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CATIA实体设计 目录 一 概述二 实体设计启动三 实体设计鼠标操作四 实体构建特征命令五 实体修饰特征添加六 布尔运算七 辅助功能八 实体分析功能九 实体设计思路十 练习附录 一 概述 实体设计模块是CATIA基础模块 提供了丰富灵活进行零件实体设计所需的特征功能 通过对这些特征功能创建 编辑 排序等操作 可以设计出所需的零件的外形 同时该模块还可以与CATIA的知识工程等其它模块联合使用 从而创建出更为灵活的模型 二 实体设计模块启动 切换 方法一 在CATIA开始菜单栏中选择Start MechanicalDesign PartDesign方法二 通过自定义的快捷方式或在Favorites中保存PartDesign直接调用PartDesign模块 三 设计中的鼠标操作 图形把手 在进行特征定义时 特征定义会在工作区的出现方向 尺寸 把手等快捷方式 设计人员可以通过点击 双击 拖动等常用鼠标操作在工作区完成特征的基本定义 四 实体构建特征命令 拉伸 4 1拉伸特征拉伸特征 Pad 拉伸特征是通过对一个草图或曲面沿指定的方向运动所得到实体 属于加料的特征 4 1 1操作步骤4 1 1 1基于闭合草图 曲面 选择 创建草图或曲面 选择 创建拉伸方向 如果是草图可以采用默认方向 草图平面的法向 选择一个方向 方向指示元素可以选择直线段 实体边 平面 法线方向 选择拉伸终止方式 输入终止数值 4 1 1 2基于开放草图 选择 创建草图 勾选厚度 选择 创建拉伸方向 如果是草图可以采用默认方向 草图平面的法向 选择一个方向 方向指示元素可以选择直线段 实体边 平面 法线方向 输入厚度值 选择厚度定义方向 选择拉伸终止方式 输入终止数值 四 实体构建特征命令 拉伸 Tips1 如果开放草图能够与现有的实体封闭或接近封闭 则可以实现封闭草图拉伸的效果 请在范例中不勾选厚度选项试试Tips2 厚度选项在CATIA实体设计命令中均代表草图线段直接增厚进行实体造型 四 实体构建特征命令 拉伸 4 1 2拉伸特征选项4 1 2 1拉伸类型 拉伸类型决定了在拉伸的时候拉伸长度的定义方式 除了直接输入长度外 拉伸还支持以下方式定义长度 到下一个 到最后一个 到某个平面 到某个曲面4 1 2 2延伸选项 延伸选项在拉伸时可以决定拉伸的特征是否与临近的实体融合在一起 融合的时候CATIA保证切线连续 没有勾选延伸选项 有勾选延伸选项 四 实体构建特征命令 倒角拉伸 4 2倒角拉伸特征 在进行拉伸的同时 进行拉伸特征的倒角与拔模操作 属于加料特征 4 2 1操作步骤 选择 创建草图 定义拉伸长度数值 选择拉伸的起始基准面 定义拔模角与中性面 定义拔模后的棱边倒角数值 4 3多拉伸特征 对同一个草图内不相交的闭合线框进行同一方向不同高度的拉伸 4 3 1操作步骤 选择包含多闭合线框的草图 对不同的闭合线框输入不同的高度 四 实体构建特征命令 多拉伸 注意 所有的曲线都必须是在同一张草图内 4 4挖孔特征 挖孔特征是指草图或曲面沿指定方向运动时去除已有的材料所形成的实体 属于去料特征 四 实体构建特征命令 挖孔 4 4 1操作步骤 选择 创建草图或曲面 采用默认的方向 草图平面的法向 或者选择一个方向 方向指示元素可以选择直线段 实体边 平面 法线方向 选择去除材料的方向 选择拉伸终止方式 输入终止数值 如果有需要点选按钮调整剪切方向 选择切除材料部分4 4 2拉伸类型 延伸参考拉伸特征相关项设置 注意 在挖孔特征中 没有区分开放草图与闭合草图 