catia培训入门教程37曲线与曲面

CATIAV5的创成式外形设计（GSD）模块包括线框和曲面造型功能，它为用户提供了一系列CATIAV5的创成式外形设计模块由如下几组图标菜单组成：线框造型图标（Wireframe、曲（Surfaces（Operations ysis规则图标（Law、工具图标（Tools）和图标（Replication。Point创建点Point& nesRepetition创建多点/Extremum PolarExtremum Line创建直线 ne nesbetween Circle Conic Spiral Spline Helix Corner Connectcurve Parallelcurve Projection Combine Reflectlines Intersection 产品的设计上。CATIAV5为用户提供了丰富而实用的曲面造型功能（如下所示。Extrude创建拉伸曲面Revolution创建回转曲面Sphere Offset创建偏移曲面Sweep创建扫描曲面Adaptativesweep创建自适应扫描曲面Fill创建填充曲面Loft创建放样曲面Blend创建过渡曲面 Join合并几何元素（线、面）Healing缝补曲面Curvesmooth曲线光顺Untrim恢复被剪切曲面Disassemble分解几何元素Split切割曲面或线框元素Trim修剪曲面或线框元素Boundary提取曲面边界线Extract提取几何体Multipleedgeextract ShapeFillet两曲面倒圆EdgeFillet VariableFillet变半径倒圆Face-FaceFillet面－面倒圆TritangentFillet Translate Rotate Symmetry Scaling Affinity AxistoAxis InvertOrientation Near Law ConnectCheckerCurveConnectChecker ConstraintDefinedinaDialogBox Textwith Flag ObjectRepetition对象Rectangle CirclePattern DuplicateOpenBody OpenBodyPowerCopyCreation生成高级SaveinCatalog将高级 存 Savein 开发了高级曲面造型功能。这些功能在安装了创成式曲面优化器（GenerativeShapeOptimizer）后 WrapCurve Update更新模型AxisSystem生成坐标系ShowHistorical WorkonSupport Snaptopoint CreateanewGridSet CreateDatum InsertElement 创建一几何体，并在特征树中将其特征插入到其主父元素旁边。 Group Tools->Option->ShapeGSD的环境参数设定界面，在此窗口中有三个选项，分别对应6-1References（Updateobject：参考的关系，当外部参考变化后，自动变化。用（Isolate）命令可以断开两者之objectselection（Manualerrorupdatevisualization在删除操作（DeleteOperation）中有以下选项：sketches其界面如图6-2所示。 References（onsans（araeer（eaonoperaon（Sketchessolid用于零件设计（PartDesign whencreatinganewpart。该坐标系的原点为三个缺省平面（XY平面、YZ平面、XZ平面）的交type击OK按钮，生成点。其中，点的类型有以下几种：（Coordiatescurvepoint）为指定距离值（Distancetoreference）的点。系统默认参考点为曲线的端点，也可LengthDistance）是指沿曲线从参考点到生成点之间的距离，而欧氏距离（EuclideanDistance）ne：surfaecentercurve（eween 该功能用于一次生成多个点，如果选中Createnormalnesalso选项，还可一次生成多个 4 创建多点（Instancespoint（araees（Spacing如果选中CreateinanewOpenBody选项，则生成的元素放到一个新的OpenBody该功能用于在一个曲线、曲面或凸台上，在指定方向的最大或最小距离的位置上创建一个 创建极值元素的 极坐标极值元素（Polarextremum）是平面曲线上的一个在指定方向上的极坐标的极值点。图6-7为其框，其中Contour是指极值元素所在的曲线，Support是指Contour所在的面，在direction建以下四种类型（Type）的极坐标极值元素（如图6-8所示：最小半径（Min最大半径（Max 创建极坐标极值元素的 最小角 最大角 PointDirectionCurve（PointCurveSurface（Point（Bisecting创建偏移平面（Offsetfromne：该方法用于生成一个与参考平面（Reference）平行，Point（Pointne：Points：linescurveCurve（PointSurface（PointPoints ne2（nstacesOpenBody中Radius（enerpoint（CenterRadiuspointsRadius（Element1Point（Point（Element1tangentEleen1（Eeent1（Eeent2（Supor（RadiusSolutionPointPoint；（ension圆锥线是指圆锥体与平面相交所获得的曲线，包括椭圆、抛物线和双曲线。