第三章-CATIA-V5-实体零件设计

第三章CATIAV5实体零件设计CATIAV5实体零件设计模块介绍CATIAV5实体零件设计模块为3D机械零件设计提供了众多强大的工具，可以满足从简单零件到复杂零件设计的各种需求。零件设计模块基于草图和特征设计，也可以在装配环境中作关联设计，并且可以在设计过程中或设计完成以后进行参数化处理。图形化的树状结构可以清晰的表示出零件的特征组织结构，利用它用户可以更方便的了解设计过程，并对特征进行操作管理，提高设计修改能力。软件环境设定(CustomizingSettings)对于图形的显示、元素的选取等都有一些默认的设置，对于这些设置在CATIA的环境设置对话框中都可以调整。对于零件设计平台的环境设置，点取下拉菜单ToolsOptionMechanicalDesignPartDesign，打开零件设计的环境参数设定界面，在此窗口中有三个标签，分别对应不同的参数。常规设定（General）显示设置（Display）零件文档（PartDocument）CATPart扩展名零件设计工具...Sketcher入口...零件特征树标准工具条特征...Partdesign界面（1）见曲面设计“插入”菜单Sketch-based:基于草绘特征菜单Dress-up:特征修饰Transformations:移动特征Operations布尔操作约束PartDesign界面（2）•Part是由一个或多个特征（features）和实体（body）组成•首个特征一般是由Sketch通过拉伸或旋转而成•特征是基于sketch(sketch-based)或已存在的特征(dress-upandtransformation).也可以是通过曲面生成(surface-based)•实体（body）可以进行布尔运算的特征集合PartDesign术语实体零件设计模块主要的菜单介绍基本特征创建菜单sketcher进入草绘窗口Point点Line直线参考元素菜单Plane平面基于草绘特征菜单pad拉伸体draftedfilletedpad带拔模角及倒圆的拉伸体Multi-Pad多轮廓拉伸体pocket凹坑draftedfilletedpocket带拔模角及倒圆的凹坑Multi-pocket多轮廓凹坑shaft轴grove回转槽rib肋slot沟hole孔Stiffener加强筋loft放样体removedloft移走放样体基于曲面的特征菜单Split用曲面切割实体ThickSurface曲面增厚生成实体CloseSurface封闭曲面生成实体SewSurface用曲面缝补实体续。。。。。。特征修饰菜单EdgeFillet棱边倒圆Face-FaceFillet面-面倒圆VariableRadiusFillet变半径倒圆TritangentFillet三面切圆Chamfer倒角draftangle拔模DraftReflectLines根据反射线拔模VariableDraft变角度拔模Shell抽壳Thickness长厚度Thread/Tap螺纹高级拔模AdvancedDraft高级拔模功能插入新的零件体布尔操作Assemble组合Remove相减Intersect求交add相加UnionTrim联合加减RemoveLump移走独立块特征移动Translation移动Rotation旋转Symmetry镜像Mirror对称RectangularPattern矩形图样CircularPattern环形图样UserPattern用户定义图样Scaling比例缩放特征修饰与操作body插入新的零件体续。。。。。。