CATIA曲面设计教程ppt课件.ppt

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1、1,曲面设计 Generative Shape Design 1Generative Shape Design,CATIA 曲面设计（1）,2,从产品设计加一个新零件（自上而下),或做一个零件假如到产品中（自下而上),一般过程,Sketcher 中做平面形线架特征,用线架做面,用平面线架特征做三维线架,修改、组合、偏置等然后做实体零件,4,3,2,1,5,GS1(WSF)或GSD 创建,3,GS1工具介绍 (WFS),线架设计工具,曲面创建,修改编辑和转换,Tools,复制工具,4,做点方式有不同方式可供选择,1,2,选择一种方式,3,根据方式输入参数,创建点,5,1,2,坐标方式创建点,3,

2、OK,2+,可以自定义参考点（缺省是原点）,原点 (0,0,0),自定义参考点,创建的点,6,1,2,选曲线.,缺省参考点是端点，可以通过指向来选端点 自定义参考点,3,参数.,参考点,创建一个曲线上的点,距参考点尺寸 = 50,端点,端点,创建点,如果需要中点或端点,曲线,Geodesic,Euclidean,7,4,5,续1,如果选 Repeat object after OK.,OK后创建的点成为参考点继续进行,6.1,定义点数量，如选此类则做等距平分,如果不选择此项，则在原参考点上与创建点之间 如果再选一点则表明做此二点之间。,8,续2,7,OK,6.2,选此定义距离,Referenc

3、e Point.2,Object Point.4,Repeated Point.5 and Point.6,9,1,2,选曲面,缺省为曲面中心 如果选择的点不在曲面上，则是它的投影点,创建点,距离 = 50,可以选一条直线或一个平面定义方向,曲面上做点,参考点,3,OK,10,对话框出现类型,1,2,选择,3,参数输入,创建直线,11,1,2,选两点,两点做直线,Sketch 端点,Point.1,3,定长度,可以同时进行镜像操作,12,续,4,可以定义一个支持面（平面或曲面）,5,OK,Selectable vertices,13,1,2,选点和方向（可以选一个平面或一条直线），定长度,3,

4、OK,点-方向,支持面,Reference point,Direction,长度,14,1,2,选面和点,3,OK,垂直于曲面,通过点,曲面,长度,15,1,2,选类型,The dialog box contents changes according to the selected Plane Type option.,3,创建,创建平面,16,1,偏移,2,如果点 Repeat object after OK.,4,选原始参考,3,偏移量,参考基准平面,5,OK后回继续以新建平面为基准,基准,6,数量,7,OK,17,3,OK,1,点-平行法,2,选通过的点（空间点、端点等等）和参考平面,

5、18,3,OK,1,过一条平面形曲线,2,选曲线,Planar curve,19,1,3,OK,2,垂直于曲线,选点和曲线,缺省点是曲线中点,20,1,3,OK,2,选曲面和一个点,与曲面相切,Surface,Point,21,1,2,选 Equation Plane 形式 :,与坐标垂直,3,将 Compass 放置在需要的地方,4,点 “Normal to Compass” :,5,平面生成,6,移动 compass平面不动,22,1,2,与屏幕垂直,3,4,点 “Parallel to Screen” :,5,23,每一类都有各自的对话框,1,创建曲线有这些类型,2,3,输入,创建曲线,

6、24,1,2,3,选对象 (可多选) 和投影对象 ; 可以自定义投影方向,OK,投影对象,结果,投影线,被投影对象,2+,在 Projected 栏右键可列出所选对象,25,1,2,组合曲线,选类型: 垂直或定义方向,曲线 1,曲线 2,方向 1,方向 2,选两曲线,3,组合曲线是由两条平面型曲线生成的一条空间曲线,26,续,OK,4,生成空间与两曲线垂直的点的集合所组成的曲线,两曲线沿两个方向所产生的空间交点的集合所组成的曲线.,结果,结果,方向 1,方向 2,27,反射线,主要用于分模,28,1,2,选支持面和方向,反射线,4,OK,支持面,定义曲面垂线和方向线之间的角度,方向,3,Ref

