第二章_catia草圖繪制

1、CATIA草圖繪制2008-01-13 23:31:21 作者： 來源：互聯(lián)網(wǎng) 瀏覽次數(shù)：982 文字大?。骸敬蟆俊局小俊拘　亢喗椋阂獎?chuàng)建不同外形的特征，必須先繪制二維草圖，然后按照不同的方法處理產(chǎn)生要求的特征。其中所謂的繪制草圖，就是這里所要說明的草圖繪制（Sketcher）。因此草圖繪制可以說是創(chuàng)建實體模型過程中一項最基本的技能。 .關(guān)鍵字：CATIA要創(chuàng)建不同外形的特征，必須先繪制二維草圖，然后按照不同的方法處理產(chǎn)生要求的特征。其中所謂的繪制草圖，就是這里所要說明的草圖繪制（Sketcher）。因此草圖繪制可以說是創(chuàng)建實體模型過程中一項最基本的技能。草圖繪制作為CATIA V5三維造型的

2、基礎(chǔ)，在實體造型中占有非常重要的地位。掌握了二維草圖的繪制，在三維實體造型中將會得心應(yīng)手，甚至可以達到事半功倍的效果。例如繪制一個長方形的草圖使它沿一定方向拉伸一定距離可以得到一個長方體模型，圓形截面沿一條空間曲線軌跡掃描就可以得到類似電線、電纜的模型。2.1.1 二維草圖工作界面從桌面雙擊圖標，進入CATIA軟件系統(tǒng)。選擇【開始】|【機械設(shè)計】|【Sketcher】命令。因為任何一張草圖都必須在一個基準平面上才能完成，所以再單擊窗口中模型樹上如圖2.1所示的任意一個平面（也可以直接選擇繪圖工作區(qū)中的三個默認基準平面之一），進入二維草圖模塊。圖2.1基準平面注意觀察工具欄中【W(wǎng)orkbench

3、】（工作臺）中出現(xiàn)的【Sketch】（草圖）圖標，如果進入的是零件、裝配或其它的模塊，則會出現(xiàn)對應(yīng)模塊的其它圖標。二維草圖工作面和普通的CAD軟件工作面有一些相同，屬通俗易懂型。如圖2.2所示。圖2.2 草圖繪制窗口由于篇幅有限，每一類草圖只介紹其中的幾個有代表性的草圖命令，其余的請讀者自己練習(xí)。2.1.2 繪制連續(xù)折線【連續(xù)折線】（Profile）命令可以連續(xù)繪制線條，直到圖形封閉為止。如果想繪制不封閉的圖形，可以在需要終止的地方按Esc鍵或雙擊左鍵終止連續(xù)折線命令，也可以單擊選擇圖標 或其它命令來終止。繪制時，可以用光標單擊不同的點使之成線，也可以在【Sketch tool】（草圖工具欄）

4、中輸入不同點的坐標。如圖2.3所示。圖2.3 【Sketch tool】工具欄【H】（Horizontal）代表與坐標圓點的水平距離；【V】（Vertical）代表與坐標圓點的垂直距離；【L】（Length）代表兩點之間的直線長度；【A】（Angle）代表該直線與水平軸（H軸）之間角度。如圖2.4所示是用連續(xù)折線繪制的草圖。圖2.4 繪制連續(xù)折線2.1.3 繪制多邊形1.矩形單擊【Rectangle】（矩形）圖標后，光標分別單擊兩點作為矩形對角線的兩個端點，完成矩形的繪制。也可以在【Sketch tool】工具欄中輸入兩點的坐標或輸入矩形的寬（Width）與高（Height），如圖2.5所示。

5、圖2.5 繪制的矩形2.正六邊形單擊【Hexagon】（正六邊形）圖標后，光標先單擊一點作為正六邊形的中心；拖動鼠標再單擊一點確定正六邊形的邊長和方向。也可以在【Sketch tool】工具欄中輸入坐標值來決定繪制的正六邊形的大小、位置和方向。如圖2.6所示。圖2.6 正六邊形3.延長孔單擊【Elongated Hole】（延長孔）圖標后，光標先單擊兩點分別作為延長孔的兩個連心圓的圓心，拖動鼠標再單擊一點作為兩圓公切線上的點。如圖2.7所示。圖2.7 延長孔4.圓柱形延長孔單擊【Cylindrical Elongated Hole】（圓柱形延長孔）圖標，先單擊一點作為圓柱延長孔的圓心；再單擊一

6、點作為圓形延長孔圓弧的起始點；再單擊一點作為圓形延長孔圓弧的終點。拖動鼠標再單擊一點作為兩圓公切線上的點，完成圓形延長孔。也可以在【Sketch tool】工具欄中輸入坐標值決定圓形延長孔的大小、位置和方向。如圖2.8所示。圖2.8 圓柱形延長孔5.鑰匙孔單擊【Keyhole Profile】（鑰匙孔）圖標心；再單擊一點作為鑰匙孔中小圓的圓心；拖動光標帶動小圓的半徑變化，然后單擊一點確定小圓的半徑；再拖動光標帶動大圓的半徑變化，再單擊一點確定大圓的半徑，完成鑰匙孔的繪制。也可以在【Sketch tool】工具欄中輸入坐標值決定鑰匙孔的大小、位置和方向。如圖2.9所示。 ，光標先單擊一點作為鑰匙

7、孔大圓的圓圖2.9 鑰匙孔2.1.4 繪制圓形1.圓單擊【Circle】（圓）圖標，光標先單擊一點作為圓的圓心；拖動鼠標再單擊一點確定圓的半徑。也可以在【Sketch tool】工具欄中輸入坐標值來確定圓心和圓的大小。如圖2.10所示。讀者應(yīng)該熟悉了【Sketch tool】工具欄的用法，以后在草圖中就不再提到，所有的草圖均可以利用【Sketch tool】工具欄輸入坐標值來確定相關(guān)數(shù)值。圖2.10 圓2.三點圓單擊【Three Point Circle】（三點圓）圖標，光標分別單擊不共線的三點作為圓所要通過的三點，即形成三點圓。如圖2.11和圖2.12所示。圖2.11 三點圓的繪制過程圖2.