开放草图会自动切线延伸 4 5倒角孔 在进行挖孔的时候进行倒圆角和拔模 具体请参考倒角拉伸参数与步骤4 6多孔 对同一个草图内不相交的闭合线框进行同一方向不同高度的挖孔 参考多拉伸参数与步骤 四 实体构建特征命令 倒角孔 多孔 四 实体构建特征命令 旋转特征 4 7轴特征 轴特征是通过对一个草图或曲面沿指定的轴线旋转所得到的实体 属于加料的特征 4 7 1操作步骤 选择 创建草图或曲面 选择预定义好的轴线 在草图中用Axis命令预先创建轴线可无需选择轴线 定义轴特征的起始 结束角度 Tips 如果开放草图能够与现有的旋转轴线或实体形成封闭 则可以采用开放草图 四 实体构建特征命令 环槽特征 4 8环槽特征 环槽特征是通过对一个草图或曲面沿指定的轴线旋转时去除已有的材料所形成的实体 属于去料特征 4 8 1操作步骤 选择 创建草图或曲面 选择预定义好的轴线 在草图中用Axis命令预先创建轴线可无需选择轴线 定义环槽特征的起始 结束角度 如果有必要调整草图切削的范围 四 实体构建特征命令 圆孔特征 4 9圆孔特征 圆孔特征是通过选择圆孔中心点与钻孔方向去除已有的材料所形成的实体 属于去料特征 4 9 1操作步骤 选择 创建的孔中心点 选择孔所在平面 选择创建孔的类型 设置相关参数 输入孔直径 选择孔深的控制方式 输入深度定义数值 4 9 2创建孔的类型简单盲孔锥孔沉头孔自攻螺丝孔沉头自攻螺丝孔4 9 3螺纹控制 螺纹开关 螺纹类型选择 螺纹参数 左 右手螺纹选择4 9 4孔深的控制方式孔深的控制方式参见拉伸特征控制方式 四 实体构建特征命令 圆孔特征 简单盲孔 锥孔 沉头孔 自攻螺丝孔 沉头自攻螺丝孔 四 实体构建特征命令 扫掠特征 4 10扫掠特征 扫掠特征是通过对一个草图沿指定的路径运动时所形成的实体 属于加料特征 4 10 1操作步骤 选择 创建截面草图 选择 创建作为扫掠路径的导线 选择截面草图在扫掠过程中的位置控制方式 如有必要设置厚度参数等 四 实体构建特征命令 扫掠特征 4 10 2草图位置控制方式 保持角度 草图在扫掠的过程中和导线的位置与在开始扫掠时侯草图与导线的位置一致指定方向 草图在扫掠过程中 始终和一指定方向保持一致 四 实体构建特征命令 扫掠特征 4 10 2草图位置控制方式 参考曲面 草图在扫掠的过程中和参考曲面的位置与在开始扫掠时侯草图与参考曲面的位置一致 四 实体构建特征命令 槽特征 4 11槽特征 槽特征是通过指定的截面草图沿指定的路径运动去除已有的材料所形成的实体 属于去料特征 4 11 1操作步骤 选择 创建截面草图 选择 创建作为扫掠路径的导线 选择截面草图在扫掠过程中的位置控制方式 如有必要设置厚度参数等4 11 2截面草图的控制方式 参见扫掠特征 四 实体构建特征命令 混成特征 4 12混成特征 通过两个不同的草图沿不同的方向扫掠所形成的交集的实体特征 4 12 1操作步骤 选择截面一草图 选择截面一草图拉伸方向 选择截面二草图 选择截面二草图拉伸方向 四 实体构建特征命令 加强筋特征 4 13加强筋特征 加强筋特征是通过定义加强筋的草图以及加强筋填料方向在已有实体上添加加强筋 属于加料特征 4 13 1操作步骤 选择加强筋生成方式 选择 创建加强筋草图 输入加强筋厚度 四 实体构建特征命令 加强筋特征 4 13 2加强筋方式平面筋侧面筋 四 实体构建特征命令 多截面实体 4 14多截面实体 多截面实体特征是通过指定多个截面草图以及相关的控制元素生成截面不断变化的实体 4 14 1操作步骤 按顺序选择 创建截面草图 根据需求选择 创建相切 导线等控制参数 4 14 