7、lect line,29,1,2,选被相交对象（可多选）和相交对象,交线,3,OK,在 Element 1 右键,2+,30,1,平行线,2,选参考线和支持面，并输入间距。,OK后,Repeat object after OK.,4,5,可以向两边同时,3,参考,结果,另一边,31,6,数量,7,OK,续,32,1,2,选支持面，并根据做法输入参数,圆,3,圆做法,2+,OK.,圆心,支持面,支持面可以是曲面，这时是投影,33,Center and radius,Center and point,Two points and radius,Three points,Support,续1,其它做

8、法,1,1,2,2,3,3,4,4,有时会出现两条都满足需要的线，红色表示保留的，如果需要改变，用 或直接用鼠标选,Solution 1 被选,Solution 2 被选,34,续2,Support,1,Bitangent & radius,Bitangent & point,Tritangent,2,3,1,2,3,Solution 1 selected,Solution 2 selected,35,1,2,选两对象和支持面 (线必须在支持面上), 给出半径,圆角,OK,3,Element 1,可以 Trim 结果,同前,Element 2,Support,Four available so

9、lutions,Solution 2 selected,Original elements trimmed,第一个对象可以是曲线、直线或点 ，但第二个对象必须是曲线或直线,两直线不需支持面,36,1,2,选 线和方向,续,3,半径,4,结果,圆弧,在方向线的垂面上投影, 就可以得到平面支持形式的倒圆，这就是3D倒圆的概念,37,1,2,选第一条线和点,曲线的连接线,4,红色箭头更改方向,曲线 1,3,第二条,点 1,点 2,曲线 2,方向,38,5,定义连续类型,续,6,定义张力,7,是否将结果进行裁剪组合,OK,8,39,相似曲线,曲线连接时，参考 Base Curve，做出相似曲线,Bas

10、e Curves.,连接的线,结果,不同颜色代表参考了不同的曲线,40,1,2,选 Base Curve 类型,续,3,定义 base curve,4,OK,41,1,2,二次曲线,选需要的参数,OK.,3,支持面,起点和终点,起、终点的相切关系,参数 :- P=0.5抛物线P0.5 双曲线,与前两点的相切关系,起、终点相切定义,曲线通过的点,42,续,两点, 两相切和一个参数,两点, 相切并过一点,两点, 一个切线交点和参数,两点, 一切线交点和一通过点,四点和一个切向,五点,起点,终点,相切,Support,起点,终点,相切,通过点,Support,起点,终点,切线交点,参数 : 0.7,

11、Support,起点,终点,Support,通过点,点2处的切向,1,2,起点,终点,切线交点,Support,通过点,1,起点,终点,Support,通过点,1,2,3,43,1,2,3,选择所要通过的点。,OK,Spline 曲线,可以加减点,44,续,当点 Add Parameters 按钮后,1- 选点以加相切关系,2- 选类型,4- OK,3a- Explicit type : 选一条直线定相切方向,3b- From curve type : 选一条曲线并通过曲线上某点定,45,螺旋线,起点,轴线,1,2,起点和轴线,46,续1,螺距值,高度,高度,螺距,旋转方向,定义锥度,外向,内

12、向,锥度,还可以定义一个轮廓.,Profile,起始角.,起点,起始角,OK,3a,4,47,续2,OK,选 S-type law 类 : 螺距将按照二次曲线变化,起点,轮廓,起始螺距,终止螺距,3b,4,48,渐开线,参数,起始半径,1,2,49,续,方向,类型,圈数:,终止角度,终止长度,螺距,3,4,5,50,OK,1,2,选点,多义线,3,51,1,2,3,轮廓、方向、长度,OK,Profile,方向可以用直线、平面或组件定义,拉伸曲面,长度,52,1,2,3,旋转轴,Profile,旋转面,53,球面,球心、球径,定义,整圆球,部分,定义部分,1,2,3,54,1,2,3,直接扫掠曲

13、面,选导引线和轮廓 选参考面 (Reference 项内) 或另一条导引线 和锚点 (Second Guide 项).,Reference plane,Guide curve,Profile,导引线 1,导引线 2,Profile,若没有选脊线则第一条导引线自动成为脊线,锚点 2,锚点 1,55,续1,可以定义参考曲面和角度 (Position profile 被选中 ) 控制轮廓的位置,参考平面,导引线,Profile,按给定参数,一般情况,绿色轴代表轮廓方向,灰色轴代表轮廓参考轴线,绕导引线旋转,参考面,56,续2,显示参数,定位置原点,旋转角度,X、Y轴掉向,锚点,位置轴系统的 X 轴方

