CATIA經(jīng)典清華教程4

1、第4章零件的三維建模,4.1 概述 4.2 基于草圖建立特征 4.3 特征編輯 4.4 形體的變換 4.5 形體與曲面有關(guān)的操作 4.6 形體的邏輯運算 4.7 添加材質(zhì) 4.8 三維建模實例 習(xí)題,4.1 概述 1. 實體造型的兩種模式 第一種模式是以立方體，圓柱體，球體，錐體和環(huán)狀體等為基本體素，通過交、并、差等集合運算，生成更為復(fù)雜形體。 第二種模式是以草圖為基礎(chǔ)，建立基本的特征，以修飾特征方式創(chuàng)建形體。 兩種模式生成的形體都具有完整的幾何信息，是真實而唯一的三維實體。CATIA側(cè)重第二種模式。 第三章介紹了在草圖設(shè)計設(shè)計模塊創(chuàng)建輪廓線的方法，本章介紹如何利用草圖設(shè)計設(shè)計模塊創(chuàng)建的輪廓線

2、創(chuàng)建三維的特征以及進(jìn)一步利用特征構(gòu)造零件模型。,2. 進(jìn)入零件三維建模模塊的三種途徑 （1）選擇菜單【Start】【Mechanical Design】【Part Design】，即可進(jìn)入零件三維建模模塊。 （2）選擇菜單【File】【New】，彈出圖4-1所示建立新文件對話框，選擇Part，即可進(jìn)入零件三維建模模塊。 圖4-1建立新文件對話框,（3）從Workbench工作臺上選擇Part Design圖標(biāo) ，即可進(jìn)入零件三維建模模塊。 圖-2從Workbench工作臺進(jìn)入零件設(shè)計模塊,4.2 基于草圖建立特征 這些特征是草繪曲線或曲線曲面模塊中生成的平面曲線為基礎(chǔ)的特征。它們有的是產(chǎn)生形體

3、，例如拉伸Pad,旋轉(zhuǎn)Shaft等，有的是從已有的形體中去除一部分形體，如挖槽Pocket，旋轉(zhuǎn)槽Groove等。 4.2.1 拉伸 該功能是將一個閉合的平面曲線沿著一個方向或同時沿相反的兩個方向拉伸（Pad）而形成的形體，它是最常用的一個命令，也是最基本的生成形體的方法。 在草圖設(shè)計模塊繪制了閉合的平面曲線，例如圖4-3所示的白色曲線，單擊該圖標(biāo)，彈出圖4-4所示拉伸定義對話框。,圖4-3拉伸形體 圖4-4局部的拉伸定義對話框 一般情況下，圖4-4所示拉伸定義對話框已滿足了使用要求，單擊“More”按鈕，將彈出圖4-5所示的完整的拉伸定義對話框。單擊圖4-5所示對話框的“”,和“Less”按

4、鈕的功能適用于所有的對話框。 圖4-5完整的拉伸定義對話框 該對話框各項含義如下： （1）First Limit欄 第一拉伸界限，其類型type包括Dimension、Up to next、Up to last、Up to plane和Up to surface，詳細(xì)的解釋請參照,圖-8有關(guān)孔深的選項。 光標(biāo)放在綠色LIM1或LIM2字符上時，出現(xiàn)綠色箭頭，按鼠標(biāo)左鍵拖動鼠標(biāo)，可以改變兩界限大小。 （2）Second Limit欄 第二拉伸界限，它的正方向和第一拉伸界限相反，其余含義同F(xiàn)irst Limit。 （3）Profile欄 輪廓線、閉合曲線，可以是sketch，也可以是平面曲線，是在

5、草圖繪制模塊建立的，詳見第3章草圖設(shè)計。若單擊該欄的按鈕 ，將進(jìn)入創(chuàng)建該閉合曲線時的工作環(huán)境。 （4）Mirrored extent切換開關(guān) 若該切換開關(guān)為開，Second Limit 等于First Limit，形體以草圖平面為對稱。 （5）Reverse Direction按鈕 單擊該按鈕，改變拉伸方向為當(dāng)前相反的方向。單擊代表拉伸方向的箭頭，也可以改變拉伸方向。,4.2.2 挖槽 該功能是挖槽（Pocket），挖槽產(chǎn)生的結(jié)果與拉伸相反，是從已有形體上去掉一塊形體，見圖4-6。其對話框與拉伸對話框相同，輸入?yún)?shù)參見拉伸對話框。 圖4-6 挖槽及其對話框,4.2.3 打孔 該功能是打圓孔或螺

6、紋孔。單擊該圖標(biāo)，彈出所示圖4-7所示圓孔定義對話框。該對話框分為Extension、Type和Thread Definition三個選項卡。 圖4-7圓孔定義對話框,1. Extension選項卡（見圖4-7） （1）Blind：盲孔，選此項時Depth為可用狀態(tài)。該下拉列表中的Dimension、Up to Next、Up to Last、Up to Plane和Up to Surface的含義見圖-8。 （2）Diameter：孔直徑； （3）Depth：在界限為Blind時需要輸入此項，為孔的深度； （4）Axis：孔的軸線方向，Reverse改變成相反方向； （5）Positioni

7、ng Sketch：進(jìn)入草圖設(shè)計，確定孔心位置； （6）Bottom：孔底部形狀，包括Flat平底和V-Bottom錐底兩種； （7）Angle：底錐角度。 圖-8有關(guān)孔深的選項,2. Type選項卡（見圖4-9） 通過該選項卡可確定各種式樣孔的參數(shù)，例如圖4-10所示的簡單孔、錐孔、沉孔、和埋頭孔等。 圖4-9 （a）Type選項卡,圖4-9 （b）孔的式樣 3.Thread Definition選項卡 定義鉆孔的直徑、深度和螺紋孔 的螺紋大徑、深度等參數(shù)，見圖 4-10。,圖 4-10,4. 預(yù)定義孔的位置 選擇打孔平面后則產(chǎn)生的孔心和預(yù)選圓弧同心，或者產(chǎn)生兩個相對于兩直線的定位尺寸，用鼠

