第3章 CATIA V5实体零件设计.ppt

上海安托信息技术有限公司,第三章,CATIA V5,实体零件设计,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,.,Part design,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,Part Design,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-up and transformation,).,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,Part Design,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,drafted filleted pad,带拔模角及倒圆的拉伸体,Multi-Pad,多轮廓拉伸体,pocket,凹坑,drafted filleted pocket,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,removed loft,移走放样体,基于曲面的特征菜单,Split,用曲面切割实体,Thick Surface,曲面增厚生成实体,Close Surface,封闭曲面生成实体,Sew Surface,用曲面缝补实体,续。,特征修饰菜单,Edge Fillet,棱边倒圆,Face-Face Fillet,面-面倒圆,Variable Radius Fillet,变半径倒圆,Tritangent,Fillet,三面切圆,Chamfer,倒角,draft angle,拔模,Draft Reflect Lines,根据反射线拔模,Variable Draft,变角度拔模,Shell,抽壳,Thickness,长厚度,Thread/Tap,螺纹,高级拔模,Advanced Draft,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,Union Trim,联合加减,Remove Lump,移走独立块,特征移动,Translation,移动,Rotation,旋转,Symmetry,对称,Mirror,镜像,Rectangular Pattern,矩形图样,Circular Pattern,环形图样,User Pattern,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,测量菜单,分析菜单,注释菜单,约束菜单,Update,更新操作,Axis system,自定义坐标系,Mean Dimensions,中间尺寸,Creating Datum,建立基准,Open catalog,打开标准库目录,Measure Between,测量两个元素间距,Measure Item,测量单一元素尺寸,Measure Inertia,测量惯量,Draft Analysis,拔模角分析,Curvature Analysis,曲率分析,Tap/Thread Analysis,螺纹分析,Text with leader,带指引线的注释,flag note,注释旗,Constraint defined in dialog box,在对话框中定义约束,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（,drafted filleted pad,）,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。,创建剖切（,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（,drafted filleted pocket,）,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,创建多轮廓剖切（,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,3,2,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,1,3,4,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,:,Counterbored,Simple,Tapered,Countersunk,Counterdrilled,螺纹,:,可以设定螺纹参数定义螺纹孔,孔底部类型,:,Flat bottom,V bottom,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,Rib,Profile Guide Curve,Slots,创建加强筋（,Stiffener,）,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。,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,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。,移走放样体（,removed loft,）,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,(Thick Surface),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,(Close Surface),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,(Sew Surface),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,Variable radius:,变半径倒圆,Tritangent,:,三个面之间的操作,倒圆类型,Face-face,Edge,模式,Tangency,Minimal,Variable,1,选择需要倒圆的边,确定参数和模式,2,3,OK,1,选边,2,点,More,按钮,3,点,Edge(s,)to keep,并选一条边,结果,:,续,-,使用,Keep Edge,和,Limiting element,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,(Variable,Radius Fillet),2,结果,:,2,多重选择面,1,给出参数,面,-,面倒圆,(Face-Face,Fillet),结果,:,注意,:,我们要将半径调整到某个范围才能成功,否则提示出错,3,选需要去除的面并给出参数,3,命令,多重选择两个需要倒的面,1,三面切圆,(Tritangent,Fillet),2,结果,:,倒角,(Chamfer),模式,Tangency,Minimal,1,选边,2,给参数,倒角和倒圆都可以一次选多条边,倒连续相切的线,只倒选择的线,创建拔模角（,draft angle,）,利用此功能可以创建拔模角，使设计铸造或锻造零件更加方便,。