CATIA 造型实例：玩具风扇

1、一一 、CATIA的控件设计方法的控件设计方法1 控件的介绍：控件的介绍： 控件即控制元件，用于控制模型的外观及尺寸等，这设计过程中起着承上启下的作用。最高级别的控件（通常称之为“一级控件”，是在整个设计开始时创建的原始模型）所承接的是整体模型与所有零件之间的位置及配合关系；以及控件之外的控件（二级控件或更低级别的控件）从上一级控件得到外形和尺寸等，再把这种关系传递给下一级控件或零件。 在整个设计过程中，一级控件的作用非常重要，创建之初就把整个模型的外观勾勒出来，后续工作都是对一级控件的分割与细化，在整个设计过程中创建的所有控件或零件都与一级控件存在着根本的联系。以玩具风扇的整个设计过程来进一

2、步介绍控件设计方法以玩具风扇的整个设计过程来进一步介绍控件设计方法:该设计过程采用了较为先进的设计方法自顶向下设计（Top_down Design）。采用此方法，不仅可以获得较好的整体造型，并且能够大大缩短产品的设计周期。 一级控件 First.CATPART 二级控件Second.CATPART 下盖Down_Cover.CATPART 前盖Front_Cover.CATPART 后盖Back_Cover.CATPART2 控件设计流程 风扇上盖Fan_top.CATPART 风扇下盖Fan_down.CATPART 风扇叶轮Fan_CATPART 轴Shaft.CATPART 总装配模型T

3、oy_fan.CATPRODUCT二二 、玩具风扇的画法、玩具风扇的画法1 一级控件：一级控件： 特征树Step1 新建Product模型文件右击更改名称（toy-fan），并新建零部件，系统弹出“新零部件.原点”对话框，单击“是”。右击新建的零部件更改名称（first），双击first并点右键“first对象选项在新窗口中打开”在新窗口中绘制first曲面。选择工作台：开始形状创成式外形设计Step2 创建两个拉伸曲面YZ面绘制草图2YZ面绘制草图1拉伸1 以ZX面为拉伸平面，限制1为50mm 限制2为50mm拉伸2以YZ面为拉伸平面，限制1为50mm 限 制2为50mmStep3 创建三个

4、偏移平面以XY平面为参考平面分别在便宜文本框中输入数值：38，78，98完成三个平面的创建。Step4 创建交叉曲线以及对称曲线交叉曲线对称曲线选择相交命令以拉伸1为第一元素拉伸2为第二元素完成交叉曲线的创建选择对称命令，选取交叉1为对称元素，ZX平面为参考元素，完成对称曲线的创建Step5 创建玩具风扇的轮廓线 草图3 草图4 草图5需要注意的是相切的约束，为后面的多截面曲线的创建和曲面的光滑做好准备。草图5中圆弧的两个端点分别和草图3、4相合，顶点与交叉1相合。相切约束 相切约束Step6 创建交叉点分别选取平面1、平面2、平面3为第一元素，交叉1、草图3和草图4为第二元素，完成多输出交叉

5、点的创建。然后选取XY平面依次画出草图6、7、8，需要注意的是相切约束的限制。 草图6 草图7 草图8（绿线部分为辅助轴线，使草图与轴线相切）Step7 创建草图8的对称曲线以及定义分割点击对称按钮，选取草图8为对称元素以ZX平面为参考元素完成对称2的定义对称曲线2点击分割按钮，分别选取交叉1、草图3、草图4为要切除的元素，草图8为切除元素，并选中保留双侧按钮，完成分割1、2、3、4、5、6的定义。Step8 创建多截面曲线1点击多截面曲线按钮，选取草图5、草图6、草图7、草图8为截面曲线，选取分割1、分割4、分割6为引导线创建多截面曲线1Step9 创建多截面曲线2、3以及接合1首先定义分割

6、，选取草图8为要切除的元素，在特征树中选取分割2为切除元素，并选择保留双侧复选框，完成分割7、8定义。点击多截面曲线按钮，选取分割2和分割3为截面曲线，分割8为引导线，选取多截面曲线1为相切面，完成多截面曲线2定义。再点击多截面曲线按钮，选取分割5和分割2为截面曲线，选取分割7为引导线，选取多截面曲线1和多截面曲线2为相切面，完成多截面曲线3的定义。点击接合按钮，选取多截面曲线1、多截面曲线2、多截面曲线3为要接合的对象完成接合1的创建 多截面曲线2 多截面曲线3Step10 创建多输出4点击对称按钮，选取草图5、草图6、草图7，为对称元素；选取ZX平面为参考元素，完成对称3、4、5的创建。S