分析与辅助工具工具菜单Update更新操作Axissystem自定义坐标系MeanDimensions中间尺寸CreatingDatum建立基准Opencatalog打开标准库目录测量菜单MeasureBetween测量两个元素间距MeasureItem测量单一元素尺寸分析菜单DraftAnalysis拔模角分析CurvatureAnalysis曲率分析Tap/ThreadAnalysis螺纹分析注释菜单Textwithleader带指引线的注释flagnote注释旗约束菜单Constraintdefinedindialogbox在对话框中定义约束MeasureInertia测量惯量Constraint约束基本点,线,面的介绍点的几种做法线的几种做法面的几种做法创建拉伸体A．创建拉伸体的对话框及图形点取此命令后，根据对话框中提示，分别定义拉伸范围的定义方式、拉伸高度或者参考元素，选择欲拉伸的轮廓线。拉伸时，以轮廓线为基准，可以单侧拉伸，也可以双侧拉伸，点取more按钮，可以展开对话窗口，定义另一侧的拉伸范围。B．一个草图中有多条封闭轮廓线时，如果轮廓线有交叠，在拉伸时将产生错误。所以在选择轮廓线时必须先点取命令，在对话窗口中的选择轮廓线位置点取鼠标右键，这时会显示一个新的窗口，供我们选择多条封闭轮廓线中的一条或者几条。拉什么范围的定义方式默认拉伸方向与轮廓线垂直，也可以选择参考元素，自定义拉伸方向选择轮廓线，点取鼠标右键，进入轮廓线选择对话框，可选择草绘图内多个轮廓线中的一个或几个续。。。。。。C．拉伸范围的定义有五种方式：尺寸定义、利用已有实体特征的下一个表面限制、利用已有实体特征的最后一个表面限制、利用已知平面限制、利用已知曲面特征或指定实体表面来限制。D．创建拉伸体的几个特殊情况：1）当已有零件体特征存在，做拉伸实体有时可选择不封闭曲线作为轮廓线，利用已有实体表面自动封闭新创建实体不闭合部分2)轮廓线允许为多条封闭曲线，但要求多条轮廓线间不能有相交情况预览结果创建带拔模倒圆的拉伸体（draftedfilletedpad）此命令结合了拉伸、拔模、倒圆三种功能，在创建拉伸实体的时候一次完成拔模和棱边倒圆的操作，简化了操作步骤。此特征不能作为第一个特征存在，因为在定义参数时需要选择已知实体的端面作为限制面。选择实体表面作为限制面拔模角度竖直边圆角半径上下端面楞边圆角半径创建多轮廓拉伸体（Multi-Pad）利用此功能可以同时拉伸属于一个草绘图的多个轮廓，并且赋给不同的轮廓以不同的高度值。当选择此命令和草绘图以后，在对话窗口中会自动显示草绘图中包含封闭轮廓的数量，用鼠标选中后，可以赋给该轮廓一个相应个高度值。创建凹坑（pocket）此功能也是创建拉伸体的一种，它是在原有实体的基础上去除材料的一种拉伸。A．在已有实体上作减材料拉伸，参数与“拉伸体”对话窗口相同。点取该命令后，选择欲拉伸的草绘图，再根据设计的实际情况选择拉伸高度的定义方式（尺寸定义或利用已知条件限制），键入数值或选择参考元素，ok确认，即可在已有实体特征上减去该部分拉伸体。B．点取箭头，反转方向，可以改变保留材料的区域续。。。。。。C．几个要注意的情况1）轮廓线可以是不封闭的，他会自动延长两端，切割原有实体2）一个草绘图中可以包含多条不相交的轮廓线，同时拉伸，但拉伸高度相同3)用已有特征（实体表面、曲面）作为限制条件时，一定要把端面完全封住，否则它会继续延长创建带拔模倒圆的凹坑（draftedfilletedpocket）此命令与创建带拔模倒圆的拉伸体操作类似，它是在创建凹坑的时候一次完成拔模和棱边倒圆的操作。拉伸高度选择实体表面作为限制元素拔模角度侧棱圆角顶面圆角底面圆角反转方向创建多轮廓凹坑（Multi-pocket）此功能与创建多轮廓拉伸体相似，也同时拉伸一个草绘图中多个轮廓，并且赋给不同的轮廓以不同的高度值。选择草绘图和该功能以后，在对话窗口中会自动显示草绘图封闭的轮廓数量，选中其中任意一个可以赋给相应的高度值。选对象其余操作与前面类似1命令必须有旋转轴，它可以在Sketch中，也可以是空间直线旋转体Shaft定义参数32结果:角度可以是小于360度的任意值:错误旋转体设计要求轴线在边缘:轴线在外部:轴线切入轮廓:开放的外形轮廓，但是与轴线相接:开放式轮廓，但轴线在外部且不相连:错误创建回转槽（grove）此功能也是用于创建回转体，不过是在原有实体特征基础上减材料的一种回转。