CATIA零件设计—---培训

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,1,CATIA,零件,设计,目录,CATIA,简要介绍,几个易混概念,界面定制及常用技巧,凸台（使用草图部分边线、多凸台、不平行基准面凸台）,放样（多截面实体）,CATIA,运算出错时的解决办法和更改草图支持面,特征的复制、剪切和粘贴（选择性复制）,3D,边线的使用、分离、断开,基于曲面的特征,布尔运算,应用材料,CATIA,简要介绍,CATIA,是,Computer Aided Tri-Dimensional Interface Application(,计算机辅助三维交互应用,),的缩写。由法国,Dassault Systemes,开发并由,IBM,负责全球支持服务和销售。,CATIA,是,PLM,协同解决方案的一个重要组成部分，内容覆盖了,CAD,、,CAE,、,CAM,等多个方面。在查看波音文件时中可以发现,Enovia,、,Delmia,经常与,CATIA,伴随出现，他们共同组成,PLM,系统,，其中：,Enovia,，强大的数据管理和设计支持系统。,Delmia,（,Digital Enterprise Lean Manufacturing Interaction Application,）强大的生产线规划和管理软件，配合,CATIA,完成制造可行性分析和实施。,几个易混概念,CATIA,混合设计与非混合设计,混合设计中无论是曲面还是实体，做到了真正的交互操作。,几何体与几何图形集,几何体用来放置实体，几何图形集用来放曲面。在混合设计中两者几乎没有区别，除非是很复杂的曲面。几何图形集能将各种特征收集到同一集合或子集中，并且当结构树非常复杂或较长时，还可以对结构树进行组织。您可以将任意所需元素放入几何图形集中，而不必以逻辑方式进行构建。因为这些元素的访问及其可视化都单独进行管理并且无需任何规则，所以这些元素的顺序没有意义。,草图与定位草图,定位草图可以自定义原点和坐标轴。,界面定制及常用技巧,定制开始菜单和工作台,定制快捷命令（依照个人习惯）,定制视图工具栏,搜索功能,Ctrl+F,可以打开,CATIA,搜索功能，输入关键字，可以快速查找对象，查看大型数模时很有效。,利用键盘方向键进行对象的选择,善用右键,6,草图部分元素的选择,(1/2),选择,Pad,图标,如果必要的话，从出现的对话框中选则,Sub-elements,选项。,1,2,3,用鼠标右键点击草图轮廓选择区域,Profile Selection）,然后选择,Go to profile definition,按钮。,当生成,Pad,时，可以选择草图的部分元素作为生成,Pad,的轮廓。,Pad :,草图部分元素的选择,(2/2),选择要拉伸的部分元素的一条边,4,当生成,Pad,时，可以选择草图的部分元素作为生成,Pad,的轮廓。,5,选择,OK,按钮,结果如下：,6,选择,OK,按钮,不同长度的,凸台,(1/2),选择,Multi-length pad,图标,Pad,的定义对话框显示出来，能够看到要拉伸的各个轮廓区域的值。,对于属于一个草图内的不同轮廓，可以给定不同的长度值，使用,multi-pad,功能同时生成不同长度的,Pad。,1,2,选择草图，注意所有的轮廓必需封闭，并且不能相交。,3,不同长度的,凸台,(2/2),一个红色的箭头垂直显示于草图上，它显示拉伸的方向，只需点击箭头就可以使之反向。,4,5,选择列表中的一个区域，在几何区域中该区域以兰色显示。键入具体的值来确定拉伸的长度,关键点,:,当建立孔、,凹槽,或凸块时，默认建立的实体垂直于选择的草图轮廓平面。,可以指定建立实体的其它方向。,选择的方向即不能在草图平面，也不能在平行于草图平面的平面上。,不垂直于草图平面的,凸,台（,1/2,）,不垂直于草图平面的,凸台（,2/2,）,1,如建立凸块或,凹槽,选择轮廓草图,2,不选择 “,Normal to Sketch”,，单击参考对象区。,3,选择限制方式 “,Up to Plane”,，单击,改变拉伸方向,4,选择相应的工具,5,选择限制面,结果,:,此方法与扫描肋有点相似，但扫描肋的中心线可以是曲线，自由成都更大。