CATIAV5機械設(shè)計從入門到精通(進階篇)高清版

CATIAV5機械設(shè)計從入門到精通（進階篇）高清

版

資料內(nèi)容

1、重要講明

2、前言

3、名目

4、第一章零件設(shè)計

5、第二章外形設(shè)計和風格造型

6、第三章裝配設(shè)計

7、第四章工程分析

8、第五章三維造型綜合實例

重要講明:

該材料是中國青年出版社關(guān)于《CATIAV5機械設(shè)計從入門到精

通》（進階篇）的一個宣傳資料，該套書為中國青年出版社關(guān)于

CAD/CAE/CAM系列叢書的一力作。該資料給出了全書的介紹以及

各個章節(jié)部分內(nèi)容，如果您覺得該書適合您，您能夠在各個書店購得

該書。您能夠在網(wǎng)上任意傳播該資料，然而期望您能夠尊重作者的勞

動成果和出版社的版權(quán)，保持該資料的完整性。感謝您的支持。

CATIAV5機械設(shè)計從入門到熟知（進階篇）

一

—

CATIAV55

CATIAV5機械設(shè)計從入門到熟知(進階篇)

前言

返回頂部

1.關(guān)于CATIA

CATIA(Computer-graphicsAidedThree-dimensionalInteractiveApplication)是5

Dassault公司于1975年起開始進展的一套完整的3DCAD/CAM/CAE一體化軟

容涵蓋了產(chǎn)品從概念設(shè)計、工業(yè)設(shè)計、三維建模、分析運算、動態(tài)模擬與仿真、二

成到生產(chǎn)加工成產(chǎn)品的全過程，其中還包括了大量的電纜和管道布線、各種模具，

人機交換等有用模塊。CATIA不但能夠保證企業(yè)內(nèi)部設(shè)計部門之間的協(xié)同設(shè)計功

能夠提供企業(yè)整個集成的設(shè)計流程和端對端的解決方案。CATIA大量用于航空航

及摩托車行業(yè)、機械、電子、家電與3c產(chǎn)業(yè)、NC加工等各方面。

由于其功能強大而完美，CATIA差不多幾乎成為三維CAD/CAM領(lǐng)域的一面旗中

遵從的標準，專門是在航空航天、汽車及摩托車領(lǐng)域，CATIA一直居于統(tǒng)治地位

幻影2000系列斗爭機確實是使用CATIA進行設(shè)計的一個典范，而波音777客才

完成無圖紙設(shè)計，更造就了CAD領(lǐng)域內(nèi)的一個神話。另外CATIA還用來制造3

伊萊克斯電冰箱和洗衣機、3M公司的粘合劑和利爾轎車的內(nèi)飾，還有ABB公

司制造的火車和通用動力公司建筑的核潛艇。索尼公司利用Catia軟件完成了

1700萬件零件的制造。全世界半數(shù)左右的汽車制造商也用這套軟件。在國內(nèi)，

幾乎所有的航空工廠、半數(shù)以上的汽車廠商都在使用CATIA,哈爾濱飛機制造

公司用CATIA來設(shè)計EC120直升機，從造型到數(shù)控程編，實現(xiàn)超精加工。

Dassault公司與MSC公司的強強合作，加大了其CAE模塊，同時進展出基于

的MSC.visualNastranV5i有限元分析軟件。CATIA差不多逐步成為國內(nèi)外大學(xué)I

學(xué)生必修的專業(yè)課，也成為工程技術(shù)人員必備的技能。

2.CATIAV5

IBM/Dassault一貫對開發(fā)專門重視，CATIA的新產(chǎn)品的開發(fā)專門的迅速。目前的

覆蓋了產(chǎn)品開發(fā)的整個周期，同時一直保持著其技術(shù)領(lǐng)先的優(yōu)勢。開始之初，受土

的限制，CATIAV4版本是工作站版本，運行在UNIX系統(tǒng)下面，隨著運算機硬

展，CATIA推出了運行在個人運算機(PC)上的版本CATIAV5。CATIAV5不但.