8、12 三點圓3.坐標畫圓由于電腦的局限性（光標捕捉不到具體的像素），繪制圓時有時不容易確定圓心的位置（光標捕捉不到像素），這時，用坐標畫圓就發(fā)揮了作用。單擊【Circle Using Coordinates】（坐標畫圓）圖標，彈出【Circle Definition】對話框，提供坐標畫圓的參數(shù)設(shè)置。在【Cartesian】選項卡中輸入圓心直角坐標,也可以在【Polar】選項卡中輸入圓心極坐標，確定圓心位置，在【Radius】文本框中輸入半徑值以確定圓的大小。如圖2.13所示。單擊【確定】按鈕即生成圓。圖2.13 坐標畫圓4.三線切圓單擊【Tri-Tangent Circle】（三線切圓）圖標，

9、分別單擊三條直線（三條直線應(yīng)在使用這個命令前繪制好，三條直線不能全部平行），生成三線切圓。如圖2.14所示。圖2.14 三線切圓5.三點成弧單擊【Three Point Arc】（三點成?。﹫D標，分別單擊不共線的三點作為圓弧上的三點，第一點決定圓弧的起點，第二點是圓弧中的點，如圖2.15所示；圖2.15 三點成弧的繪制過程第三點決定圓弧的半徑和弧長。如圖2.16所示（注意鼠標所在的位置的不同）。圖2.16 三點成弧6.圓弧單擊【Arc】（圓?。﹫D標，光標先單擊一點作為圓弧的圓心，拖動鼠標再單擊一點確定圓弧的曲率半徑和圓弧的起點。再單擊一點作為圓弧的終點。完成的圓弧如圖2.17所示。圖2.17

10、圓弧2.1.5 繪制自由曲線1.樣條曲線樣條曲線命令可以連續(xù)繪制不規(guī)則曲線，在需要終止的地方雙擊左鍵，也可以單擊選擇圖標或別的命令終止樣條曲線命令。單擊【Spline】（樣條曲線）圖標，連續(xù)單擊多個點即生成樣條曲線，如圖2.18所示。圖2.18 樣條曲線如果需要更改樣條曲線中的控制點，可以利用鼠標拖動需要改變的控制點或雙擊其中的控制點，彈出【Control Point Definition】對話框，在其中輸入控制點的新坐標（直角坐標或極坐標）來改變。如圖2.19所示。圖2.19 【Control Point Definition】對話框2.連接曲線連接曲線命令可以將兩條曲線（也可以是直線）以曲

11、線相切的方式連接起來。單擊【Connect】（連接曲線）圖標，分別點選兩條曲線（兩條曲線應(yīng)在使用這個命令前繪制好），如圖2.20所示。圖2.20 已存在曲線生成的連接曲線如圖2.21所示。注意，鼠標在點選時，點選曲線哪一端就會由那一端產(chǎn)生連接并與之相切（系統(tǒng)根據(jù)走勢自動形成最符合拓撲原理的切線）的曲線（本例就是先點選兩曲（直）線的兩個遠端點，再點選其近端點）。圖2.21 連接曲線2.1.6 繪制圓錐曲線1.橢圓在工程圖的繪制中，網(wǎng)格的利用為操作者提供了諸多的方便，在尺寸的標注、圖形的對齊特別是多個相等圖形的繪制都起到很大的作用，在草圖繪制過程中為操作者省下了許多時間，在以下的草圖繪制中我們都以

12、網(wǎng)格為背景進行作圖講解，希望讀者對比一下其中的不同。在菜單欄中點選【工具】|【選項】|【sketcher】|【Grid】|【Display】|【確定】，草圖模式中網(wǎng)格就出現(xiàn)了，反之網(wǎng)格隱藏。讀者可以把網(wǎng)格打開或隱藏做幾個實例來比較一下網(wǎng)格的特點和作用。單擊【Ellipse】（橢圓）圖標，光標先在繪圖面上單擊一點作為橢圓的中心；再單擊一點作為橢圓的長軸或短軸的一個端點，再單擊一點作為橢圓上的一點。生成后的橢圓如圖2.22所示。圖2.22 橢圓2.拋物線單擊【Parabola by Focus】（拋物線）圖標，光標先在繪圖面上選擇一點作為拋物線的焦點，再選擇一點作為拋物線的頂點；如圖2.23所示；

13、圖2.23 拋物線的繪制過程再點擊兩點分別作為拋物線的兩個端點。完成后的拋物線如圖2.24所示圖2.24 拋物線3.雙曲線單擊【Hyperbola by Focus】（雙曲線）圖標，光標先單擊一點作為雙曲線的焦點，再單擊一點作為雙曲線中漸近線的交點中心，再單擊一點作為雙曲線的頂點，如圖2.25所示。圖2.25 雙曲線的繪制過程再單擊兩點分別作為雙曲線的兩個端點。完成后的雙曲線如圖2.26所示圖2.26 雙曲線2.1.7 繪制直線和中心線1.直線單擊【Line】（直線）圖標，光標單擊兩點即可生成一條直線，也可以在【sketch tools】坐標欄中輸入直線端點的坐標值而生成直線，雙擊直線可以通過

