Catia曲面设计PPT教学课件

1、曲面设计(2 days)上节课程回顾 认识实体设计操作界面 创建基于草图的特征 创建盒体特征 变换实体特征 特征管理及建模思路几何体（body）怎么划分几何体几何图形集（ Geometrical Sets）布尔运算l练习 （1）隧洞设计 （2）进水塔实体造型设计 （3）多截面实体设计命令 （4）主次几何体的运用l下一节培训内容及课后练习 第1页/共37页曲面设计(2 days) 认识实体设计操作界面 创建三维线框几何特征 创建曲面几何特征 编辑线框和曲面 曲面设计与实体设计结合 实体化曲面模型 注意事项 练习 （1）隧洞空间轴线设计 （2）开挖面设计 （3）结合曲面切割设计l 下一节培训内容及

2、课后练习本节课程内容第2页/共37页曲面设计(2 days) 认识实体设计操作界面 创建三维线框几何特征 创建曲面几何特征 编辑线框和曲面 曲面设计与实体设计转换 实体化曲面模型 注意事项 练习 （1）隧洞空间轴线设计 （2）结合曲面切割设计 （3）开挖面设计 l 下一节培训内容及课后练习第3页/共37页认识曲面设计操作界面这里介绍3种进入实例设计平台的方法。1. 启动CATIA V5 R 19后，直接进入创成式外形设计工作台，并且新建一个实体文件（即常说的part文件）；2. 如果已经打开了实体文件并且当前窗口处于创成式外形设计，再次进入创成式外形设计平台时，系统会新建一个实例文件（part

3、文件）；3. 如果当前工作窗口并非创成式外形设计工作台，进入创成式外形设计工作台时，系统会从当前工作台切换到创成式外形设计工作台。执行“开始” -“外形” -“创成式外形设计”（如右图所示）有以下三种情况：第4页/共37页认识实体设计操作界面我们对其进行恢复工具栏所有内容和恢复位置的操作。工具栏显示在它们的相应位置工具栏显示在它们的相应位置，如下图所示：第5页/共37页曲面设计(2 days) 认识实体设计操作界面 创建三维线框几何特征 创建曲面几何特征 编辑线框和曲面 曲面设计与实体设计转换 实体化曲面模型 注意事项 练习 （1）隧洞空间轴线设计 （2）结合曲面切割设计 （3）开挖面设计 l

4、 下一节培训内容及课后练习第6页/共37页创建三维线框几何特征1、创建点2、创建多点和多面3、创建直线4、创建基准平面5、创建圆6、创建投影曲线7、创建相交曲线8、创建样条曲线在曲面设计中，常用的线框几何特征罗列如下：分别介绍如下：第7页/共37页创建三维线框几何特征1、创建点 点是构建线的基础，点的创建方法有多种，常见的有：a) 坐 标：输入点的空间坐标值来创建点；b) 曲线上：根据到曲线上指定点的距离或者长度比率，在指定的曲线上创建点；c) 平面上：根据到平面上指定点的水平和竖直距离在该平面上创建点；d) 曲面上：根据到曲面上指定点在指定方向上的距离在该曲面上创建点。 2、创建多点和多面

5、（点面复制）CATIA提供了一次性创建多个点或平面的功能。选择起点和端点并输入要创建的点的数量，就可以通过将起点和端点之间的曲线段等分来创建点。如果选中“同时创建法线平面”复选框。就可以多个法线平面。第8页/共37页创建三维线框几何特征3、创建直线 直线的创建方法有很多种：a) 点-点：通过直线段的两个端点创建直线；b) 点-方向：通过制定起点和方向来创建直线；c) 曲线的切线：通过曲线上的点、方向、相切类型来创建直线。4、创建基准平面 可以通过以下方法来创建基准平面：a) 偏移平面：通过所选取的参考平面偏移一定的距离创建平面；b) 通过两条直线：通过选取两条直线来创建平面（注意：当选中“不允