本的強大功能，還增加了許多新的特性。CATIAV5基于Windows的操作界面專

得復(fù)雜的設(shè)計工作變得簡單，枯燥的工作變得愉快。

CATIAV5包含的模塊有(以P3版本為例)：基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)模塊，機械設(shè)計模塊，曲

模塊，分析模塊，AEC工廠模塊，NC加工模塊，數(shù)字模型模塊，設(shè)備和系統(tǒng)模

序和加工模塊，人機工程設(shè)計和分析模塊等，各個模塊都具有強大的功能。在機力

中，有專門的航空鍍金件設(shè)計模塊；強大的曲面造型能力是CATIA尤為值得稱il

該模塊中有專門針對汽車設(shè)計的模塊。機械制造者30年來一直妄圖著在運算機一

的全套操作，即從設(shè)計人員在機械設(shè)計中的第一筆點畫，到產(chǎn)品生產(chǎn)和廠房布置4

CATIA真正做到了這一點。

3.本書特色

CATIA軟件可謂博大精深，要在一本書中對各個模塊都進行講述是不可能的。本

CATIAV5機械設(shè)計從入門到熟知(進階篇)

述CATIA中與機械設(shè)計有關(guān)的內(nèi)容，要緊講述基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、機械設(shè)計、曲面造型禾

另外對如何配置設(shè)計環(huán)境也進行了詳細講述。本書采納軟件剖析和實例制作相結(jié)4

行講述，使得讀者在學(xué)習(xí)的過程中既能通過實例對工具的功能有具體形象的認識,

個設(shè)計工具有全面深入的了解。不管是初學(xué)者依舊有一定使用體會的讀者，都能/

到裨益。

4.本書內(nèi)容及如何使用本書

本套書分為上下兩冊，上冊對CATIAV5的機械設(shè)計的工作環(huán)境和各個設(shè)計工具

進行了詳細剖析，使得讀者對CATIAV5機械設(shè)計部分的整體和局部功能都有一

細的了解。只有對軟件的全局進行了把握，才能在設(shè)計產(chǎn)品時做到胸有成竹，清日

品的哪個部分該在軟件的哪個模塊中去實現(xiàn)；只有對每個工具的功能有了詳細和學(xué)

之后，才能快捷高效地開展具體的設(shè)計工作。下冊要緊介紹實例制作，引導(dǎo)讀者力

應(yīng)用各個工具進行機械設(shè)計和分析。由于有些專業(yè)術(shù)語目前還沒有一個統(tǒng)一的中3

了準確起見，把相應(yīng)的英文名稱也一起給出。

下冊書的具體章節(jié)安排如下：

第1章：機構(gòu)設(shè)計(MechanicalDesign)實例。本章中通過簡單的例子使讀者能夠授

握CATIA的實體造型方法和實體造型中所需注意的事項、工程圖的生成、3維相

化設(shè)計方法、板金設(shè)計方法、焊接設(shè)計方法、模具設(shè)計方法、公差和標注治理以2

的修復(fù)功能等等。此外綜合實例部分則介紹了如何綜合各種實體造型方法來實現(xiàn)-

品的工業(yè)設(shè)計和三維建模。

第2章：外形設(shè)計(Shape)實例。本章中通過簡單的例子講解了CATIAV5外形:

者又稱為曲面造型)方法。CATIAV5的曲面造型部分功能十分強大，能夠快速、

確的建立各種復(fù)雜曲面，同時能夠方便的在曲面造型功能和實體造型功能之間進彳

CATIAV5的曲面造型部分包含了4個相對獨立的模塊：自由風格成形、自由風

器、自習(xí)慣外形設(shè)計與優(yōu)化器和數(shù)字化外形編輯器。其中數(shù)字化外形編輯器能夠出

據(jù)文件接口，通過逆向工程，方便的重建實際產(chǎn)品的外形曲面。

第3章：裝配設(shè)計(AssemblyDesign)實例。本章綜合使用機構(gòu)設(shè)計、外形設(shè)計和

計方法，通過綜合實例來實現(xiàn)CATIA的裝配。裝配是基于已有的零件，而機械％

設(shè)計是生成零件的途徑，因此盡管裝配設(shè)計屬于機械設(shè)計部分，然而在本書中將寸

一章。另外要注意的是，目前比較通用的自頂向下(Top-Down)設(shè)計方法，是5

的裝配關(guān)系，再去具體設(shè)計各個零件。這是屬于設(shè)計思路的咨詢題，不在本書的討，

第4章：工程分析與仿真實例。本章中通過簡單的例子介紹了CATIA的各個分

以及有限元網(wǎng)格劃分功能。此外綜合實例部分則對一些實際產(chǎn)品的進行了應(yīng)力分才

析。

第5章：三維造型綜合實例。本章中通過設(shè)計一輛自行車來向讀者演示如何樣使

來進行一個完整產(chǎn)品的三維造型設(shè)計，在讓讀者進一步熟悉部件設(shè)計、曲面造型彳

環(huán)境中各個工具的同時，讓讀者體會到參數(shù)化設(shè)計的優(yōu)勢以及如何樣靈活使用參堂

關(guān)于初學(xué)者，建議第一從下冊書簡單的實例制作開始學(xué)習(xí)，在實例制作過程中，力

有關(guān)工具的設(shè)置不懂得，能夠查閱上冊書中有關(guān)內(nèi)容。在對CATIA有了一定的了

再系統(tǒng)學(xué)習(xí)上冊內(nèi)容，使得自己對CATIA的把握有一個全面的提升。所以，同在

件一樣，在熟悉了各個工具的功能之后，需要讀者持續(xù)地實踐，只有通過實戰(zhàn)，力

升自己的設(shè)計體會。

另外在本書的編寫過程中，MSC公司的周林輝經(jīng)理和趙志英工程師提供了關(guān)心和

CATIA軟件博大精深，涉及到機械設(shè)計、電子產(chǎn)品設(shè)計、工廠布局等等方方面面

CATIAV5機械設(shè)計從入門到熟知（進階篇）

于時刻倉促，本書難免有疏漏之處，還望讀者不吝指正。

編者

2004年1月

名目

返回頂部

第1章機構(gòu)設(shè)計......................

1.1零件設(shè)計......................

1.1.11.1.4

1.1.21.1.4

1.1.31.1.5

1.1.6拉伸成形實例..................................

旋轉(zhuǎn)成形實例......................錯誤！未方

打孔與開槽成形實例................錯誤！未方

切面掃描成形實例..................錯誤！未方

層疊成形實例......................錯誤！未方

利用布爾運算生成圖形的實例........錯誤！未方

零件設(shè)計綜合實例..................錯誤！未方

1.2設(shè)計表與工程圖.............................錯誤！未

1.2.1設(shè)計表的建立與使用................錯誤！未方

1.2.2建立工程圖........................錯誤！未方

1.3使用StructureDesign創(chuàng)建結(jié)構(gòu)...............錯誤！未

1.4使用SheetMetalDesign繪制機箱電源外殼......錯誤！

1.5簽。

1.6使用MoldToolingDesign設(shè)計模具...........錯誤！7

1.7使用WeldDesign進行焊接組裝................錯誤！7

1.8FunctionalTolerancing&Annotations標注......錯誤！夕

1.9使用HealingAssistant修補曲面................錯誤！?

第2章本章小結(jié)..................................錯誤！未方

2.1外形設(shè)計和風格造型.................................

自由風格成形.......................................

2.1.1自由風格成形簡單實例...........................