14、改變直線端點的坐標值來改變線的長度和位置。如圖2.27所示圖2.27 直線2.公切線單擊【Bi-Tangent Line】（公切線）圖標，光標分別單擊兩條曲線（這兩條曲線應(yīng)在使用此命令前繪制完畢，曲線可以是直線、圓、圓弧或其他任何曲線），生成的公切線可以是內(nèi)公切線，也可以是外公切線，這就通過單擊曲線的不同部位來決定。產(chǎn)生的公切線在與曲線相切的部位會出現(xiàn)一個小圓圈表示此處相切。如圖2.28所示。圖2.28 公切線4.角平分線單擊【Bisecting Line】（角平分線）圖標，光標分別單擊兩相交直線，則生成這兩條直線形成的角的角平分線。對交叉直線來說，點選任意兩條直線形成的角平分線不一定在相應(yīng)的

15、一側(cè)，請讀者在操作中仔細琢磨一下特點，如圖2.29所示。圖2.29 角平分線5.中心線中心線在實體造型中充當(dāng)著回轉(zhuǎn)中心的作用；在草圖繪制時可作為輔助線使用。點選【Axis】（中心線）圖標，在繪圖面上單擊兩點即可生成一條中心線，也可以在【sketch tools】坐標欄中輸入中心線兩個端點的坐標值（H、V）。雙擊中心線可以彈出【Line Definition】對話框，通過改變其中的中心線端點的坐標來改變中心線的長度和位置。【Line Definition】對話框如圖2.30所示。圖2.30 【Line Definition】對話框2.1.7 繪制點1.單擊點點可建立在任何位置，當(dāng)鼠標移動到現(xiàn)存的

16、幾何圖形上時，系統(tǒng)會自動出現(xiàn)約束條件供操作者取用。點的另一個用途是控制特定位置的節(jié)距和截面積。單擊【Point by Clicking】（單擊點）圖標，左鍵在工作臺上單擊即生成點，也可以雙擊該點來改變該點的位置。如圖2.31所示。圖2.31 【Point Definition】對話框2.坐標點單擊【Point by Using Coordinate】（坐標點）圖標，彈出【Point Definition】對話框，提供坐標點的參數(shù)設(shè)置。如圖2.32所示。在H、V中分別輸入橫坐標和縱坐標的值，單擊【確定】按鈕即在相應(yīng)位置生成點。也可以打開【Polar】選項卡，輸入極坐標值來確定點的位置。圖2.32

17、 【Point Definition】對話框3.等距離點單擊【Equidistant Points】（等距離點）圖標，鼠標單擊線段（可以是直線也可以是曲線）上的一點，彈出【Equidistant Point Definition】對話框，提供等距離點參數(shù)設(shè)置，在【New Points】文本框中輸入點數(shù)。單擊【確定】按鈕即在線段上生成等距離點。在點選【Reverse Direction】按鈕后，生成的點會產(chǎn)生在線段的外面，但還在一條直線上。如圖2.33所示。圖2.33 【Equidistant Point Definition】對話框4.交點單擊【Intersection Point】（交點）圖

18、標，左鍵點選兩條線段即自動在其相交處生成點，其中，兩條線段可以是直線也可以是曲線（包括樣條曲線），因此產(chǎn)生的交點可能多于一個。如圖2.34所示。圖2.34 交點CATIA拉伸特征簡介：拉伸特征包括兩類特征：一類是增料特征即拉伸成形；一類是減料特征即拉伸切除。其主要區(qū)別是：拉伸特征是在實體特征上或在空的情況下（這也是拉伸成形與拉伸切除的最大區(qū)別）添加一定形狀的實體特征，后者是從已 .拉伸特征包括兩類特征：一類是增料特征即拉伸成形；一類是減料特征即拉伸切除。其主要區(qū)別是：拉伸特征是在實體特征上或在空的情況下（這也是拉伸成形與拉伸切除的最大區(qū)別）添加一定形狀的實體特征，后者是從已經(jīng)存在的實體特征上切

19、除一定形狀的實體特征。圖2.35和圖2.36所示的模型分別是拉伸成形與拉伸切除的實例，請讀者對比它們之間的不同之處。圖2.35 拉伸成形 圖2.36 拉伸切除2.2.1 拉伸成形在創(chuàng)建實體特征之前，通常先繪制一個草圖。拉伸成形就是將一個封閉的草圖沿垂直于草圖平面的方向給定一個厚度而拉伸成實體，使二維輪廓轉(zhuǎn)變?yōu)槿S實體特征，是最為廣泛使用的一種基礎(chǔ)實體特征。這類特征的創(chuàng)建方法簡單且易于掌握，同時也是使用其它方法創(chuàng)建實體特征的基礎(chǔ)。當(dāng)我們開始生成一個三維實體特征時，拉伸成形能夠帶領(lǐng)我們輕松入門。CATIA V5軟件中主要的拉伸成形的方法有三種：【Pad】（簡單拉伸成形）、【Drafted Fill

20、eted Pad】（具有拔模與倒圓角的拉伸成形）和【Multi-Pad】（多功能拉伸成形）。這里只介紹簡單拉伸成形。1.拉伸成形實體單擊模型樹中的xy plane 參考平面，或直接單擊繪圖窗口中的三個默認基準面中的相應(yīng)平面，再選擇工具條中的【sketch】（草圖）圖標，系統(tǒng)進入草圖繪制模式。點選工具欄中【Hexagon】（正六邊形）圖標，在窗口中繪制一個正六邊形（可以不用先標注尺寸，系統(tǒng)會按默認尺寸驅(qū)動六邊形），如圖2.37所示。圖2.37 繪制正六邊形單擊工具條中的【退出工作臺】圖標式。 ，退出草圖繪制模式，進入零件實體設(shè)計模在工具欄中單擊【pad】（拉伸成形）圖標，彈出【pad Defin