8、標(biāo)雙擊尺寸可以編輯它們，從而定位了孔中心，見圖4-11。 圖-11 預(yù)定義孔中心位置,4.2.4 旋轉(zhuǎn)體 該功能是將一條閉合的平面曲線繞一條軸線旋轉(zhuǎn)一定角度而形成形體。平面曲線和軸線是在草圖設(shè)計模塊繪制的。繪制軸線的圖標(biāo)為 。如果非閉合曲線的首、尾兩點在軸線或軸線的延長線上，也能生成旋轉(zhuǎn)形體。注意曲線不能自相交或與軸線相交。 單擊圖標(biāo) ，彈出圖4-12所示定義軸的對話框。,圖-12,該對話框各項含義如下： （1）Limits欄 包括兩個旋轉(zhuǎn)角度，其旋轉(zhuǎn)方向是相反的，用來確定旋轉(zhuǎn)的界限； （2）Profile欄 被旋轉(zhuǎn)的輪廓曲線，在草圖設(shè)計模塊創(chuàng)建，若單擊圖標(biāo) ，可進(jìn)入草圖設(shè)計模塊。 （3）Ax

9、is欄 選擇的旋轉(zhuǎn)軸線。,4.2.5 旋轉(zhuǎn)槽 該功能是將一條閉合的平面曲線繞一條軸線旋轉(zhuǎn)一定的角度，其結(jié)果是從當(dāng)前形體減去旋轉(zhuǎn)得到的形體，見圖4-13。其操作過程、參數(shù)的含義與 相同。 圖4-13 旋轉(zhuǎn)槽的定義及其對話框,4.2.6 肋 該功能是將指定的一條平面輪廓線（Profile），沿指定的中心曲線（Center curve）掃描而生成形體。輪廓線是閉合的平面曲線，中心曲線是輪廓線掃描的路徑。如果中心曲線是三維曲線，那么它必須切線連續(xù)，如果中心曲線是平面曲線，則無需切線連續(xù)，如果中心曲線是閉合三維曲線，那么輪廓線必須是閉合的。單擊圖標(biāo) ，彈出圖4-14所示定義肋的對話框。 圖4-14定義肋

10、的對話框,該對話框Profile control項有以下三種選擇： （1）Keep angle：輪廓線所在平面和中心線切線方向的夾角保持不變，見圖4-15（a）。 （2）Pulling direction：輪廓線方向始終保持與指定的方向不變。通過Selection項選擇一條直線，即可確定指定的方向，見圖4-15（b）。 （3）Reference surface：輪廓線平面的法線方向始終和指定的參考曲面夾角大小保持不變。通過Selection項選擇一個表面即可，見圖4-15（c）。 （a） （b） （c） 圖4-15 控制掃描過程中輪廓線的方向,4.2.7 狹槽 該功能是生成狹槽（Slot），狹

11、槽與肋相反，是從已有形體上去掉掃描形體，見圖4-16。它的定義、條件和操作過程與肋相同。 圖4-16 Slot狹槽,4.2.8 加強筋 該功能是在已有的形體的基礎(chǔ)上生成加強筋。加強筋的截面是通過已有的形體的表面和指定的輪廓線線確定的?？蓪⒓訌娊畹慕孛嫜仄浞ň€正、反或雙向拉伸到指定厚度。單擊該圖標(biāo)，彈出圖4-17所示定義加強筋的對話框。 圖4-17 加強筋及其對話框,該對話框的說明如下： （1）Thickness欄 編輯框內(nèi)輸入加強筋厚度；若切換開關(guān)Mirrored extent為開，將雙向拉伸；若單擊Reverse direction按鈕，將改變拉伸為當(dāng)前的反方向。 （2）Depth欄 若單擊

12、Reverse direction按鈕，將在指定的輪廓線的另一側(cè)形成加強筋的截面。 （3）Profile欄 確定加強筋的輪廓線。,4.2.9 放樣 該功能是放樣（Loft），用一組互不交叉的截面曲線和一條指定的或自動確定的脊線（Spine）掃描得到的形體，形體的表面通過這組截面曲線，見圖4-18。如果指定一組導(dǎo)線（Guides），那么形體還將受到導(dǎo)線的控制。可以為截面曲線指定相切支撐面，使放樣形體和支撐面在此截面處相切，還可以在截面曲線上指定閉合點（Closing point），用于控制形體的扭曲狀態(tài)。 圖4-18放樣,單擊圖標(biāo) ，彈出圖4-19所示放樣定義對話框。 圖4-19放樣定義對話框

13、該對話框上部的列表框按選擇順序記錄了一組截面曲線。下部有Guides、Spine、Coupling和Relimitation四個選項卡。,（1）Guides選項卡：輸入各截面曲線的導(dǎo)線。 （2）Spine選項卡：輸入所選的脊線，默認(rèn)的脊線是自動計算的。 （3）Coupling選項卡：控制截面曲線的偶合，有以下四種情況： Ratio：截面通過曲線坐標(biāo)偶合。 Tangency：截面通過曲線的切線不連續(xù)點偶合，如果各個截面的切線不連續(xù)點的數(shù)量不等，則截面不能偶合，必須通過手工修改不連續(xù)點使之相同，才能偶合。 Tangency then curvature：截面通過曲線的曲率不連續(xù)點偶合，如果各個截面

