catiav5機械設計從入門到精通(進階篇)高清版(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 CATIA V5 機械設計 從入門到精通（進階篇）圖 112 拉伸成形的殼體2．以不同方式拉伸成形實例下面用實例的形式介紹 Pad Definition 對話框中 Type 下拉列表框的各項的用法。Type 下拉列表框如圖 111 所示。圖 113Type 下拉列表框（1）將圖 14 中所示封閉曲線拉反向伸成為一個 20mm 厚的實體，其過程前面已經講過，這里就不再贅述。（2）選中 XY 基準面，單擊 Reference Elements 工具條中的按鈕，自定義基準面。將Plane type 設置為 Offset from plane，并將 Offset 值設為 60mm， Reference 設置為 XY 基準面，如圖 114 所示。圖 114 復制基準面（3）單擊按鈕，生成一個新的基準面。按照同樣的步驟再建立一個基準面，但這次把 Offset 值設為 30mm，如圖 115 所示。CATIA V5 機械設計 從入門到精通（進階篇）圖 115 復制完成的基準面（4）選中基準面 1，切換到 2D 繪圖模式，繪制一圓，半徑為 10mm，圓心在原點；選中基準面 2，切換到 2D 繪圖模式，繪制一以原點為中心的正方形，邊長 40mm.。如圖 116 所示。圖 116 在基準面上繪制圖形（5）將基準面 2 上的正方形反向拉伸 10mm，接下來拉伸基準面 1 上的圓，可以在 PadDefinition 對話框中 Type 下拉列表框中選擇拉伸的方式。Dimension 是由用戶自定義尺寸來決定拉伸長度； Up to next 是以相鄰的幾何形體作為拉伸的界限； Up to last 是以最遠的幾何形體作為拉伸的界限； Up to plane 是以用戶指定的基準面為拉伸界限； Up to surface 是以用戶指定的幾何形體表面作為拉伸界限。這里僅以 Up to surface 列表項為例說明，如圖117 所示。CATIA V5 機械設計 從入門到精通（進階篇）圖 117 使用 Up to surface 拉伸圓柱體鼠標單擊選定第 2 個幾何體的上表面為拉伸界限，此表面就會顯示在 Limit 文本框中。單擊按鈕，改變拉伸方向。這里不改變拉伸方向也可以，這是因為選定的拉伸界限已經確定了拉伸的長度與拉伸方向。單擊按鈕，完成拉伸操作，如圖 118所示。圖 118 拉伸完成的圓柱體3．拉伸成形中的幾個注意點在上文中使用 Catia 的拉伸成形功能建立幾何體時，拉伸體的輪廓線都是封閉曲線，但并不是只有封閉曲線才能執行拉伸成形操作。即使是非封閉曲線，只要它的未封閉部分能被周圍幾何體表面所限制，使得此非封閉曲線與其在幾何表面上的頭影形成封閉曲線，就可以執行拉伸操作，下面舉例說明。（1）在 XY 基準面中建立一圓形，半徑 35mm，并將其拉伸為一個 20mm 厚的圓柱體。單擊 DressUp Features 工具條上的按鈕，對圓柱體抽殼，如圖 119 所示。圖 119 對圓柱體抽殼將抽殼厚度設為 1mm，單擊上表面，將其設為抽殼面。單擊（2）在 YZ 基準面中畫一條過原點的直線，如圖 120 所示。按鈕，完成抽殼。CATIA V5 機械設計 從入門到精通（進階篇）圖 120 繪制直線（3）單擊按鈕返回零件設計的實體模式，以此直線為輪廓線執行拉伸操作。如圖 121所示。圖 121 拉伸操作（4）單擊按鈕，拉伸成形完成，如圖 122 所示。還需要注意的一點，用以拉伸成形的輪廓線，可以是一條曲線，也可以是一組曲線。下面以實例的方式加以說明。圖 122 拉伸成形體（1）在 XY 基準面內繪制一個同心的 6 角形和圓形，尺寸任意，如圖 123 所示。圖 123 繪制 6 角形和圓形組合曲線（2）單擊按鈕，返回零件設計實體模式，對此圖形進行拉伸操作，如圖 124 所示。CATIA V5 機械設計 從入門到精通（進階篇）圖 124 多條曲線組成的輪廓線拉伸成形注意：進行拉伸操作時，6 角形和圓形必須能夠作為一個整體操作，否則就不能得到期望的圖形。可以假設這樣一種情況，先對 6 角形進行了拉伸操作，然后取消操作，再繪制一圓形。此時圓形與 6 角形就不是一個整體了。第2章外形設計和風格造型返回頂部現實中，許多工程零件和實體造型都具有復雜的表面形狀，例如臺手機殼，汽車曲面等等。而 Catia 的構造設計功能無法繪制復雜曲面，這就需要用到 Catia 的另一個至關重要的造型功能——外形設計和風格造型。本章的主要內容分 4 個部分講解。自由風格成形自由風格草圖追蹤器自適應外形設計與優化器數字化外形編輯器 自由風格成形Catia 的自由風格成形功能（FreeStyle）具有非常強大的表面造型與優化功能，其工具條比零件設計（PartDesign）復雜得多。它包括 3 個子產品：FreeStyle Shaper,FreeStyle Optimizer和 FreeStyle Profiler。