6、许非共面曲线”复选框时，所选择的两条直线必须共面才能创建平面；c) 曲线的法线切线：通过选取曲线以及曲线上的点，可以创建曲线上通过该点的法线切线面。第9页/共37页创建三维线框几何特征5、创建圆创建圆的方法有以下几种：a) 中心和半径；b) 中心和点；c) 两个点和半径；d) 通过三个点。6、创建投影曲线 投影曲线可以沿着曲面的法线或沿着曲面的某一个方向来投影。7、创建相交曲线 相交曲线是指通过两元素相交创建的曲线，如通过曲面与曲面相交、实体与曲面相交等都可以来创建相交曲线。8、创建空间样条曲线 空间样条曲线在曲面造型设计中式一种常用的曲线类型，创建样条曲线最少需要两个点或更多点。第10页/共

7、37页曲面设计(2 days) 认识实体设计操作界面 创建三维线框几何特征 创建曲面几何特征 编辑线框和曲面 曲面设计与实体设计转换 实体化曲面模型 注意事项 练习 （1）隧洞空间轴线设计 （2）结合曲面切割设计 （3）开挖面设计 l 下一节培训内容及课后练习第11页/共37页创建曲面几何特征1、创建拉伸曲面 拉伸曲面是曲面设计中最简单的一种，选择一条轮廓线，再定义拉伸方向就可以生成一个拉伸曲面，如图。第12页/共37页创建曲面几何特征2、创建偏移曲面使用偏移命令可以一次性偏移多个等距曲面的功能，创建的曲面将保持原曲面的属性。第13页/共37页创建曲面几何特征3、创建填充曲面 填充曲面可以将连

8、接的曲线或曲面边界形成一个封闭的区域。方法为依次连续选择连接的曲线或曲面边界。第14页/共37页创建曲面几何特征4、创建扫掠曲面 扫掠曲面可以通过一条或多条引导曲线配合单一轮廓生成。第15页/共37页创建曲面几何特征5、创建多截面曲面 可以根据所给的界面及引导曲线创建多截面曲面，多截面曲面可以由多个截面生成曲面，也可以结合引导曲线来控制曲面生成方向。第16页/共37页曲面设计(2 days) 认识实体设计操作界面 创建三维线框几何特征 创建曲面几何特征 编辑线框和曲面 曲面设计与实体设计转换 实体化曲面模型 注意事项 练习 （1）隧洞空间轴线设计 （2）结合曲面切割设计 （3）开挖面设计 l

9、下一节培训内容及课后练习第17页/共37页编辑线框和曲面1、接合曲面可以将两个单独的曲面或是曲线通过接合命令连接在一起，两个单独的元素连接后将变成一个元素。2、修复曲面修复曲面是指将这两个独立存在的有间隙的曲面之间的间隙通过修复命令填补起来，使两个曲面连接在一起。例如，地形面存在孔洞可以用修复命令来批量填补。 第18页/共37页编辑线框和曲面3、分割曲面 和修剪曲面 ；分割命令可以对两个相交的曲面或是曲线进行分割，修剪是在两个元素之间互相互相进行剪切。分割曲面要切除的曲面下半部被切割掉修剪曲面左边部分和上边部分被修剪掉第19页/共37页编辑线框和曲面4、创建边界曲线 ；使用边界曲线工具可以方便

10、地创建曲面内边缘或者外边缘的边界曲线。在定义边界曲线时，只能指定一个曲面。因此，可以利用边界曲线工具来检查曲面是否存在孔洞，如右上图。5、提取几何特征 。提取几何特征是指在已有的特征中单独提取某一特征（曲面、边界、曲线、点），如右下图。第20页/共37页曲面设计(2 days) 认识实体设计操作界面 创建三维线框几何特征 创建曲面几何特征 编辑线框和曲面 曲面设计与实体设计结合 实体化曲面模型 注意事项 练习 （1）隧洞空间轴线设计 （2）结合曲面切割设计 （3）开挖面设计 l 下一节培训内容及课后练习第21页/共37页曲面设计与实体设计结合在利用CATIA设计的时候，经常需要在实体设计和曲面

11、设计两个工作台之间切换。例如，在设计好曲面后，需要进入实体设计工作台将其实体化。在进行实体设计的时候，也经常需要进入曲面设计工作台来进行辅助面的绘制。曲面设计与实体设计可以基于同一个Part文档互相切换。如果当前处于曲面设计工作台，进入实体设计工作台的时候，系统会从当前曲面设计工作台切换到创成式外形设计工作台而不会新建实例文件，反之亦然。互相切换曲面设计工作台实体设计工作台第22页/共37页曲面设计(2 days) 认识实体设计操作界面 创建三维线框几何特征 创建曲面几何特征 编辑线框和曲面 曲面设计与实体设计转换 实体化曲面模型 注意事项 练习 （1）隧洞空间轴线设计 （2）结合曲面切割设计