这些曲线可通图6-9圆锥线的创建两点（Start、End、端点切矢（Start、终点切矢（End、一参数值（Parameter；两点（Start、End、端点切矢（Start、终点切矢（End、一通过点（Point1；（Point（araeer；（Point（Point1；四点（Start、End、Point1、Point2、一个切矢（Start/End五点（Start、End、Point1、Point2、Point3果参数值等于0.5，则生成的曲线为抛物线；如果参数值大于0.5，则生成的曲线为双曲线。选择样条线所通过的点（PointsSupportAfter；在所选点前加点（AddPointBefore；Point；Point曲率方向Curvatureis；设置螺旋参数：螺距（Pitch、高度（Height、旋向（Oritation、开始旋角（StartAngleAnglePointdirectionRadiuserccePitchPitchRadius（（Sweep样曲面（Loft）等造型时特别有用。CATIAV5提供了两种生成脊骨曲线的方法：利用一组平面生成脊骨曲线（如图3-13所示。选择一组平面（Section/ne，系统会生Point（Guide Mode（Eucliean（GeodesicType（Sharp（Round （Curve选择参考曲线所在的支撑面（Support（onsanCsa（Law（Law一致的平行线，可以选择RepeatobjectafterOK选项。法向投影（Normal：沿支撑元素的方向进行投影direction（Projected（Projected（Support；（Direction；type；法向（Normal：directionCurve2；Directio2如果有多个可能的结果，选择NearestSolution选项，以保留最靠近于第一条参考曲线的结Direction；（Angle其中，Normal选项用于指定是否应该计算角度：

（Eeent1Eleent2（Curve（Points（Contour（Face 本节将介绍各种曲面的造型方法，尤其对曲面造型中的难点：扫描曲面（Sweep 拉伸（Profile；（Directin输入确定拉伸范围的参数：Limit1、Limit2，或把操作箭头定位在LIM1、LIM2字符上，（Profie（Axis 回转（eneAxisradius修改所需球面的范围：平行线的起始角度（ParallelStartAngle）和终止角度（ParallelEndAngleAngle 球（Surface（OffsetDirection（Instances 偏移曲（Profile（xlict（Explci（PrflCurve（Spine（ReferencePoint如果需手动定位轮廓线，就选择Positionprofile选项。然后，就可以直接轮廓线或用 图6-24用直线轮廓生成扫描曲面的Linecurve2 参考线类 一条限制线和一条中间线（Limitandcurve2面的方向成指定的角度值来构造直纹扫描面。如输入一个值，则生成的扫描直纹面以Circular（Circularguides radius radius： 一条中心线和两个角度（Centerandtwoangles用户需指定一条中心线和一条参 二条引导线和一个相切参考面（Twoguidesandtangencysurface：用户需指定两条 surface Conical（Curve（agency（AngleConical curves curves curves curves

CurveSurface（Sketch断面列表（Sections选项）自动涮新为：图6-30自适应扫描曲面最后生成的自适应扫描曲面的形状也不同，如图6-31所示。 （一 （二 （三与引导线的交点上；图（三）6-31可该功能用于生成填充曲面它是由N个边界所组成的曲面待生成的曲面与周围曲面相（对话框见图6-32所示。其生成步骤为：图6-32生成填充面的（Continuity：点连续 （AddAfter用另一曲线替代所选曲线（Rece；（Remove；（AddBefore；用另一支撑面替代所选支撑面（ReceSupport；eer（Section断平面（Sectionne）包含断面曲线的平面被称为断平面。在曲面生成过程中，断平（Guide（Coupling有所不同，这种曲面特有的等参数分布规律就是曲面的参数对应性。CATIAV5为用户提（Ratio有三条V向等参数曲线，从而使曲面的这些区域出现了，而影响曲面的造型质量。 （anec曲率不连续分布规律（Tangencythencurvature：该方法是按如下方法生成曲面的V （ertices：为（框见图6-38所示：（Sections（Guides（Spine（eaon，CurveSupportCurveSupportcontinuity（Pointaecra激活Trimfirstsupport（修剪第一支撑面）和Trimsecondsupport（修剪第二支撑面）选项，可以在待生成过渡面与支撑曲面的边界端点上施加切矢连续约束（Firsttangentborders、Secondtangentborders（6-41为双端点约束的例子，图6-42为无约束的例子： extreites不相切（None：exreitiesexreitetension（Linearpoints（Ratioagnc（ertices，如果点选了选项Checkconnexity，会检查要合并的几何体是否首尾相连，如果不是，在Sub-ElementsToRemove选项中显示合并的子元素列表。所谓子元素是指构成要合并元（Point（anentobjective（angent 在Sharpness选项中，可以设定那些边界不受该操作的影响。其中Sharpnessangle用来界定umdeviation。系统会光顺小于限定值的不连续区域。（isualizationinformationin CellsOnly s该功能用一个或几个几何元素（Cuttingelements）去切割另一个几何元素（Elementtocutelements分或通过按Otherside按钮，来改变要保留的部分。图6-46切割元素的Eleent2sideofelement2按钮，来改变要保留的部分。（Support如果选择了Intersectioncomputation选项，会生成两相剪切元素的相交元素。点击OK按钮键，完成操作。图6-48提取边界线的edgetype：boundarycontinuitycontinuiypropagatonLimit2type（Support该功能用于从多元素草图中提取一部分元素，这样就可以用这个提取出来的元素生成几何Extac.xx该功能用于在两曲面间生成倒圆面，倒圆面是一球体在两面间滚动而生成的曲面（图6-图6-50两曲面倒圆分别选择两个曲面（Support1、Support2（RadiusExriities无切矢约束（Straight：切矢约束（Smooth：um：（Minimum借助于HoldCurve和Spine选项，可以实现变半径倒圆。其中，HoldCurve位于一个支撑面支撑面相切，并以HoldCurve为它的一条边界线。无约 切矢约最 最（Exriite（Radius在一些情况下，倒圆面有可能是的，此时可选择Trimribbons选项，以修剪掉倒圆的并指定不同的倒圆半径（如图6-53所示。两面间的距离的二分之一（如图6-54所示。其操作步骤为：fillet（xtriite（Radiusfillet（Exriiteremove（Eleent（Directin（Element（Axis（Angle（Element（Reeece（Element（Reeece（atio（Elementsystem（OriginaxisZ（Element（Preference（arget（Limit（Cotu切矢连续（angent；rare（Exteities（angent；（Normal（Support（Dsance（Curvaure（（Coarse（Fine（Comb（Ifrato（Automatic图6-56曲面连接性检查用此检测工具，可以分析两相邻曲线的连接关系：距离（Distance、切矢（angent、曲（Curvaure 该工具用于分析曲线或曲面边界的曲率。它提供了两种分析类型：一种是曲率分（Crvatre（Radiusne对象后，点击Constraint工具条或菜单，就对其施加了约束。该功能用于向几何体添加带引出箭头的注解。在添加完注解后，可以通过编辑其属（FontShapeColorLinetype创建超级（FlagNote）详创建位于曲线上的点（Pointsonacurve；创建与曲线呈一定角度的直线（Linesatanangleornormaltoacurve； nesatanangle； nes；创建平行线（ParallelCurves；Surfaces；（ransae（Rtaio，element（araetersLength（Length（Scing（Length选择原始对象（Object。这时会出现框（如图6-58所示element（ParametersAngularspacing、Totalangle。参数类型有以下几种选项：Anglespacing&Totalangle：需输入角间距和总角度，系统自动由总角度和角间距计Circlespacing&Crownthickness：需输入圆的间距和花冠的厚度，系统自动计算圆的该功能用于从特征树中一个OpenBody。OpenBody是一组点、线、曲面等线框和曲面 插入对象如果输入为重复多次的同一元素，可以有Useindenticalname按钮，由系统自动搜索输入高级（PowerCopy）由一组元素（几何元素、约束、等）组成，当向不同的环境中（Name在参数（Parameters）选项中，可以定义高级中的那些参数可以在初始化时改变。方将高级存 该功能用于将创建的高级存入一个文件中，以备以后使用。其操作步骤为选择要操作的高级如果选中“生成新的（Createanewcatalog”选项，需要在“名（Catalogname”输入框中输入名及存放路径。如果不是第一次使用，可以选中“更新一个旧（Updateanexistingcatalog系统自动将选择的高级存入最近一个使用的中。 