,放样,就是在二个或多个截面间沿脊线扫掠生成实体，可以是正向（增料）或反向（除料）。,与肋命令不同，,肋,是一个轮廓沿着一条开放或闭合中心曲线扫掠建立的,3D,特征,放样,（多截面实体）,草图的确认闭合点必须沿截面的正确方位，否则放样会发生扭曲。,导引线,闭合点,建立复杂实体,或者,在一个零件的两个实体间建立过渡几何体,时，可以使用放样。,平面截面于导引线连接起来。,方向箭头可以控制放样的方向。,建立放样：导引线,(1),1,选择放样工具,2,选择,放样,要通过的截面。,(4a),放样,通过截面并用导引线限制。,(2a),(2b),(2c),3,选择导引线,(4b),(4c),(4d),选择截面的顺序很重要，它定义截面间的零件顺序。,建立放样,:,脊线,(1),1,单击放样工具,(4),从第一个截面到最后一个截面，实体沿脊线扫掠生成，截面固定不动。,与引导线不同，引导线用来控制截面轮廓。脊线为扫掠轨迹。,2,按顺序选择截面并对话框选择脊线选项,(3),3,选择脊线,强烈建议脊线应该垂直于每个截面平面，并且必须是相切连续的。否则，可能会产生不可预知的造型,建立放样,:,闭合点和方向,截面方向,截面的闭合方向可能不同，单击箭头可以改变方向。,截面闭合点,要改变截面的闭合点，可以选择这个截面的另一个点。,注意：一定要注意闭合点方向，方向不同会导致扫掠实体扭曲，甚至出现尖端，产生错误。,建立放样,时改变闭合点,(1/6),1,单击放样工具，选择第一个截面,2,选择第二个截面,(2),3,选择第三个截面,(1),(3),建立放样,时改变闭合点,(2/6),4,单击截面,2 (Section 2),5,快捷菜单选择,Replace Closing Point,，选择新闭合点,(5),(4),(7),(5),7,(6),8,单击箭头反转,Section2,和,Section3,(8),6,单击截面,3 (Section 3),快捷菜单选择,Replace Closing Point,，选择新闭合点,(7),建立放样,时改变闭合点,(3/6),9,选择连接方式,Ratio,，单击,Apply,得到的实体扭曲，这是因为截面,1,与其它截面的闭合点没对齐。,(9),建立放样,时改变闭合点,(4/6),10,为了在,Section1,上建立闭合点，右键选择,Section1,，选择,Remove Closing Point,(10),出现曲线上建立点对话框,(11),确认前出现蓝色点,11,右键菜单再次选择,Create Closing Point,建立放样,时改变闭合点,(5/6),12,选择,Distance,on curve,(12),(14),13,选择,Geodesic,14,输入,100,长度,(13),15,单击,OK,(15),建立放样,时改变闭合点,(6/6),16,选择,Coupling,标签,(16),(18),17,组合框选择,Vertices,18,单击,OK,(17),结果,:,特征生成失败及其解决方法,在特征创建或重定义时，若给定的数据不当或参照丢失，就会出现特征生成失败的警告。,我们可以根据,CATIA,提供的警告对失败的特征进行更改。,例如下面的造型过程,更改前 更改后,由于草图发生变化，如下图,更改前 更改后,零件更新后会提示错误,针对警告对话框，可以有以下几种处理方式：,1,、选择草图项，点取消隔离，可以删除子级凸台。,2,、选择绝对轴，点隔离可以使子级凸台与父级隔离。,3,、选择面，点编辑，可以重新定义草图基准面。,其中更改草图基准面对话框如右图所示,也可以右击草图，选择对象,更改草图基准面,其中草图定位类型有三种：,定位,(Positioned),：,使用绝对轴的原点和 方向来定位草图。,滑动,(Sliding),：,非定位草图使用的默认类型（即编辑非定位草图时默认选择此选项，如本示例所示）。此选项主要用于保证兼容性，以及使非定位草图可以转换为定位草图。选中“滑动,(Sliding)”,选项时，将不会定位草图，即不会指定绝对轴的原点和方向。