14、的曲率不連續(xù)點的數(shù)量不等，則截面不能偶合，必須通過手工修改不連續(xù)點使之相同，才能偶合。 Vertices：截面通過曲線的頂點偶合，如果各個截面的頂點的數(shù)量不等，則截面不能偶合，必須通過手工修改頂點使之相同，才能偶合。,截面線上的箭頭表示截面線的方向，必須一致；各個截面線上的Closing Point所在位置必須一致，否則放樣結(jié)果會產(chǎn)生扭曲。 （4）Relimitation選項卡：控制放樣的起始界限，見圖4-20。當(dāng)該選項卡的切換開關(guān)為打開狀態(tài)時，放樣的起始界限為起始截面；如果切換開關(guān)為關(guān)閉狀態(tài)，若指定脊線，則按照脊線的端點確定起始界限，否則按照選擇的第一條導(dǎo)線的端點確定起始界限；若脊線和導(dǎo)線均

15、未指定時按照起始截面線確定放樣的起始界限。 圖4-20 確定放樣界限,4.2.10 減去放樣 該功能是從已有形體上去掉放樣形體，與放樣結(jié)果相反，見圖4-21。減去放樣的操作過程、對話框的內(nèi)容及參數(shù)的含義與放樣完全相同。 圖4-21 減去放樣,4.3 特征編輯 4.3.1 倒圓角 該功能是倒圓角。單擊該圖標(biāo)，彈出圖4-22所示定義倒圓角的對話框。 圖4-22定義倒圓角的對話框 該對話框各項的含義如下： （1）Radius編輯框：輸入圓角半徑。,（2）Object(s) to filet：輸入倒圓角的對象，可選擇多個棱邊或面，若選擇了面，面的邊界處將產(chǎn)生圓角。 （3）Propagation：棱邊的

16、連續(xù)性，有Minimal和Tangency兩種選擇。若選擇了Minima，將不考慮與被選棱邊的鄰接邊，即只倒被選棱邊的圓角；若選擇了Tangency，如果被選棱邊的鄰接邊與其相切鄰接，也將被倒圓角。 （4）Edge(s) to keep ：保留倒圓角的棱邊，見圖4-23（a）。,（5）Limiting element選擇倒角的界限，見圖4-23（b）。 （6）Trim ribbons 按鈕用于兩棱邊的倒角面相互交叉時，使倒角面互相剪切，如果不選此項，則倒角面不剪切，見圖4-23（c）。 （a） （b） （c） 圖4-23 倒圓角,4.3.2 變半徑倒圓角 該功能是在同一棱邊上倒出半徑為變化的圓

17、角。單擊該圖標(biāo)，彈出圖4-24所示對話框。 圖4-24 變半徑倒圓角 Variable Edge Fillet及其對話框 該對話框中Radius 、Propagation 、Trim ribbons 、Edge(s),Edge(s) to keep和Limiting element各項與前面倒固定半徑圓角的含義相同。其余各項的含義如下： （1）Edges(s) to filet：輸入倒圓角的棱邊。選中一條棱邊時，棱邊的兩端顯示了兩個點和默認(rèn)的半徑值。 （2）Points：用來選取設(shè)置圓角半徑的位置。首先單擊該輸入框，然后在被選棱邊上單擊某處，在被單擊某處顯示了一個點和默認(rèn)的半徑值。雙擊半徑值，

18、彈出圖4-25所示參數(shù)定義對話框。通過該對話框可以修改半徑的數(shù)值。 圖4-25參數(shù)定義對話框,（2）Viriation ：控制半徑變化的規(guī)律，有Linear和Cubic兩種選擇，Linear選項使圓角角半徑呈線性變化，見圖4-26（a），Cubic選項使圓角角半徑呈立方曲線變化，見圖4-26（b）。 （a） （b） 圖4-26線性變化和立方曲線變化的圓角,4.3.3 生成面-面圓角 該功能是生成面-面圓角。單擊該圖標(biāo)，彈出圖4-27所示面-面圓角定義對話框。輸入圓角半徑，選擇鄰接的兩個面，單擊OK按鈕即可。 圖4-27圓角定義對話框,4.3.4 生成與三面相切的圓角 該功能是生成與三面相切的圓

19、角。單擊該圖標(biāo)，彈出圖4-28所示定義與三面相切圓角的對話框。單擊Faces to fillet域，選擇兩個面，例如，選擇圖4-29（a）所示形體的前后面，單擊Face to remove域，選擇移去的面，例如，選擇圖4-29（b）所示形體的頂面，單擊OK按，結(jié)果見圖4-29（c）。 圖4-28定義與三面相切圓角的對話框,(a) (b) (c) 圖4-29生成與三面相切的圓角,4.3.5 切角 該功能是切角。單擊該圖標(biāo)，彈出圖4-30所示定義切角的對話框。 圖4-30定義切角的對話框 該對話框各項的含義如下： （1）Mode編輯框：切角的模式，有Length1/Angle和Length1/ L

20、ength2兩種模式。若選擇了Length1/Angle模式，,該對話框出現(xiàn)了Length和Angle編輯框；若選擇了Length1/ Length2模式，該對話框出現(xiàn)了Length1和Length2編輯框。 （2）Length1：輸入切角的長度1。 （3）Angle：輸入切角的角度。 （4）Length2：輸入切角的長度2。 （5）Reverse切換開關(guān)：若該開關(guān)為打開狀態(tài)，Length1和 Length2的互換。 其余各項的含義同倒圓角。 圖4-31（b）所示為Length1=8、Angle=45時形體切角后的結(jié)果。 （a） （b） 圖4-31形體切角,4.3.6 拔模 該功能是拔模。為了