21、ition】對話框，提供拉伸成形參數(shù)的設(shè)定。在【Type】下拉列表框中選擇【Dimension】，在【Length】文本框中輸入要拉伸的厚度值；在【Selection】文本框中選擇剛才繪制的草圖（系統(tǒng)往往已經(jīng)默認了上一步驟產(chǎn)生的草圖）；模型預(yù)覽如圖2.38所示。如果要求在草圖截面兩側(cè)都產(chǎn)生拉伸厚度相同的實體特征，則選擇【Mirrored extent】復(fù)選框，就能在反方向也拉伸同樣的厚度。模型預(yù)覽如圖2.39所示。如果要求在草圖截面背側(cè)產(chǎn)生第二個拉伸深度，則選擇【More>>】按鈕，就可以生成第二拉伸方向，輸入拉伸厚度值，產(chǎn)生的實體特征厚度為兩個輸入數(shù)值之和。與【Mirrored

22、extent】復(fù)選框不同的是：這里的第二方向的拉伸厚度值可以與第一方向的拉伸厚度值不一樣。如果要求產(chǎn)生薄壁零件，則選擇【Thick】復(fù)選框，在第二方向?qū)υ捒騼?nèi)輸入薄壁厚度值，就生成了薄壁特征，模型預(yù)覽如圖2.40所示。讀者可以仔細比較這三種方法的不同。圖2.38 設(shè)置拉伸參數(shù)圖2.39 兩側(cè)拉伸圖2.40 薄壁特征圖2.41和圖2.42分別是選擇【Thick】復(fù)選框和不選擇【Thick】復(fù)選框所生成的不同的模型。圖2.41 實體特征 圖2.42 薄殼特征2.拉伸成形方式對話框中的【Type】下拉列表框中要選擇的拉伸類型中，有五種方式：分別是【Dimension】（尺寸）、【Up to next

23、】（成形到下一面）、【Up to last】（成形到底）、【Up to plane】（成形到某一平面）、【Up to surface】（成形到某一曲面）。如圖2.43所示。圖2.43 拉伸成形的五種方式拉伸成形的尺寸方式在上面的例子中已經(jīng)應(yīng)用到了，以下用余下的四種方式分別舉例?！綰p to next】：表示從草圖平面開始沿拉伸生成的方向到達一個已經(jīng)存在的平面或?qū)嶓w，并以平面或?qū)嶓w的表面為邊界?！綰p to last】：表示從草圖平面開始沿拉伸生成的方向到達距離草圖平面最遠的平面或?qū)嶓w表面（適用于兩個實體或者平面存在時）?！綰p to plane】：表示指定某一已存在的平面或?qū)嶓w表面作為拉伸實體

24、特征生成的終止位置?！綰p to surface】：表示指定某一已存在的曲面或?qū)嶓w表面作為拉伸實體特征生成的終止位置。具體操作過程舉例如下：a.拉伸成形實體單擊模型樹中的xy plane 參考平面，再單擊工具欄中的【sketch】（草圖）圖標進入草圖繪制模式。 ，單擊工具欄中【Profile】（自由折線）圖標線）圖標圖標，繪制草圖，再單擊【Spline】（樣條曲 ，連續(xù)單擊多個點生成一個樣條曲線；再單擊工具欄中【Profile】（自由折線） ，完成草圖。如圖2.44所示。圖2.44 草圖繪制繪制完草圖之后，單擊工具欄中【退出工作臺】圖標工具欄中單擊【pad】（拉伸成形）圖標參數(shù)的設(shè)定。如圖2.

25、45所示。，進入零件實體設(shè)計模式。在 ，彈出【pad Definition】對話框，提供拉伸成形圖2.45 【pad Definition】對話框在【Type】下拉列表框中選擇【Dimension】，在【Length】文本框中輸入尺寸為100 mm ；在【Selection】文本框中選擇草圖；單擊【OK】按鈕。生成的模型如圖2.46所示。圖2.46 實體特征b.以四種方式拉伸成形單擊模型樹中的zx plane 參考平面，或在窗口中央選擇三平面中的zx平面。 再單擊工具欄中的【sketch】（草圖）圖標，進入草圖繪制模式。單擊工具欄中【circle】（圓）圖標，在草圖模式中繪制出一個圓，注意圓的

26、具體尺寸可不標注，但是要保證圓的直徑不能超過實體部分的厚度，否則在下一步的拉伸成形中可能會帶來不便。如圖2.47所示。圖2.47 拉伸特征草圖繪制完草圖之后，單擊工具欄中【退出工作臺】圖標，進入零件實體設(shè)計模式。 在工具欄中單擊【pad】（拉伸成形）圖標，彈出【pad Definition】對話框，提供拉伸成形參數(shù)的設(shè)定。在【Type】下拉列表框中選擇拉伸成形方式。圖2.48、圖2.49、圖2.50和圖2.51分別是采用【Up to next】、【Up to last】、【Up to plane】和【Up to surface】的方式拉伸成形。請讀者仔細比較四種方式，領(lǐng)會各種方式的區(qū)別。圖2.

27、48 【up to next】方式圖2.49 【up to last】方式圖2.50 【up to plane】方式圖2.51 【up to surface】方式2.2.2 拉伸切除拉伸切除和拉伸成形一樣，也必須要有一個繪制完備的草圖。但所不同的是拉伸切除與拉伸成形具有相反的功能，就的是將一個繪制好的草圖（可以是不封閉的草圖，但是草圖開口處一定要伸出所要切除的實體特征之外）沿垂直于草圖平面的方向在已存在的實體特征上切除出一個實體特征（空腔）。雖然，拉伸切除使原來特征的實體部分減少了，而且有時候也沒有拉伸成形那么直觀，但是，如果從設(shè)計角度來看，它仍然是實體特征上添加的特征。當(dāng)從實體上或目錄樹上刪