因此，更新零件时绝对轴可能会在参考平面上“滑动”。,孤立,(Isolated),：,孤立草图以断开与,3D,的所有绝对轴链接（支持面、原点和方向链接），或解决更新错误。仅保留,3D,位置，以确保草图不会移动。选中“孤立,(Isolated)”,选项时，无法定义草图支持面、原点和方向。,曲面基础特征,增厚曲面,:,用于从曲面建立实体，可以从曲面的单侧或双侧添加材料。,分割,:,用平面或曲面分割,分割,一个实体,曲面基础特征,缝合曲面,:,用于把曲面特征粘合到,3D,实体上。,闭合曲面,:,用于把闭合或者是开口边界在同一平面的曲面转变成一个实体。,分割,1,选择要分割的实体,2,选择分割曲面,3,可以用平面、曲面或表面,分割,实体。典型的应用是为了适应空气动力外形而设计的表面。,单击分割工具,箭头指向保留的材料，单击可改变方向。,增厚曲面,1,选择要增厚的曲面,2,修改增厚偏移量,3,得到的特征不保留原曲面颜色,单击增厚曲面工具,增厚预览显示增厚效果,闭合曲面,1,选择闭合曲面,2,构造树出现闭合曲面,3,选择要闭合的曲面,结果：,缝合曲面,（,1/2,）,1,选择要缝合曲面的实体,2,选择要缝合的曲面,3,缝合的意思是把实体与曲面结合到一起，它计算给定曲面和实体的布尔交并移除不用的材料。与分割不同的是，缝合曲面可以增加材料。即缝合有多减少补的功能。,单击缝合曲面工具,箭头指向保留材料，单击可改变方向。,缝合曲面,（,2/2,）,缝合曲面还可以将实体的多个面替换为一个平面。区别于替换面命令 的是，替换面命令只能将实体的一个面替换为指定面，而缝合命令可以将实体的多个面同时替换成指定面。,缝合曲面还可以将开口在实体上的半闭合曲面实体化到这个实体上。,当曲面开口处与实体相交时选择“相交几何体”,方法一：复制圆凸块的限制到矩形凸块，构造树右击,Pad.2,选择复制并到,Sketch.3,粘贴,方法三：按住,Ctrl,键拖动圆角到矩形凸块。,方法二：复制拔模到矩形凸块，构造树右击,Draft.1,选择复制并选择矩形凸块侧面右键选择粘贴。,剪切,/,复制和,粘贴,(,拖动,),2,3,1,倒角等特征也可以使用此方法。利用替换面命令也可以实现这一功能。,As specified in Part document,（,按零件文档中的指定）,:,复制原对象和他的设计规格。即连带设计树，设计参数等一起粘贴，与源对象无链接。,AsResultWithLink,（,按保持链接的结果）,:,不能修改复制的对象，原对象修改后复制对象随着改变。,选择性粘贴,复制粘贴时经常会用到选择性粘贴,AsResult,（,按结果）,:,复制对象，与副本之间不存在链接，可以修改。粘贴后显示设计树中只有显示最终几何体。,若选择,AsResultWithLink,，则与源对象保持链接，源对象更改时，需要同步粘贴后的对象。也可以选择隔离解除链接。,分离,(Isolate),就是当,3D,实体投影到草图平面或者与平面相交时，为了修改并应用它作为草图轮廓的一部分，因为是依附于实体，所以不能进行修改，此时分离可以将这些轮廓线打断为无关联的线，然后便可以利用。,3D,边线的使用,零件设计过程中，经常会用到实体的外部轮廓线，这时可以使用投影,3D,元素命令 或者使,3D,元素相交命令 ，这样在草图中便得到了实体的外部轮廓线。,用修剪和断开工具修改草图如下,用下面的实体添加一个凸块,分离,断开,(1/3),2,1,Lines,添加凸块,直径,100,凸块,凸块,与草图平面截交线,直径,50,以长度,20,建立凸块,3,编辑第一个凸块草图改直径为,50,单击,Undo,工具,(,可能几次,),直到返回直径,100,退出草图结果,(Sketch.1),分离,断开,(2/3),5,6,4,编辑,Sketch.2,右键选择黄色线，选择分离,7,为分离的两断弧与圆柱建立重合约束，退出草图器。,退出草图器结果,:,再修改凸块草图,(Sketch.1),改直径为,50,分离,断开,(3/3),9,10,8,进入草图之前，点下创建基准也可以断开边线与原几何体之间的链接。,隔离命令还可以断开草图以外的几何元素和用于创建它的几何图形之间的链接。