7、tep11 创建分割点击分割按钮，选取对称1为要分割的元素，选取对称2为分割元素，并选中保留双侧复选框，完成分割9、10的创建。点击分割按钮，选取对称2为要切除的元素，选取分割10为分割元素，并选取保留双侧复选框，完成分割11、12的创建。Step12 创建多截面曲线以及接合点击多截面曲线按钮，选取对称3、对称4、对称5和对称2为截面曲线，选取曲线1、曲线2、曲线3为引导线，并定义曲线1、曲线3的相切面为接合1。完成多截面曲线4的创建。曲线1曲线2曲线3 多截面曲线4点击多截面曲线按钮，选取分割14和分割16为截面曲线，选取分割6为引导线，并定义分割16的相切面为接合1，分割6的相切面为多截面

8、曲线4，完成多截面曲线5的创建。点击多截面曲面按钮，选取分割2、分割14为截面曲线，选取分割13为引导线，并定义分割2的相切面为接合1，分割14的相切面为多截面曲线5，分割13的相切面为多截面曲线4，完成多截面曲线6的创建点击接合按钮，选取多截面曲线4、多截面曲线5、多截面曲线6和接合1为要接合的对象，完成接合2的创建。 多截面曲线5 多截面曲线6Step13 创建拉伸3在ZX平面内绘制草图9，以草图9为轮廓线，以ZX平面为拉伸平面，在第一限制选择尺寸输入50，第二限制尺寸输入50。 草图9 拉伸3Step14 创建前盖的突起点击平面按钮，偏移YZ平面30mm，完成平面4的创建，在平面4上绘制

9、草图10，再在平面4上绘制草图11。 平面4 草图10 草图11点击投影按钮，选择投影类型为“沿某一方向”，然后选取草图11为要投影的曲线，接合2为支持面，选取X轴为投影方向，选中近接解法复选框，完成投影的创建。点击多截面曲线按钮，选取项目1和草图10为截面曲线，完成多截面曲线7的创建。 项目 多截面曲线7点击修剪按钮，选取多截面曲线7和拉伸3为修剪元素；单击“另一侧/上一元素”改变修剪方向；选中“自动外插延伸”复选框，完成修剪1的创建。点击修剪按钮，选取接合2和修剪1为修剪元素；单击“另一侧/上一元素”改变修剪方向；选中“自动外插延伸”复选框，完成修剪2的创建。点击填充按钮，选取修剪2的下边

10、线，完成填充1的创建。点击接合按钮，选择修剪2和填充1为接合对象，完成接合3的创建 修剪1 修剪2 填充1点击倒圆角按钮，选取如图所示的边线，输入半径1mm，完成倒圆角1的创建。切换工作台，开始机械设计零部件设计，点击厚曲面按钮，选取倒圆角1为要加厚的对象；在第一偏移文本框中输入2，完成加厚曲面1的创建. 倒圆角1 加厚曲面1Step15 创建后盖的突起如图所示，在YZ面上绘制草图，并切换工作台到创成式外形设计，点击投影按钮，在“投影类型”中选择“沿某一方向”选项然后选择草图12为要投影的曲线，选取“倒圆角1”为支持面，选取X轴为投影方向，取消选中的“近接解法”复选框，点击确定按钮，系统弹出“

11、多重结果管理”对话框，选中“使用提取以仅留一个子元素”复选框，点击确定完成提取。 草图12 项目2（投影定义）要提取的元素点击分割按钮，选择倒圆角1为要切除的元素，选取提取1为切除元素，并选中“保留双侧”复选框，完成分割的创建。如图所示，在YZ平面上绘制草图13。单击偏移按钮，选取分割12为要偏移的曲面，在偏移文本框总输入0.5，完成偏移1的创建。 草图13 分割12 偏移1点击投影按钮，在投影类型下拉菜单中选择“沿某一方向”，选取草图13为要投影的曲线，选取偏移1为支持面，就选取X轴为投影方向，然后选择“近接解法”复选框，完成项目3的创建。点击分割按钮，选取偏移1为要切除的元素，选取项目3为

12、切除元素，完成分割的创建。点击直线定义按钮，选取线型为“点点”分别选取项目3的顶点和提取1的顶点，完成直线1的创建，通理完成另一端直线2的创建。 项目3（投影定义） 分割定义 直线1点击多截面曲线按钮，选取项目3和提取1为截面曲线，选取直线1和直线2为引导线，完成多截面曲线8的创建，用同样的方法创建多截面曲线9。点击倒圆角按钮，选取如图所示的边线，在半径文本框中输入0.5，完成倒圆角2的创建，同样选取多截面曲线9的边线完成倒圆角3的创建。 多截面曲线8 多截面曲线9 倒圆角2转换工作台，开始机械设计零部件设计，点击封闭曲面按钮，选取倒圆角2为要关闭的对象，完成封闭曲面1的创建，再次点击封闭曲面