28、去一個拉伸切除的特征后，切除的材料就會重新還原。系統(tǒng)同樣也提供了三種拉伸切除的方法：【Pocket】（簡單拉伸切除）、【Drafted Filleted Pocket】（具有拔模與倒圓角的拉伸切除）和【Multi- Pocket】（多功能拉伸切除）。這里只介紹簡單的拉伸切除。具體操作過程舉例如下：1.改變草圖平面為方便與拉伸成形比較，我們繼續(xù)采用上一節(jié)采用的實例。左鍵在繪圖工作區(qū)點選已生成的實體模型中的拉伸成形特征Pad.2，或在模型樹中點選拉伸成形特征Pad.2 ，右鍵彈出快捷菜單，選擇【刪除】命令，刪除這個特征。注意在刪除對話框中不要選中【Delete exclusive parents（

29、刪除父特征）】復(fù)選框，如圖2.52所示。圖2.52 【Delete】對話框刪除所選拉伸成形特征之后，原來生成拉伸成形的草圖懸空，沒有一個固定平面供此草圖依附，在拉伸切除中不容易定尺寸。因此，要改變草圖的生成平面。當(dāng)然，如果對尺寸要求不是很嚴格的話，也可以不改變草圖平面，這里為了學(xué)習(xí)改變草圖平面的方法，就介紹一下。選擇模型樹中的Sketch.2（草圖2）特征，右鍵彈出快捷菜單，如圖2.53所示。圖2.53 改變草圖平面命令選擇菜單中的【Sketch.2對象】|【Change Sketch Support】（改變草圖平面）命令，彈出【Sketch Positioning】（草圖位置）對話框，提供改

30、變草圖平面參數(shù)的設(shè)定。如圖2.54所示。圖2.54【Sketch Positioning】對話框在【Type】下拉列表框中選擇【Sliding】選項，在【Reference】文本框中將zx plane 改變?yōu)槟Ｐ偷纳媳砻?，即單擊零件的表面，單擊【OK】按鈕。如圖2.55所示。圖2.55 草圖平面改變2.以四種方式拉伸切除在工具欄中點選【Pocket】（拉伸切除）圖標，彈出【Pocket Definition】對話框，提供拉伸切除參數(shù)的設(shè)定。在【Type】下拉列表框中選擇拉伸切除方式。圖2.56、圖2.57、圖2.58、圖2.59分別是采用【Up to next】（成形到下一面）、【Up to

31、last】（成形到底）、【Up to plane】（成形到某一平面）、【Up to surface】（成形到某一曲面）的方式進行拉伸切除。詳細對話框中的參數(shù)的選擇可以參考拉伸成形參數(shù)對話框。讀者可以仔細比較這四種拉伸切除的方式的不同，在以后的學(xué)習(xí)中和練習(xí)中是非常有用的。圖2.56 【Up to next】方式 圖2.57 【Up to last】方式圖2.58 【Up to plane】方式 圖2.59 【Up to surface】方式2.3 旋轉(zhuǎn)特征拉伸實體特征的特點是該特征在某一尺寸方向上具有相同的剖面形狀。在生活中，我們常常會遇到另一類典型實體特征，這類特征具有回轉(zhuǎn)中心軸線，而且過中心

32、軸線的剖面形狀關(guān)于軸線嚴格對稱，這類實體特征就是旋轉(zhuǎn)實體特征。旋轉(zhuǎn)實體特征也包括兩類特征：一類是增料特征即旋轉(zhuǎn)成形；一類是減料特征即旋轉(zhuǎn)切除。圖2.60和圖2.61分別是旋轉(zhuǎn)成形與旋轉(zhuǎn)切除的實例，請讀者對比它們之間的差異。圖2.60 旋轉(zhuǎn)成形 圖2.61 旋轉(zhuǎn)切除CATIA旋轉(zhuǎn)成形2008-02-02 09:31:11 作者： 來源：互聯(lián)網(wǎng) 瀏覽次數(shù)：267 文字大?。骸敬蟆俊局小俊拘　亢喗椋盒D(zhuǎn)成形就是由草圖平面上繪制的截面繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)一定角度而形成的實體特征。由旋轉(zhuǎn)成形的定義可知其特點是：必須要有一條旋轉(zhuǎn)中心軸線和必須存在于中心軸線一側(cè)的封閉草圖。具體操作過程舉例如下： 1.繪制草 .旋

33、轉(zhuǎn)成形就是由草圖平面上繪制的截面繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)一定角度而形成的實體特征。由旋轉(zhuǎn)成形的定義可知其特點是：必須要有一條旋轉(zhuǎn)中心軸線和必須存在于中心軸線一側(cè)的封閉草圖。具體操作過程舉例如下：1.繪制草圖左鍵點選模型樹中的yz plane 基準平面，點選工具欄中的【sketch】（草圖）圖標系統(tǒng)進入草圖繪制模式。 ，單擊工具欄中【Axis】（軸）圖標，先繪制一條軸線，作為成形體的旋轉(zhuǎn)中心軸線，為下一步的旋轉(zhuǎn)成形作為準備，再單擊工具欄中【Profile】（自由折線）圖標，繪制草圖，再倒上圓角。具體尺寸可不標注，只要外形便于觀察就可以了。如圖2.62所示。圖2.62 旋轉(zhuǎn)成形草圖繪制完草圖之后，單擊工具欄

34、中【退出工作臺】圖標，退出草圖模式，2.旋轉(zhuǎn)成形在工具欄中點選【Shaft】（旋轉(zhuǎn)成形）圖標旋轉(zhuǎn)成形參數(shù)的設(shè)定。如圖2.63所示。，彈出【Shaft Definition】對話框，提供圖2.63 【Shaft Definition】對話框 圖2.64旋轉(zhuǎn)成形對話框中的【First angle】（第一角度）和【Second angle】（第二角度）兩個文本框是旋轉(zhuǎn)角度的限制設(shè)定。兩個角度值分別控制旋轉(zhuǎn)成形的兩個方向。從中性面開始，【First angle】是逆時針方向旋轉(zhuǎn)的角度；【Second angle】是順時針方向旋轉(zhuǎn)的角度。圖2.64中的第一角度是360度，第二角度是0度；圖2.65中的第

