CATIA创成式曲面设计ppt课件.ppt
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1、Copyright DASSAULT SYSTEMES,1,CATIA创成式曲面设计,Version 5 Release 14September 2004EDU-CAT-E-GSD-FF-V5R14,Copyright DASSAULT SYSTEMES,2,在装配件设计中 创建一个新的部件(Top-down 步骤),或者创建一个新的部件 插入一个装配件(Bottom-up 步骤),创成式曲面设计过程,在部件的主要部分创建曲面,创建桥接曲面,在曲面上执行操作。,可选择的 : 曲面造型几何变换生成实体。,4,3,2,5,创建线框结构 (草图或者非草图几何学),1,Copyright DASSAU
2、LT SYSTEMES,3,从菜单Start/Shape/Generative Shape Design,访问工作台,1,2,点击工作台图标 (右上) 访问喜爱的工作台窗口。,Copyright DASSAULT SYSTEMES,4,用户界面: 创成式曲面设计普通介绍,规格树,类型栏,几何设置规则几何设置和部件,标准工具,表面设计工具.,进入草图.,命令栏,这个区域显示当前的状况,工作台图标,Copyright DASSAULT SYSTEMES,5,用户界面:创成式曲面设计 (1/2),Copyright DASSAULT SYSTEMES,6,用户界面:创成式曲面设计 (2/2),Cop
3、yright DASSAULT SYSTEMES,7,表面设计课程中的线框设计,在这节中,你可以学习表面设计课程中的GSD工作台工具。,单击下列选项之一 打开相应的曲面设计工具栏。,创建点创建直线创建平面创建曲线,Copyright DASSAULT SYSTEMES,8,表面设计课程中的曲面设计,在这节中,你可以复习表面设计课程中介绍过的创成式曲面设计工作台工具。,单击下列选项之一打开相应的曲面设计工具栏。,从文件中创建曲面创建拉深曲面创建旋转曲面创建球面从边界创建曲面创建填充曲面创建桥接曲面从另一曲面创建曲面创建偏移曲面创建多截面扫描,Copyright DASSAULT SYSTEMES
4、,9,表面设计课程中的操作,在这节中,你可以复习表面设计课程中的创成式曲面设计工作台工具。,单击下列选项之一打开相应的曲面设计工具栏,合并曲面拆解曲面分割元素修剪元素转换元素转化元素旋转元素应用对称元素缩放元素节点排序形成轴-轴转化外插延伸构造亲近元素,Copyright DASSAULT SYSTEMES,10,Part: 是零件的组合和几何约束的方法。PartBody:主要包含创建实体的特征。它也可以包含表面和线框元素。 几何图形集(Geometrical Set) :包括用来创建表面和线框元素的特征。有序几何图形集(Ordered Geometrical Set) :包括表面和线框。 这
5、些零件的元素创建于线性的方法。 OGS 也可以包含实体。 部件允许装配件设计存在于OGS。,曲面设计工作台术语,如果你在零件设计工作台中创建参考元素,点,平面,直线I,你有直接的选项,或者你可以插入几何图形集放置他们。,当你进入创成式曲面设计工作台, “几何图形集” , “有序几何图形集” 需要在每一次要求中设置。,“部件”可以在OGS中插入。,Copyright DASSAULT SYSTEMES,11,创建高级几何线框,本节将介绍下列高级几何线框主题:GSD与MD2/HD2构造的相似处极值元素创建连接曲线创建轴线创建3D偏置曲线在草图中提取多边缘高级线框介绍,Copyright DASSA
6、ULT SYSTEMES,12,极值元素,你将学到如何创建极值曲线和极值点创建笛卡尔坐标极值元素创建极坐标极值元素,Copyright DASSAULT SYSTEMES,13,创建一个极值元素,你将学到何谓极值元素以及如何创建,Copyright DASSAULT SYSTEMES,14,为何创建极值元素?,CATIA为了帮助用户找到曲线或曲面的最大或最小点以及任何用户选定的方向。,曲线沿Z轴方向的最大极值,曲面沿X轴方向的最小极值,元素可以是草图,3D曲线或直线,曲面或实体表面。,实体表面沿Z轴方向的最大极值,Copyright DASSAULT SYSTEMES,15,1,2,选择极值元
