CATIA教材第3章绘制草图.

1、第3章绘制草图利用Catia V5进行机械设计的基础就是草图绘制，所有零件 的实体造型都是要从草图开始用户先在草图工作台勾 勒出实体模型轮廓.然后再利用零件设计功能生产实体 所以本章是零件设计的基础.在本章所学的草图绘制 功能，以后的章节中会反复使用.本章主要介绍如何在 Catia V5的草图工作平台上进行草图轮廓的绘制、约束和 修饰。本章最后将给出一个综合实例.讲解如何利用本 章草图功能绘制需要的轮廓图3.1草图绘制模块简介草图绘制模块(Sketcher)是其它模块设计的基础，也是 Catia设计的主要工作台之一操作者可以在草图绘制模 块中进行轮廉设计.再利用绘制的轮廓图构造实体零件 或曲面

2、特征.草图绘制模块(Sketcher)主要是由草图 工具(Sketch tools).轮廓工具(Profile).约束工具 (Constraint) 草图修饰工具(Operation)共4组菜单 组成.将在本章中通过实例详细解释各种草绘工具的使 用方法3.1.1进入草图绘制工作台草图绘制工作台是进行草图绘制的操作界面，也被称作草图 绘制平台，利用草图绘制平台能够完成草图轮廓线的设 计工作。操作者可以按照以下步骤进入草图绘制工作台(1) 单击【开始】(Skirt) I【机械设计】(Meclumical Design) I【草图绘制器】(Sketcher)命令，进入零件设 计工作平台；(2) 再点

3、击草图绘制器上的草图工具按钮，然后选择一个 绘图平面(xy. xz. yz 一个实体面)就进入草图绘制工 作台，如图3.1所示.在Catia的其它设计平台中单击草图 工具按钮.也可以进入草图绘制工作台；(3) 单击工作台工具栏上的退出工作台工具按钮，可以退 出草图绘制工作台返回到原设计平台3.1.2草图绘制工具栏介绍在草图设计过程主要用到四个工具栏，单击工具栏中相应按 钮右下的黑色倒三角，将展开11个工具栏.草图绘制工 具栏提供了点、线和预定义轮廓线的绘制工具，以及对 轮廉线进行约束、修饰等工具按钮，可以通过这些工具 绘制出需耍的几何轮廓线，为后续实体零部件的设计做 好基础13.2绘制草本节将

4、介绍草图的绘制方法，即通过【轮廉】工具栏绘制草 图轮廓【轮廓】工具栏是草图绘制器的核心工具栏， 该工具栏有8种草图轮廓工具.草图绘制过程中，几何元 素有两种定位方法.本节中以鼠标点击定位几何元素为 主介绍各种工具的使用方法，仅在部分小节中介绍通过 草图工具栏输入坐标值等参数定位几何元素的方法3.2.1绘制连续轮廓线（Profile）【连续轮驟线】工具.可以绘制连续的封闭的或非封闭的轮 廓线。当绘制的轮廓线为封闭（是指只用一次连续轮廉 线命令绘制的封闭图形）性轮廓线.系统自动退出连续 轮魔线绘制命令：如果绘制非封闭轮廉线时，按键盘上 的Ex键或单击Cutia工具栏上其它工具按钮.方可结束轮3.2

5、.2绘制预定义轮廓线(Parallelogram)通过【轮廉】工具栏上的【预定义轮廓】工具按钮，可以绘制各 种预定义的封闭的轮廓.单击【预定义轮嗓】按钮右下的黑色 三角，展开【预定义轮廓】工具栏.该工具栏包括9种封闭轮 廓工具.下面介绍各种封闭轮廉工具的使用方法.1. 绘制矩形(RccUiiirhO2绘制三点矩形(Oi*h?n2cl Rectangles)3. 绘制平行四边形(Pandkdognim4. 绘制长圆孔(Ekmgiited Hob)5. 绘制弧形长圆孔(CylindHod Elon解ted Hole)6. 绘制锁芯孔(Keyhole Profile )7. 绘制六边形(Hui&(j

6、n)&绘制居中矩形(Rectangle)9.绘制居中平行四边形(Piimlblognim)3.2.3绘制圆和椭圆通过【轮廉】工具栏上的【圆】工具按钮.可以绘制出圆和各种 圆弧轮廉线。单击圆工具按钮右下的黑色三角，展开的【圆】 工具栏.该工具栏包括7种圆和圆弧轮醐绘制工具，下面介绍 各种工具的使用方法1. 绘制圆(Chrle)2. 绘制三点圆(Three Point Circle)3. 绘制坐标圆(Circle llsing Coordinatts)4. 绘制三切圆(Trbhm弊n(C1zh)5. 绘制三点圆弧(ThnPolnl Arc)6. 绘制限制三点圆弧(Three Point Arc S