35、一角度是180度，第二角度是90度。這樣容易看清模型的截面結(jié)構(gòu)和成形特征。請讀者仔細比較兩個模型的不同點。圖2.65 旋轉(zhuǎn)成形不同角度設(shè)置的模型上面的對話框中，如果選擇【Thick Profile】復(fù)選框，則生成薄壁特征，對話框的右側(cè)就會拓展開來，在其中輸入厚度值，單擊【OK】按鈕，生成的模型如圖2.66所示。圖2.66 旋轉(zhuǎn)成形薄壁特征2.3.2 旋轉(zhuǎn)切除旋轉(zhuǎn)切除與旋轉(zhuǎn)成形具有相反的功能，指的是將草圖平面上繪制的截面繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)一定角度而切除出的實體特征。具體操作過程舉例如下：1.繪制草圖我們以上面的例子為例。指不是薄壁的那個模型。單擊模型樹中的yz plane 參考平面，或在窗口中央選擇

36、三平面中的yz平面，單擊工具欄中的【sketch】（草圖）圖標，進入草圖繪制模式。單擊工具欄中【Axis】（軸）圖標，先繪制一條軸線，為下一步的旋轉(zhuǎn)切除作為準備，再單擊工具欄中 【Profile】（自由折線）圖標，繪制草圖，再倒上圓角。具體尺寸可不標注，只要外形便于觀察就可以了。如圖2.67所示。圖2.67 旋轉(zhuǎn)切除草圖繪制完草圖之后，單擊工具欄中【退出工作臺】圖標實體設(shè)計模式。 ，退出草圖模式，進入零件2.旋轉(zhuǎn)切除在工具欄中單擊【Groove】（旋轉(zhuǎn)切除）圖標，彈出【Groove Definition】對話框，提供旋轉(zhuǎn)切除參數(shù)的設(shè)定。角度設(shè)定跟旋轉(zhuǎn)成形的設(shè)定相同。設(shè)定【First angle

37、】為360度，【Second angle】為0度；如圖2.68所示。圖2.68 旋轉(zhuǎn)切除圖2.69中的第一角度是180度，第二角度是90度。這樣可以看清模型的截面結(jié)構(gòu)。一般來說，在旋轉(zhuǎn)切除中不常選擇【Thick Profile】復(fù)選框，其作用與旋轉(zhuǎn)成形一樣，這里就不再演示。請讀者仔細比較兩個模型的不同點。圖2.69 旋轉(zhuǎn)切除角度不同設(shè)置的模型CATIA鉆孔特征簡介：孔是產(chǎn)品設(shè)計中使用最多的特征之一，它的形式多樣，位置靈活?？滋卣鬟€有較高的位置精度要求。因此，在創(chuàng)建孔特征時，既要確定孔的直徑、深度和樣式（如盲孔、通孔等）等定形條件，也要確定孔在實體特征上的相對 .孔是產(chǎn)品設(shè)計中使用最多的特征之一

38、，它的形式多樣，位置靈活?？滋卣鬟€有較高的位置精度要求。因此，在創(chuàng)建孔特征時，既要確定孔的直徑、深度和樣式（如盲孔、通孔等）等定形條件，也要確定孔在實體特征上的相對位置，主要是其軸線的位置。使用CATIA可以很方便地在實體上打孔，在創(chuàng)建孔的過程中只需合理設(shè)置孔的對話框中的基本參數(shù)，就可以生成符合設(shè)計要求的孔。具體操作過程舉例如下：1.拉伸實體單擊模型樹中的xy plane 參考平面，再單擊工具欄中的【sketch】（草圖）圖標進入草圖繪制模式。 ，單擊工具欄中【rectangle】（矩形）圖標尺寸后如圖2.70所示。 ，在草圖模式中繪制出一個矩形，標注圖2.70 拉伸特征草圖繪制完草圖之后，單

39、擊工具欄中【退出工作臺】圖標，進入零件實體設(shè)計模式。 在工具欄中單擊【pad】（拉伸成形）圖標，在【Type】下拉列表框中選擇【Dimension】，指定尺寸為20 mm ；在【Selection】文本框中選擇剛才繪制的草圖；單擊【OK】按鈕，生成的模型如圖2.71所示。圖2.71 拉伸特征2.鉆孔選擇實體上表面作為鉆孔參考平面，單擊工具欄中的【Hole】（鉆孔）圖標【Hole Definition】對話框，提供鉆孔參數(shù)的設(shè)定。如圖2.72所示。 ，彈出圖2.72 鉆孔對話框在對話框中先打開【Extension】選項卡，下拉列表框中的選項是鉆孔的深度方式。一共有五種：分別是【Blind】（盲孔

40、深度）、【Up to next】（成形到下一面）、【Up to last】（成形到底）、【Up to plane】（成形到某一平面）、【Up to surface】（成形到某一曲面）。詳細使用方式與拉伸特征中的拉伸切除方式一樣，前面已經(jīng)詳細介紹過了，此處不再具體介紹，請讀者自己多練習(xí)以增強掌握程度。使用時，每變換一種深度方式，對話框的右端的深度方式圖標就會變化一次，圖標對應(yīng)方式如圖2.73所示?！綛lind】 【Up to next】 【Up to last】 【Up to plane】 【Up to surface】【盲孔深度】【成形到下一面】 【成形到底】【成形到某一平面】【成形到某一曲面

41、】圖2.73 鉆孔的五種生成方式在下拉列表框中我們選擇【Blind】選項，在【Diameter】文本框中輸入20 mm ；在【Depth】文本框中輸入18 mm ；單擊右邊的【Positionning Sketch】的圖標狀態(tài)，約束草圖位置。雙擊【constraint】（尺寸限制）圖標，進入孔的草圖模式 ，分別標注孔的中心到V軸和H軸的距離，注意鼠標一定要單擊孔的中心，否則標注的尺寸不會正確。如圖2.74所示。圖2.74 鉆孔中心確定單擊工具欄中【退出工作臺】圖標，退出草圖模式，返回孔的定義對話框。在對話框的右下側(cè)的【Bottom】下拉列表框中，是表示孔的底部狀態(tài)，【Flat】代表平底孔，【V