7、素按钮。,创建极值元素,5,选择极值元素的位置。,3,点击OK确认。 极值将添加进规格树,选择一条直线或者一个平面(法线方向)制定求极值的方向,根据你的需要选择Max或者Min,4,Copyright DASSAULT SYSTEMES,16,创建极坐标极值元素,你将学到何谓极坐标极值元素以及如何创建,Copyright DASSAULT SYSTEMES,17,何谓极坐标极值元素?,任何一条平面曲线都可以用极坐标来定义(关联半径和角度).极坐标极值元素功能允许你找到相应的曲线上的点:,从指定起点的最小半径:,从指定起点的最大半径:,从指定参考方向的最小角度:,从指定参考方向的做大角度:,极坐
8、标极值元素采用轴线定义系统: 起点。 参考方向。,Copyright DASSAULT SYSTEMES,18,创建极坐标极值元素,1,选择极坐标极值元素按钮。,2,选择要创建的极坐标极值元素的类型,3,选择要创建极坐标极值元素的平面轮廓和支持面。,4,在极坐标极值元素种选择生成的起点。,5,定义参考轴线。,6,点击OK确定极坐标极值元素创建。,Copyright DASSAULT SYSTEMES,19,创建关联曲线,你将学到如何在创成式曲面设计工作台中创建关联曲线,Copyright DASSAULT SYSTEMES,20,回顾曲面设计课程中的关联曲线,回忆在曲面设计课程中, 创建一条关
9、联曲线在两条曲线上连接两点允许控制连续性和形状,使用法线类型,曲线的连接,用法线选项创建关联曲线。,Curve 1 用曲率设置创建关联曲线。Curve 2 用相切设置创建关联曲线。Curve 3 用点设置创建关联曲线。,曲线终点可以相当于曲线上的各点使用。,Curve 1.,Curve 2.,Curve 3.,Copyright DASSAULT SYSTEMES,21,何谓利用基本面创建关联曲线?,在创成式曲面设计工作台中(在HD2环境下), 你可以根据两点或者两条曲线创建关联曲线,通过保持与参考曲线几乎一致的形状:基本曲线。,设置基本曲线。,关联曲线。,采用基本曲线选项创建关联曲线。,Cu
10、rve 1 创建关联曲线采用 CurveA 基本曲线。Curve 2 创建关联曲线采用CurveB 基本曲线。Curve 3 创建关联曲线采用 CurveC 基本曲线。,Curve 1.,Curve 3.,Curve 3.,CurveA.,CurveB,CurveC,Copyright DASSAULT SYSTEMES,22,1,3,选择基本曲线创建曲率驱动曲线 :,创建一个关联曲线:基本曲线类型,5,点击OK创建相似曲线 :,4,选择需要连接的第一和第二条曲线,以及曲线的联结点 :,2,选择基本曲线类型 :,你可以选择一种基本曲线用于创建关联曲线:,Copyright DASSAULT S
11、YSTEMES,23,轴线,你将看到如何创建轴线,Copyright DASSAULT SYSTEMES,24,这个工具的作用?,实体的圆柱面,这个工具创建特定的特征去表现特定轴线的特征。输入元素可以是 (圆, 椭圆, 拉伸孔), 旋转曲面, 或者实体的圆柱面:,线框,旋转曲面,CATIA recognizes the axis of these features and creates a geometric infinite line corresponding to the axis:,轴线,Copyright DASSAULT SYSTEMES,25,轴线类型可以创建什么 ?,根据你选
12、择的特征, 你进入不同类型的轴线:,你选择了一个圆柱面或者旋转曲面:你只能得到所选特征的旋转轴线。,你选择了一个线框特征:圆: 你可以创建一个圆平面的法向轴线, 或者以参考方向排列椭圆和拉伸孔: 你可以创建线框平面的法向轴线, 或者特征的较小和较大轴线,旋转轴线,平行于参考方向的轴线,长轴和短轴,CATIA 同样允许你通过圆弧命令本身在创建圆的同时创建轴线,Copyright DASSAULT SYSTEMES,26,1,创建一条轴线,2,选择一个线框, 一个旋转曲面或者一个实体的圆柱面:,3,如果需要的话,选择一个参考方向,4,如果需要的话,选择一个轴线类型,Copyright DASSAU