,创建拔模角时所需的元素及参数包括：拔模方向、拔模角度、分模面、拔模面,：,常值角度拔模,拔模角度,需要做拔模角的表面,分模面,扩展方式：不自动扩展；按切矢连续条件扩展,拔模方向,变角度拔模,(Variable Draft),此前的操作与拔模相同,选择变化点,双击改变角度值,OK,3,1,2,抽壳除了匀厚度外，还可以不等后操作,抽壳,(Shell),1,点击抽壳 选面。,2,3,定参数,OK,可以这样操作,长厚度,(Thickness),此功能用来增加或减小实体表面的厚度。选择实体表面后，输入正值，则该表面沿法向增厚；负值则减薄,注意,：与曲面增厚 的区别,螺纹,Thread/Tap,此功能可以在圆柱面上创建内螺纹或外螺纹，但在三维图形中并不显示。在历史树中可以看到螺纹的特征，将此零件投影生成二维图时，螺纹线会自动生成。,生成螺纹的圆柱面,螺纹顶面,应用标准,螺纹直径,支持直径,螺纹长度,支持长度,节距,右旋、左旋,内螺纹在历史树中的图标,：,二维投影图：,外螺纹在历史树中的图标：,对零件体操作,插入新的零件体（,body,）,点取此按钮或点取,Insertbody,，就会在当前文件中创建一个新的零件体，名称按顺序自动生成：,body.2,、,body.3,，如果不满意可以对其改名。在一个文件中可以创建多个零件体，零件体之间可以没有任何关系，也可以互相利用其他零件体中的特征作为设计的参考元素。创建零件体的主要目的是便于管理零件的特征，对于一个复杂的零件，把相似的特征或者相对独立的一组特征放到一个零件体内，最后通过布尔运算把多个零件体组合到一起，这样可使设计思路更清晰，修改的时候更方便。,三个独立的零件体,新插入的零件体,布尔运算,此操作是将一个文件中的两个零件体组合到一起，如果两个零件体都是通过增加材料方式创建的话，组合的结果会将两个零件体加到一起；如果其中一个零件体是利用减材料的特征创建方式（,pocket,、,slot,、,removed loft,等）创建的话，组合的结果是在两个零件体间作减运算；,零件体组合,(Assemble),A,两零件体都是通过增加材料的方式创建时，两个体特征加到一起，从图形上看没有变化，但历史树中我们可以看到两个零件体变为一个。,续。,B,其中一个零件体是利用减材料的方式（,pocket,）创建时，结果是从另一个零件体上减掉该特征。,圆柱体消失,零件体相加,(add),用此功能可将两个零件体特征相加到一起，变为一个零件体,相加后两个零件合并在一起,零件体相减,(Remove),应用此功能可使一个零件体从另外一个零件体中移走相应的材料，使两个零件体关联到一起。,零件体求交,(Intersect),此功能用于获得两个零件体的公共部分。,零件体联合加减（,Union Trim,）,此功能允许零件体间在作加运算的时候，保留需要的部分，移走不需要的部分。,A.,只有选择的部分被移走，其他部分保留,B.,只有选择的部分被保留，其他部分移走,C.,当指明了保留区域，移走区域不用指明,移走独立块,(Remove,Lump),当一个零件体内包含两个断开的特征时，可应用此功能移走不需要的部分。在模具设计时应用此功能使上下模的设计更加方便。,移动零件体特征,(Translation),旋转零件体,(Rotation),此功能将以旋转方式移动整个零件体。,对称零件体（,Symmetry,）,此功能以镜像方式移动整个零件体，参考元素可以是点、直线、平面。,特征静像,(Mirror),对称复制操作可以复制整个零件体，也可以复制零件体内某个特征,整个零件体特征同时对称复制,对零件体内某个特征作对称复制,阵列分矩形、环行和自定义。矩形和环行都很直观，自定义是由用户设定位置，非常实用。,阵列,Rectangular Pattern,Circular Pattern,User Pattern,1,选择孔,2,3,选预先设计好的,Sketch,，,SKETCH,中是所需要的位置点,比例缩放,(Scaling),A,以一点为中心将零件体按比例整体缩放，参数大于,1,则放大实体，小于则缩小实体,B,以平面为参考元素，单向缩放实体,分析辅助工具,更新(Update)操作,当零件有参数改变时，此按钮,会自动高亮显示，点取之，系统会按照最新参数重新计算。,用户坐标系,(Axis,system),当所设计零件与系统坐标系相距较远或有一个夹角时，为了设计方便，可用此命令创建多个用户坐标系。创建的方式有两种：选择已有几何特征；键入坐标值,。,建立基准,(Creating Datum),续。,点取命令后，再创建的一些参考元素（点、线、平面、曲面等）将没有历史，为不可编辑元素。,点击此命令一次，只对接下来一步操作有效；双击此命令，可使此功能永久有效，即此后所创建的所有元素都不带历史；如果想恢复历史纪录功能，再点击此按钮一次即可。,打开目录,(Open catalog),应用此功能可以打开标准件库，调用标准件。,测量两个元素间相对尺寸,(Measure Between),此命令用于测量两个元素,(,曲面、棱线、端点等,),间的距离或夹角,退出分析窗口后，分析结果继续显示,测量单一元素尺寸,(Measure Item),此命令用于测量单个元素的几何信息，例如：点坐标、线段长度、表面积等,测量惯量,(Measure Inertia),此工具用来测量实体或曲面的面积、体积、质量、重心等物理属性,螺纹分析,(Tap/Thread Analysis),CATIA,提供了分析一个实体内螺纹情况的工具,Tap Thread Analysis,出现对话框，点,More,1,2,选择检查项目,3,点中,show taps,show threads,4,点,Apply,结果,:,加材质,选特征树根或,PartBody,1,Apply Material,2,选材料,3,Apply,4,OK,5,渲染模式必须是显示材料形式。可在,(,View Render Style Customize View),定义,可以在任何时候返回到以前的步骤进行修改,修改几何轮廓,将,sketch,进行修改,CATIA,不仅是对,Sketch,，,而且对所有的特征操作都可以随时修改,在结构树中找到原始草图,双击即可,插入步骤,在倒角前抽壳,习题。,习题,烟灰缸,续,练习,