翼肋CATIA設(shè)計(jì)方案文獻(xiàn)

1、個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用飛機(jī)CAD/CAM課程設(shè)計(jì)9911809翼肋的CATIA 設(shè)計(jì)院系航空航天工程學(xué)部專業(yè)飛行器制造工程班號(hào) 84030102學(xué)號(hào)學(xué)08040301042姓名郭芷岑指導(dǎo)教師王巍沈陽航空航天大學(xué)2018年12月20日沈陽航空航天大學(xué)飛機(jī)CAD/CA蟠程設(shè)計(jì)任務(wù)書航空航天工程學(xué)部學(xué)院飛行器制造工程專業(yè)班級(jí)84030102姓名 郭芷岑課程設(shè)計(jì)題目：9911809翼肋的CATIA設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)時(shí)間：2018年12月5日起至2018 年 12 月23 日課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容及要求：一）主要內(nèi)容：調(diào)查研究，收集與課題有關(guān)的各種資料；認(rèn)真閱讀分析與課題有關(guān)的飛機(jī)理論圖、結(jié)構(gòu)圖或者工裝結(jié)構(gòu)圖，了

2、解相關(guān)部件的外形特點(diǎn)和構(gòu)形規(guī)律；熟練使用CATIA軟件并了解其設(shè)計(jì)思想；用CATIA對(duì)所給組合件進(jìn)行三維立體建模，并進(jìn)行數(shù)字化預(yù)裝配；用CATIA軟件繪制所給組合件的工程圖；選某一機(jī)加零件，利用 CATIA軟件模擬數(shù)控加工過程，并生成NCW;編寫課程設(shè)計(jì)說明書 外少于4000字）；交源程序光盤一張；二）基本要求獨(dú)立完成調(diào)查、研究和資料收集工作；通過飛機(jī)圖或者工裝結(jié)構(gòu)圖深入了解飛機(jī)部件的外形特點(diǎn)及構(gòu)形規(guī)律；將所建立的組合件所有數(shù)學(xué)模型和電子版組合件工程圖刻成光盤上交，用1#圖紙打印所給結(jié)構(gòu)的工程圖；要求課程設(shè)計(jì)說明書文理通順、結(jié)構(gòu)完整 不少于4000字）。三）主要參考書1、王云渤.飛機(jī)裝配工藝學(xué)

3、M.北京：國防工業(yè)出版社，1990.2、尤春風(fēng).CATIAV5機(jī)械設(shè)計(jì)M.北京：清華大學(xué)出版社，2003.3、馬鐵林.從零開始一CATIA機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)培訓(xùn)教程M.北京：人民 郵電出版社,2004.4、曾洪.CATIA V5機(jī)械設(shè)計(jì)從入門到精通M.北京：中國青年出版社， 2004.四）評(píng)語五）成績(jī)指導(dǎo)教師王巍負(fù)責(zé)教師學(xué)生簽名郭芷岑摘要本文分析了某機(jī)9911809肋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，運(yùn)用CATIA軟件對(duì)該零件進(jìn)行繪 制以及裝配。在CATIA中，實(shí)體模型的建立是從草圖繪制器開始的。然后根據(jù) 草圖創(chuàng)建特征，同時(shí)可以結(jié)合一個(gè)實(shí)體多個(gè)特征完成零件的制作。而將創(chuàng)建的 不同零件按照配合關(guān)系裝配在一起則成了產(chǎn)品。99

4、11809肋由多個(gè)零件組成，由多次裝配形成。裝配設(shè)計(jì)模塊的主要作用就是將零件通過約束條件組合，形 成完整的產(chǎn)品，最后生成二維工程圖，并且可以對(duì)此產(chǎn)品進(jìn)行標(biāo)注等工作。整 個(gè)過程體現(xiàn)了 CATIA軟件的優(yōu)越性，區(qū)別于傳統(tǒng)繪制，明顯的顯現(xiàn)出了CATIA在飛機(jī)制造行業(yè)的應(yīng)用范圍及前景。關(guān) 鍵 字： CATIA , 肋， 裝 配， 工 程 圖目錄第1章CATIA的簡(jiǎn)介1CATIA V5 簡(jiǎn)介 1CATIA V5 模塊總覽1第2章某機(jī)9911809翼肋結(jié)構(gòu)工藝分析5圖紙結(jié)構(gòu)的整體分析 59911809 肋的裝配件分析 5第3章三維建模及裝配9在零件設(shè)計(jì)模塊中建立草圖9建立實(shí)體模型 10進(jìn)入CATIA裝配模