2多截面实体特征特点草图的选择应该按顺序选取 多截面实体的各个截面草图存在的ClosingPoint与封闭草图方向指定的问题 一般情况下ClosingPoint位置应该相近 封闭草图方向应一致或顺时针或逆时针 如果不正确将导致实体不可解的情况 实体在截面草图处严格遵循草图定义 在没有定义导线的情况下 截面草图外的实体截面形状由CATIA计算得出在没有定义相切的情况下 过截面草图的实体截面方向由CATIA根据输入参数计算得出 四 实体构建特征命令 多截面实体 ClosingPoint定义 Tips 单击封闭草图方向箭头可以调转草图方向 四 实体构建特征命令 多截面实体 4 14 3多截面实体特征草图ClosingPoint定义在定义窗口相应的草图的ClosingPoint上右键单击 选择相应的命令就可以对该草图的ClosingPoint进行删除 替换等操作根据所选命令在绘图区选择相应的点就可以完成定义 四 实体构建特征命令 多截面实体 4 14 4多截面实体特征草图握手点定义 Coupling 比例握手方式 Ration 相切握手方式 Tangency 曲率握手方式 Tangencythencurvature 顶点握手方式 Vertices 顶点 草图上的切点 尖点或人工定义的点 比例握手方式 相切握手方式 曲率握手方式 四 实体构建特征命令 多截面槽 4 15多截面槽特征 多截面槽特征是通过指定多个截面草图以及相关的控制元素去除已有实体材料 生成槽截面不断变化的实体 4 15 1操作步骤 按顺序选择 创建截面草图 根据需要选择 创建相切 导线 草图握手点连线 鼠标右键菜单 等控制元素 草图握手点连线 五 实体修饰特征添加 倒圆角 5 1倒圆角特征 在指定的实体边上导圆角5 1 1操作步骤 选择添加倒角元素 选择倒角传递方式 输入倒角半径大小 五 实体修饰特征添加 变半径倒角 5 2变半径倒角特征 在指定的实体边上导半径变化的倒角5 2 1操作步骤 选择添加倒角的元素 选择倒角传递方式 点击相应的位置添加半径变化的关键点 选择关键点之间半径的变化方式 修改关键点的半径数值 五 实体修饰特征添加 面倒角 5 3面倒角特征 在指定的两个面之间添加倒角5 3 1操作步骤 选择要添加倒角的两个面 输入倒角的半径数值 五 实体修饰特征添加 全倒角 5 4全倒角特征 在指定的三个面之间添加全倒角5 4 1操作步骤 选择要添加全倒角的两个面 选择要添加全倒角时去除的面 五 实体修饰特征添加 倒斜角 5 5倒斜角特征 在指定的实体元素上添加斜角特征5 5 1操作步骤 选择要添加倒斜角的实体特征 选择倒斜角的方式 选择斜角的延伸方式 输入斜角的参数 五 实体修饰特征添加 拔模 5 6拔模特征 在实体指定面上生成拔模特征5 6 1操作步骤 选择要生成拔模特征的实体面 选择拔模方向 选择中性面 在拔模中大小不变面 输入拔模角度 五 实体修饰特征添加 圆角拔模 5 7圆角拔模特征 对于要进行拔模的面与一个圆角相连的情况下 采用圆角拔模特征可以对该面进行拔模处理5 7 1操作步骤 选择与要拔模面相连的圆角 选择拔模方向 输入拔模角度 只允许加料拔模 五 实体修饰特征添加 变拔模角拔模 5 8变拔模角拔模特征 对实体面的不同的部分进行不同拔模角度的拔模 5 8 1操作步骤 选择要生成拔模拔模特征的实体面 选择拔模方向 选择中性面 输入拔模角度 点选添加不同拔模角的点 双击数值输入新的拔模角度 2020 1 28 37 可编辑 五 实体修饰特征添加 抽壳 5 9抽壳特征 在实体内形成空腔5 9 1操作步骤 选择要在抽壳过程中去除的面 输入抽壳后壳体外面的厚度 