21、便于從模具中取出鑄造類的零件，一切零件的側(cè)壁需有一定斜度，即拔模角度。CATIA可以實現(xiàn)等角度和變角度拔模。 1. 等角度拔模 單擊該圖標(biāo)，彈出 圖4-32所示定義拔 模斜度的對話框。 圖4-32定義拔模斜度的對話框,該對話框各項的含義如下： （1）Draft Type：拔模類型，左邊按鈕是簡單拔模，右邊按鈕是變角度拔模。 （2）Angle：拔模角度，即拔模后拔模面與拔模方向的夾角。 （3）Face（s） to draft：選擇拔模（改變斜度）的表面，拔模面呈深紅色顯示。 （4）Selection by neutral face：若打開此切換開關(guān)，通過中性面選擇拔模的表面。 （5）Neutra

22、l Element：中性面，即拔模過程中不變化的實體輪廓曲線，中性面呈藍(lán)色顯示，見圖4-33形體中間的輪廓線。確定了中性面，也就確定了拔模方向。該欄的Propagation選項控制拔模面的選擇，若選擇了None，將逐一個面地選擇；若選擇了Smooth，在中性曲線上與選擇曲面相切連續(xù)的所有曲面全被選中。,（6）Pulling direction：拔模方向，通常CATIA 給出一個默認(rèn)的拔模方向，見圖4-33（a）的箭頭。當(dāng)選擇中性面之后，拔模方向垂直于中性面。 （7）Parting element：分離面，分離面可以是平面，曲面或者是實體表面，拔模面被分離面分成兩部分，分別拔模。該欄有以下三個切

23、換開關(guān)： （8）Parting=Neutral切換開關(guān)：若該切換開關(guān)為打開狀態(tài)，分離面和中性面是同一個面，見圖4-33（b），此時切換開關(guān)Draft both sides為可用狀態(tài)。 （a） （b） （c） 圖4-33 拔模 Draft 對話框及其選項,（9）Draft both sides 切換開關(guān)：若該切換開關(guān)為打開狀態(tài)，拔模成中間大兩端小的形狀，見圖4-33（c）。 （10）Define Parting element切換開關(guān)：當(dāng)Parting=Neutral切換開關(guān)為關(guān)閉狀態(tài)時，打開該切換開關(guān)，可以選擇一個分離面。 圖4-34（a）是拔模前的形體，該形體的拔模角度為6、底面為中性面、側(cè)

24、面為拔模表面，拔模之后的結(jié)果見圖4-34（b）。 圖4-34拔模前后的形體,2. 變角度拔模 單擊Draft Type右邊的按鈕，對話框改變?yōu)樽兘嵌劝文顟B(tài)，見圖4-35。 圖4-35變角度拔模狀態(tài)的對話框,比較這兩個對話框，區(qū)別在后者用“Points”編輯框替換了“Selection by neutral face” 編輯框。說明變角度拔模不能通過中性面選擇拔模的表面。 關(guān)鍵的操作是選擇中性面和拔模面后，與這兩種面臨界的棱邊的兩個端點各出現(xiàn)一個角度值，雙擊此角度值，通過隨后彈出的修改對話框即可修改角度值。 如果要增加角度控制點，首先單 擊Points編輯框，再單擊棱邊，例如 圖4-36所示棱

25、邊的中點，棱邊的點擊 處出現(xiàn)角度值顯示。雙擊角度值，通 過隨后彈出的修改對話框即修改為指 定角度。單擊此角度值為取消此控制 點。單擊OK按鈕即可。 圖4-36 變半徑拔模 Draft,4.3.7 抽殼 該功能是保留實體表面的厚度，挖空實體的內(nèi)部，也可以在實體表面外增加厚度。單擊該圖標(biāo)，彈出圖4-37所示抽殼定義對話框。 圖4-37抽殼定義對話框 該對話框各項的含義如下： （1）Default inside thickness：從形體表面向內(nèi)保留的默認(rèn)厚度，例如輸入10。 （2）Default outside thickness：從形體表面向外增加的默認(rèn)厚度，例如輸入0。,（3）Faces to

26、 remove：選擇要去掉的表面，呈深紅色顯示，默認(rèn)的厚度顯示在該面上，例如選擇圖4-38（a）所示形體的頂面。 （4）Other thickness faces：確定非默認(rèn)厚度的表面，呈藍(lán)色顯示，并出現(xiàn)該面的厚度值，雙擊厚度值可以改變該面的厚度。例如，選擇圖4-38（a）所示形體的右前面，并將厚度值改為2。 單擊OK按鈕，即可得到圖4-38（b）所示形體。 （a） （b） 圖4-38形體抽殼,4.3.8 改變厚度 該功能是增加或減少指定形體表面的厚度。單擊該圖標(biāo)，彈出圖4-39所示厚度定義對話框。 圖4-39厚度定義對話框 該對話框各項的含義如下： （1）Default thickness：

27、輸入默認(rèn)的厚度值，正數(shù)表示增加的厚度，負(fù)數(shù)表示減少的厚度，例如輸入5。 （2）Default thickness faces： 選擇改變默認(rèn)厚度的形體表面，該表面呈紅色顯示，例如選擇圖4-40（a）所示圓柱的頂面。,（3）Other thickness faces：選擇改變非默認(rèn)厚度的形體表面，該表面呈藍(lán)色顯示。例如選擇圖4-40（a）所示底板頂面。雙擊初始值厚度，將其改為-2。 單擊OK按鈕，即可得到圖4-40（b）所示形體。 （a） （b） 圖4-40抽殼Shell對話框及結(jié)果,4.3.9 內(nèi)外螺紋 該功能是在圓柱表面生成外螺紋或在圓孔的表面生成內(nèi)螺紋，但只是將螺紋信息記錄到數(shù)據(jù)庫，三維模

