CATIA-轿车外形A级曲面设计

1、家用小型轿车外形A级曲面设计轿车外形A级曲面模型建立1 云点预处理及Mesh面的建立此次毕业设计，云点的测量是由老师完成的，我只完成模型建立和二维图制作，主要应用CATIA V5软件，在如图1-1所示：界面内，用命令导入需处理的云点，图1-1 由于云点坐标系与车身坐标系不一致，需用1-2所示：命令对其进行调整，如图图1-2 先将云点用（Filter）进行过滤，参数值设为0.111 。然家用小型轿车外形A级曲面设计后对云点用命令，生成Mesh面，如图1-3所示：图1-32 顶盖、发动机罩及行李箱盖A级曲面设计由于整车是一个对称体，所以只需做一半的车身曲面，另一半靠对称完成。我们在做中间曲面时，就

2、必须保证这些曲面关于ZX平面对称后两块曲面之间无缝、无重叠，无棱角，并且具有较好的光顺性。因此，在做顶盖、发动机罩及行李箱盖曲面时，就需注意上述要求，下面介绍两种常用的方法：1 由云点生成线，再由线组成一封闭体，在界面，用命令生成面。这样作出的曲面比较容易保证光顺性，但此曲面与云点的误差较大，所以这就要求画出的线与云点所在的面结合很好。2 由云点生成线，再由线组成一封闭体，在体内的部分云点，再用界面，用命令截取封闭命令生成面。这样作出的曲面与云点的误差较小，命令生成面时，结合系数不能选的但曲面的光顺性不易保证。这就要求用太小。下面我将用上述两种方法完成顶盖、发动机罩及行李箱盖A级曲面的制作。2

3、.1 应用第一种方法完成顶盖A级曲面设计 首先，在界面，用命令，在ZX平面上截出一组此平面上的点，如图2-1所示。在图中看出由ZX平面截出的是一条线，其实它是由很多的点组成， 2家用小型轿车外形A级曲面设计并不是线，我们可通过（Cloud Display Options）命令将这些点稀释，就可看清这条“线”其实是点，如图22所示。图2-1图2-2 用（3D Curve）画出一条光顺曲线，如图23所示：家用小型轿车外形A级曲面设计图2-3 通过（Curvature Analysis）分析曲线的光顺性，如图2-4所示。曲线光顺应满足以下三个条件：1 应保证曲率分布线在同一平面；2 应保证曲率分布线

4、在同一方向（全为正或全为负）；3 应保证曲率分布线至少满足G1阶连续；图2-4 将界面切换到，用命令（Extruded Surface）将画好的光顺曲线沿Y轴拉伸成一曲面，如图25所示：家用小型轿车外形A级曲面设计图2-5按照上述方法，用命令截出另外三个平面上的点，并用命令画出其中一条线，如图2-6所示:图2-6 在没画线的另两个截面上，用界面内的命令分别取出两点，再用（Spline）命令画出与上述拉伸面相切的两条线，如图2-7所示：家用小型轿车外形A级曲面设计图2-7 用(Fill)命令，将上面四条线围成的封闭体填充成一个面，并使它与上述拉伸面曲率连续，如图2-8所示：图2-8 把拉伸面隐藏

5、，用称，如图2-9所示： （Symmetry）命令，把上面的填充面关于ZX平面对家用小型轿车外形A级曲面设计图2-9 界面切换到图2-10所示：，用（Isophotes Mapping Analysis）分析光顺性，如图2-10用等照度线粗略分析曲面的光顺性，当等照度线排列成等间距的细条纹状时（如上图），则说明此曲面光顺性比较好。将隐藏的Mesh面显示，会发现所家用小型轿车外形A级曲面设计做曲面与Mesh面结合的不是很好，如图2-11所示：图2-11利用上述方法将前风窗曲面和后窗曲面完成，如图2-12所示：图2-12 对前风窗曲面处理，在上画线，切换到界面，用界面，用（Curve on sur

6、face）命令在曲面（Split）对其剪裁，使前风窗曲面边界与顶部曲面边界的走势趋向基本一致，如图2-13所示：图2-13家用小型轿车外形A级曲面设计用（Blend）命令，将断开的两个曲面桥接，如图2-14所示：图2-14使用同样的方法将顶部曲面与后窗曲面桥接起来，并在界面用命令对所做的面进行光顺性检查，按住Ctrl键可同时选中几个曲面，一同检查，如图2-15所示，其结果较为满意。图2-152.2 应用第二种方法完成发动机罩及行李箱盖A级曲面设计利用第二种方法，完成发动机罩及行李箱盖A级曲面设计，其前几步与第一种方法是一样的，如图2-16所示：家用小型轿车外形A级曲面设计图2-16 在界面，用

7、（Activate）命令截取部份Mesh面，截取时，注意使截取部分成规则的形状，并尽量靠近上面所画的线，这样以后形成的曲面与Mesh面结合会比较好，如图2-17所示：图2-17 选中云点，用（Power fit）命令，将Tolerance调为0.5，生成曲面，命令中的Outside trap,如图2-18所示。当Mesh面不是很好时，还可选中家用小型轿车外形A级曲面设计将不好的Mesh面挖掉，然后生成的曲面会比较好。图2-18选中刚才生成曲面的Mesh面，点击命令中的Activate all选项，将全部Mesh面显示出来，会发现曲面与Mesh面结合比用第一种方法做的要好。如图2-19所示:图2

