設(shè)計人員實用CATIA功能實用教案

1、單元(dnyun)課程目標(biāo) 1、了解CATIA一些較為實用的功能； 2、設(shè)計人員需要熟練運用拔模分析、干涉檢查、DMU分析等較為實用的CATIA功能； 3、針對不同(b tn)的3D數(shù)模，能夠準(zhǔn)確運用并以此提高平時的工作效率；1第1頁/共27頁第一頁，共27頁。Q&A 設(shè)計人員關(guān)于(guny)CATIA運用？ 1.平時是否經(jīng)常用到CATIA？ 2.對于CATIA平時用的較多都是哪些功能？對這些功能是否全部(qunb)了解？ 3.是否有用到CATIA的分析功能及DMU等功能？2第2頁/共27頁第二頁，共27頁。CATIA 拔模分析(fnx) 作為一名設(shè)計人員(rnyun)是否經(jīng)常因為無法

2、很好評估3D數(shù)據(jù)的出模問題，在數(shù)據(jù)制作過程中經(jīng)常忽略而導(dǎo)致后續(xù)修改增大工作量?是否有被模具廠抱怨數(shù)據(jù)做的太不專業(yè)，存在很多倒扣問題？運用CATIA內(nèi)置拔模分析便可以很直觀了解產(chǎn)品以下信息：1.3D數(shù)據(jù)是否倒扣 CATIA拔模分析可以通過顏色區(qū)分正負(fù)角度，存在負(fù)角地方即是到考位置；2.3D數(shù)據(jù)各個位置的拔模角度 CATIA拔模分析帶有角度查詢功能，能顯示鼠標(biāo)所指位置面的拔模角度，對于咬紋件皮紋深淺分析有很大作用；3.產(chǎn)品分模線 將顏色設(shè)置只有正負(fù)角之分可以很直觀看出分模線位置；3第3頁/共27頁第三頁，共27頁。CATIA 拔模分析(fnx) 拔模分析（Draft Analysis）是在曲面上分

3、析沿著指定方向的拔模情況。拔模分析最重要的是設(shè)置拔模方向。 操作過程首先是選擇材料顯示模式。如下圖1，選擇視圖模式中的渲染(xunrn)模式，才能另數(shù)模正確顯示顏色，如若正常模式也可查詢度數(shù)，但無法區(qū)分顏色。圖1在【Shape Analysis（外形(wi xn)分析）】工具欄中選擇拔模分析， 彈出如圖2所示的【Draft Analysis（拔模分析）】對話框及圖3色帶對話框。圖2色帶對話框，可以選擇3色帶或者6色帶方向羅盤，點擊后可將羅盤布置與開模方向上。拔模正負(fù)方向調(diào)節(jié)可以顯示鼠標(biāo)點位置的拔模角度圖3色帶分布，可以調(diào)節(jié)度數(shù)和相對應(yīng)的顏色4第4頁/共27頁第四頁，共27頁。拔模分析(fnx)

4、 選擇需要進(jìn)行拔模分析的曲面或者實體塊，定義(dngy)為工作對象。點擊拔模命令后點擊實體，默認(rèn)的拔模方向是系統(tǒng)的Z軸，實體馬上以不同顏色顯示拔模 角度，如圖4所示，圖中用3種不同的顏色表示不同的拔模角度。圖4 正常步驟需要進(jìn)行拔模角度的設(shè)置，點擊 圖標(biāo)。并將羅盤調(diào)整到拔模方向(fngxing)上，并點擊實體此時會顯示不同拔模角區(qū)域所對應(yīng)的顏色，同時命令圖框上會顯示拔模方向(fngxing)。圖5羅盤調(diào)整到拔模方向線條位置該區(qū)域顯示拔模方向，此時是Y負(fù)方向。5第5頁/共27頁第五頁，共27頁。拔模分析(fnx)將 命令(mng lng)點開，鼠標(biāo)移到面上便可查看該處的拔模角度，如圖6。圖6圖7

5、綠色與藍(lán)色相交(xingjio)線即為分模線位置。通過拔模分析可以清楚看清這個產(chǎn)品分模線的走向，有此可進(jìn)行分模線是否設(shè)置合理判斷，并修改。圖76第6頁/共27頁第六頁，共27頁。拔模分析(fnx)以FE-6門板早期扶手(f shou)型板為例，圖示8區(qū)域藍(lán)色部分皆為倒扣區(qū)域。BOSS柱區(qū)域(qy)倒扣1度車縫線槽上端區(qū)域倒扣1度。PU墊材槽下方區(qū)域倒扣3度 這些倒扣問題，其實都是由于設(shè)計人員在特意拔模的情況下出現(xiàn)失誤，反向做了拔模角造成的，完全可以通過自查進(jìn)行修改。另外拔模分析也可設(shè)置在滑塊滑動方向，查看是否會鏟膠，并調(diào)整滑塊方向，這里就不再舉例。圖87第7頁/共27頁第七頁，共27頁。拔模分