13、LT SYSTEMES,27,自己做,创建突出孔的轴线。利用这条轴线作为参考方向拉伸草图并且拉伸同轴孔。,使用零件: CATUGSD12_Axis.CATPart,Copyright DASSAULT SYSTEMES,28,3D 偏移曲线,你将看到如何创建3D偏移曲线,Copyright DASSAULT SYSTEMES,29,这个工具的作用?,这个新工具可以让你通过输入3D曲线创建3D偏移曲线,输入一个参考平面和偏移值:,另外,需要参数来管理这些特征:3D 圆角半径和3D角张力:,3D曲线,参考平面,偏移值,3D曲线偏移,偏移二高=单一,参数摆脱单一,Copyright DASSAULT
14、 SYSTEMES,30,这个工具如何工作?,3D曲线偏移与直线边界扫描相似,使用参考平面的方向 (角度 =0):,边界 = 3D 曲线偏移,Copyright DASSAULT SYSTEMES,31,1,创建3D曲线偏移,2,选择需要偏移的3D曲线:,3,选择一个方向: 它可以是一条轴线,一条直线,一个平面,4,定义偏移量:,5,防止单一定义3D角参数,Copyright DASSAULT SYSTEMES,32,从草图中提取多边缘,你将学到如何从草图中提取一些几何元素。,Copyright DASSAULT SYSTEMES,33,为何要在草图中使用多重边缘提取?,一些草图包含多重域。这
15、就意味着草图中存在分离的几何碎片。有时你也许希望仅在草图中的一个域创建曲面。为此, 你必须从草图中首先提取一部分, 然后从提取部分中创建曲面。 这就是多重边缘提取工具的作用。,多领域草图,提取领域,记住提取工具允许你从单一轮廓中提取一个几何域。,未使用这个工具的曲面,使用了这个工具的曲面,Copyright DASSAULT SYSTEMES,34,1,提取多重边缘,2,选择提取多重边缘按钮,如果你的草图包含几个元素, 你可以从一个子部件中提取元素来创建几何形体。,从多轮廓草图中选择你要提取的几何形体,3,点击OK,提取的添加进规格树,点击这个按钮删除菜单中的子元素,Copyright DAS
16、SAULT SYSTEMES,35,高级线框 介绍,你将学到特殊的方法和高级线框的介绍,Copyright DASSAULT SYSTEMES,36,曲面设计中的线框质量特征,曲线有小缺点用于制造表面,曲线总是将缺点显示在表面,CATIA provides you with tolerant modeling features which can overcome some of the problems that may exist in wireframe. In Sweep you can use “Deviation from Guide” facility to overcome p
17、roblem of imperfect wireframe.,当你想要创建一个曲面时, 要用到很多线框的特征。 在造房子时,地基是一个非常重要的元素,它决定了房子结构的质量。在曲面设计中, 线框被认为是设计的地基。这是由于它在创造线框时的巨大作用,在草图内和草图外。曲率质量分析 (将在下节讲到) 会经常用到在曲面生成之前揭示曲面的质量。,Copyright DASSAULT SYSTEMES,37,在平行曲线中规则按钮起什么作用?,当 GSD 工作台在 HD2 配置下, 平行曲线面板显示一个规则按钮。 这个按钮可以让你在创建平行曲线时定义可变偏移。 规则将在下一节中深度介绍。,Copyrigh
18、t DASSAULT SYSTEMES,38,“Geodesic” 和 “Euclidean” 在平行曲线中的区别?,Support,Original Curve,Geodesic result,Euclidean result,Equal offset,在创建平行曲线时, “平行模式” 可以设置成 “Geodesic” 或者 “Euclidean.” 区别在于如何测量支持面上的距离。 Geodesic 表示沿着支持面上的距离作为偏置距离。 Euclidean 表示参考曲线与平行曲线的绝对距离是偏置距离。,根据设计需要选择使用。 它们在曲面上有极大的差别。当支持面是平面时它们之间没有差别。,C
19、opyright DASSAULT SYSTEMES,39,曲线桥接和样条线的区别?,曲线桥接和样条线有些相似,并且可以用于很多相似的情况。 下表是它们的相似处和不同处。,张力值,张力值,形状控制,是否能够指定特殊的曲率?,斜率或者曲率,斜率或者曲率,连续性规格,是否位于支持面?,2 或更多,2,点的数量,样条线,曲线桥接,Copyright DASSAULT SYSTEMES,40,创建3D曲面的提示。,A Spline through a series of points,A connect Curve,创建3D曲面的方法很多。例如, 一系列的3D点可以生成样条线, 3D曲面可以创建桥接曲