28、型上并不產(chǎn)生螺旋線，而是在二維視圖上 采用了螺紋的規(guī)定畫法。 單擊該圖標(biāo)，彈出圖4-41所示 內(nèi)外螺紋定義對話框。 圖4-41所示內(nèi)外螺紋定義對話框,該對話框各項的含義如下： （1）Lateral Face：圓柱外表面或圓孔內(nèi)表面，例如選擇圖4-42所示圓柱的外表面。 （2）Limit Face：螺紋的起始界限，必須是一個平面，例如選擇圖4-42所示圓柱的頂面。 （3）Reverse Direction按鈕：改變螺紋軸線為當(dāng)前相反的方向。 （4）Type：螺紋的類型，其中Metric Thin Pitch為公制細(xì)牙螺紋、Metric Thick Pitch為公制粗牙螺紋、No Standatd

29、為非標(biāo)準(zhǔn)螺紋，例如選擇Metric Thin Pitch。 （5）Thread Diameter：螺紋的大徑。 （6）Support Diameter：圓柱或圓孔的直徑。 （7）Thread Depth：螺紋的深（高、長）度。 （8）Support height：圓柱或圓孔的高（深、長）度。,（9）Pitch ：螺距。 （10）Right Thread：右旋螺紋。 （11）Left Thread：左旋螺紋。 單擊OK按鈕，結(jié)果見圖4-42。 圖4-42 生成螺紋,4.3.10 拉伸/拔模/倒圓角組合 該功能集成了拉伸、拔模和倒圓角。 操作步驟如下： （1）選擇草圖設(shè)計模塊繪制 的曲線，見圖4-

30、44（a），單 擊圖標(biāo) ，彈出圖4-43所示 對話框。 （2）在First Limit欄的Length 框輸入拉伸該曲線的值，該項 是必選的。 （3）單擊Second Limit欄的 Limit 框，選擇圖4-44（a）形 體的頂面，該項是必選的。 圖4-43,（4）Draft（拔模）和Fillets（倒圓角）是可選項，如不做拔模或倒角，不要打開該欄的切換開關(guān)。 （5）如果打開了Draft欄的切換開關(guān)，需要輸入拔模角度和選擇中性面。中性面為First Limit 和Second Limit兩者之一。 （6）如果打開了Fillets欄的切換開關(guān)，需要按照棱邊的位置輸入圓角半徑。棱邊的位置分為La

31、teral（側(cè)邊）、First Limit（頂邊）和Second Limit（底邊）。 （7）OK按鈕即可，結(jié)果見圖4-43（b）。 （a） （b） 圖4-44生成拉伸、拔模和倒圓角組合特征,4.3.11 挖槽/拔模/倒圓角組合 該功能集成了挖槽、拔模和倒角。單擊該圖標(biāo)，彈出對話框的式樣及各項的含義與圖4-43所示拉伸、拔模和倒圓角集成的對話框基本相同。圖4-45是生成挖槽、拔模和倒圓角組合特征的實例。 圖4-45 生成挖槽、拔模、倒圓角組合組合特征,4.4形體的變換 4.4.1平移 該功能是平移當(dāng)前的形體。單擊該圖標(biāo)，彈出圖4-46所示對話框。該對話框各項的含義如下： （1）Directio

32、n：移動的方向。可以選擇直線或平面確定方向，如果選擇的是平面，平面的法線即為移動方向。 （2）Distance：移動的距離。正數(shù)表示沿給定方向移動，負(fù)數(shù)表示沿給定方向的反方向移動。也可以用光標(biāo)指向移動箭頭，按住鼠標(biāo)左鍵直接拖動形體。 完成操作后。在特征樹上生成相應(yīng)的平移特征。 圖4-46平移形體及其對話框,4.4.2 旋轉(zhuǎn) 該功能是旋轉(zhuǎn)當(dāng)前的形體。單擊該圖標(biāo)，彈出圖4-47所示對話框。該對話框各項的含義如下： （1）Axis：旋轉(zhuǎn)軸。選擇一條直線（包括形體的棱邊或回轉(zhuǎn)體的軸線）。 （2）Angle：旋轉(zhuǎn)角度。正數(shù)表示逆時針旋轉(zhuǎn)，負(fù)數(shù)表示順時針旋轉(zhuǎn)。也可以用光標(biāo)指向旋轉(zhuǎn)箭頭，按住鼠標(biāo)左鍵旋轉(zhuǎn)形體

33、。 完成操作。在特征樹上生成相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)特征。 圖4-47 旋轉(zhuǎn)形體及其對話框,4.4.3 對稱 該功能是將當(dāng)前的形體變換到與指定平面對稱的位置。單擊該圖標(biāo)，彈出圖4-48所示對話框，選擇一個平面，例如選擇特征樹的xy平面，單擊OK按鈕，當(dāng)前形體變換到與指定平面對稱的位置，在特征樹上生成相應(yīng)的對稱特征。 圖4-48對稱旋轉(zhuǎn)形體及其對話框,4.4.4 鏡像 該功能是鏡像與對稱的相同之處是都指定一個鏡像（對稱）平面，不同之處是，經(jīng)過鏡像，鏡像前的形體改變?yōu)橐粋€特征，在鏡像平面另一側(cè)新產(chǎn)生一個與之對稱的特征，但它們都屬于當(dāng)前形體，見圖4-49。另外，鏡像時選擇的對象既可以是當(dāng)前形，也可以者是一些特征的

34、集合。 圖4-49鏡像形體及其對話框,4.4.5 矩形陣列 該功能是將整個形體或者幾個特征復(fù)制為m行n列的矩形陣列。 （a） （b） 圖4-50陣列一個特征 首先預(yù)選需要陣列的特征，例如選取圖4-50所示圓柱特征或在特征樹上選擇該特征，如果不預(yù)選特征，當(dāng)前形體將作為陣列對象。單擊該圖標(biāo)，彈出圖4-51所示對話框。,圖4-51 矩形陣列對話框,對話框各項的含義如下： 1. First Direction（Second Direction）欄 陣列的第一個方向，該欄有以下6項： （1）Parameters：確定該方向參數(shù)的方法，可以選擇Instances & Length（復(fù)制的數(shù)目和總長度）、I

