CATIA球阀装配设计.docx

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CATIA球阀装配设计

Catia结课作业

学年学期：

   2011-2012学年第一学期

学院：

     机械工程学院

专业：

     汽车服务工程 

学号：

姓名：

指导教师：

本人联系电话：

第一部分：

选题来源：

参考在图书馆借的一本由鲁金忠、罗开玉、卢章平等编著CATIA机械设计实用教程这本书。

第二部分：

零件图：

一球阀阀盖的设计：

1在【零件设计】模块中新建一个Part文件，命名为“阀盖”。

2单击【草图设计】图标，以xy平面为草图设计平面，单击【六边形】图标，绘制一个六边形，并单击【约束】图标，设定六边形的外接圆直径为51mm。

3退出【草图设计】模式，单击【拉伸】图标将上面的草图轮廓拉伸13mm，以特征的上表面为草图设计平面，单击【圆】图标绘制一直径为33mm的圆。

4单击退出【草图设计】模式，单击【拉伸】图标将上一步的圆拉伸24mm。

5单击【倒角】图标，在凸台的端部倒出1.5mm*45度的倒角。

6单击【螺纹】图标生成外螺纹，设置对话框，生成的螺纹在三维实体中没有显示，只有在二维工程图上才有显示。

7以螺栓的端面为草图设计平面，单击【草图设计】图标，建立一个圆，单击【约束】图标设定圆的直径为23mm。

8单击凹槽图标，以上一步建立的圆为轮廓，向下拉伸距离为22mm。

9单击【平面】图标，绘制一与xy平面平行的平面，偏移距离为6mm。

10单击【草图】图标，以上一步建立的平面为草图设计平面，单击【圆】图标绘制一个圆，单击【约束】图标设定圆的直径为90mm。

11退出【草图设计】模式，单击拉伸图标，将圆轮廓拉伸8mm。

12单击【草图】图标，已建立的圆柱体的外端面为草图设计平面，单击【圆】图标，绘制一个圆，圆的直径为65mm。

13退出【草图设计】模式，单击【拉伸】图标，将上一步的草图轮廓拉伸4mm。

14继续【草图】图标，以上一步建立的圆柱体的外端面为草图设计平面，单击【圆】图标，绘制一个圆，圆的直径为68mm。

15退出【草图设计】模式，单击【拉伸】图标，将建立的轮廓拉伸13mm。

16单击【草图】图标，以六边柱体的下端面为草图设计平面，单击【圆】图标，绘制一个圆，并单击约束设定圆的直径为51mm。

17退出【草图设计】模式，单击【多截面实体】图标，以上面建立的圆和直径90mm的圆柱体的上表面为截面，生成实体。

18单击【草图】图标，以盖体的下表面为草图设计平面，单击【圆】图标绘制一个圆，圆的直径为52mm。

19退出【草图设计】模式，单击【凹槽】图标，将上一步建立的圆拉伸10mm，注意方向的选择。

20单击【草图】图标，以上一步所建立特征凹槽的上表面为草图设计平面，绘制一个圆，圆的直径为22mm。

21退出【草图设计】模式，单击【凹槽】图标，将上一步建立的圆拉伸，注意方向的选择，【拉伸类型】单击【直到平面】。

22单击【点】图标，在zx平面上建立点。

23切换到【线框曲面设计】模块中，单击【轴线】图标，建立一根轴线，即圆柱体的中心线。

单击【螺旋线】图标，以上面建立的点为起点，以建立的轴线为方向，螺距为5mm，螺旋线高度为36mm，起始角度为-60度，生成的螺旋线。

24单击【草图设计】图标，在yz平面上建立梯形轮廓，单击【直线】图标并单击【草图工具】中的【构造/标准元素】图标，在梯形的两条斜边上建立一条水平辅助线。

单击【约束】图标，增加约束：

8.5、9.75、11、2.5、15度、30度，梯形的上边超过孔的直径大小即可。

25退出【草图设计】模式，单击【肋】图标，以上一步得到的轮廓线为截面线，以螺旋线为引导线，生成肋，最后图形结果如图：

二阀杆零件设计：

1在【零件设计】模块中新建一个Part文件，命名为“阀杆”。

2单击【草图设计】图标，以xy平面为草图设计平面，单击【圆】图标，绘制一个圆形，并单击【约束】图标，设定圆直径为22mm。

3退出【草图设计】模式，单击【拉伸】图标将上面的草图轮廓拉伸30mm。

4单击退出【草图设计】图标在上一步建立的圆柱体的上端面建立草图，单击【约束】图标设定圆的直径为15mm。

5退出【草图设计】模式，单击【拉伸】图标将上面的草图圆拉伸28mm。

6单击【草图设计】图标，以yz平面为草图设计平面，单击【圆弧】图标绘制圆弧，并单击【约束】图标进行定位，圆弧的半径为1.5mm，距中线的距离为7.5mm，距上端面为5.5mm。