6、析(fnx)小組討論時間：1.平時查倒扣是怎么查的？效率(xio l)是否高呢？2.你認(rèn)為CATIA的拔模分析是否實用，能否運用到平時的設(shè)計之中呢？3.大家可以將目前手上設(shè)計的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，看看是否存在問題。8第8頁/共27頁第八頁，共27頁。碰撞(pn zhun)計算碰撞(pn zhun)計算可以用于裝配件之間是否干涉進(jìn)行檢測，此功能只能在總成裝配條件下運用。 打開裝配圖，點擊分析彈出下拉框，如圖9所示，碰撞計算的指令框比較簡潔，可以進(jìn)行條件選擇包括碰撞與間隙兩種條件圖10所示。 碰撞計算必須選擇兩個以上(yshng)部件進(jìn)行分析，并且必須選取樹上的部件而不能直接點選圖形，點選圖形只能選上點

7、選的那個面沒有意義。 碰撞計算的兩部件必須以CTRL連選，否則只能選上一種，這也是需要注意的。計算結(jié)果會顯示在下方結(jié)果欄中。圖9圖109第9頁/共27頁第九頁，共27頁。碰撞(pn zhun)計算 以FE-6門板早期數(shù)據(jù)為例，點選儲物盒與本體，計算結(jié)果為碰撞及存在干涉。碰撞存在區(qū)域會顯示為紅色，如圖11所示，該位置為BOSS柱筋條與地圖袋搭配地方，數(shù)據(jù)都是做面接觸，由于CATIA碰撞計算存在0.2左右的精度，故該處也顯示碰撞。圖12存在大范圍不規(guī)則紅線即為干涉之處。 碰撞功能結(jié)合斷面切割將很容易檢測出干涉所在，對于數(shù)據(jù)檢測節(jié)省很大工作量，特別(tbi)是對于門板及儀表板等零部件較多的總成。圖1

8、1圖1210第10頁/共27頁第十頁，共27頁。碰撞(pn zhun)計算 碰撞計算是比較簡單的CATIA功能(gngnng)，它省去了平時漫無邊際的做截面剖切檢查數(shù)據(jù)的麻煩，提高工作效率。小組討論：1.平時是否經(jīng)常接觸大的總成圖檔？檢查數(shù)據(jù)干涉是如何(rh)檢查的？2.你認(rèn)為碰撞干涉是否能提高數(shù)據(jù)檢查的效率？11第11頁/共27頁第十一頁，共27頁。DMU分析(fnx) CATIA的DMU空間分析模塊可以進(jìn)行設(shè)計的有效性評價。它提供豐富的空間分析手段，包括產(chǎn)品干涉檢查、剖面分析和3D幾何尺寸比較等。它可以進(jìn)行碰撞、間隙及接觸等計算，并得到更為復(fù)雜和詳盡的分析結(jié)果。它能夠處理電子樣機(jī)審核及產(chǎn)品

9、總成過程中經(jīng)常遇到的問題，能夠?qū)Ξa(chǎn)品的整個生命周期（從設(shè)計到維護(hù)(wih)）進(jìn)行考察DMU空間分析能夠處理任何規(guī)模的電子樣車，它適用于從日用工具到重型機(jī)械行業(yè)的各種企業(yè) DMU運動分析可以模擬分析產(chǎn)品在運動過程中的狀態(tài)，檢測運動機(jī)構(gòu)是否設(shè)置合理。檢測安裝是否困難同時可以顯示運動中與配合件的最小間隙。分析結(jié)果可以輸出包絡(luò)(bo lu)體、運動間隙圖標(biāo)用于數(shù)據(jù)檢測。由于DMU運動分析較為復(fù)雜，本課先以簡單的旋轉(zhuǎn)副機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析12第12頁/共27頁第十二頁，共27頁。DMU配件(pijin) 以FE-6門板(mnbn)中唯一一個運動件內(nèi)開啟手柄作為分析對象，進(jìn)行分析。 對于內(nèi)開啟手柄最為另人頭疼的問