壳体内面的厚度 指定不同于全局厚度的其它面的厚度 五 实体修饰特征添加 厚度 5 10厚度特征 对现有实体的面进行增厚或减薄的操作5 10 1操作步骤 选择要进行增厚或减薄的实体面 输入增厚量 正数 或减薄量 负数 五 实体修饰特征添加 螺纹 5 11螺纹特征 在实体特征上添加内 外螺纹5 11 1操作步骤 选择要添加螺纹的面 选择螺纹开始面 选择是外螺纹还是内螺纹 输入螺纹参数 五 实体修饰特征添加 移除 5 12移除面特征 在实体上有选择地去除某些结构5 12 1操作步骤 选择要移除的实体面 红色 选择要保留的实体面 蓝色 五 实体修饰特征添加 替换面 5 13替换面特征 替换面特征是采用一个已知的面替换实体上现有的面 从而形成新的特征 5 13 1操作步骤 选择要替换的面 选择要替换掉的面 5 14分割 采用曲面来分割几何体 5 14 1操作步骤 选择用来分割的平面 面或曲面 如有必要单击箭头 调整箭头的方向 箭头所指的方向为保留 五 实体修饰特征添加 分割 5 15厚曲面 可以在曲面的两个相反方向添加材料生成实体 5 15 1操作步骤 选择曲面 输入第一 第二偏置值 箭头为第一偏置 五 实体修饰特征添加 厚曲面 5 16封闭曲面 将封闭的曲面转换成实体 5 16 1操作步骤 选择要实现封闭的曲面 五 实体修饰特征添加 封闭曲面 Tips 封闭的曲面不能有边界不在一个平面上洞 5 17缝合曲面 缝合是通过将曲面依附到实体上实现对现有实体添加或移除材料 5 17 1操作步骤 选择实施缝合的曲面 选择去除的面 如有必要点击箭头调整缝合的方向 根据要求选择其它参数 五 实体修饰特征添加 缝合曲面 Tips 缝合的曲面与实体之间应该没有间隙也不应该有曲面存在 5 18平移 将Body在空间内整体平移5 18 1操作步骤 选择平移的方式 根据选择的方式定义相关的参数6 18 2平移方式 方向距离 选择移动的方向与距离 点对点移动 根据所选两点的方向与距离进行移动 坐标移动 移动到指定坐标处 五 实体修饰特征添加 平移 5 19旋转 将Body在空间内绕轴旋转 5 19 1操作步骤 选择旋转方式 根据选择方式定义相关参数5 19 2旋转方式 轴线 角度 轴线 起始点 终止点 起始点 轴线中点 终止点 五 实体修饰特征添加 旋转 5 20对称 将Body进行对称操作 5 20 1操作步骤 选择对称基准 平面 直线 点均可以 五 实体修饰特征添加 对称 五 实体修饰特征添加 镜像 5 21镜像 将Body进行镜像操作 5 21 1操作步骤 选择对称基准 只能够选择平面 五 实体修饰特征添加 矩形阵列 5 22矩形阵列 对选中的对象进行阵列操作5 22 1操作步骤 选择进行阵列的对象 选择阵列定义方式 定义阵列参数 定义阵列方向 五 实体修饰特征添加 矩形阵列 5 22 2矩形阵列方式 实例 长度 在指定长度内创建指定个数的实例 实例 间隔 以指定的间隔创建指定个数的实例 间隔 长度 在指定的长度内以指定的间隔创建实例 实例 不等间距 以不等间距创建指定的实例 实例 间隔 实例 长度 间隔 长度 实例 不等长 五 实体修饰特征添加 圆形阵列 5 23圆形阵列 对选择的对象进行圆形阵列操作5 23 1操作步骤 选择进行阵列的对象 选择阵列定义方式 定义阵列参数 定义阵列中心轴线 选择轴线或回转体都可以 五 实体修饰特征添加 圆形阵列 5 23 2圆形阵列方式 实例 总角度 在指定角度范围内创建指定个数的实例 实例 间距角度 以指定间距角度创建指定个数的实例 间距角度 总角度 在指定角度范围你创建指定间隔的实例 全圆定义 