42、-Bottom】代表圓錐孔。如圖2.75所示。【Flat】（平底） 【V-Bottom】（V形底）圖2.75 孔的底部形式打開【Type】選項卡，下拉列表框中的選項是控制孔的形式，一共有五種:分別為【Simple】（直孔）、【Tapered】（錐孔）、【Counterbored】（沉頭孔）、【Countersunk】（錐孔）、【Counterdrilled】（菊花鉆孔）。使用時，每變換一種孔的形式，對話框的右端的孔的形式圖標就會變化一次，圖標對應(yīng)形式如圖2.76所示?！維imple】 【Tapered】 【Counterbored】【Countersunk】【Counterdrilled】【直

43、孔】 【錐孔】 【沉頭孔】 【錐孔】 【菊花鉆孔】圖2.76 孔的形狀在下拉列表框中，選擇【Counterdrilled】選項，在下邊的【Parameters】選項內(nèi)的【Diameter】文本框中輸入30 mm ，在【Depth】文本框中輸入5 mm ，在【Angle】文本框中輸入90度。如圖2.77所示。圖2.77菊花鉆孔再打開【Thread Definition】選項卡，這個選項卡主要是定義螺紋的?！綯hreaded】復(fù)選框決定是否是螺紋孔。在【Thread Definition】選項卡內(nèi)有定義螺紋參數(shù)的選項，【Type】下拉列表框決定螺紋的標準；【Thread Diameter】文本框中

44、可以輸入螺紋的直徑；【Hole Diameter】文本框中可以輸入孔的直徑；【Thread Depth】文本框中可以輸入螺紋的深度；【Hole Depth】文本框中可以輸入孔的深度；【Pitch】文本框中可以輸入螺紋的螺距?！綬ight-Threaded】單選框和【Left-Threaded】單選框分別決定螺紋的右旋和左旋。本例中，不鉆螺紋孔，所以取消【Threaded】復(fù)選框，至此，孔的定義已經(jīng)完成。單擊【OK】按鈕，生成的孔如圖2.78所示。圖2.78 孔特征CATIA軸類的創(chuàng)建2008-02-02 09:34:45 作者： 來源：互聯(lián)網(wǎng) 瀏覽次數(shù)：304 文字大小：【大】【中】【小】 簡

45、介：本節(jié)是軸類零件的三維模型設(shè)計過程，詳細講述了本章前面所列零件基本特征的創(chuàng)建方法。本節(jié)是軸類零件的三維模型設(shè)計過程，詳細講述了本章前面所列零件基本特征的創(chuàng)建方法。2.5.1 直軸1.進入軟件，繪制草圖在桌面雙擊圖標，或者從【開始】|【程序】中單擊CATIA軟件，進入 CATIA軟件。選擇【開始】|【機械設(shè)計】|【part design】命令，進入零件模塊設(shè)計。左鍵點選模型樹中的xy plane 基準平面，再點選工具欄中的【sketch】（草圖）圖標，系統(tǒng)進入草圖繪制模式。單擊工具欄中【circle】（圓）圖標制一個圓，圓心為系統(tǒng)默認中心。 ，在草圖模式中繪在工具欄中單擊【constraint

46、】（尺寸約束）圖標，然后左鍵點選圓，標注出圓的直徑。雙擊標注的直徑尺寸，在彈出的【constraint Definition】對話框中將圓的直徑修改為15mm，單擊【確定】按鈕，系統(tǒng)自動再生。如圖2.79所示。圖2.79 軸草圖繪制繪制完草圖之后，單擊工具欄中的退出工作臺圖標，進入零件實體設(shè)計模式。2.拉伸成形本體進入零件實體設(shè)計模式之后，在工具欄中單擊【pad】（拉伸成形）圖標Definition】對話框，提供拉伸成形參數(shù)的設(shè)定。如圖2.80所示。，彈出【pad圖2.80 軸的參數(shù)設(shè)置在【Type】下拉列表框中選擇【Dimension】；指定為54 mm ；在【Selection】文本框中選

47、擇圓形草圖；若要將草圖沿著兩側(cè)拉伸成形的話，則選擇對話框中右下角的【more】按鈕，并指定另一個方向的拉伸長度。單擊【OK】按鈕。生成的模型如圖2.81所示。圖2.81 軸特征3.拉伸成形軸端左鍵選擇直軸一端的平面作為草圖參考平面，再單擊工具欄中的【sketch】（草圖）圖標，進入草圖繪制模式。單擊工具欄中【circle】（圓）圖標圖2.82所示。 ，在草圖模式中畫出一個圓，標注尺寸后如圖2.82 階梯軸草圖繪制完草圖之后，單擊工具欄中【退出工作臺】圖標，進入零件實體設(shè)計模式。 進入零件實體設(shè)計模式之后，在工具欄中單擊【pad】（拉伸成形）圖標Definition】對話框，提供拉伸成形參數(shù)的設(shè)

48、定。如圖2.83所示。，彈出【pad圖2.83 階梯軸參數(shù)設(shè)置在【Type】下拉列表框中選擇【Dimension】，指定為26mm；在【Selection】文本框中選擇圓形草圖；若要將草圖沿著兩側(cè)拉伸成形的話，則選擇對話框中右下角的【more】按鈕，并指定另一個方向的拉伸長度。單擊【OK】按鈕。生成的模型如圖2.84所示。圖2.84 階梯軸3.旋轉(zhuǎn)切除退刀槽左鍵選擇zx平面作為草圖參考平面，再單擊工具欄中的【sketch】（草圖）圖標進入草圖繪制模式。 ，單擊工具欄中【Axis】（軸）圖標，先繪制一條過圓點的垂直軸線，為下一步的旋轉(zhuǎn)切除作為準備。選擇軸的細端與粗端相連接的邊線，單擊工具欄中的【