35、nstances & Spacing（復(fù)制的數(shù)目和間距）和Spacing & Length（間距和總長度）例如選擇Instances & Spacing。 （2）Instances：確定該方向復(fù)制的數(shù)目，例如輸入3。 （3）Spacing：確定該方向陣列的間距，例如輸入80。 （4）Length：確定該方向的總長度。 2. Reference Direction欄 該行（列）的方向。該欄有以下2項： （1）Reference elemente：確定該方向的基準(zhǔn)，例如選擇圖4-50（a）所示底板的長邊。 （2）Reverse按鈕：單擊該按鈕，改變?yōu)楫?dāng)前的相反方向。,3. Object to Pa

36、ttern欄 復(fù)制的對象。該欄有以下2項： （1）Object：輸入復(fù)制的對象。 （2） Keep specification：是否保持被陣列特征的Limit界限參數(shù)，假如被陣列特征pad的Limit參數(shù)為“Up to Surface”, 則陣列后pad特征的界限也是“Up to Surface”，見圖4-52。 圖4-52保持拉伸特征的界限,4. Postion of Object in Pattern欄 調(diào)整陣列的位置和方向。該欄有以下3項： （1）Row in Direction 1：被陣列的特征是第一個方向中的第幾項，例如輸入2。 （2）Row in Direction 2：被陣列的特

37、征是第二個方向中的第幾項，例如輸入1。 （3）Rotation angle：陣列的旋轉(zhuǎn)角，例如輸入30。結(jié)果見圖4-53。 圖4-53調(diào)整陣列的位置和方向,4.4.6 圓形陣列 該功能是將當(dāng)前形體或一些特征復(fù)制為m個環(huán)，每環(huán)n個特征的圓形陣列。 （a） （b） 圖4-54圓形陣列一個特征 首先預(yù)選需要陣列的特征，例如選取圖4-54（a）圓形所示的小圓柱或在特征樹上選擇該特征，如果不預(yù)選特征，當(dāng)前形體將作為陣列對象。單擊該圖標(biāo)，彈出圖4-55所示對話框。,圖4-55 圓形陣列對話框,對話框各項的含義如下： 1. Axial Reference選項卡 圍繞軸線方向的參數(shù)，有以下6項： （1）Par

38、ameters：確定圍繞軸線方向參數(shù)的方法，可以選擇Instances & total angle（復(fù)制的數(shù)目和總包角）、Instances & angular spacing（復(fù)制的數(shù)目和角度間隔）和Angular spacing & total angle（角度間隔和總包角）的Complete crown（整個圓周）例如選擇Instances & angular spacing 。 （2）Instances：確定環(huán)形方向復(fù)制的數(shù)目，例如輸入5。 （3）Angular spacing：確定環(huán)形方向相鄰特征的角度間隔，例如輸入72。 （4）Total angle：確定環(huán)形方向的總包角。 （5）

39、Reference element：確定環(huán)形方向的基準(zhǔn)，例如選擇圖4-54（a）所示圓盤的軸線。 （6）Reverse按鈕：單擊該按鈕，改變?yōu)楫?dāng)前的相反方向。,2. Crown Definition選項卡 確定徑向的參數(shù)，見圖4-56，有以下4項： 圖4-56 Crown Definition選項卡 （1）Parameters：確定徑向參數(shù)的方法，可以選擇Circle(s) & thickness spacing（圈數(shù)和徑向?qū)挾龋?、Circle(s) & circle spacing（圈數(shù)和圈之間的間隔）和Circle spacing & tcrown thickness（圈之間的間隔和徑向?qū)?/p>

40、度）。 （2）Circle(s)：確定圈數(shù)，例如輸入2。 （3）Circle spacing：確定圈之間的間隔，例如輸入20。 （4）Crown thickness ：確定徑向?qū)挾取?3. Object to Pattern欄 復(fù)制的對象。該欄有以下2項： （1）Object：輸入復(fù)制的對象。 （2） Keep specification：是否保持被陣列特征的Limit界限參數(shù)，參照矩形陣列。 4. Postion of Object in Pattern欄 調(diào)整陣列的位置和方向。該欄有以下3項： （1）Row in angular：被陣列的特征是環(huán)形方向的第幾項。 （2）Row in rad

41、ial ：被陣列的特征是徑向的第幾項。 （3）Rotation angle：陣列的旋轉(zhuǎn)角。 5. Radial alignment of instance(s)欄：確定在復(fù)制特征時的對齊方式。圖4-57（a）所示Radial alignment of instance(s)切換開關(guān)處于打開狀態(tài)時的圓形陣列，圖4-57（b）所示為該切換開關(guān)處于關(guān)閉時的圓形陣列。,（a） （b） 圖4-57 不同對齊方式下的圓形陣列 4.4.7 自定義陣列 該功能是生成用戶自定義的陣列。用戶陣列與上面兩種陣列的不同之處在于陣列的位置是在草圖設(shè)計模塊確定的。 圖4-58用戶陣列一個特征,圖4-58（a）所示為帶有一