在360度的范围内创建指定个数的实例 实例 不等角间距 创建不等角间距的实例 五 实体修饰特征添加 用户自定义阵列 5 24用户自定义阵列 对选择的对象进行用户自定义的阵列排布5 24 1操作步骤 选择进行阵列的对象 创建 选择定义阵列位置的草图 草图上用点代表阵列实例的位置 五 实体修饰特征添加 缩放 5 25缩放 对选择对象进行三维缩放5 25 1操作步骤 选择缩放的参考对象 输入缩放比例 1放大 1缩小 负数反方向 六 布尔运算 总述 6 1布尔运算 布尔运算是将不同的 体 进行并 交 减等布尔操作运算的方式 除了传统的布尔操作 CATIA的布尔操作对传统的布尔操作进行了拓展 添加了装配 统一修剪 移除多余部分三种新的运算方式 6 1 1CATIA布尔操作对象 在CATIA中进行布尔操作的基本对象是Body Body可以通过Insert Body的方式进行插入 6 1 2CATIA布尔操作命令 从左到右依次是 并 减 交 装配 统一修剪 移除多余部分操作 默认情况下布尔操作命令工具条不会出现在CATIA实体设计环境中 要通过工具条定制才会出现 6 1 3CATIA布尔操作特点 在CATIA中可以进行不限次数的布尔操作 布尔操作可以嵌套 可以将一个Body嵌套到一个子Body中 嵌套的层数不限 Body之间关系可以是嵌套的也可以是同辈的 六 布尔运算 装配 6 2装配 将指定的Body装配到某个Body之内 6 2 1操作步骤 选择要进行装配的Body 选择装配到的对象Body 六 布尔运算 添加 6 3添加 将指定的Body添加到某个Body之内 6 3 1操作步骤 选择要进行添加的Body 选择添加到的对象Body 六 布尔运算 移除 6 4移除 在指定的Body中去除另外一个Body所含的体积 6 4 1操作步骤 选择要移除的Body 选择指定的Body 六 布尔运算 交集 6 5交集 求两个Body的公共体积 6 5 1操作步骤 选择第一个Body 选择第二个Body 六 布尔运算 统一修剪 6 6统一修剪 以一个Body为刀具对另外一个Body进行修剪 6 6 1操作步骤 选择被修剪的Body 选择作为刀具的Body 选择在修剪操作中要去除的面 选择在修剪操作中要保留的面 视情况非必须 六 布尔运算 移除多余部分 6 7移除多余部分 将空间上分离的一个Body的某个部分删除掉 6 7 1操作步骤 选择在Body中需要移除部分的面 选择在Body中需要保留部分的面 非必须 七 辅助功能 插入实体 7 1插入实体 在当前的零件结构中插入一个实体Body并将该Body设为当前工作对象 作为特征的容器 7 1 1操作步骤 选择命令即可 插入前特征树 插入后特征树 七 辅助功能 插入几何图形集 7 2插入几何图形集 在当前的零件结构中插入一个几何图形集并将该图形集设为当前工作对象 作为特征的容器 7 2 1操作步骤 选择命令 输入几何图形集的名字 选择几何图形集所属的对象 根据需要选择属于该几何图形集的已有特征 插入前特征树 插入后特征树 七 辅助功能 插入有序几何图形集 7 3插入有序几何图形集 在当前的零件结构中插入一个有序几何图形集并将该图形集设为当前工作对象 作为特征的容器 7 3 1操作步骤 选择命令 输入几何图形集的名字 选择几何图形集所属的对象 根据需要选择属于该有序几何图形集的已有特征 插入前特征树 插入后特征树 七 辅助功能 创建装配 7 4创建装配 将选中的特征插入到一个新的Body中并与原来的Body做一个装配的布尔运算7 4 1操作步骤 选择现有特征 使用命令 插入前特征树 插入后特征树 八 实