7退出【草图设计】模式，单击【旋转槽】图标，将上一步的半圆弧绕圆柱轴线旋转360度。

8单击【草图设计】图标，以yz平面为草图设计平面，单击【点】图标绘制点，中线上的点距上端面为5.5mm。

9单击【孔】图标，以上一步建立的点为圆心，开孔直径为3mm，深度为10mm，且为V形底部。

10单击【草图设计】图标，以yz平面为草图设计平面，单击圆弧功能和【直线】图标，并单击【约束】图标设定圆弧的半径为10mm。

11退出【草图设计】模式，单击【旋转槽】图标将上一步建立的草图距中线为7.5和半径10，绕轴线旋转360度。

12单击【草图设计】图标，以建立的柱体的粗端面为草图设计平面，单击【圆】图标，在原点处绘制一个圆，设定圆的直径为15mm。

13退出【草图设计】模式，单击【拉伸】图标，将上一步的草图轮廓拉伸68mm。

14单击【草图设计】图标，以所建立的柱体的一侧端面为草图设计平面，单击【对齐矩形】图标，绘制一个矩形，设定其边长为10mm。

15退出【草图设计】模式，单击【拉伸】图标，将上一步建立的草图轮廓拉伸14mm。

16单击【草图设计】图标，以上一步建立的长方体的外端面为草图设计平面，单击【圆】图标，绘制一个圆，并单击约束设定圆的直径为10mm。

17退出【草图设计】模式，单击【拉伸】图标，将上一步建立的草图圆拉伸20mm。

18单击【螺纹】图标，生成外螺纹m10*1。

19退出【倒角】图标，在上一步建立的螺栓的端部倒出1.5mm*45度的倒角。

20对第3步建立的圆柱体（最粗的那段）生成梯形螺纹。

单击【点】图标，在zx平面上建立H11mm V-10mm。

21切换到【线框曲面设计】模式中，单击【轴线】图标，建立一根轴线，即圆柱体的中心线。

22单击【螺旋线】图标，以上面建立的点为起点，以建立的轴线为方向，螺距为5mm，螺旋线高度为40mm，起始角度为-60度螺距5mm,生成的螺旋线。

23单击【草图设计】图标，在yz平面上建立梯形轮廓，单击【直线】图标并单击【草图工具】中的【构造/标准元素】图标，在梯形的两条斜边上建立一条水平辅助线。

单击【约束】图标，增加约束：

8.25、9.75、2.5、15度、30度，梯形的上边超过孔的直径大小即可。

24切换到【零件设计】模块中，单击【开槽】图标，以上一步得到的轮廓线为截面线，以螺旋线为导引线开槽，生成结果如下图。

三手轮零件的设计：

1在【零件设计】模块中新建一个Part文件，命名为“手轮”。

2单击【草图设计】图标，以yz平面为草图设计平面，单击【中心线】图标，绘制一条过原点的水平中心线，并单击【圆弧】图标，绘制一个圆弧，设置尺寸约束r16mm。

3退出【草图设计】模式，单击【旋转槽】图标，将上面草图绕自身的中心线旋转360度。

4单击【草图设计】图标，选择yz平面作为草图设计平面，单击【矩形】图标，建立矩形并单击【约束】图标，设定矩形的下边线与水平坐标轴的距离为8mm。

5单击退出【草图设计】模式，返回到【零件设计】窗口中。

6单击【凹槽】图标，将上面的草图进行拉伸，深度设为20mm。

7单击【镜像】图标，将上一步得到的特征关于xy平面镜像，得到对称特征。

8以得到的特征的上表面为草图设计平面，单击【对齐矩形】图标，建立矩形，单击【约束】图标，设定矩形的尺寸为11mm*11mm。

9退出【草图设计】模式，单击【凹槽】图标，将上面的草图拉伸，注意选择凹槽类型为【直到平面】，选择限制为特征的下表面，以得到贯穿的槽。

10单击【草图设计】图标，在yz平面上，建立草图，单击【轴线】图标建立轴线，单击【圆】图标建立圆，并单击【约束】图标对圆进行约束，圆的直径为10mm，圆心距离特征下边缘和垂直坐标轴的距离分别为20mm和48.5mm。

