CATIA 2014造型设计指导书

长春大学CATIA造型设计课程实验指导书工业设计系何平机械工程学院2009年3月目录实验一基本操作及草图设计…………………………………………………………实验二组合体及零件设计……………………………………………………………实验三装配设计………………………………………………………………………实验四工程图设计……………………………………………………………………实验五曲面设计………………………………………………………………………实验1基本操作及草图设计一、实验目的熟悉CATIA的基本界面及运用方式，掌握鼠标的基本操作方法。了解CATIA各模块基本功能。掌握草图设计方法。二、实验要求应熟练掌握所有草图命令及有关修饰，综合运用相关约束方式，绘制复杂的二维图形，为完成三维立体模型打下良好的基础。三、实验所用仪器台式电脑四、实验注意事项注意布置图形界面，进入和退出草绘的方法。五、实验预习要求应对所绘平面图形进行认真分析，初步制定绘图步骤，对所用的草图命令进行比较，尽量找到较为简便的方法完成平面图形。六、实验报告要求1、回答以下问题1）CATIAV5R17有哪些功能模块？它们是怎样分类的？2）如何使用鼠标来移动、旋转、放大和缩小视图？3）如何使用鼠标来放大、缩小和移动特征历史树？4）如何使用罗盘来平移和旋转视图？2、绘制以下二维图形，写出所绘图形所用到的基本草图命令名称1、设计仪表指示盘绘制如图所示的仪表指示盘平面图。目的是进一步熟悉绘制草绘平面图的方法与技巧。主要步骤如下：1）绘制中心线：2）绘制基本图元：3）绘制矩形4）绘制一个仪表窗5）修剪多余线条6）倒圆角2、多孔垫片主要步骤如下1）绘制中心线绘制直线标注角度2）绘制一组基本图元绘制圆弧绘制直线段快速修剪倒圆角镜像复制图元绘制圆3）镜像复制前面创建的基本图元镜像复制图元3、纺锤形垫片主要步骤如下：1）绘制一组基本图元绘制圆弧绘制直线快速修剪2）绘制草图外轮廓添加相切约束标注尺寸镜像复制图元3）进一步在图形上创建图元绘制圆绘制椭圆4、正多边形1）绘制基础构造图元绘制圆转换构造图元2）绘制圆等分点绘制等分点绘制直线添加角度约束3）绘制正多边形连续绘制直线隐藏约束标记5、弯折片1）绘制一组基本图元绘制连续线段标注尺寸约束修改尺寸约束2）定位图形添加角度约束删除多余约束3）在图形上加入圆角倒圆角隐藏约束标记6、完成以下图形实验2组合体及零件设计一、实验目的熟悉CATIA软件机械设计模块中零件设计模块。掌握基本三维立体的建立方法。为复杂零件设计及工程图打下坚实基础。二、实验要求应熟练掌握基于草图特征而完成的立体模型的建立，并能够综合运用修饰特征及形体变换完成基本组合体模型。结合立体与曲面的相关操作及布尓运算，完成复杂零件模型的建立。三、实验所用仪器台式电脑四、实验注意事项注意布置图形界面，进入和退出草绘的方法，及基于草图特征建立三维模型各命令不同的特殊要求。五、实验预习要求应对所绘立体模型进行认真分析，初步制定绘图步骤，对所用的建模命令进行比较，尽量找到较为简便的方法完成相关立体模型。六、实验报告要求根据以下图形要求，完成其立体模型的建立。选择其中一个图形，提出两种不同的建模方法。分析比较两者之间的差别，并确定一种较好的方法。1、完成以下实体模型（1）（2）2、CPU散热片设计1）创建底板特征拉伸成形，高为6。2）创建侧鳍片拉伸成形3）创建散热鳍片拉伸成形高度分别为22、26、284）创建扣具槽挖切成形3、轴架设计1）创建底座基础实体特征拉伸2）创建孔阵列特征打孔、特征阵列3）创建筋特征拉伸加强筋特征镜像4）创建轴筒并修饰模型拉伸打孔倒角倒圆角4、电子芯片设计（选做）1）创建基础实体特征矩形长15、宽5.拉伸第一高度2,第二高度－1。将四面拔模，角度为5.将以上图形进行特征镜像。修改属性2）创建芯片管脚镜像拉伸特征阵列几何体装配3）创建芯片第1管脚标记旋转几何体差集运算5、曲轴设计1）创建基础轴体特征旋转生成轴，旋转切剪材料2）创建安装孔钻孔3）创建可见螺纹螺旋线，扫描沟槽6、吹风机喷嘴1）在XY平面作草绘图形，并旋转形成回转体。