Object（eference（Inputs点击“参数（Paraeters”使 （OpenCatalog”工具条或菜单Tools->OpenCatalog，显示 器窗口（CatalogBrowser。 出菜单“实例化对象（InstantiateComponent”Object用编辑。对于已创建的用户特征可以在其它文档中实例化。其操作与高级（PowerCopy）基本 有两种影射方法：影射－影射（Develop-Develop；影射－投影（Develop-Project2表示框坐标系中黑实线在两个坐标轴上的分量。射到回转面上，作为曲线的横坐标（11’）直至（P’）点。然后，从（P’）点开始，把点（P）的另一个坐标分量影射到回转面上，作为曲线的纵坐标（2到2’。其结果是深兰色实曲线。 deveone，但当要影射曲线为直线时，则必须指定线平面（Wirene。surface按Apply按钮，在虚拟平面（Wirene）和曲面（Supportsurface）上分别出现缺省坐标（Point如果选择了Position2Dwire选项，然后点击Showparameters按钮扩展框，就可以修改交汇曲面的等参数曲线（藕合曲线（Couplingcurve。curve用断面藕合（SectionsCoupling）选项，指定等参数曲线与连接断面线的连接性关系：点（Point（angent（Curvature6-63自动生成等参数曲线图6-64用户自定义一条等参数曲线（蓝色线deformcurvecenterdirectiondistance（onnuy（Point（angent（urvaredeform（argetcurve和匹配线（Matchedcurve）都不能用于参考曲线和目标曲线。由于第一条参考曲线被用作过渡曲面（Blendedsurface）的一个元素，所以两个曲面之间的连在曲线列表中，选择一条曲线，并点击插入（InsertBefore）按钮，当前曲线的参考区被 续其中，r1、r2为参考曲线；t1、t2为目标曲线；P是垂直于脊骨曲线的法平面；Ir1P的交点；Ir2Pr2的交点；It1Pt1的交点；It2Pt2然后，对于被变形曲面与平面（P）的交线上的每一个点（Q），沿投影方向（dir）被投影到曲矢量积。点（Qr）在曲线（Cr）上的参数为v。同理，在曲线（Ct）在生成一点（Qt，它的参数也为v最后，得到点（Q）的变换点（Qd），它为：Q+vector（Qr，Qt如果在系统设定中将模型更新设置为手动更新（Tools->Options->Shape->General->->Manual点击“坐标系（AxisSystem工具条或菜单Insert->AxisSystem（OrinGraph其中的快捷菜单SetAsCurrent。以设置支撑平面的H方向及格栅线的尺寸。rec（Orgin（Steporigin（PrefixPartBody6-70中所示的型面经常出现在汽车车身结构设计中，如各类内外覆盖件的加强筋、各类门的窗口部分的型面设计等。构造这类型面的关键是：先用扫描面构造出主曲面S1；然后，偏移主面上；采用扫描曲面功能，生成筋类型面的侧向曲面S3；最后，利用倒圆曲面功能，在主曲面与6-70Limits，（Constraint径值进行尺寸标注（如图3-71所示，最后点击（ExitWorkbench）图标退出草绘工作台。这样就生成了草图C1（如图6-71所示。 （Sweep（Explicit（Profilecurve（SpineOK键，生成主曲面S1（框见图6-73。选择XY平面为草绘面，点击（Sketch）图标进入草绘工作台；选择矩形定义图（Recangle（Corner这样就生成了曲线C3，见图6-74。（Projection（Projected（SupportDictinC4（Sweep；（Line；surfac为0mm；按OK键，生成侧向曲面S3（框见图6-75。Fillet1（Support1support1（Support2support2（Smooth按OK键，生成倒圆曲面（框见图6-76所示。mm6-77S1、S2、S3F1是F2、F3的交汇曲面。注意：在生成这三个倒圆曲面时，在框中都不打开切割支撑曲面的开关（Trimsupport1、Trimsupport2，这样生成的倒圆曲面是一个独立曲面，不与支撑面合并。（Extract（necto，（Line，（Projection（Normal，（Split（Fill（angency交汇处的曲面造型。如果其中有二个为凹向倒圆曲面（6-79所示Filletsupport2（Smooth，（Trim，Fillet，（Smooth， 图6-81变半径倒圆F3、F1P1F3、F2P2（其中，F3的倒圆半径最大P1与原始（nectone，（Split（Extract，Curve，（Projection（Split，（Loft；S2、S3、S4、S5、S6，F120mmS1、S2双切的倒圆曲面，F225mm30mmS4、S6双切的倒圆曲面，F522mmS3、S5双切的倒圆曲面，F626mmS2、S4F1、F2、F3、F4、F5、F6交汇处的曲面。生成该曲面的步骤如下： 生成这些倒圆曲面时，不打开修剪支撑面开关（Trimsupport1、Trimsupport2。（Extract，（Inerecto（Line，（Proj