5、塊12插入產(chǎn)品12創(chuàng)建約束13裝配對(duì)稱14第4章繪制工程圖17從Start菜單進(jìn)入繪制工程圖的環(huán)境 17設(shè)置初始的作圖環(huán)境 18設(shè)置新幾何對(duì)象的特性18. 建立主視圖18總結(jié)20參考文獻(xiàn)21第1章CATIA的簡(jiǎn)介CATIA V5 簡(jiǎn)介CATIA是法國達(dá)索系統(tǒng)公司推出的一個(gè)龐大的系統(tǒng)軟件，包括了機(jī)械設(shè) 計(jì)，曲面造型，工程分析，電子設(shè)計(jì)，人機(jī)工程等一百多個(gè)模塊。在世界 CAD/CAB/CA領(lǐng)域中處于領(lǐng)先地位。CATIA被廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車制造、 造船、機(jī)械制造、電子、電器、消費(fèi)品行業(yè)；它的集成解決方案覆蓋所有的產(chǎn) 品設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域，滿足了工業(yè)領(lǐng)域各類大、中、小型企業(yè)的需要。尤其在航 大業(yè)，有

6、八成以上的廠商使用 CATIA軟件。波音飛機(jī)公司使用了 CATIA完成了 整個(gè)波音777的零件設(shè)計(jì)和電子裝配，創(chuàng)造了業(yè)界的奇跡，從而確定了 CATIA 在CAB/CAM/CAD業(yè)中的領(lǐng)先地位。CATIA V5版本是 舊M和達(dá)索系統(tǒng)公司長(zhǎng)期以來在為數(shù)字化企業(yè)服務(wù)過程中 不斷探索的結(jié)晶。圍繞數(shù)字化產(chǎn)品和電子商務(wù)集成概念進(jìn)行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的 CATIA V5版本，可為數(shù)字化企業(yè)建立一個(gè)針對(duì)產(chǎn)品整個(gè)開發(fā)過程的工作環(huán)境。 在這個(gè)環(huán)境中，可以對(duì)產(chǎn)品開發(fā)過程的各個(gè)方面進(jìn)行仿真，并能夠?qū)崿F(xiàn)工程人 員和非工程人員之間的電子通信。產(chǎn)品整個(gè)開發(fā)過程包括概念設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè) 計(jì)、工程分析、成品定義和制造乃至成品在整個(gè)生命周

7、期中的使用和維護(hù)。CATIA V5 模塊總覽(1創(chuàng)成式工程繪圖GDR ; CATIA V5可以利用3D機(jī)械零件模型和裝配體 生成相關(guān)聯(lián)的工程圖。同時(shí)還可以輸出 DXF格式的數(shù)據(jù)文件。(2交互式工程繪圖ID1 ;高效、直觀的交互式繪圖系統(tǒng)，進(jìn)行產(chǎn)品的3D設(shè)計(jì)。(3線框和曲面造型 WSF，在零件設(shè)計(jì)的初始階段，生成線框類結(jié)構(gòu)元素作 為零件設(shè)計(jì)產(chǎn)品的補(bǔ)充。(4創(chuàng)成式外形設(shè)計(jì)GSD CATIA外形設(shè)計(jì)模塊基于線框與多個(gè)曲面特征結(jié) 合，可設(shè)計(jì)復(fù)雜的外形。個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用圖 1.2.1CATIA 模塊(5創(chuàng)成式零件結(jié)構(gòu)分析GPS CATIA可以帶給用戶對(duì)外形設(shè)計(jì)進(jìn)行有限元 分析與校驗(yàn)的能力。(6