2）做ZX平面的两个偏移平面，偏移值分别为5和55.3）在ZX平面做椭圆，长轴直径50、短轴直径24；在偏移平面1上做椭圆，长轴直径48、短轴直径24；在偏移平面2上做椭圆，长轴直径120、短轴直径36.。4）用多截面实体命令，分别选择草图2、草图3、草图4做为其截面轮廓。在截面耦合中选择相切然后曲率，完成多截面实体特征的创建。5）在XY平面上绘制如下截面草图，并用凹槽进行挖切，在第一限制和第二限制中均输入深度值20.。6）用圆角命令对曲面交线进行圆角修饰，半径为2..利用薄壳命令对整体进行抽壳定义，厚度为2。7）在端面圆上创建圆管凸台，长度为4。对锐边倒圆角，完成设计。7、吊钩设计1）创建扫描轨迹草绘曲线，草绘点。建立如图所示的辅助平面。分别在七个辅助平面的中心绘制直径分别为25、25、28、17、13、10、4的圆。隐藏参考平面。2）创建吊钩钩体模型创建扫描混合特征3）创建吊钩连杆部分加材料拉伸、倒角8、CPU风扇定子创建过程创建底板实体特征拉伸圆模式阵列倒圆角创建转子空间拉伸拉伸切剪倒圆角创建上盖板拉伸拉伸切剪圆模式阵列倒角倒圆角9、笔壳设计绘制笔头旋转实体特征绘制笔杆拉伸实体特征，拉伸高度100.，笔杆倒半径为1的圆角。创建切剪材料拉伸剖面，使用工具栏中的投影按钮投影实体边线。使用Pocket命令拉伸切剪，要选择ReverseSide.。创建笔壳特征，笔头倒圆角。实验3装配设计一、实验目的熟悉CATIA软件机械设计模块中装配设计模块。掌握基本装配体的建立方法。能够进行简单装配部件的设计及简单干涉分析，为复杂装配体及机器的装配打下一定的基础。二、实验要求应熟练掌握零件、部件的调入方法并比较其不同，掌握改变部件位置的方法，熟练创建约束，完成基本部件的装配设计。三、实验所用仪器台式电脑四、实验注意事项注意零件、部件的调入方式，及各约束命令不同的特殊要求。特别是重复实体阵列的应用。五、实验预习要求应对所要装配的模型进行认真分析，针对各零件在装配体中所处的不同位置，初步制定装配顺序，完成装配体设计。六、实验报告要求1、参照工程制图习题中尺寸，完成千斤顶的装配模型实验4工程图设计一、实验目的由三维实体模型创建生成与之相关的二维工程图的方法，是一种先进的制图方法，了解创成式制图与交互式制之间的区别，更有利于掌握参数化设计技术。通过创成式制图的实验，能够完成简单零件工程图设计。为复杂零件图及装配图的设计打下一定的基础。二、实验要求会对工程图环境进行相应的设置。掌握创建表达机件的各种视图、剖视图等相关命令的使用，掌握基本尺寸标注方法及技术要求标写方法。能够完成简单零件工程图设计。初步掌握交互式绘图方法。三、实验所用仪器台式电脑四、实验注意事项根据零件模型的大小选择恰当的图纸，绘图比例，及由工程图界面到图纸背景之间的转换方式。交互式绘图指示线的引出方法。及软件显示中与国标的差别。五、实验预习要求对各种视图、剖视图、断面图、局部视图的相关命令及尺寸标注及形位公差、表面粗糙度的标注方法应认真比较，区别。比较创成式制图及交互式制图的区别。如何利用交互式制图对创成式制图中与工程制图国家标准有区别处进行更正。六、实验报告要求1、建立以下图形的立体模型并完成其工程图法兰轴实验5曲面设计一、实验目的初步掌握创成式曲面设计的基本方法，与零件设计模块相结合，进一步巩固丰富零件建模的能力，可以完成更复杂的零件模型及以曲面为主的零件模型的建立。二、实验要求应掌握线架构与曲面设计模块与创成式曲面设计模块的基本命令。可以完成基本曲面零件如弹簧、管接头及不同截面通风管道的设计。三、实验所用仪器台式电脑四、实验注意事项应注意线架构与曲面设计模块与创成式曲面设计模块中命令的共性与差异。两者之间如何互补。五、实验预习要求主要针对生成线框元素工具、生成曲面工具、曲面编辑和修改工具，应认真分析和比较，了解其使用方法及注意事项。