14、向,Initial axis system of the profile,Positioning axis system,57,1,偏置,2,选参考面并给出偏置数值,OK后,Repeat object after OK.,3,4,参考面,输入数量,5,6,58,去除不符合面,例如:,偏置 ,不偏置问题面,此面不符合,59,1,2,填充面,选择边界，针对某一边选支持面（定义与支持面的关系）,B 1,B 3,B 4,B1的支持面,B 2,B3的支持面,边界必须是封闭的,可以增加、减少和替换边界、支持,与支持面的关系类型,3,可以定义一个通过点,相切,点连续,60,1,2,Blend 曲面,选边，若

15、需要，加支持面,3,与支持面之间的关系,是否与支持面Trim,连续类型,相切,曲率连续,点连续,61,续1,4,如果选择一个或多个支持面，可以定义 所做面的边界与支持面的边界的关系,对每一条边可以定义与对应支持面的边的关系,第一边相切关系 : 无第二边相切关系 : 无,第一支持面,第二支持面,第一边相切关系 : 两端第二边相切关系 : 两端,第一边起点,第一条边,第二条边,第一边相切关系 : 起点第二边相切关系 : 终点,第二边终点,5,张力,可以用缺省值或定义常数或线性,缺省,常数2.5,线性1到5,62,续2,闭合点,可以通过箭头调整方向,6,定义闭合点,7a,可以定义接合关系 :- 比率

16、、相切、 相切并曲率连续、垂直,63,放样曲面,放样（Loft）是通过定义的数个截面，创建所需要曲面。,闭合点不定义,定义闭合点,缺省值不做调整，曲面是扭曲的,选所有截面，注意方向.,截面必须统一，要么全封闭；要么全开放,64,续1,如果有截面没有闭合点或现有点不合适，那么进行创建,1,右键.,2,参考闭合点,创建的闭合点,3,或进行替换。,如果对某一点不满意，右键Replace，在选另一点即可,65,导引线 1,有两条导引线,无导引线,续2 导引线和脊线,可以定义一条或多条导引线。导引线必须是与截面轮廓相交,Section 1,Section 2,可以对导引线进行连续关系定义.,Sectio

17、n 3,导引线 2,可以自定义脊线（Spine）,截面 3,截面 2,系统缺省脊线,Spine,自定义脊线,66,续3-接合关系,在接合关系栏（ coupling） 定义接合关系,端点，不连续,端点，曲率不连续,端点,接合关系Tangency then Curvature,接合关系Tangency,接合关系Ratio,接合关系Vertices,67,续4-手动设置接合,如果各截面的端点数不是相等的，需要手动设置,1,2,3,双击兰色，出现,对每个截面的端点连接,4,重复,68,导引线,起始截面,最终截面,脊线,续5-限制因素,脊线缺省，按导引先端点,缺省的曲面限制是在起始截面和最终截面。 但可

18、以在一个截面、脊线或导引线上定义,导引线,脊线缺省、无导引线，曲面在截面轮廓中,定义了脊线则按照脊线的端点,不选则就按照现有定义进行曲面创建,起始截面,最终截面,起始截面,最终截面,导引线,起始截面,最终截面,起始截面,最终截面,69,1,2,一个接一个选对象并组合,曲面 1,组合,3,OK,曲面 2,对象选择编辑,检查对象连接性,可以更改容差值,70,选对象,缝合,1,2,3,Sweep.1,Sweep.2,Gap,定Merging distance. 曲面间最大的允许间隙范围,4,定 Distance objective.在操作做中可以忽略的值,5,OK,71,命令,恢复曲面,1,2,3,