20、面,但是, 在3D环境下工作会遇到很多困难。例如, 在后面的课程中你会学到分析曲面质量特征。同样, 曲面光顺和修改更加复杂。,一种创建3D曲面的可供选择的办法, 就是在构建平面上创建 2-2D, 然后使用联合工具从两个2D曲面创建3D曲面。通过这种方法,可以把一个复杂的几何形体分割成两个更加简单的几何形体。这个概念将在下页介绍。,Copyright DASSAULT SYSTEMES,41,创建3D曲面的提示, 接上页。,Construction plane,Construction plane,2D shape,2D shape,Combine Curve,如果你打算通过3D点来创建曲面,
21、首先你可以投影这些点在构建平面上 ( 通常这些构建平面成90度角)。在创建和分析这些简单的2D曲面之后, 你可以把它们连接成3D曲面。对曲面的任何修改都可以在2D曲面上完成。,Copyright DASSAULT SYSTEMES,42,高级几何线框,Recap 练习,15 min,创建极值元素利用极值元素作为终点创建曲面桥接创建一个直线扫描曲面分割和合并曲面,Copyright DASSAULT SYSTEMES,43,1. 在左边曲面上创建一个Z轴最大极值在右边曲面上创建Z轴最小极值。,自己做,Part used: CATGSD_F_Adv_Wireframe_Recap_begin.CA
22、TPart,2. 用Base Curve在这两点之间创建曲面桥接。,Copyright DASSAULT SYSTEMES,44,3. 在曲面间创建直线扫描曲面。,自己做, 接上页,4. 分割和合并曲面。,Copyright DASSAULT SYSTEMES,45,你回顾了GSD在MD2和HD2环境下共同的线框构建工具:,总结,点 直线 平面 曲面:样条线空间螺旋线曲线圆角圆锥曲线,边界曲线投影曲线相交曲线折线,平行曲线反射线曲线桥接 (法向)混合曲线,你已经看到GSD在HD2配置下特有的线框构建工具: 创建极值元素 创建曲线桥接 (基于曲线) 创建轴线 创建偏置曲线 从草图中提取多边缘,C
23、opyright DASSAULT SYSTEMES,46,线框分析和修改,本节包含下列线框分析和修改主题:为何需要分析几何线框?曲线连续性检查曲率梳状图曲线光顺线框分析介绍线框分析和修改Recap练习总结,Copyright DASSAULT SYSTEMES,47,为何需要分析几何线框?,Curve with tangent discontinuity,Surface with tangent discontinuity,当从线框创建曲面时,很多的曲面特征就来源于线框特征。如果曲线有变形,曲面就有变形。如果曲线的斜率不连续,曲面的斜率就不连续。如果曲线的曲率不连续,曲面的曲率就不连续。如果
24、曲线存在几何缺陷,曲面就会存在几何缺陷。你大概明白这个原因了.,通常,裸眼很难看到曲线生成的结果。因此,这节介绍的工具在保证曲面的高质量方面非常重要。,Copyright DASSAULT SYSTEMES,48,曲线连续性检查,你将学到如何运用曲面连续性检查工具去分析曲面曲率的不连续。,Copyright DASSAULT SYSTEMES,49,何谓曲线连续性检查?,为了线框基准面的建模,有必要使曲线在斜率和曲率上连续。曲线连续性检查允许你检查点,斜率或者曲率的间断,以便于曲面的光顺: 距离 (mm) 斜率 (deg) 曲率 (%) 重叠区域,这条曲线存在斜率间断。,在其上运用圆弧扫描,你
25、会得到一个斜率不连续的曲面。,Copyright DASSAULT SYSTEMES,50,如何使用曲线连续性检查 (1/2),这个工具允许你检查曲面上点,斜率和曲率的间断。,Distance analysis,Tangency analysis,Curvature analysis,点间断显示在分析曲线中。,曲率间断显示在分析曲线中。,斜率间断显示在分析曲线中。,1,选择曲线连续性检查图标中的曲线分析。,2,选择你希望处理的分析类型。,Copyright DASSAULT SYSTEMES,51,如何使用曲线连续性检查 (2/2),这个选项可以让用户设置对应连续模式下的最大不连续值。如果检查
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