其中 FreeStyle Shaper 用來設計任意類型的表面元素；FreeStyle Optimizer可以用來創建和修改基于其他元素，例如數據文件的曲線和表面形狀；FreeStyle Profiler 可以直接創建基于輪廓線和曲線組的復雜表面。下面首先分別對 3 個子產品以簡單的實例的形式加以說明，然后給出自由曲面成形的綜合實例。CATIA V5 機械設計 從入門到精通（進階篇）自由風格成形簡單實例自由風格成形功能中 3 個子產品在功能上是相互協調相互補充的，其中最基本的功能是FreeStyle Shaper。1．FreeStyle Shaper（自由風格造型器）Catia 的自由風格造型器可以通過網格和控制點任意改變曲面的形狀，其缺點是難以精確控制曲面形狀，下面以實例的形式說明如何建立一個最基本的曲面。（1）單擊 Start 菜單，從彈出的菜單中選擇 Shape 菜單選項，彈出級聯菜單。從級聯菜單中選擇 FreeStyle 菜單項，進入自由風格成形工作環境，如圖 21 所示。圖 21進入自由曲面成形工作環境（2）單擊 Surface Creation 工具條上的Planar patch 按鈕，然后在繪圖區域單擊鼠標右鍵，從彈出的菜單中選擇 Edit Orders 菜單項，彈出 Orders 對話框。此對話框用來設置控制點的行列數，將控制點行數 U 設為 5，列數設為 4，如圖 22 所示。圖 22設置 Orders 對話框（3）單擊按鈕關閉 Orders 對話框，然后在繪圖區域中任意一點單擊鼠標左鍵，拖動鼠標，于是創建表面的輪廓線出現了。調整表面輪廓線尺寸，達到合適位置后再次單擊鼠標左鍵，生成表面，如圖 23 所示。圖 23調整表面輪廓線尺寸注意：要想精確定義輪廓線尺寸，可以在拖動鼠標調整輪廓線尺寸時單擊CATIA V5 機械設計 從入門到精通（進階篇）鼠標右鍵，從彈出的菜單中選擇 Edit Dimensions 菜單項，彈出 Dimensions 對話框 。在 Dimensions 對話框輸入尺寸，例如 L1＝110mm，L2＝150mm，如圖 24 所示。圖 24（4）生成的表面如圖 25 所示。精確定義輪廓線尺寸圖 25生成表面（5）選中繪制的表面，單擊 Shape Modification 工具條上的Control Points 按鈕，彈出 Control Points 對話框，同時在生成的表面上出現網格與控制點，如圖 26 所示。圖 26Control Points 對話框注意：Control Points 對話框中 Support 選項區域中 6 個按鈕用來設定變形類型，Law 選項區域用來定義選中多點時的變形類型。（6）在繪圖區域中右上角的羅盤上單擊鼠標右鍵，從彈出的菜單中選擇 Make YZ thePrivileged plane 菜單項，如圖 27 所示。CATIA V5 機械設計 從入門到精通（進階篇）圖 27將 YZ 基準面設為操作基準面（7）將鼠標移動到生成表面中間的網格線上，出現上下移動的箭頭。按住鼠標左鍵，鼠標變成手掌形，將網格線向下拖動，如圖 28 所示。圖 28 拖動網格線注意：同樣的操作也適用于控制點。（8）單擊按鈕，完成操作。單擊 Surface Creation 工具條上的按鈕下方的黑色箭頭，從彈出的工具條中選擇4 Points Patch 按鈕，然后依次選中前面繪制曲面的 4個頂點，創建第 2 個表面，如圖 29 所示。圖 29創建第 2 表面注意：當鼠標處出現如圖 29 所示的圓框時表示已經捕捉到該處的頂點。（9）選中創建的第 2 個表面，為了便于分辯，在 Graphic Properties 工具條中將其顏色改變為桃紅色，如圖 210 所示。CATIA V5 機械設計 從入門到精通（進階篇）710 改變第 2 個表面的顏色（10）將鼠標移動到繪圖區域右上角的羅盤中的紅色方塊處，當鼠標變為十字形時，按住鼠標左鍵將羅盤拖動到新創建的表面上。然后將鼠標移動到水平軸上，當水平軸變成紅色時按住鼠標左鍵，將第 2 表面從第 1 表面上拖離，如圖 211 所示。圖 211 拖動第 2 表面（11）使用同樣的方法將第 2 表面面在 Z 方向向下拖動一段距離，最后所得圖形如圖212 所示。圖 212 將第 2 表面拖動到合適位置注意：通過羅盤來拖動第 2 表面時必須首先選中要拖動的表面，再沿特定軸向拖動羅盤。（12）將鼠標移動到羅盤中的紅色方塊處，當鼠標變為十字形時，按住鼠標左鍵將羅盤拖離第 2 表面，羅盤會回到初始位置。單擊 Surface Creation 工具條上的Freeform BlendSurface 按鈕，彈出 Blend Surface 對話框。然后依次選中第 1 表面和第 2 表面相鄰的兩條邊，如圖 213 所示。CATIA V5 機械設計 從入門到精通（進階篇）圖 213 設置兩個表面相連（13）單擊按鈕，確認操作，所得曲面如圖 214 所示。