42、個孔的六邊形底板，選取六邊形底板上表面，單擊圖標(biāo) 進(jìn)入草圖設(shè)計模塊。單擊圖標(biāo) ，繪制一些點，見圖4-58（a）。單擊圖標(biāo) ，返回零件建模模塊。單擊圖標(biāo) ，彈出圖4-59所示用戶陣列對話框。 4-59用戶陣列對話框,對話框各項的含義如下： （1）Positions：選擇繪制點的草圖。 （2）Object：被陣列的對象，可以是單個特征，一些特征的組合或整個形體，例如選擇圖4-58（a）的小孔。 （3）Anchor point：用于改變陣列特征相對于草圖點的位置。 （4）Keep specification：是否保持被陣列特征的Limit界限參數(shù)，參照矩形陣列。,4.4.4 比例縮放 該功能可通過基

43、準(zhǔn)面和比例因子縮放形體，在縮放過程中形體只在基準(zhǔn)面的法線方向上縮放。 單擊該圖標(biāo)，彈出圖4-60（b）所示對話。單擊Reference框，輸入基準(zhǔn)面，例如選擇圖4-60（a）所示形體的右側(cè)面。在Ratio框輸入縮放比例，例如1.5，單擊OK按鈕，結(jié)果見圖4-60（a）。 （a） （b） 圖4-60縮放形體,4.5形體與曲面有關(guān)的操作 4.5.1 曲面剪切形體 該功能是用平面、形體表面或曲面剪切（Split）當(dāng)前形體。單擊該圖標(biāo)，彈出圖4-61所示對話框。選擇一個曲面，出現(xiàn)箭頭，箭頭指向是形體的保留部分，點擊箭頭可以改變方向。按OK按鈕結(jié)束操作，見圖4-62。 圖4-61曲面剪裁形體對話框 圖4

44、-62 剪切形體,4.5.2 曲面加厚形體 該功能是為曲面添加厚度，使其成為形體。單擊該圖標(biāo)，彈出圖4-63所示對話框。選擇一個曲面，箭頭所指方向是First Offset （第一個等距面）的方向，可以給出兩個方向的厚度，通過Reverse Direction按鈕可以改變等距方向。按OK按鈕結(jié)束操作，見圖4-64。 圖4-63為曲面添加厚度對話框 圖4-64 為曲面添加厚度,4.5.3 包圍形體 該功能是將封閉曲面和一些開口曲面圍成形體，見圖4-65。 圖4-65 包圍形體,4.5.4 縫合形體 該功能是把曲面和形體結(jié)合在一起，首先計算曲面和形體的相交部位，再去掉一部分形體材料，如果曲面和形體

45、之間有空隙，則彌合這個縫隙。這是縫合（Sew）和剪切的區(qū)別。操作對象是整個形體，只需選擇曲面，出現(xiàn)的箭頭表示保留的形體部分，點擊箭頭可以改變方向，見圖4-66。 圖4-66 縫合形體,4.6形體的邏輯運算 有些形體可以看作是由另一些形體組合而成的。將多個形體組合成一個形體，需要對形體進(jìn)行邏輯運算。 4.6.1 插入新形體 基于草圖建立、修飾特征的方式所創(chuàng)建的只是一個形體，必須再插入新形體才能進(jìn)行形體間的邏輯運算。 例如，當(dāng)前只有一個形體即特征樹的PartBody，見圖4-67（a）。單擊圖標(biāo) ，特征樹上增加了一個節(jié)點Body.2，見圖4-67（b）。繼續(xù)建模，例如進(jìn)入草圖設(shè)計模塊繪制一個圓，返

46、回零件建模模塊拉伸為一個圓柱體，圓柱體即為插入的新形體Body.2，見圖4-67（b）。 同樣的方法和操作過程可以再插入的新形體Body.3。,（a） （b） 圖4-67 插入一個新形體,4.6.2 組合 該功能是將兩個形體組合在一起，形成一個新的形體。 圖4-68組合之前的兩個形體和特征樹 例如，圖4-68是長方體PartBody和圓柱體Body.2。 用該功能將這兩個形體組合在一起的操作步驟是：單擊圖標(biāo),選擇圓柱體或者在特征樹上選擇Body.2，隨后彈出圖4-69 （a）所示組合對話框，單擊OK按鈕即可。從圖4-69（b）所示特征樹上可以看到Body.2已組合到PartBody。 （a）

47、（b） 圖4-69組合之后的兩個形體和特征樹,4.6.3 加 該功能是將兩個形體合并在一起，形成一個新的形體。例如，將圖4-68所示的長方PartBody和圓柱體Body.2合并在一起的操作步驟是：單擊圖標(biāo) ，選擇圓柱體或者在特征樹上選擇Body.2，隨后彈出圖4-70（a）所示添加對話框，單擊OK按鈕即可。從圖4-70（b）所示特征樹上可以看到Body.2已合并到PartBody。 （a） （b） 圖4-70合并之后的兩個形體和特征樹,4.6.4 減 該功能是從當(dāng)前形體減去一些形體。例如，從圖4-68所示的長方PartBody中減去圓柱體Body.2的操作步驟是：單擊圖標(biāo) ，選擇圓柱體或者在

48、特征樹上選擇Body.2，隨后彈出圖4-71（a）所示減去對話框，單擊OK按鈕即可。從圖4-71（b）所示特征樹上可以看到Body.2已合并到PartBody。 （a） （b） 圖4-71 形體減操作,4.6.5 交 該功能是將兩個形體的共有部分，形成一個新的形體。例如求出圖4-68所示的長方PartBody和圓柱體Body.2共有部分的操作步驟是：單擊圖標(biāo) ，選擇圓柱體或者在特征樹上選擇Body.2，隨后彈出圖4-72（a）所示求交對話框，單擊OK按鈕即可。從圖4-72（b）所示特征樹上可以看到Body.2已合并到PartBody。 （a） （b） 圖4-72 上下文菜單實現(xiàn)并操作 以上四種