2.1.2自由曲面成形綜合實例.................錯誤！未方

2.2自由風格草圖追蹤器.........................錯誤！未

2.3自習(xí)慣外形設(shè)計與優(yōu)化器.....................錯誤！未

2.3.1使用自習(xí)慣外形設(shè)計與優(yōu)化器的簡單實例.…錯誤！未方

2.3.2自習(xí)慣曲面設(shè)計與優(yōu)化綜合實例.........錯誤！未方

2.4數(shù)字化外形編輯器...........................錯誤！未

2.5本章小節(jié)...................................錯誤！未

第3章裝配設(shè)計...........................................

CATIAV5機械設(shè)計從入門到熟知（進階篇）

3.1簡單連接件組裝.............................

3.2引擎的組裝范例.............................

3.2.1引擎的組裝.............................

3.2.2引擎的運動模擬........................

3.3CPU風扇組裝范例..........................

3.3.1零件的繪制.............................

3.3.2組裝過程...............................

3.4本章小節(jié)....................................

第4章工程分析....................................

4.1工程分析的簡單實例.........................

4.1.1應(yīng)結(jié)構(gòu)分析模塊簡單實例................

4.1.2高級網(wǎng)格劃分工具模塊簡單實例.........

4.1.3裝配變形公差分析......................

4.2工程分析的綜合實例.........................

4.2.1門把應(yīng)力分析...........................

4.2.2CPU風扇散熱片一底座組合件的自由模態(tài)分析方法.........37

4.3本章小節(jié)....................................

第5章三維造型綜合實例...........................

5.1零件設(shè)計....................................

5.1.1車輪的制作.............................

5.1.2腳踏的制作.............................

5.1.3車座的制作.............................

5.1.4支架的制作.............................

5.2裝配設(shè)計....

5.2.1組件定位

5.2.2參數(shù)關(guān)聯(lián)

5.3本章小結(jié)....

第1章機構(gòu)設(shè)計

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機構(gòu)設(shè)計部分是Catia工程建模的基礎(chǔ)。使用機構(gòu)設(shè)計功能以及后面將要講述的E

能，Catia幾乎能夠繪制出任意復(fù)雜的3D形體，同時能夠方便的建立零件庫和經(jīng)

另外，Catia還能對繪制的零件進行模擬裝配，及時的把咨詢題排除于設(shè)計時期。

本章的內(nèi)容要緊可分為3個部分。

零件設(shè)計

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設(shè)計表與工程圖

機構(gòu)設(shè)計的其他功能

1.1零件設(shè)計

在Catia中，零件成形的方式專門多，對同一個零件能夠使用不同的成形方式來2

形方式能夠分為下面幾類。

拉伸成形實例

旋轉(zhuǎn)成形實例

打孔與開槽成形實例

切面掃描成形實例

層疊成形實例

利用布爾運算生成圖形的實例

零件設(shè)計綜合實例

下面就上述幾類成形方式，分別以實例加以講明，在本節(jié)最后還會給出2個綜合

習(xí)題，以便讀者能夠及時復(fù)習(xí)與鞏固所學(xué)內(nèi)容，為以后學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。

1.1.1拉伸成形實例

拉伸成形的原理確實是將草圖模式下繪制的封閉的幾何曲線在第3維坐標方向上

成3D形體。

1.簡單拉伸成形實例

Catia承諾用戶定義拉伸的形式和拉伸的方向。下面用簡單的例子來講明如何使用

伸成形功能，以及拉伸成形對話框中的各項功能。

(1)單擊(Standard)工具條上的按鈕，打開New對話框。從對話框中W

表項，

單擊按鈕，進入零件設(shè)計工作環(huán)境。

(2)單擊零件名目樹中的xyplane或者單擊零件設(shè)計實體模式下屏幕中央基準i

的XY平面，選中XY基準面。然后單擊SketcherToolbar工具按鈕，進入

條中的

模式。在草圖模式下使用Profile工具條上的按鈕，繪制一簡單的封閉曲線

由讀者任意確定，如圖1-1所示。

圖1-1

繪制任意封閉曲線

0

CATIAV5機械設(shè)計從入門到熟知(進階篇)