10、題就是與門板(mnbn)的裝配的問題，裝配內(nèi)開總成的開孔是否足夠大以進(jìn)行內(nèi)開總成的安裝是需要提前進(jìn)行分析，以確?？孜婚_的不影響門板(mnbn)自身結(jié)構(gòu)布置，而且安裝方便。打開DMU配件，如圖12。DMU配件需要將要分析的對象放在一個部件中，低配件放在其他部件中并且確保初始位置不干涉。圖12 DMU配件功能可以模擬部件的運動路徑，CATIA會自動幫忙計算一條合理的運動軌跡保證不會與周邊件干涉。對于門板來說可以分析地圖袋開口是否能讓市場上的常見尺寸的水瓶順利的放入和取出。13第13頁/共27頁第十三頁，共27頁。DMU配件(pijin) 內(nèi)開的安裝其實是拆卸的一個逆向過程，故我們可以以拆卸進(jìn)行分析

11、。一般安裝時手柄都是打開狀態(tài)(zhungti)，故我們?nèi)绱嗽O(shè)置。如圖所示?，F(xiàn)我們進(jìn)行驗證圖示孔位是否可以安裝內(nèi)開。14第14頁/共27頁第十四頁，共27頁。DMU配件(pijin) 點擊跟蹤指令 ，彈出命令框，如圖13 。命令框由播放器、記錄器及跟蹤器組成。選擇進(jìn)行分析的對象(duxing)，及內(nèi)開總成此時羅盤將跳至分析對象(duxing)上。拖動羅盤將部件移出，只要將內(nèi)開總成與門板分離即可（隨意移動，不要與門板在干涉就可） 圖1315第15頁/共27頁第十五頁，共27頁。DMU配件(pijin) 此時點擊記錄器上 記錄命令 此時將會出現(xiàn)一條初始軌跡線如圖14 ，該軌跡線 就是我們建立的追蹤

12、，點擊確認(rèn)。然后點擊 路徑查找器，CATIA將為我們計算(j sun)查找可行的路徑。此時內(nèi)開總成將會慢慢從門板上脫出，如圖15. 圖14 計算的結(jié)果需要一些時間，此處需要注意如果初始位置干涉不可避免是可以在查找路徑是點選忽略錯誤選項。路徑計算結(jié)束后會顯示圖示一條查找的不規(guī)則路徑軌跡。到此就可以知道開口可以進(jìn)行(jnxng)手柄安裝。 16第16頁/共27頁第十六頁，共27頁。DMU配件(pijin) 下一步我們將關(guān)順這條路徑，點選光順命令 ，就可以得到圖示較為(jio wi)光順軌跡。 圖16 雙擊那條光順的軌跡，即可跳出之前的跟蹤命令(mng lng)欄，調(diào)整播放器按鈕（圖16）就可進(jìn)行動

13、態(tài)觀看整個安裝的過程。圖17中可以調(diào)節(jié)播放的時間。 圖1717第17頁/共27頁第十七頁，共27頁。DMU運動(yndng)機(jī)構(gòu)DMU運動機(jī)構(gòu)仿真在工程設(shè)計中運用非常廣泛，它可以(ky)檢測產(chǎn)品的設(shè)計是否合格，是否可以(ky)滿足功能需求。 首先打開DMU運動機(jī)構(gòu)如圖18，DMU運動機(jī)構(gòu)需要設(shè)定零部件的運動形式(xngsh)，在設(shè)定其自由度。本課程我們主要講述較為簡單旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。以FE-6初版數(shù)據(jù)中內(nèi)開手柄的旋轉(zhuǎn)為例，手柄繞著底座軸旋轉(zhuǎn)。在這提醒一下，所有DMU仿真需要在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中進(jìn)行。圖18 首先點選旋轉(zhuǎn)接合 彈出圖19命令框。首先新建一個機(jī)械裝置 ，命名手柄旋轉(zhuǎn)。直線1為旋轉(zhuǎn)體的軸線即手柄軸

