CATIA参数化设计案例

1、参数化案例建模思路参考附件：5401000.CATPart在建模过程中应尽量避免使用以下操作：因其不利于参数化控制 1.零件名称（PART NUMBER） 2.车身坐标系（Axis Systems） 3.参数(Parameters) 4.零件实体数据(PartBody) 5.外部数据（external geometry） 6.最终结果（final part） 7.零件设计过程(part definition) 首先，此模板根据车身零件3D数据的结构特征，将历史树分成如下组成部分：整体结构树形式如图所示 其次，详细介绍各个组成部分在模版的具体应用方法。1.零件名称（PART NUMBER） 零件

2、名称定义的规范性和准确性对一个汽车主机厂来说在整个汽车产品生命周期内对产品的采购、生产、销售都具有重要意义。所以首先要确定零件的准确件号和尽量简单且详尽的名称。2.车身坐标系（Axis Systems） 该坐标原点为车身坐标原点即是世界坐标原点，定义该坐标系以后后期设计过程中的几何元素的空间坐标都以该坐标系为基准。3.参数(Parameters) Parameters内是用来存放零件的厚度参数。4.零件实体数据(#Part Body) Part Body内是用来存放零件实体数据，一般是设计的最终结果实体数据。如果需要更改Part Body的名称，可以在Part Body右键属性内更改，如果要反

3、映该零件设计的不同阶段或不同状态的实体数据，或者是周边相关零件的实体数据（周边相关零件的Parent信息来自#external geometry），可以在零件内插入多个Part Body来分别定义。 5.外部引用数据（#external geometry）6.最终结果（#final part） 该openboy用来存放零件的最终设计曲面数据、材料的矢量方向、冲压方向、零件MLP信息以及对部件的设计修改信息。如图7、 零件设计过程（#part definition） 在结构树上的这一部分是零件设计的主体工作，也是工作量最大，最关键的部分。这部分#part definition的构成如图 #par

4、t definition包括主要面（#main surfaces）、基础面(#basic surface)、压筋结构(#depressions)、翻边结构(#flanges)、裁剪结构（#trimmed_part）、孔(#holes)和左右件共同特征(Common_LH/RH_Features)、左件单一特征(Unique_LH Side_Features)、右件单一特征(Unique_RH Side_Features)。7.1 主要面（#main surfaces） 该openbody内有零件设计过程中，基础面(#basic surface)、压筋结构(#depressions)、翻边结构(

5、#flanges)、裁剪结构（#trimmed_part）和孔(#holes)这些特征完成以后的面。7.2 基础面(#basic surface) 在零件设计过程中要有大局观，整体意识。即由整体到局部，由简单到复杂的过程，Start_Part就是遵循这样一个思路来进行零件设计的。当接到一个设计任务时，首先考虑构成该零件的主要型面是怎样的，即该零件的形状是怎样的。在该型面的基础上怎样来很好的实现零件的功能，就是接下来要考虑零件的结构设计，即增加必要的压筋结构(#depressions)、翻边结构(#flanges)和孔(#holes)特征。当然基础面和零件结构这两者是相互影响的，要综合考虑。 首

6、先看基础面的设计。基础面是零件结构的基础，零件形状由基础面的形状来决定。基础面(#basic surface)内只包含#reference_structure和face两部分，#reference_structure内有Start Model模板内给定的其个元素，一个参考点（坐标值可任意给定）、三个plane面（分别平行与三个系统平面）、三个基于plane绘制的草绘（ Sketch with Absolute Axis Definition 相对于 Sketcher更便于参数化控制其空间位置和草绘形状）。基础面的制定没有MLP一样严谨的设计规范，由于零件形状的不同，设计人员的不同，基础面有着不

7、同的设计思路和方法。以下面的零件为例来说明。如图所示，决定该零件形状的基础面可由如上二个子基础面组成，二个主要子基础面相互倒角得到大的基础面，在子基础面设计过程中要注意不同结构的命名和它们之间的相互历史层次关系。往往每个子基础面又由许多面元素构成，这些面元素同样要求用清晰的命名和历史层次关系体现在结构树上。子基础面basic surface由多个面片通过依次倒角 Shape Fillet得到（在通常情况下较少采用 Edge Fillet和 Variable Radius Fillet命令倒角，因其不利于参数化控制）。通过以上介绍，我们了解了基础面(#basic surface)的设计思路，下面

8、再看具体到一个单面片的设计方法。上面讲到在基础面(#basic surface)内只包含#reference_structure和face两部分。其中#reference_structure内的几何元素是被套用来设计单面片的固定格式。 如图所示，要构建#basic surface 1内face 01面片，先将#reference_structure内的元素全部复制粘贴到face 01内，调整reference_point的坐标值以确定其空间位置，随后Update更新三个基准平面和三个草绘的位置（因为三个基准平面和三个草绘与reference_point有参数关联关系），此时，在其中的两个草绘上

9、分别做出引导线（guide curve）和轮廓线（profile），再用 Sweep或 Extrude拉伸生成直纹面（直纹面在参数化设计中更便于控制面的参数）。 7、3 压筋结构(#depressions) 在零件结构中可以归结为局部压筋特征的部位，例如凸台、加强筋等，就将其设计参数放在#depressions openbody内，如下图所示零件的压筋部位。根据压筋形状得到压筋面片后，再与上一步#basic surface的最终结果共同作用生成压筋结果。 7、4 翻边结构(#flanges) 在零件结构中可以归结为局部压筋特征的部位，例如凸台、加强筋等，就将其设计参数放在#flanges op

10、enbody内，根据翻边形状得到翻边面片后（翻边面片可能是多个面片通过倒角或相加命令共同作用形成），再与上一步# depressions的最终结果共同作用生成翻边结果。如下图所示零件的翻边部位是多个面片通过倒角共同作用形成。 7、5 裁剪结构（#trimmed_part） 裁剪结构（#trimmed_part）用来放置裁剪零件边界的几何元素。在此建议用面元素做裁剪元素 Split，裁剪面是多个面片绕零件边界通过倒角或相加命令共同作用结果，利用面做裁剪元素便于后期零件边界形状的控制，更利于控制裁剪边界的质量，控制边界的相切连续性。如下图所示裁剪面设计结果。 7、6 孔（#holes） 在零件上，

11、可以归为孔特征的结构元素放在此openbody内。在设计孔的时候，要注意孔的冲孔方向，特别要注意安装、定位孔的工作方向。所有孔特征按照空间位置、大小、形状、方向等特征构建后，用 Split命令与上一步裁剪（#trim）结果做裁剪后得到冲孔结果。如下图1所示。还有另外一种常见孔是带翻边结构的孔，这种结构特征在Start_Part设计过程中可以将其归入翻边（#flange）或孔(#holes)均可。如下图2所示。图1图2 孔的做法： 7、7 左右件共同特征(Common_LH/RH_Features) 此openbody内存放左右对称件或左右件有对称部分的共同特征。 7、8 左件单一特征(Unique_LH Side_Features) 此openbody内存放左右对称件或左右件有对称部分的左件特征。 7、9 右件单一特征(Unique_RH Side_Features) 此openbody内存放左右对称件或左右件有对称部分的右件特征。 综上所述，参数化设计在现代汽车产品开发中具有重要的意义，参数化设计可以大大提高汽车开发设计的工作效率，适合在同平台上系列产品的演变，大大缩短产品开发周期。汽车各个零件