注意：單擊按鈕繪制曲線時，會顯現(xiàn)如下3個按鈕，以

式

的曲線繪制。

：繪制直線。

：通過指定1點以及要與已有曲線相切的限制來繪制圓。

：指定3點來繪制圓。

(3)接下來使用約束來定義直線與圓弧相切。按住Ctrl鍵，依次選中圓弧和與二

線，然后單擊Constraint工具條上的按鈕，在彈出的ConstraintDefinitio

Tangency復(fù)選框，如圖1-2所示。選中

圖1-2

設(shè)置相切

注意：ConstraintDefinition對話框中的其他選項的含義，將在后面的約束

總結(jié)部分詳細講明。

(4)使用同樣的方法設(shè)定另外兩處相切，繪制完成的圖形如圖1-3所示。

圖1-3繪制封閉曲線

：圖中連接點貨的短平行線表示直線與圓弧相切。

0

O(5)單擊按鈕，返回零件設(shè)計的實體模式，并選中該曲線，如圖

LonstraMUDefMlon

□J

□Rx

口

Le□Corcdrm

，

口

□再口

-T-sroeflcy

口

□-口%dii”

口-riiI<

口

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口

ri'Awbwl

口W『EfIi

1厘既二;I

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圖1-4零件設(shè)計的實體模式中的封閉曲線

(6)單擊按鈕，彈出PadDefinition對話框，如圖1-5所示。

圖1-5

在PadDefinition對話框中設(shè)置拉伸長度

能夠在此對話框中設(shè)置拉伸的Length,在本例中設(shè)置為40mmo單擊按鈕，

形體繪制完成了，如圖1-6所示。

史

(7)在繪制完成的曦5=^國懿E雙擊鼠標左鍵，PadDefinition對話框又會彈出。

按鈕，拉伸方向反向，如圖1-7所示。

ReverseDirecton|

CATIAV5機械設(shè)計從入門到熟知（進階篇）

圖1-7反向拉伸

選中復(fù)選框，將會以拉伸面作為對稱面，對3D形體進行

單擊

按鈕，能夠?qū)adDefinition對話框展開，從而設(shè)置更多參數(shù)，如I31-8所示。

圖1-8

展開PadDefinition對話框

在此對話框中能夠設(shè)定以封閉曲線所在平面為中心，向兩個方向的拉伸長度。還育

曲線延給定方向拉伸。在如圖1-4所示界面中，作一條直線。直線位于YZ基準

1-9所示。

圖1-9

作拉伸參考線

」Hrrorede>tertj

IMore?I

箕煞上圖中前為YZ基準面內(nèi)的視圖,后為3D繪圖狀態(tài)下的視圖。

P.?dD?rm<ion

RrstLint-5?cniUrri一

Type:[cirrenotr

Typs:Dinension

選中封閉曲線，單卻時歸匚按軸『在將廠Rg所示的對話框中清復(fù)選框.

一!*8弧<|

-jZcEidtoprofie

___Iadsens：|hJC，GfikttS

將繪制的直線作為Reference,單而“1改鈕,便生成了以封閉曲線為底可

口Mrroredextort

同時正向拉伸所得實題曲線條的形式表I現(xiàn)出來，或u圖1-10所示。

□,-rtr-l□I-C-1--;

[。OK]-Caned]Pr“（》x]

口Ncrrraltoprofile

QOK

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圖1-10斜向拉伸

選中封閉曲線，單擊按鈕，在圖1-8所示的對話復(fù)選框，激活

框中選中

選項區(qū)域，設(shè)置參數(shù)Thickness1和Thickness2,如圖1-11所示。

圖1-11拉伸殼體

注意：Thicknessl和Thickness2定義的延展方向使用如下方式定義：

輪廓線（Profile）和拉伸方向確定延展的初始參照面，延（Profile）逆時針方

向走，Thicknessl定義的延展方向在左邊，Thickness!定義的延展方向在右邊。

單擊體，如圖1-12所示。

覬」Thick

0CK]