13、按钮，选取倒圆角3为要关闭的对象，完成封闭曲面2的创建。点击倒圆角按钮，选取如图所示的边线，在半径文本框中输入0.5，完成倒圆角4的创建。 倒圆角4Step16 创建凹槽点击凹槽按钮，创建截面草图，选取YZ平面绘制草图15、草图16（草图16与草图10同心），在对话框中“第一限制”“类型”的下拉类表中选择“直到下一个”；完成凹槽1和凹槽2的创建，在XY平面内绘制草图17，然后在对话框中“第一限制”“类型”的下拉类表中选择“尺寸”选项，在“深度”文本框中输入0.5，完成凹槽3的创建。 草图22 草图23 草图24 凹槽1 凹槽2 凹槽3Step16 创建底盖条纹 草图21 填充器1 矩形阵列底盖

14、条纹如图所示，在ZX平面内绘制草图21，并点击突台按钮，完成填充器1的创建，点击矩形阵列按钮，在第一方向选择填充器1为目标实例，在实例选项卡中输入14，在间距文本框中输入1.5完成矩形模式的创建。Step17 创建拉伸及发布在YZ平面内绘制如图所示的草图16，并点击拉伸按钮，使草图16沿YZ平面拉伸，限制类型为“尺寸”限制1和限制2都为25mm，完成拉伸4的创建。在底面上绘制如图所示的草图17，并点击拉伸按钮，使草图17沿默认（草图法向）方向拉伸，限制类型为“尺寸”限制1和限制2都为10mm，完成拉伸5的创建。草图16草图17拉伸4拉伸5点击修剪按钮，选取拉伸4和拉伸5为修剪元素，完成如图所示

15、的修剪3。 修剪3 草图18 草图19 草图20如图所示在ZX平面绘制草图18，在XY平面绘制草图19，在YZ平面绘制草图20。选择菜单中的工具发布命令，系统弹出“发布”对话框，如图选取要发布的元素，单击确定完成发布特征。此时特征树如图所示。保存零件模型。 发布对话框 特征树2 二级控件：二级控件： 下面要创建的二级控件（second）是从一级控件中分割出来的一部分，它继承了一级控件的相应外观形状，同时它又作为控件模型为前盖和后盖提供了相应的外观及对应尺寸，也保证了设计零件的可装配性。二级控件的模型树以及模型如图所示： 模型树 零件模型Step1 新建second模型文件（1）选择下拉菜单窗口

16、toy-fan.CATProduct，双击 选择下拉菜单插入新建零部件几何体命令，系统弹出“新零部件：原点”对话框，单击“是”按钮。（2）将新建的零部件该名，改为second。（3）双击second再右击，在快速菜单中选择在新窗口中打开。Step2 添加几何体以及创建外部引用（1）选择下拉菜单窗口first.CATPart，系统切换到first模型文件。在模型树中选取以发布的特征“零部件几何体”并右击复制。（2）选择下拉菜单窗口second.CATPart，系统切换到second模型文件。右击特征树中的second，选择特殊粘贴，系统弹出“特殊粘贴”对话框，选择“作为使用链接结果”选项，单击确

17、定完成几何体的创建。（3）选择下拉菜单，“开始机械设计零部件设计”，切换到零部件设计工作台。右击几何体2，选择下拉菜单“布尔操作添加”，完成添加特征的创建。（4）到first.CATPart窗口，在特征树中复制除“零部件几何体”以外的所有已发布特征，然后粘贴到second中，依旧是特殊粘贴，选择“作为使用链接结果”选项，单击确定完成外部引用的创建Step3 创建分割点击分割按钮，选择如图所示的面为要切除的面，完成分割1的创建。选取此面 分割前 分割后Step4 创建倒圆角 倒圆角1 b） 倒圆角后选取的边线 a） 倒圆角前放大图放大图单击倒圆角按钮，选取如图所示的边为倒圆角对象，在半径文本框中输入0.5，单击确定，完成倒圆角1的创建。Step5 发布特征如图所示完成特征的发布。 发布对话框 特征树3 前前 盖：盖：外部曲面内部曲面零件模型及模型树操作步骤与二级控件相似，按照模型树完成几何体的添加和外部引用的创建。Step1 创建分割点击分割按钮，选取如图所示的面为要切除的面，完成分割1的创建。a）分割前b）分割后 分割1Step2 创建前盖的内部结构创建偏移平面，如图所示：平面1 放大图 草图9在平面1上绘制如图所示的草图9，圆弧与外部引用的草