19、OK,原始曲面,第一步,第二步,被修剪的曲面可以恢复,Second split,恢复的曲面不能修改,曲线也同样,72,命令,拆分,1,2,3,OK,Extruded surface,结果不能修改,73,Split,1,选被裁剪对象,2,被裁剪对象,裁剪对象,裁剪对象（可选多个）,3,如果裁减对象是一个，可以同时保留被裁剪对象两边,同时作出二者的交线,74,1,2,做法同前，只是对两个对象同时都进行而且把两个进行组合,对象1,对象 2,Trim,3,OK,原始对象都隐藏,变换方向,75,1,2,选面并定限制点,边界,限制点,选的边,限制点,1. 全部边界,2. 点连续,3. 相切连续,4. No

20、 propagation,76,1,2,3,从一个面得到边,选,1- No propagation,3- 点连续,2- 相切连续,77,1,2,3,从一个面得到一个面,Selected face,1- No propagation,2- 点连续,3- 相切连续,78,1,移动,2,Repeat object after OK.,3,4,移动的对象,是否隐藏原始对象,5,79,1,旋转,2,3,4,原始对象,Repeat object after OK.,5,80,原始对象,以平面对称的结果,以点对称的结果,镜像,1,2,3,OK,参考点,对称平面,81,1,比例,2,3,Repeat obje

21、ct after OK.,原始对象,4,5,82,1,2,3,选轴并给出比率,OK,原始对象,参考轴系统,Affinity单项放大,Affinity,83,OK,1,2,对象.,坐标转换,3,原始坐标.,4,目标.,5,84,1,延伸,2,选边界.要整个边界,面边界,3,要延伸的面,延伸面,85,续,4,延伸模式- Length : 输入长度值,- Up to element : 到一个对象,5,6,连续类型,Assemble result 可将延伸面与原对象组合,7,OK,86,阵列-矩形,1,对象,2,对象,参数,3,4,选平面,5,点 More 可进行角度调整,87,阵列-环形,1,对象

22、,2,参数,3,对象,4,88,1,2,Stacking 功能,这时点没有.,当创建对象时，经常会遇到所需要的元素未创建，这时不必退出，使用Stacking功能即可。如：,3,点中兰色右键.,4,出现做点命令,5,OK后，注意,6,同样做直线,89,面网格支持,可以在空间中象Sketch一样使用线架命令。可以在一个平面上，也可以在一个曲面上确立支持输入命令：c：Scale Planes,90,只要不是实体设计的特征都在 open body 内 可以增加open body以便于管理，并按用户定义命名. 激活当前open body 不同open body 间特征调换,Open Body,激活：-

23、右键 Define in Work Object,- 工具条中选择,91,1,2,选择对象,检查曲面连接,3,命令,类型 : distance, tangency 或curvature,4,5,通过最大、最小值调整颜色范围,显示信息,最小值、最大值,点 Quick 得到一个简易的分析结果,92,检查线的连接,Distance analysis,Tangency analysis,Curvature analysis,93,GS1（WFS） Wireframe 与 GSD Wireframe区别,GS1（WSF）所没有,GS1（WFS）,GSD,GS1（WSF）有，但功能弱,94,以下功能见GS

24、1（WSF）,创建点直线 平面 曲线,95,极点,沿用户定义的方向找出一曲线或曲面的极点,曲线沿Z轴的最大极点,曲面沿Z轴的最小极点,实体表面沿Z轴的最大极点,96,Polar Extremum,任何平面形曲线可以定义,指定原点的最小半径 :,指定原点的最大半径 :,指定方向的最小角度 :,指定方向的最大角度 :,需要 原点. 方向.,97,脊线（Spine）概念,Profile,导引线,上面是用缺省值（也就是导引线）,Swept 截面垂直于导引线,定义了脊线：,脊线,垂直于脊线,在 Swept 和 Lofted 中， 有缺省脊线 (导引线或由导引线计算所的). 如果需要固定截面的方向，那么就

25、需要做脊线,98,1,2,做脊线-从平面或平面形曲线,连续选平面或平面形线,3,OK,可以用第一个平面内的点作为起点,右键进行加、减等操作,99,1,2,脊线-从导引线,3,OK,右键可,4,缺省情况,自定义,100,1,抽去多边,2,选对象,3,OK,101,GS1（WSF） 曲面 命令与 GSD 曲面命令,GS1（WSF）没有,GS1（WSF）功能弱,GS1（WSF）,GSD,102,以下见GS1（WSF）,从轮廓做曲面- 拉伸- 旋转- 球面 从边界做曲面- 填充- Blend 从另一个曲面做曲面- 偏置 放样 （Lofted）,103,1,2,直线形 Swept 曲面 : Two Li