参数的选择设定与轴（shaft）操作完全相同。多重选两条边也可以通过点这里进入Sketch来确定草图位置134选一个面用来确定起点确定孔的位置5设置参数点2创建一个孔最后:CounterboredSimpleTaperedCountersunkCounterdrilled螺纹:可以设定螺纹参数定义螺纹孔孔底部类型:FlatbottomVbottom续。。。。。。（孔的种类）沿一条导引线将一个Profile扫掠而生成实体，Ribs是生成；Slots是去除。Ribs肋和Slots沟RibProfileGuideCurveSlots放样体(loft)详解通过此功能可以创建多截面的扫描体，截面形状要求是平面的封闭轮廓，扫描过程中形状的变化由引导线和脊线控制。A．只有截面线(Section)时，中间的形状由光滑曲线（曲面）过渡此功能用来快速创建筋类特征，轮廓线可以封闭也可以不封闭。不封闭时，两端的切向延长线应与已有实体相交。续。。。。。。B．应用引导线（Guide）后，中间的过渡形状由引导线控制。引导线要与每个截面线都有交点。引导线续。。。。。。C．脊线（Spine）用来控制扫描体中间的变化趋势，并且可以限制扫描体生成的长度。此线不需要和截面线相交，但要求一定要光顺——切矢连续、有规则的曲率属性，并且它的形状要和欲生成的放样体相近。不定义此参数时系统会自动计算出一条脊线。续。。。。。。D．在选取两端截面线后马上选取相邻曲面，则加上相切条件，保证生成的放样体与原有曲面切矢连续。没有切矢约束有切矢约束续。。。。。。E．轮廓线的匹配方式1)根据断面线的周长按比例分配2)相邻两截面线切矢不连续点一一对应，如果两个截面线上断点数量不同，则不能用此选项3)根据曲率不连续点相匹配4)相邻两截面线上的线段端点一一对应，如果端点数量不一致，则不能用此选项5)手动设置截面线的匹配（见下图）续。。。。。。F．引导线在端面的限制作用。当引导线端点超出端面轮廓线时，可使放样体沿引导线自动延长G．提示当选择截面线时，注意各条截面线上的起始点和箭头方向的一致性。移走放样体（removedloft）移走放样体是去除材料的放样体创建方式，操作与“放样体”相同基于曲面的特征创建切割(Split)利用曲面特征切割实体。如果某些特征无法直接用实体造型功能完成，可以先利用曲面设计平台的工具创建出来，再利用曲面切割实体的功能得到所需的实体外表面。选中曲面以后会有一个箭头出现，此为曲面的默认法向，箭头指向实体保留部分曲面增厚(ThickSurface)将曲面沿法向单向或双向增厚，即可获得有厚度的实体特征。曲面法向指向第一个增厚方向；增厚的厚度不得大于曲面的最小曲率半径。封闭曲面(CloseSurface)此功能可以将封闭或者不封闭曲面生成实体，对于不封闭的曲面，要求端面必须是简单的几何特征，例如：平面轮廓用曲面缝补(SewSurface)将曲面缝补到实体上，即通过求曲面和实体的交线，裁剪多余的材料，补足中空的部分。曲面和实体的交线应为一条封闭的轮廓线，即要求填充材料的空间应为一封闭的区域。曲面的法向指向实体保留和填充实体部分。倒圆Tritangent•Edge:两相邻面进行倒圆•Face-face:两不相邻面或两面之间有两条以上的边缘时使用•Variableradius:变半径倒圆•Tritangent:三个面之间的操作倒圆类型Face-faceEdge模式TangencyMinimalVariable1选择需要倒圆的边确定参数和模式23OK1选边2点More按钮3点Edge(s)tokeep并选一条边结果:续-使用KeepEdge和Limitingelement选项倒圆可以使用平面和曲面进行限制选边1命令双击数值并修改3变半径倒圆(VariableRadiusFillet)2结果:2多重选择面1给出参数面-面倒圆(Face-FaceFillet)结果:注意:我们要将半径调