49、操作過程中，如果按住Crtl鍵，可以選擇多個形體。,4.6.6 合并修剪 該功能是合并修剪。合并修剪具有加和減兩種運算的特點，可以有選擇的保留或去掉所選形體的部分結(jié)構(gòu)，形成一個形體。 （a） （b） 圖4-73合并修剪形體及其對話框 圖4-73（a）所示四條窄板是形體PartBody，四條寬板是形體Body.2。將形體Body.2合并修剪到形體PartBody的操作步驟是：單擊圖標(biāo) ，選擇寬板或者在特征樹上選擇,Body.2，隨后彈出圖4-73（b）所示修剪對話框。對話框的前兩項顯示了當(dāng)前是用PartBody修剪Body.2。第三項用于輸入去掉的Body.2的面，未被選者將保留。第四項用于輸入

50、保留的Body.2的面，未被選者將去掉。如果后兩項均輸入一些表面，第三項的輸入被忽略。 例如單擊對話框的Faces to remove框，選擇形體Body.2的一些表面，被選中的表面呈深紅色顯示，單擊OK按鈕，結(jié)果見圖4-74。 圖4-74 掉Body.2的一些表面之后合并到PartBody,如果單擊對話框的Faces to keep框，選擇形體Body.2的一些表面，被選中的表面呈淺藍(lán)色顯示，見圖4-75（a），單擊OK按鈕，結(jié)果見圖4-75（b）。 圖4-75 保留Body.2的一些表面之后合并到PartBody,4.6.7 去除一些形體的多余部分 該功能是從參與運算的形體中去掉選中的某些

51、部分。例如圖4-76是一個長方體和一個方盒，圖4-77從長方體減去方盒前后的狀態(tài)。由于方盒是空的，因此長方體保留了方盒內(nèi)的部分。利用該功能可以去掉方盒內(nèi)的部分。 圖4-76 長方體和方盒,（a）減運算前 （b）減運算后 圖4-77從長方體減去方盒前后的狀態(tài) 操作過程步驟是：單擊圖標(biāo) ，選擇圖4-78（a）所示形體或者在特征樹上選擇Remove.1，隨后彈出圖4-78（b）所示移去對話框。單擊對話框的Faces to remove框，選擇長方體頂面中心，被選中的表面呈深紅色顯示。單擊OK按鈕，結(jié)果見圖4-79。,（a） （b） 圖4-78 選擇移去部分的表面及其對話框 圖4-79 去除多余部分之

52、后的形體,4.7 添加材質(zhì) 該功能是為三維形體添 加材質(zhì)。單擊該圖標(biāo)，出現(xiàn) 圖4-80所示材質(zhì)對話框。從 對話框中選取一種材質(zhì)，選 取添加該材質(zhì)的形體，單擊 Applay Material按鈕，被 選形體將被添加該材質(zhì)。單 擊OK按鈕則退出。 圖4-80材質(zhì)庫,注意，只有選擇 Applied Customized View顯示模式，才能顯示出材質(zhì)效果。 圖4-81（a）是添加Emerald（翡翠）材質(zhì)之后的形體，圖4-81（b）是添加DS Star材質(zhì)之后的形體。 （a） （b） 圖4-81 添加材質(zhì)后的形體,4.8 三維建模實例 例4-1建立圖4-82所示連桿的三維模型。 圖4-82連桿 1

53、. 選擇xy坐標(biāo)面，單擊圖標(biāo) ，進(jìn)入草圖設(shè)計模塊，繪制圖4-83所示連桿草圖。單擊圖標(biāo) ，返回三維建模模塊。 圖4-83連桿草圖,2. 單擊圖標(biāo) ，在隨后彈出的圖4-84所示對話框的Type 域選擇Dimension，Length框輸入4，Profile欄選擇連桿草圖，單擊OK按鈕，生成圖4-85所示連桿。 圖4-85拉伸連桿草圖的結(jié)果 圖4-84拉伸對話框,4. 單擊圖標(biāo) ，選擇圖4-86所示的四個棱邊，在隨后彈出的圖4-86所示對話框的圓角半徑Radius域輸入5，單擊OK按鈕。 圖4-86 連桿實體倒圓角,5. 選擇連桿的上表面，單擊圖標(biāo) ，繪制圖4-87所示矩形，單擊圖標(biāo) ，返回三維建

54、模模塊。 圖4-87 連桿挖槽草圖,6. 單擊圖標(biāo) ，在隨后彈出的圖4-88所示對話框的Depth 域輸入4，Second Limit域選擇實體上表面，Draft 欄的Angle域輸入5，所有圓角半徑為2，單擊OK按鈕，結(jié)果見圖4-89。 圖4-89挖槽/拔模/倒角之后的連桿 圖4-88連桿挖槽,7. 單擊圖標(biāo) ，在隨后彈出的圖4-90所示對話框的拔模角度Angle 域輸入5，F(xiàn)ace(s) to draft域選擇連桿的側(cè)壁，中性面Neutral Element選擇連桿 的上表面，拔模方向Pulling Direction為CATIA自動給定 的方向，單擊OK按鈕，連桿 的上表面不變，下表面變大。 圖4-89拔模對話框,8. 單擊圖標(biāo) ，選擇連桿上表面外棱，圓角半經(jīng)Radius域輸入1，單擊OK按鈕。 10. 單擊圖標(biāo) ，在隨后彈出的圖4-90所示對話框的Mirroring element域選擇連桿的下表面，單擊OK按鈕，完成連桿的三維模型，見圖4-82。 圖4-90鏡像對話框 11. 選擇特征樹頂端節(jié)點Part1，同時按下Alt+Enter，彈出圖4-91所示特性對話框，單擊Product選項卡，在Part Number框中輸入Rod作為默認(rèn)的文件名。最后，單擊圖標(biāo) 存盤。,例4-2建立圖4-92所示搖