26、mits,3,选两条导引线,缺省是导引线1.,中选则 : Two limits类型,长度 1,长度 2,导引线 1,导引线 2,104,1,2,直线形 Swept 曲面 : 使用参考面,3,选导引线和参考面， 输入角度和长度,选 : With reference surface,扫掠面和参考面之间的角度,Length 2,Length 1,Guide curve 1,参考面,角度,105,1,2,续 : 与面相切,3,选导引线和参考面,选 : With tangency surface,参考面,导引线 1,106,1,2,选类型,续： Draft,3,定义 guide curve 和 draf

27、t 方向 :,4,选 draft 计算模式 :,107,5,定义角度 :,续,角度恒定,不同片段角度不同,不同点角度不同,108,6,边界定义 :,续,Implicit 0 : 在guide curve限制内,长度 :,到 平面或曲面 :,从 guide curve 的极值开始计算长度 :,Extremum on the guide curve in the draft direction,109,1,2,圆形 Swept 曲面 : Two Guides and Radius,3,选 : Two guides and radius,半径,多个结果中选定所需要的 (绿色 = 激活),110,1,

28、2,选 circle 形式并选一相切曲面,利用 Law,3,4,点 “Law”,定义 law,结果,111,1,2,续 : Center and Radius,3,类型: Center and radius,112,续 : One Guide and Tangency Surface,类型: One Guide and Tangency Surface,1,2,113,1,2,锥形 Swept 曲面 : Two Guide Curves,3,类型 : Two Guide curves,设置参数值 (0到1) 表示和 spine的接近值.,114,1,2,续 : Five Guide Curve

29、s,3,类型 : Five Guide curves,五条导引线,115,Adaptative Swept 曲面,编辑截面的尺寸约束以达到修改截面形状,Sketch,在给定点上可以布置截面,一个 Sketch 作为轮廓形式沿导引线生成的特殊的Swept曲面，导引线为脊线,导引线,Sketch 是在对话框中使用关联设计创建的,116,与标准 Sweep曲面的区别,曲面可以将Sketch中的约束带入,不带约束,由Sketch定义截面并且可以设置Section，可以独立地编辑每个Section,如果分析相接部分，可以发现是一个相切的但不一定连续的曲面，结果比一般的好,结果不如Adaptative S

30、wept曲面,117,1,创建 Adaptative Swept 曲面,2,命令,选导引线,3,在导引线这预先的点上布置Sketch.,Sketch,Guiding Curve,中介sections,118,4,续1,更改,半径75 mm,半径22 mm,删除Section,119,5,续2,可以更换Spine线,OK,6,Discretization 定义精确度,精确度 = 1.00,精确度 = 0.50,120,GS1（WSF） 编辑修改与 GSD,GS1（WSF）没有,GS1（WSF）,GSD,121,做一个扫掠面,曲线光顺,有时做曲面时，例如 sweep ， CATIA 提示轮廓线 不

31、是切向连续的，因此无法作出所需要的曲面。 这时需要对曲线进行光顺。,光顺曲线,显示不连续的点和其误差,122,1,2,续1,3,参数,In area : 显示光顺前的值 Out area : 光顺后,4,OK,123,续2,1,2,3,4,曲线光顺在支持面上进行,可以定义一个支持面,124,曲线光顺显示信息,红色代表值超出所定极限,黄色代表切向值在极限内，但曲率值不在,绿色代表正确,125,1,2,曲面倒圆,类型,3,两个面进行,4,是否Trim；方向,126,1,2,边倒圆,一个曲面的边,3,半径.,127,1,2,变半径,3,选边,4,双击半径数值可改变（可从0开始）,点这里可以加点,半径变化类型 : Cubic (函数ax3+bx2+cx+d),线性 (函数 ax+b),128,续,可以使用一条脊线,垂直于边,垂直于脊线,脊线,129,1,2,面-面倒圆,3,OK,半径过小，则达不到面上；过大，则无法切上。所以半径应合适,半径,4,如果面之间没有锐边时使用.,130,1,2,Tri-Tangent,3,4,