12、 （3）开挖面设计 l 下一节培训内容及课后练习第23页/共37页实体化曲面模型切换到实体设计工作台后，可以使用基于曲面的实体操作工具条对曲面模型实体化。在曲面特征被创建好以后，可以：一、将曲面造型转换为实体特征创建封闭曲面特征；二、用曲面特征修剪实体特征创建分割实体特征；三、直接将曲面特征变成薄壳状态的实体特征创建加厚曲面特征；分别介绍如下：一、创建封闭曲面特征创建封闭曲面特征可以将开放的曲面特征缝合成实体特征，步骤如下：Step 1：在“基于曲面的特征”工具栏中选择“封闭曲面”选项 ，Step 2：在工作区域或者特征树中选择要封闭的对象（曲面），Step 3：点击确定完成封闭曲面特征创建。

13、第24页/共37页实例化曲面模型二、创建分割实体特征分割实体特征可以用曲面特征修剪现有的实体特征，步骤如下：Step 1：在“基于曲面的特征”工具栏中选择“分割”选项 ，Step 2：在工作区域或者特征树中选分割曲面，Step 3：点击确定完成特征创建。可以看到，实体已被曲面切割。第25页/共37页实例化曲面模型三、创建加厚曲面特征加厚曲面特征可以再曲面特征的两侧添加壁厚，让曲面特征变成抽壳后的实体特征。Step 1：在“基于曲面的特征”工具栏中选择“厚曲面”选项 ，Step 2：在工作区域或者特征树中选择曲面特征，在弹出的对话框中定义厚度。Step 3：点击确定完成特征创建。可以看到，曲面特

14、征已经被加厚成实体特征。第26页/共37页曲面设计(2 days) 认识实体设计操作界面 创建三维线框几何特征 创建曲面几何特征 编辑线框和曲面 曲面设计与实体设计转换 实例化曲面模型 注意事项 练习 （1）隧洞空间轴线设计 （2）结合曲面切割设计 （3）开挖面设计 l 下一节培训内容及课后练习第27页/共37页注意事项1、要生成一个接合曲面，至少应选择两个接合元素，且要接合的两个曲面必须“相交”，如下图所示。第28页/共37页注意事项2、创建填充曲面时，选择的曲线或曲面边界之间必须是连接的，如果所选定的两条曲线之间存在间隙，系统将无法生成曲面，如右图。3、修复曲面定义对话框中的“合并距离”数

15、值必须大于两曲面的间隙距离，否则将无法修复。且间隙值不能超过设定的“距离目标”，如左图。第29页/共37页曲面设计(2 days) 认识实体设计操作界面 创建三维线框几何特征 创建曲面几何特征 编辑线框和曲面 曲面设计与实体设计转换 实体化曲面模型 注意事项 练习 （1）隧洞空间轴线设计 （2）结合曲面切割设计 （3）开挖面设计 l 下一节培训内容及课后练习第30页/共37页练习（1）隧洞空间轴线设计Step 1：创建空间轴线俯视图投影曲线（曲线1），本例假设为XY面；Step 2：拉伸曲线1为曲面1；Step 3：将曲面1展开为曲面2；Step 4：基于曲面2绘制空间曲线正视图投影曲线草图（一般为坡度线）；注意：需要创建草图支持平面并将其隔离。Step 5：双击展开面曲面2，点击转移选项卡，选择正视图草图，将其折叠成空间曲线。详见视频空间曲线.wmv第31页/共37页练习（2）结合曲面分割Step 1：创建拉伸面作为切割元素；Step 2：创建扫掠面作为要切割的原色；Step 3：点击切割 按钮，最终效果如图。第32页/共37页练习（3）料场开挖面设计Step 1：建立料场底面高程面，Step 2：在建立的高程面上建立轮廓草图；Step 3：在轮廓法向面上建立方坡线；Step 4：利用扫掠命令