11退出【草图设计】，单击【旋转槽】图标，将上面的草图绕草图轴线旋转360度。

12单击【草图设计】图标，在yz平面上，建立草图，单击【直线】图标绘制两条直线，单击【约束】图标对其进行定位，尺寸为48.5mm,16mm,20mm。

13单击退出【草图设计】模式，单击【平面】图标建立通过上面草图中两条直线的平面。

14再次单击【平面】图标建立一个平面，此平面过一条直线与上面建立的平面相垂直。

15单击【草图】图标，以上一步建立的平面为草图设计平面，绘制一圆，并单击【约束】图标，设定圆的直径为10mm。

16退出【草图设计】模式，单击【凸台】图标将上面草图中的圆轮廓进行拉伸，注意拉伸类型选择为【直到曲面】，限制选项选择中间几何体的外轮廓面。

17单击【草图】图标，以yz平面为草图设计平面，单击【轴线】图标和【圆弧】图标建立草图，并单击【约束】图标，设定圆弧的半径为8.5mm。

18退出【草图设计】模式，单击旋转体图标将上一步建立的圆弧旋转360度。

19单击圆形阵列图标，以上面建立的球和辐条特征为旋转对象，在一周360度范围内建立5个实例。

20单击圆角图标，在辐条与内外圆柱体的交线处，到半径为2mm的圆角。

21最后生成手轮。

四阀体设计

1新建零部件，输入零部件名称“阀体”。

2单击【草图设计】图标，以xy平面为草图设计平面，单击圆弧功能、【直线】图标和轴线功能绘制图形，并单击【约束】图标设定内圆弧的半径为48mm，外圆弧的半径为55mm，距中线距离为37mm和44mm。

3退出【草图设计】模式，单击【旋转体】图标，将上一步绘制的草图轮廓，绕横向x轴旋转360度。

4单击【平面】图标，建立一个与zx平面平行的平面，偏移距离为82.5mm。

5单击【草图设计】图标，以上一步建立的平面为草图设计平面，单击【圆】图标绘制一个圆，圆的直径为60mm。

6退出【草图设计】模式，单击【拉伸】图标，将圆朝球的方向拉伸2mm。

7以上一步建立的特征的靠近圆球一侧的面为草图设计平面，单击【圆】图标绘制一个圆，圆的直径为100mm。

8退出【草图设计】模式，单击【拉伸】图标，将上一步建立的轮廓圆朝球的方向拉伸7mm。

9以上一步建立的圆柱体靠近球的一侧端面为草图设计平面，单击【圆】图标绘制一个圆，圆的直径为54mm。

10退出【草图设计】模式，单击拉伸图标，将上一步建立的轮廓圆朝球的方向拉伸，拉伸类型为【直到曲面】，选中球的外表面。

11单击【草图设计】图标，以上面第9步建立的平面为草图设计平面，单击【圆】图标建立一个圆，圆的直径为40mm。

12退出【草图设计】模式，单击【凹槽】图标，将上一步建立的圆拉伸，在拉伸的类型里单击【直到曲面】，单击球体的表面，并注意方向的选择。

13单击【镜像】图标，以zx平面为镜像平面，要镜像的对象为当前实体。

14单击【平面】图标，建立一与xy平面平行的平面，偏移距离为67mm。

15单击【草图】图标，以上一步建立的平面为草图设计平面，单击【圆】图标绘制直径为90mm的圆。

16退出【草图设计】模式，单击【拉伸】图标将一步的草图拉伸6mm，注意拉伸方向朝向阀主体的方向。

17单击【草图设计】图标，以上一步建立的圆柱体的下表面为草图设计平面，单击【圆】图标绘制直径为80mm的圆。

18退出【草图设计】模式，单击【拉伸】图标，将上一步建立的圆拉伸，在拉伸的类型里单击【直到曲面】，并单击阀主体球的表面为限制面。

19单击【草图】图标，以16步建立的圆柱体的上表面为草图设计平面，单击【圆】图标建立一个圆，圆的直径为65.835mm。

20退出【草图设计】模式，单击【凹槽】图标，以上一步的圆为轮廓，向下拉伸，拉伸类型为【直到曲面】，单击阀主体的内表面为限制面。

21单击【草图】图标，以yz平面为草图设计平面，单击【投影元素】图标，【圆】图标和【直线】图标绘制图形，单击【草图工具】中的【构造、标准元素】图标为辅助元素设为构造元素，并单击【约束】图标对元素进行尺寸设置和定位。