8、-19 对所做的曲面，用肯定没有用命令进行简单分析，会发现等照度线不是太差，但做出的面光顺性好，如图2-20所示。如果把Tolerance调的更小，曲面与等照度线就会扭转的不成样子。家用小型轿车外形A级曲面设计图2-20这里做的发动机盖还不是够完整，还需进行一些修改，主要是做完对称后要没有尖角。在界面，用（Extrapolate）命令将曲面沿曲面方向拉伸一段距离，注意在Continuity选项内选上Curvature,如图2-21所示：图2-21 将界面切换到界面切换到，用，用（Curve on surface）命令在曲面上画线，再将（Split）对其剪裁，使曲面边界的形状与Mesh面上显示的

9、形状相似，但发动机盖与前风窗是不相接，所以不需要将它们桥接，其结果如图2-22所示：家用小型轿车外形A级曲面设计图2-22利用3.22的方法将行李箱盖做完，这样整个需要对称的大面基本完成，当然以后做中间小面时还需用到上述保证对称没尖角的方法，在以后做一些小面时就不再重复讲述了。整个顶盖、发动机罩及行李箱盖A级曲面设计完的结果如图2-23所示：图2-233 后尾部分A级曲面设计3.1 后尾规则部分曲面设计 由于后尾部分是比较规则的形状，所以我用分块的方法来完成，在面，用界命令在Mesh面上截出几个平面，并点击Curve creation选项，这样可以利用截面上的点自动生成线。 然后用（Curve

10、s slice）命令将刚才生成的几条线打断，让它们形成一个个封闭体。由于一些线并不在一个平面，所以需要取点重新划出，并将ZX面上的线沿Y方向拉伸出平面，为以后对称没有尖角做保证，如图3-1所示：家用小型轿车外形A级曲面设计图3-1在填充这些小块时，由于面比较小，一般我们用2中的第一种方法完成，即用(Fill)命令生成曲面。如图3-2所示：图3-23.2 车灯及后尾不规则部分曲面设计对于不规则形状，我们一般采用取点、划线、填充的方法。利用的界面命令沿车灯形状取出一圈点，注意在取点时，选中Point type选项内的14家用小型轿车外形A级曲面设计Coordinates,才可在Mesh面上取到点，

11、如图3-3所示。将这些点连成封闭线，如果此时进行填充，则会由于曲面曲率变化太大，不能成形，所以我将其分成四块完成，如图3-4所示。图3-3 图3-4以同样的方法将其他不规则的地方完成，这样将整个尾部完成。如图3-5所示：图3-5家用小型轿车外形A级曲面设计将尾部曲面与后备箱曲面结合起来，用（Blend）命令桥接，注意调整Tension中T1:2.5、T2:1.5，这样可以使生成的曲面与Mesh面结合比较好，如图3-6所示：图3-6将后尾部分和后备箱完全结合好，除去牌照地方留整车做完后再补上，其余部分结果如图3-7所示：图3-7家用小型轿车外形A级曲面设计4 侧围部分曲面设计 侧围部分主要应用（

12、Power fit）命令完成，将其分为几个部分完成，再用裁剪、桥接完成，如图4-1所示：图4-1侧围与后部曲面结合时需在Mesh面取点、划线、填充，方法与做车灯用的方法一样。在划线时，一定要注意划的线既要和Mesh面结合比较好，还需保证这些线的光顺性，要不做出的面会扭转、破损、不光顺；特别是这些线还需跟周围的曲面相切，为以后面与面之间的光顺做保证，避免面与面之间有棱角、鼓包、凹坑等缺陷。做完的结果如图4-2所示：图4-25 前脸部分曲面设计前脸部分与后尾部分的做法基本相同，也需要保证中间一些小面对称后没有缺陷。由于前脸有一些部分比较复杂，我们的设计时间又有限，所以在老师 17家用小型轿车外形A

13、级曲面设计的允许下，对一些特复杂的地方做了简化处理，如图5-1所示：图5-1前脸部分与侧围部分的结合和4介绍的相似，一样需要注意面与面之间没有棱角、鼓包、凹坑等缺陷，取点、划线，注意光顺，如图5-2所示：图5-2将上面分出来的块用(Fill)命令填充上，填好的块与块之间有小小的凹坑，在老师的指导下做了一些调整，如图5-3所示：家用小型轿车外形A级曲面设计图5-36 车窗及A、C柱曲面设计 车窗部位用（Power fit）命令先做出一个大面，如图6-1所示：图6-1对其修剪，它不需要跟整个车身相接。只要切出车窗形状即可。做A、C柱和做车灯的方法一样。先取点、划线，注意线的光顺性，如图6-2所示：家用小型轿车外形A级曲面设计图6-2用(Fill)命令将这些封闭体填充上，注意与其它面的光顺连接，如图6-3所示：图6-37 修整及最后模型建立将没有做完的一些复杂部位（如后牌照等）补完，需要注意这些面的美观性，不