面组放于一个新的OpenBody中

4.1.9圆的生成（Circle）详解

用此功能，既可以生成平面圆，也可以在曲面支撑面（Support）上生成圆在该支撑面上的投影。

它提供了以下几种定义圆的方法：

1）定义圆心和圆的半径（CenterandRadius）：

该方法是通过定义圆心（Center）、半径（Radius）和支撑面（Support）的方法来定义圆的。

2）定义圆心和圆上一点（Centerandpoint）：

该方法是通过定义圆心（Center）、圆周上一点（point）以及支撑面（support）的方法来定义圆的。

3）定义圆上两点和圆的半径（TwoPointsandRadius）：

该方法用于生成已知圆上两点（Point1、Point2）及半径（Radius）的圆。

所选择的点应位于支撑面（Support）上，且两点间距必须小于、等于二倍的半径值。

4）三点圆（threepoints）：

该方法用于生成通过指定三点（Point1、Point2、Point3）的圆。

5）双切、半径定义圆（Bi-tangentandRadius）：

该方法用于生成与所选择的两个元素（点或曲线）（Element1、Element2）相切的，指定半径值（Radius）的圆。

多答案时，可以在所想生成圆的位置点击左键，以生成所需的圆。

6）双切、点定义圆（Bi-tangentandPoint）：

该方法用于生成通过一点（Point），并与所选择的两个元素（点或曲线）（Element1、Element2）相切的圆。

7）三切圆（Tri-tangent）：

该方法用于生成与指定三元素（点或曲线）（Element1、Element2、Element3）相切的圆。

4.1.10拐角的生成（Corner）详解

拐角是指在两个线框元素之间生成一个定半径的圆弧段，并与这两个线框元素相切，即在两个线框元素之间