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圖1-12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PadDefinition對話框中Type下拉列表框的各項的用法。

列表框如圖1-11所示。

圖1-13Type下拉列表框

(1)將圖1-4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

那個地點就不再贅述。

(2)選中XY基準面，單擊ReferenceElements工具條中按鈕，自定義基*

的

Planetype設(shè)置為Offsetfromplane,并將Offset值設(shè)為60mm,Reference設(shè)

基準

面，如圖1-14所示。

圖1-14復(fù)制基

(3)單擊9o按照同樣的步驟再建

這次把Offset值設(shè)為30mm,如圖1-15所示。

|Dimenson三］

iDinerfibn

Uptonext

UptoIsst

Uptoplane

Uptosurfas

PlaneDefinition工|兇

Fianelype;jOHswtFrcmplow

Reference;|yy口行

CH奴：pOnm

Rev8rsec工門1

□RepcctMtw"

?FyI?Serf]

。OK

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圖1-15復(fù)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10m

m,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.o如圖1-16所示。

7的唯面1

^雁而2

圖1-16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，能夠在Pad

Definition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.

決定拉伸長度；next豫我相鄰超幾何形體作忖拉伸的界限;

-----

Th1皿孑

Uptolast是以最遠ut「__

何形體作為拉伸j的界限；Uptoplane是以用叫旨員的基準面為拉伸

1Nt?

界限；Uptosurfai

以用戶指定的幾何形體表面作為拉伸界限。那公地點|攵以Uptosurfa

ce列表項為例講明,如圖

1-17所示。

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圖1-17使用Uptosurface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

按鈕，改變拉伸方向。那個地點不改變拉伸方向也能夠，這是因為選定的拉伸

界限差不多確定了拉伸的長度與拉伸方向。單擊按鈕，完成拉伸操作，1

所示。

圖1-18拉伸完成的圓柱體

ReverseDirecton]

3.亞神成形中的幾個注意點

在上文中使用拉伸體的輪廓線差不多上封j：

并不

是只有封閉曲線才能執(zhí)行拉伸好操作.圖使是非封閉曲線，只要它的未封閉部分

幾何體表面所限制閑曲以!「表面上的頭影形成封閉曲線，定

拉伸操作，下面舉O

(1)在XY基準面中-建揖工圓生,半攣三5111W,并將其拉伸為一個20mm厚的

擊Dress-Up對圓柱體抽殼，如圖1-19所示

O-I

圖1-19對圓柱體抽殼

將抽殼厚度設(shè)為1mm1牽擊上表面，將其設(shè)金抽殼面。單擊

按鈕，完成木

(2)在YZ基準面圖1-20所示。

CATIAV5機械設(shè)計從入門到熟知(進階篇)

圖1-20繪制直線

(3)單擊按鈕返回零件設(shè)計的實體模式，以此直線為輪廓線執(zhí)行

如圖1-21

所示。

圖1-21拉伸操作

(4)單擊按鈕，拉伸成形完成，如圖1-22所示。

還需要注意的一點，用以拉伸成形的輪廓線，能夠是一條曲線，也能夠是一組曲Z

實例的方式加以講明。

圖1-22拉伸成形體

(1)在XY基準面內(nèi)繪制一個同心的6角形和圓形，尺寸任意，如圖1-23所;

th

（2）單支按鈕，返回零件設(shè)計實體模式，對此圖形進行拉伸操作

4所示。

山

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圖1-24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。能夠假設(shè)如此一種情形，先對6角形進行了拉伸操作,

后取消操作，再繪制一圓形。現(xiàn)在圓形與6角形就不是一個整體了。

第2章外形設(shè)計和風格造型

返回頂部

現(xiàn)實中，許多工程零件和實體造型都具有復(fù)雜的表面形狀，例如臺手機殼，汽車d

等。而Catia的構(gòu)造設(shè)計功能無法繪制復(fù)雜曲面，這就需要用到Catia的另一個:

造型功能一一外形設(shè)計和風格造型。本章的要緊內(nèi)容分4個部分講解。

自由風格成形

自由風格草圖追蹤器

自習(xí)慣外形設(shè)計與優(yōu)化器

數(shù)字化外形編輯器

2.1自由風格成形

Catia的自由風格成形功能(FreeStyle)具有專門強大的表面造型與優(yōu)化功能，其

條比零件設(shè)計（PartDesign）復(fù)雜得多。它包括3個子產(chǎn)品：FreeStyleShaper,Fre

mizer

和FreeStyle其中Fi%eS^SShaper鹿K埠計任意類型的表面元素；Fre（

ooooo

mizer國

能夠用來創(chuàng)建和修改基于其他元素,例加教ite文件曲線和表面形狀；FreeStyle]

以直截了當創(chuàng)建基于輪廓線和曲線組的復(fù)雜表面電面第一分別對3個子產(chǎn)品以

的形

式加以講明，然后給出自由曲面成形的綜合實例。

CATIAV5機械設(shè)計從入門到熟知（進階篇）

2.1.1自由風格成形簡單實例

自由風格成形功能中3個子產(chǎn)品在功能上是相互和諧相互補充的，其中最差不多

FreeStyleShaper0

1.FreeStyleShaper（自由風格造型器）

Catia的自由風格造型器能夠通過網(wǎng)格和操縱點任意改變曲面的形狀，其缺點是難

確操縱曲面形狀，下面以實例的形式講明如何建立一個最差不多的曲面。

（1）單擊Start菜單，從彈出的菜單中選擇Shape菜單選項，彈出級聯(lián)菜單。力

單中選擇FreeStyle菜單項，進入自由風格成形工作環(huán)境，如圖2-1所示。

圖2-1

進入自由曲面成形工作環(huán)境

(2)單擊SurfaceCreation工具條上的Planarpatch按鈕，然后在繪圖

標

右鍵，從彈出的菜單中選擇EditOrders菜單項，彈出Orders對話框。此對話框

制點的行列數(shù)，將操縱點行數(shù)U設(shè)為5,列數(shù)設(shè)為4,如圖2-2所示。

圖2-2設(shè)置Orders對話框

(3)單擊按鈕關(guān)閉Orders對話框，然后在繪圖區(qū)域中任意

標左鍵，

拖動鼠標，因此創(chuàng)建表面的輪廓線顯現(xiàn)了。調(diào)整表面輪廓線尺寸，達到合適位置方

鼠標左鍵，生成表面，如圖2-3所示。

圖2-3

^r^ructure

Dew：

A￡CMant

&CHarOKXurvw

jBfCfJtiPmtrqcn

Mnr?upA^naotK*<UaA

y.

調(diào)整表面輪廓線尺寸

IOrder、*i

注意：要想精確定義輪廓線尺寸門船在拖動鼠標調(diào)整輪廓線尺寸時單擊

Ow]

Case]

L2=151&44(nm

Ll=lll璃

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鼠標右鍵，從彈出的菜單中選擇EditDimensions菜單項，彈出Dimensions對話

在Dimensions對話框輸入尺寸，例如Ll=nOmm,L2=150mm,如圖2-4所力

圖2-4精確定義輪廓線尺寸

(4)生成的表面如圖2-5所示。

圖2-5

生成表面

(5)選中繪制的表面，單擊ShapeModification工具條上的ControlPoints

出ControlPoints對話框，同時在生成的表面上顯現(xiàn)網(wǎng)格與操縱點，如圖2-6所

圖2-6

Points對話框

注意：ControlPoints對話框中Support選項區(qū)域中6個按鈕用來設(shè)定變形

類型，Law選項「推田亦密▽汝山攵占桔場赤-生刑.