49、Project 3D Elements】（3D實體轉(zhuǎn)換）圖標（自由折線）圖標，則在此平面產(chǎn)生與原邊線相重合的邊線。再單擊工具欄中【Profile】 ，繪制草圖，倒上圓角，再利用剪切功能將多余的部分剪切掉，標注尺寸后如圖2.85所示。圖2.85 退刀槽草圖繪制完草圖之后，單擊工具欄中【退出工作臺】圖標，進入零件實體設(shè)計模式。 在工具欄中單擊【Groove】（旋轉(zhuǎn)切除）圖標，彈出【Groove Definition】（旋轉(zhuǎn)切除定義）對話框，提供旋轉(zhuǎn)切除參數(shù)的設(shè)定。如圖2.86所示。圖2.86 退刀槽參數(shù)設(shè)置在對話框中【First angle 】文本框中輸入360度，在【Second angle 】

50、文本框中輸入0度（通常默認狀態(tài)也是這樣），在【Selection】文本框中選擇剛才繪制的草圖；在【Axis Selection 】文本框中會自動選擇草圖中的軸。單擊【OK】按鈕。生成的模型如圖2.87所示。圖2.87 退刀槽4.兩端倒角在工具欄中單擊【Chamfer】（倒角）圖標定義）對話框。如圖2.88所示。 ，彈出【Chamfer Definition】（倒角圖2.88 倒角設(shè)置在【Mode】下拉列表框中選擇【Length1/Angle】；在【Length1】文本框中輸入1mm ，在【Angle】文本框中輸入45度；在【Object（s）to Chamfer 】文本框中分別選擇模型的兩個端

51、面。單擊【OK】按鈕。生成的模型如圖2.89所示。保存為 zhi zhou 。圖2.89 倒角特征2.5.2 曲軸1.進入軟件，繪制草圖在桌面雙擊圖標，或者從【開始】|【程序】中單擊CATIA軟件，進入 CATIA軟件。選擇【開始】|【機械設(shè)計】|【part design】命令，進入零件模塊設(shè)計。單擊模型樹中的xy plane 參考平面，或在窗口中央選擇三平面中的xy平面。再單擊工具欄中的【sketch】（草圖）圖標，即進入草圖繪制模式。單擊工具欄中【Axis】（軸）圖標，先繪制一條軸線，為下一步的旋轉(zhuǎn)成形作為準，繪制草圖，雙擊草圖的終點即結(jié)束備，再單擊工具欄中【Profile】（自由折線）圖

52、標自由折線。繪制的草圖如圖2.90所示。圖2.90 軸草圖雙擊【constraint】（尺寸限制）圖標單擊【選擇】圖標如圖2.91所示。，標注草圖上所需尺寸。之后在工具欄中 ，進行尺寸編輯。最后完成草圖的繪制和修改。修改尺寸后的草圖圖2.91軸草圖尺寸繪制完草圖之后，單擊工具欄中【退出工作臺】圖標，進入零件實體設(shè)計模式。2.旋轉(zhuǎn)成形進入零件實體設(shè)計模式之后，在工具欄中單擊【Shaft】（旋轉(zhuǎn)成形）圖標【Shaft Definition】對話框，提供旋轉(zhuǎn)成形參數(shù)的設(shè)定。如圖2.92所示。 ，彈出圖2.92 軸生成設(shè)置在【First angle】文本框中輸入360度，在【Second angle】

53、文本框中輸入0度（通常默認狀態(tài)也是這樣），在【Selection】文本框中選擇剛才繪制的草圖（系統(tǒng)往往已經(jīng)默認選取了上一步繪制的草圖）；在【Axis】文本框中系統(tǒng)也已經(jīng)以上一步的草圖中的軸線為旋轉(zhuǎn)軸線。單擊【OK】按鈕。生成的模型如圖2.93所示。圖2.93 階梯軸3.拉伸成形曲拐部分選擇如圖2.95所示的大端面作為草圖平面，單擊工具欄中的【sketch】（草圖）圖標進入草圖繪制模式。利用繪制中心軸線功能和繪制圓功能，繪制出中心線和兩個圓，并標注尺寸，修改尺寸后的草圖如圖2.94所示。 ，圖2.94 曲拐草圖雙擊（可以連續(xù)使用同一功能）工具欄中【Line】（直線）圖標的兩側(cè)繪制兩條與V軸平行的

54、直線。然后在工具欄中單擊【選擇】圖標，分別在中心線 ，選擇直徑為30的小圓，按住Ctrl鍵選取其中一條直線（注意：選取圓的時候應(yīng)該用鼠標點選與所選直線在同一側(cè)的半圓弧，否則會將直線與圓相切的方向弄反了）。單擊工具欄中【Constraints Defined in Dialog Box】（約束定義）圖標束定義）的對話框。如圖2.95所示。圖2.95所示的對話框中顯示了繪圖約束條件的多項功能，可以對點、直線、曲線以及現(xiàn)有特征邊界作規(guī)劃約束并標出限制條件，為快速繪圖提供了保證。其中【Length】（長度）、【Radius/Diameter】（半徑或直徑相等）、【Symmetry】（對稱）、【Coincidence】（共線、共點）、【Concentricity】（共同圓心）、【Tangency】（相切）和【Parallelism】（平行）是最常用的。不管對哪種圖形進行約束，圖中定義約束的方法都基本相同，即選擇要添加約束的圖形（根據(jù)功能不同可利用Ctrl鍵增選圖形），再選擇相應(yīng)功能的一項就可完成。本例就是要