,创建如图平面后，右键,对象,隔离。则结构树中平面左下角的出现红色符号，代表已经与选中面失去链接，也就是不再随选中平面位置的变动而变化。可以隔离的元素包括：平面、线、点、圆等。,注意：进入草图之前，点下创建基准 也可以断开边线与原几何体之间的链接。,装配,/,求和,:,把,Body2,与,Body1,装配或求和都是合并。 但其本质不同，如果,Body2,的第一个节点凹槽特征，装配将把它视为凹槽从,Body1,中除料，而同样情况求和则把,Body2,添加到,Body1,上。,相交,:,结果是保留二对象相交部分的材料 。,求差,:,如果,Body2,与,Body1,求差，就是,Body1,减去,Body2,。,联合修剪,:,合并修剪就是一个合并操作并可以修剪去除部分实体。,去除残留,:,以上操作都是在两个几何体之间时行的，如果一个几何体内有完全分离的实体，每块分离的实体定义为一个残留。可以象删除其它实体一样删除残留，即使它是许多特征的组合。,布尔操作,在一个零件中可以使用多个实体，并可以分别设计它们，最后再去操作把它们,装配,(assemble),、求和,(add),、求差,(remove),等，例如：先建立零件的外形实体，再建立零件的内形实体，然后再把内形从主体中移除。,光标指向,Body.2,右键菜单选择,Assemble,把,Body.2,组合到,PartBody,装配,2,1,结果,:,Body.2,包含一个环槽,因为,Body.2,包含一个环槽，是除料特征，装配的结果是除料。,单击,OK,3,右击,Body.2,选择,Add,要把,Body.2,加到,PartBody,上,求和,2,1,结果,:,Body.2,包含一个环槽,Body.2,只包含一个环槽,显示为一个实体,(,它通常是除料,),，当把它加到一个实体上时,CATIA,保持他之前显示效果,单击,OK,3,右击,Body.2,选择,Remove,从,PartBody,减去,Body.2,求差,2,1,单击,OK,3,结果,:,相交,求,Body.2,与,PartBody,相交,1,右击,Body.2,选择,Intersect,2,单击,OK,3,结果,:,联合修剪,联合修剪,具有加和减两种运算的特点，可以有选择的保留或去掉所选形体的部分结构，形成一个形体。,（,a,） （,b,）,（,a,）所示四条窄板是形体,PartBody,，四条宽板是形体,Body.2,。将形体,Body.2,合并修剪到形体,PartBody,的操作步骤是：单击图标 ，选择宽板或者在特征树上,选择,Body.2,，随后弹出图（,b,）所示修剪对话框。,对话框,的前两项显示了当前是用,PartBody,修剪,Body.2,。第三项用于输入去掉的,Body.2,的面，未被选者将保留。第四项用于输入保留的,Body.2,的面，未被选者将去掉。如果后两项均输入一些表面，第三项的输入被忽略。,例如,单击对话框的,Faces to remove,框，选择形体,Body.2,的一些表面，被选中的表面呈深红色显示，单击,OK,按钮，结果,见下图。,去,掉,Body.2,的一些表面之后合并到,PartBody,去除一些形体的多余部分,该功能是从参与运算的形体中去掉选中的某些部分。例如下图是一个长方体和一个方盒，从长方体减去方盒前后的状态。由于方盒是空的，因此长方体保留了方盒内的部分。利用该功能可以去掉方盒内的部分。,长方体和方盒,（,a,） （,b,）,选择移去部分的表面及其对话框,去除多余部分之后的形体,此命令为移除块（体），与移除面 不同，,只是移除面,应用材料,应用材料 是为三维形体添加材质。单击该图标，出现如图所示材质对话框。从对话框中选取一种材质，选取添加该材质的形体，单击,Applay Material,按钮，被选形体将被添加该材质。单击,OK,按钮则退出。,注意，只有选择,Applied Customized View,显示模式，才能显示出材质效果。,图（,a,）是添加,Emerald,（翡翠）材质之后的形体，（,b,）是添加,DS Star,材质之后的形体。,（,a,） （,b,）,添加材质后方可运用,CATIA,分析模块进行应力分析,