14、，直線2為固定體的軸線即底座軸線。圖1918第18頁/共27頁第十八頁，共27頁。DMU運動(yndng)機(jī)構(gòu)DMU運動機(jī)構(gòu)仿真在工程設(shè)計(shj)中運用非常廣泛，它可以檢測產(chǎn)品的設(shè)計(shj)是否合格，是否可以滿足功能需求。 首先打開DMU運動機(jī)構(gòu)如圖18，DMU運動機(jī)構(gòu)需要設(shè)定零部件的運動形式，在設(shè)定其自由度。本課程我們(w men)主要講述較為簡單旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。以FE-6初版數(shù)據(jù)中內(nèi)開手柄的旋轉(zhuǎn)為例，手柄繞著底座軸旋轉(zhuǎn)。在這提醒一下，所有DMU仿真需要在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中進(jìn)行。圖18 首先點選旋轉(zhuǎn)接合 彈出圖19命令框。首先新建一個機(jī)械裝置 ，命名手柄旋轉(zhuǎn)。直線1為旋轉(zhuǎn)體的軸線即手柄軸，直線2為固定

15、體的軸線即底座軸線。圖1919第19頁/共27頁第十九頁，共27頁。DMU運動(yndng)機(jī)構(gòu) 接著設(shè)定平面自由度，平面1為手柄平面，平面2為底座平面。這兩平面是為了限制零部件不會(b hu)沿著旋轉(zhuǎn)軸的方向進(jìn)行移動。這兩個平面一般都會設(shè)定偏移值，因為零貼的兩零件會出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)摩擦甚至干涉。點擊確定，機(jī)械裝置就設(shè)置完了。圖20 點擊固定指令 ，固定底座。接著設(shè)置驅(qū)動角度，雙擊旋轉(zhuǎn)(xunzhun)接合，彈出命令框，設(shè)置旋轉(zhuǎn)(xunzhun)角為0-45度.如圖20。點選確定，系統(tǒng)提示裝置設(shè)置完成。20第20頁/共27頁第二十頁，共27頁。DMU運動(yndng)機(jī)構(gòu)圖21 裝置設(shè)置完之后手柄便可

16、繞軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)(xunzhun)運動，點選使用命令進(jìn)行模擬 彈出圖21對話框。拉動該區(qū)域(qy)可以調(diào)整打開角度 或者直接輸入數(shù)值讓手柄進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。 調(diào)節(jié)打開角度，手柄數(shù)模將進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，運動仿真做完之后，我們將對這個的運動過程進(jìn)行分析。首先是與周邊件的運動間隙是否處于安全距離。21第21頁/共27頁第二十一頁，共27頁。DMU運動(yndng)機(jī)構(gòu)圖22 切換至DMU空間分析，點選距離和區(qū)域分析 ，彈出指令框如圖22，類型為最小距離，選擇手柄和飾條進(jìn)行分析。此時手柄與飾條間隙我1.58mm 。該數(shù)值(shz)在手柄還未打開時是一個靜態(tài)值，我們要分析的是手柄打開過程中該數(shù)值(shz)的變化是否在安全范

17、圍之內(nèi)。 接著切換回DMU運動機(jī)構(gòu)，點選使用命令進(jìn)行模擬(mn) ，以此點選激活傳感器、選項、自定義。22第22頁/共27頁第二十二頁，共27頁。DMU運動(yndng)機(jī)構(gòu) 接著點選添加，在橫縱坐標(biāo)下拉選單中選擇角度和最小距離，如圖23點擊確定 。接著再點擊傳感器將橫縱坐標(biāo)的兩值都設(shè)定為是，如圖24。設(shè)置完之后，很重要的一點，點開傳感器做一個(y )旋轉(zhuǎn)的動作，角度從0到45度。此時在傳感器歷史選項中就會有動態(tài)的橫縱坐標(biāo)的值。 圖23圖2423第23頁/共27頁第二十三頁，共27頁。DMU運動(yndng)機(jī)構(gòu) 我們也可以較為直觀的輸出一個(y )坐標(biāo)圖或者一個(y )EXCEL數(shù)據(jù)表， 點選圖形輸出坐標(biāo)圖;點選文件，另存為EXCEL檔的數(shù)據(jù)表 。 從坐標(biāo)圖或者數(shù)據(jù)表中都能看出隨著旋轉(zhuǎn)角度(jiod)增大，手柄和飾條的最小距離值的變化，最小值為1.58，滿足安全距離。24第24頁/共27頁第二十四頁，共27頁。DMU DMU在CATIA中是較為復(fù)雜但確實很實用的功能，對于(duy)設(shè)計出來的產(chǎn)品的檢測判定起著至關(guān)重要的作用，需要我們好好研究。小組交流討論時間：1.是否之前有遇到過需要運用DMU分析，但由于(yuy)并不熟悉而沒能好好分析的情況？2.DMU對于日后的工作是否有益處？25第25頁/共27頁第二十五頁，共27頁。