7、tarting with Limits)7. 绘制圆弧(Arc)3.2.4绘制样条曲线(Spline)Catia V5提供了两种样条曲线的绘制方法，点击【轮廓】工 具栏上的【样条曲线】工具按钮右下角黑色三角，展开 样条曲线工具栏，该工具栏提供了样条线和连接线两个 工具，利用该工具可以绘制出不规则的曲线，下面详细 介绍该工具的使用方法.1. 绘制样条线(Spline)2. 绘制连接线(Connect)3.2.5绘制二次曲线(Conic)单击【轮翻】工具栏上【椭圆】工具按钮右下黑色三角，就 可以展开二次曲线工具栏.该工具栏包JE椭圆.抛物线 双曲线、圆锥曲线四种二次曲线绘图工具.利用该工 具可以绘

8、制出规则曲线，下面介绍各种工具的使用方法1. 绘制椭圆(EUipse)2. 绘制抛物线(Parabola by Focus)3. 绘制双曲线(Hyperbola by Focus)4. 绘制圆锥曲线(Conic)3.2.6绘制直线(Line)直线是几何元素中最基础的一个元素，也是草图绘制工具中 最基础的工具，Catia V5提供5中直线的绘制方法，下面 讲解各种直线绘制方法的操作步骤。1. 绘制直线段(Line)2. 绘制无限长直线(Inflnite Line)3. 绘制公切线(Bi-Tangent Line)4. 绘制角平分线(Bisectinji Line)5. 绘制法线(Line Nor

9、mal to Cune)3.2.7绘制轴线(Axis)【轮鼎】工具栏上的【轴线】工具按钮用于生成轴线，生成 方法与326小节中直线段生成方法相同，这里就不再累 赘了.在绘制草图中，关于轴线姿注意以下几点：(1) 每个草图只能创建一条轴，如果试图创建第二条轴. 则所创建的第一条轴将自动变换成构造线.(2) 如果在启动轴之前已经选择了一条直线，则该直线将 自动变换为轴.(3) 轴无法转换为构造元素3.2.8 绘制点（Point）Catia V5提供5种点的生成方法，包括：单击创建点、通过 坐标创建点、创建等分点、创建交点和创建投影点，下 面介绍各种的使用方法.1. 通过单击创建点(Point by

10、 Clicking)2. 使用坐标创建点(Point by Using Coordinates)3. 创建尊分点(Equidistant Points)4. 创建交点(Intersection Point)5. 创建投彩点(Projection Point)3.3约束草图草图约束是指一个几何元素相对于草图中其它几何元素之间 产生一种相互限制的关系.利用草图约束可以使绘制的 几何元素间有一定的关系.绘制出所耍的几何图形草 图的约束分为几何约束和尺寸约束两大类。几何约束是 对一个几何元素或在多个几何元素之间强制限制的关系 例如，某个几何约束可能要求两条直线平行.如果选 择三条直线.或者选择两条直线

11、和一个点.则这些元素 将自动生成互相平行的结果。您可以在一个元素上或者 在两个或多个元素之间设置约束.尺寸约束足其值确定 几何对彖测量的约束例如，它可以控制直线的长度或 两点之间的距离草图约束可以手动创建，也可以智能 拾取。3.3.1约束的基础知识1. 智能拾取智能拾取是在绘制草图过程中，Catia根据操作者所绘几何 元秦分析自动生成约束的工具.用于尽可能简化草图编 辑器中的创建和编辑任务.智能拾取动态检测以下几何 约束：基准线和圆、对齐.平行度.垂直度、相切、同 心.水平和垂査、中点2.约束的颜色3.3.2通过对话框创建约束(ConstraintsDefined in Dialog Box)

12、通过【约束】工具栏上的【在对话框中定义的约束】工具按 钮.可以以对话框形式创建约束在创建该约束前，必 须先选择对象，否则【在对话框中定义的约束】按钮不 可用.约束对象可以是单个，也可以是多个在3D模型中选择被约束对象.单击【在对话框中定义的约 束】按钮.系统弹出如图3.71所示的约束定义对话框。在 该对话框中列出了所有类型的约束。而系统根据所选择 的轮廉线自动分析.决定可以和不可以的约束类型.M63.3.3 创建一般约束(Constraint)单击【约束】工具栏上的【约束】工具按钮右下黑色三角， 展开如图所示的约束创建工具栏，该工具栏包括约束工 具和接触约束工具2中约束创建方式使用该工具创建约

13、 束时，不会出现【约束定义】对话框。1. 【约束】工具2. 【接触约束】工具3.3.4创建自动约束(Autoconstraint)通过【约束】工具栏上的【自动约束】工具右下角黑色三角 ,展开如图所示的【受约束的几何图形】工具栏，该工 具栏包括【自动约束】和【固定在一起】两种约束工具1. 创建自动约束2. 创建固定在一起约束3.3.5创建动画约束【制作约束动画】工具，是按照一定的变化规律改变约束时 ,受约束的绘制元索将产生变化的约束工具.利用该工具产生的效果只能演示，不能永久保存3.4修饰草本节将通过【操作】工具栏，介绍草图轮翻线的修饰。草图 绘制过程中.经常要进行倒角.修剪.平移.旋转.镜 像