從彈出的菜單中選擇MakeY

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圖2-7將YZ基準面設(shè)為操作基準面

(7)將鼠標移動到生成表面中間的網(wǎng)格線上，顯現(xiàn)上下移動的箭頭。按住鼠標左

鼠標變成手掌形，將網(wǎng)格線向下拖動，如圖2-8所示。

圖2-8拖動網(wǎng)格線

注意：同樣的操作也適用于操縱點。

(8)單擊按鈕，完成操作。單擊SurfaceCrea按鈕下:

tion工具條上的

黑色箭頭，從彈出的工具條中選擇4PointsPatch按鈕，然后依次選中前

的4

個頂點，創(chuàng)建第2個表面，如圖2-9所示。

圖2-9

VMM

創(chuàng)建第2表面

注意：當鼠標處顯現(xiàn)所示的部^■:差不多捕捉到該處的頂點。

Free

:

(9)選中創(chuàng)建的第2個表面,j在GraphicProperties工具條中求

改變?yōu)樘壹t色，如向

|2-10所示。|

A

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7-10改變第2個表面的顏色

(10)將鼠標移動到繪圖區(qū)域右上角的羅盤中的紅色方塊處，當鼠標變?yōu)槭中稳?

住鼠標左鍵將羅盤拖動到新創(chuàng)建的表面上。然后將鼠標移動到水平軸上，當水平車

時按住鼠標左鍵，將第2表面從第1表面上拖離，如圖2-11所示。

圖2-11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3

2-12所示。

圖2-12將第2表面拖動到合適位置

注意：通過羅盤來拖動第2表面時必須第一選中要拖動的表面，再沿特定

軸向拖動羅盤。

(12)將鼠標移動到御紅色方塊處,按住鼠標左鍵小

可初始位置。單aceCreation工具Freeform]

條上的

Surface按鈕，彈出BlendSurface對話框。然后依次選中第1表面和第2表面

邊,

如圖2-13所示。

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圖2-13設(shè)置兩個表面相連

(13)單擊按鈕，確認操作，所得曲面如圖2-14所示。

圖2-14連接完成的曲面

(14)按住Ctrl鍵，依次選中3個表面，然后單擊ShapeModification工具條一

GlobalDeformation按鈕，彈出GlobalDeformation對話框。在此對話框中Type

中

有兩個按鈕，默認按鈕是第1個Intermediatesurfaceuse按鈕，使用中面

變形，

如圖2-15所示。

圖2-15定義整體變形方式

(15)單擊GlobalDeformation對話框中

按鈕，彈出ControPoi對話框，同HgTg]U工

時在中面上顯示出與操縱■顛索!曲面變形，所得曲面如圖2-16月

hew：

”.wihve??t

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IOEpert'

。OK

圖2-16通過操縱點

口5

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（16）在ControlPoints對話框中單擊按鈕，完成操作。再次單

Modification工具條上的GlobalDeformation按鈕，彈出GlobalDefon

框。在對

話框Type選項區(qū)域中選擇Axisuse按鈕，然后按鈕，在曲面中央?

單擊

個綠色的點。將鼠標移動到綠點上，顯現(xiàn)十字箭頭，如圖2-17所示。

圖2-17使用坐標方法變形

（17）在綠點處按住鼠標左鍵，能夠鼠標變?yōu)槭终菩危軌蜓厝我夥较蛲蟿邮髽?

也隨之移動。將曲面移動到合適位置后單擊按鈕，完成操作。

(18)選中第1表面的一條邊，然后單擊SurfaceCreation工具條ExtrudeS

上的

按鈕，彈出ExtrudeSurface對話框，將延伸長度設(shè)為60mmo在Direction選項

個

按鈕，用來定義延伸方向。默認的是第1個按鈕Normaltothecurve,其定，

伸

方向與曲線所確定的平面垂直，如圖2-18所示。

圖2-18延伸生成曲面

(19)單擊按鈕完成操作。按住Ctrl鍵依次選中4個曲面,

Surface

Creation工具條上的

按鈕，在彈出的ExtrudeSurface對話框中Direc

域單擊

Compassdirection技鈕，