22退出【草图设计】模式，单击【拉伸】图标将一步建立的草图轮廓拉伸，注意拉伸类型单击为【直到曲面】，将阀体的内表面设为限制面。

23单击【镜像】图标，将一步拉伸的几何体以yz平面为对称平面进行镜像。

24单击【草图设计】图标，以阀体内表面为草图设计平面，单击【圆】图标绘制一个圆，并单击【约束】图标设定圆的直径为40mm。

25退出【草图设计】模式，单击【凹槽】图标，将上面的草图轮廓进行拉伸，拉伸尺寸为10mm。

26单击【倒角】图标，以上一步建立的孔的上边缘进行倒3mm*45度的角。

27单击【草图设计】图标，以左侧法兰的外表面为草图设计平面。

单击【圆】图标绘制图形，大圆的直径为78mm，小园的直径为11mm，并单击草图工具中【构造、标准元素】图标将大圆设为构造元素。

28退出【草图设计】模式，单击【凹槽】图标，将一步的圆轮廓拉伸7mm。

29单击【圆心阵列】图标，将一步得到的凹槽特征绕Y轴进行阵列，生成4个相同的圆孔。

30同样，对另一侧的法兰建立4个孔特征。

31单击【倒角】图标，在阀体的上开口的内边线位置到2mm*45度的角。

32单击【螺纹】图标，将一步倒角位置的内侧面建立螺纹。

33得到标准阀体。

因为其它零部件比较简单在这里就不做详细记录了，图形如下：

第三部分：

装配图：

球阀装配设计

1各个零部件建立完毕后，需要对这些零件进行装配，形成一个完整的球阀，进入装配窗口。

2单击【现有组件】图标，将需要装配的零件添加到装配环境中。

3在装配窗口中，只显示“阀体”，“阀门”两个零件，将其他零件隐藏，并单击【固定组件】将阀体固定。

4单击【相合约束】图标，选择如图所示的阀体的轴线和阀门的轴线。

5单击【联系约束】图标，选择阀体和阀门的两个面。

6显示阀杆零件，单击【相合约束】图标，选择阀杆的轴线和阀门的轴线。

7单击【联系约束】图标，选择阀杆和阀门的两个面。

8显示阀盖，单击【相合约束】图标，选择阀杆的轴线和阀盖的轴线。

9单击【联系约束】图标，选择阀盖和阀杆的两个面。

10显示填料座，单击【相合约束】图标，选择填料座的轴线和阀杆的轴线。

11单击【联系约束】图标，选择填料座和阀盖的两个面。

12显示填料压盖，单击【相合约束】图标，选择填料压盖的轴线和阀杆的轴线。

13单击【联系约束】图标，选择填料压盖和阀盖的两个面。

14显示压盖螺母，单击【相合约束】图标，选择压盖螺母的轴线和阀杆的轴线。

15单击【联系约束】图标，选择压盖螺母和填料压盖的两个面。

16显示手轮，单击【相合约束】图标，选择所示的手轮的轴线和阀杆的轴线。

17单击【联系约束】图标，选择手轮和阀杆的两个面。

18完成整个装配过程。

第四部分：

工程图：

主要工程图如上所示.

第五部分：

学习体会：

我学习CATIA时间只有将近一个学期的时间不是很长，跨度很大，一直很基础，建模搞的还算可以，高级一点的就不行了。

特别是工程制图，我们都直接出3D，然后分析模拟，最后出2D，我以前一直颇为自豪的CAD彻底被淘汰了，从头学起。

经过了这一个学期的学习，我明白了工程制图在CATIA里面是很好用的，特别是对于做设计的人而言，随时保持你的图纸根据方案修改变动，关联性强。

关于运动分析仿真这个在接卸设计产品开发过程中的作用自不必我来渲染，我要说的是，设计就是要不停的完善作品，直到最佳状态，以前我们技术跟不上，做了很多的实验，浪费了大量的物力财力和人力，现在这些都在鼠标之间，很容易的节约着成本。

也许有很多人学习CATIA不讲究完整性，我要说这是不对的思维。

对于有些模块的功能的深入你就会发现，每个模块之间都是紧密联系，而不是简单分割，每个块相当于一本书的章节，都有着独立性和关联性，所以学习是要在不同的模块间切换设计，这样可以帮助你融会贯通这个软件。

我认为设计或产品开发最重要的还是理论知识的扎实和实际经验的总结，CATIA只不过是一个软件，一个工具，他不是设计人员的必备，但是如果想要成为一个好的设计人员，工具会有效的提高产品的开发效力和精细程度，所以希望大家能够学好这个工具，帮助你有效完成工作。

以上是我一个初学者的感受，CATIA给我感触颇深，在以后的日子里我会更加努力地学习它，让它做到真正为自己所用……