14、等修饰工作，利用该工具栏，就能轻松完成草图的修 饰工作3.4.1倒圆角【角】工具.是通过对两条直线或曲线进行修剪，在两几何 元素之间生成与两几何元素相切的圆弧的修剪工具.单击【操作】工具栏上的【角】工具按钮.草图工具栏显示 倒圆角定义选项，如图所示，通过使用草图工具栏上的 各选项，可以生成不同的倒圆角效果。3.4.2倒角【倒角】工具，是通过对两条直线或曲线进行修剪，生成与 两几何元素成一定角度的直线段的修剪工具.选择两条直线或曲线单击【操作】工具栏上的【倒角】工 具按钮，草图工具栏显示倒角定义选项，如图所示，通 过使用草图工具栏上的各选项，可以生成不同的倒角效 果，下面选择不同选项分别对矩形进

15、行倒角.讲解【倒 角】工具的使用方法3.4.3 修剪(Relimitations)单击【操作】工具栏上的【剪切】工具按钮右下角黑色三角 ,展开【重新设定限制】工具栏，该工具栏包括剪切、 断开、快速剪切、关闭和补充5个剪切工具，下面详细介 绍各个工具的使用方法.1. 剪切(Trim)2. 断开(Break)3. 快速剪切(Quick Trim)4. 关闭(Close)5. 补充(Crnnplemenl)3.4.4转换单击【操作】工具栏上的【镜像】工具按钮右下角黑色三角 ,展开【转换】工具栏，该工具栏包括镜像、对称、平 移、旋转、缩放和偏移6个转换工具，下面详细介绍各个 工具的使用方法.1. 镜像

16、(1iiror)2. 对称(Symmetry)3. 平移(Translation)4. 旋转(Rotate)5. 缩放(Scan)6. 偏移(OITset)3.4.5三维元素投影单击【操作】工具栏上的【投彩三维元素】工具按钮右下黑 色三角，展开【3D几何图形】工具栏.该工具栏包括投 影三维元素、使三维元素相交和投影三维轮廓边3个3D几 何图形操作工具.利用该工具栏，可以将三维图形中轮 瞬边线投彫到草图绘制平面内1. 投影三维元素(Project 3D Elements)2. 使三维元素相交(Intersect 31) Elements)3. 投影三维轮廉边(Project 3D Silhoiw

17、Mc Edjjes)3.5草图的辅助工具草图的辅助工具包括网格显示/隐藏、点对齐.构造元素与 标准元素转换、自动创建几何约束和自动创建尺寸约束5 种，如图所示，利用该工具使草图设计更加轻松、快捷 下面分别讲解各个工具的使用方法。3.5.1网格显示/隐藏【网格】工具，是在草图工作区显示与阶藏网格线的开关工 具。单击【网格】工具按钮.按钮变成金黄色按钮，草 图工作区将显示网格线，反之亦然。在开始第一个工作之前，您可以自定义工作方式以适合自己 的习惯这种类型的自定义存储在永久设置文件中：如 果您结束会话，这些设置不会丢失。网格间距和刻度通 过【工具(Tools)】I【选项(Options) I【机械

18、丧计 (Mechanical Design) I【草图编辑器(Sketcher) 选项卡中网格文本框进行设置.3.5.2点对齐【点对齐】工具.是草图绘制过程中，亂标能够捕捉到网格 角点的开关工具.单击【点对齐】工具按钮，按钮变成 金黄色按钮，在草图中鼠标能捕捉到网格交点，效果如 图所示3.5.3构造元素和标准元素之间的转换【构造/标准元素】工具，是绘制构造元素和标准元素转换 工具.利用该工具既可以绘制出构造元素.也可以将标 准元素与构造元素之间互相转换.单击【构造/标准元素 1工具按钮，使按钮变成金黄色按钮.在草图中绘制的 几何图形为虚线图形，在3D设计模块中是不可见的；选 择标准元素.单击【构造/标准元素】工具按钮，标准元 素就转换成构造元MT-3.5.4自动创建几何约束【几何图形约束】工具，是几何约束选项开关，单击该工具 按钮，在绘制图形中.智能拾取垂直.平行.相交等几 何约束，很容易找到所要绘制的线.圆弧与已知几何元 素之间的关系，方便绘制你所要的几何元素。3.5.5自动创建尺寸约束【尺寸约束】工具，是尺寸约束选项开关，单击该工具按钮 ,根据草图工具栏键入的值在几何元素上创建约束3.5.6草图分析在草图