六、实验报告要求一、常规曲面设计1、用基本曲面命令完成以下图形１）用拉伸和剪切命令作管接头２）用螺旋线和扫描面作螺旋管３）用拉伸、旋转、剪切和倒圆角等命令作灯罩４）放样马鞍面５）放样通风管道2、电炉电阻丝设计创建基础螺旋线，参数如对话框创建螺旋线框，曲面扫描边界析取创建电阻丝实体，做与析取边界曲线垂直的平面，在其上画一个直径为1的圆，进行曲面扫描，然后将该曲面闭合。3、旋钮设计1）在ZX平面内，画圆弧，如图。在YZ平面内，画圆弧，尺寸如图。在YZ平面内，画直线，尺寸如图。2）利用拉伸曲面命令，把R64的圆弧沿＋Y方向拉伸至70。利用拉伸曲面命令，把R20的圆弧沿＋X方向拉伸至70。运用旋转命令，把直线绕Z轴逆时针旋转90度。3）利用修剪命令，把曲面进行修剪，透明部分为去掉的。运用分割命令裁剪小圆弧4）将小圆弧分别延长至拉伸大圆弧和旋转曲面。运用修剪命令把多多余的部分去掉。5）运用变半径命令把小边倒圆角，半径分别为20和10。运用边倒圆倒圆，半径为5，如图。6）运用镜向命令把完成的图形沿ZX平面做镜向对称。用合并命令把这两个曲面合并在一起。再把合并的曲面沿YZ平面做镜向对称，再合并。7）在零件模块下，把曲面加厚，隐藏曲面，完成旋钮的设计。4、风扇设计1）创建基础实体特征拉伸圆柱直径1000，高度350；倒角60X45。；内置圆柱直径150，高度150，打通孔直径100。2）创建风扇中心实体特征在XZ面上画如上图，创建筋特征，厚度20；进行圆模式阵列特征，数量四个；按上图的尺寸画出拉伸切剪轮廓，进行圆模式阵列，数量六个。3）创建第一个扇叶造型在XZ平面上画一条直线，平行于Z轴，距Z轴500，长200。退出草图，将其绕Z轴旋转生成曲面，角度1为45度，角度2为45度。在XZ平面上画另一条直线，平行于Z轴，如图，退出草图，将其绕Z轴旋转生成曲面，角度1为45度，角度2为45度。在YZ平面上绘制如下图所示草图，退出草图，选择求其在旋转1上的投影曲线在YZ平面上绘制如上图所示草图，退出草图，选择求其在旋转2上的投影曲线用将以上求出的两个投影曲线分解为四条曲线。（注意树形图的变化）。用直线命令将分解的四条曲线连接上。直线的两个端点分别是相邻较近的点，共绘制四条直线。用混合定义将曲线1与曲线3拼接成一个曲面；将曲线2与曲线4拼接成另一个曲面。用填充曲面将混成曲面的两侧及后部填充成三个曲面。用缝合命令将以上创建的两个拼接曲面和三个填充曲面合并成一个。用修剪进行结合曲面与旋转1的修剪。用转换命令对修剪1进行绕Z轴30度的旋转。隐藏原来的元素。进入零件设计模块，选择封闭曲面定义命令，将修剪旋转之后的曲面创建成实体，完成第一个扇叶实体的创建。4）完成风扇设计圆模式阵列，选择叶面的边线共12条，为边线倒半径为20的圆角，完成风扇模型创建。5、饮料瓶1、创建第一组截面1）按以下参数创建参考平面，并在其上创建圆。参考平面的编号与上一个参考平面的间距基准平面的绘制点H方向的坐标基准平面的绘制点V方向的坐标基准面上绘制圆的编号半径（MM）XY平面000圆125平面1800圆230平面2200圆328平面3200圆428平面4200圆530平面5800圆6302）选择按钮，选择圆1、圆2、圆3、圆4、圆5选中，完成多截面曲面的创建。如图。2、创建第二组截面1）做参考平面参考平面的编号与上一个参考平面的间距基准平面的绘制点H方向的坐标基准平面的绘制点V方向的坐标基准面上绘制圆的编号半径（MM）平面63（与平面5）00圆730平面780平面8300圆1430平面9600圆15302）在圆7上绘制点8，按Ratioofcurvelength（曲线长度的比率）按钮，在Ratio框中输入值0,完成点8的创建。在圆7上绘制点9，在Distanceoncurve（在曲线上的距离）按钮，在Length框中输入值6,完成点9的创建。3）以平面6为参考平面，在圆7上做点8、点9的圆形阵列，数量6，角度60度。4）画直线，分别依次连接相距