8、實(shí)施渲染RT1; CATIA可以讓設(shè)計(jì)師對(duì)其設(shè)計(jì)應(yīng)用色彩渲染效果和材料 規(guī)格進(jìn)行說明。(7運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)模擬KIN;通過調(diào)用系統(tǒng)提供的大量已有的大量關(guān)節(jié)連接方式 或通過自動(dòng)轉(zhuǎn)換裝配約束條件而產(chǎn)生關(guān)節(jié)連接，KIN可以對(duì)任何規(guī)模的電子樣機(jī)進(jìn)行機(jī)構(gòu)定義。(8空間分析SPA CATIA可以進(jìn)行電子樣機(jī)的干涉分析檢查、斷面分析和 3D幾何尺寸比較等驗(yàn)證。(9知識(shí)工程顧問KWA CATIA可以將隱式的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為嵌入整個(gè)設(shè)計(jì)過程 的顯示知識(shí)。(10目標(biāo)管理器COM CATIA提供了所有產(chǎn)品人-機(jī)對(duì)話和現(xiàn)實(shí)管理等所必 需的公共功能和整個(gè)基礎(chǔ)架構(gòu)。(11CATIA-CADAMg口 CC CATIA提供了 CATIA

9、V5 工程圖與 CAD/CAMT 程圖之間的交換接口。(12CATIA-IGES接口； CATIA支持中性數(shù)據(jù)格式 IGES V5.3版本，具有 IGES元素名字和CATIA幾何元素表示之間的名字匹配管理功能。(13CATIA V4 集成器 V4I; CATIA提供了 CATIA V4 和 CATIA V5 之間的轉(zhuǎn) 換接口。如圖1.2.1所示：.如J族設(shè)計(jì)趨吠k絲折山仿宜A獨(dú)仁工廠*皿工A宇槐型逕笛與不如A力LC的數(shù)字詼#呈4A機(jī)工程享設(shè)計(jì)T芬忻k管怦LPrcwdUjctl2 ZjCATPartw Part3 = CATPart* Partl.CATPartSPartZ.CftTPari：退

10、出個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用此次課程設(shè)計(jì)大部分使用的是機(jī)械設(shè)計(jì)模塊組，在這里主要介紹一下機(jī)械設(shè)計(jì)模塊。如圖1.2.2 ,其包含了草圖設(shè)計(jì)、零件設(shè)計(jì)、裝配設(shè)計(jì)、3D功能公差標(biāo)注、焊接設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì)、工程制圖、修復(fù)助手、鉞金設(shè)計(jì)、航空鉞金設(shè)計(jì)、鉞金加工、 復(fù)合材料設(shè)計(jì)、線架與曲面設(shè)計(jì)等模塊。在本次課程設(shè)計(jì)過程中用 到了這些模塊中的草圖設(shè)計(jì)、零件設(shè)計(jì)、裝配設(shè)計(jì)，完成平顯支架安裝夾具三維實(shí)體的創(chuàng)建以及裝配。眥結(jié)構(gòu)，1A撼設(shè)計(jì)理狀 cing 良 Anrwtstionii Functional Molded Part1 poushi, CATDira wing2 zhuangpei. CATD

11、rawinga DravvingO94 ,CATDrawing Dr awing 1 ,CATDr avmgPart3O.CATPrt退出Shget Metal Design毋Aerospace Sheet Metal Design2./ Sheet Metal Productionp Composites DesignQp* Wireframe and Surface DesignGeneratrVB Sheetmetal D&sign炎f Functional Tolerandngi & Amnotation圖1.2.2機(jī)械設(shè)計(jì)模塊圖在點(diǎn)擊繪圖后進(jìn)入繪圖界 面，在選 擇好紙張大 小后就 可

12、以進(jìn)行繪 圖 了，如圖1.2.3 所示:圖1.2.3選擇圖紙大小個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用1、腹板，如圖2.2.1所示:第2章某機(jī)9911809翼肋結(jié)構(gòu)工藝分析2.1圖紙結(jié)構(gòu)的整體分析如圖2.1.1所示，在9911809翼肋主要由腹板、下緣條、角材等組成。iff怎零件零件2J箏性5（零件5） 零件占f零仲6.口 零件7 *件7）SSrninb j 5等也6 （Syimndrr 城零 I斗車1 1） 費(fèi)等”inietry of等件7加田唧 峨尊件，） iJSSrmnwtry 討零性2 （SymmefrT of 零件2I 1）pplk 司 kagj|阡曲宜事值的，A I* 管口秘鼻& 鳴俾為電|0

13、苫0。 丸產(chǎn)后*對(duì)*圖2.1.1 9911809 肋總體結(jié)構(gòu)2.2 9911809 肋的裝配件分析由于零件全部由鉞金零件構(gòu)成，故主要受力部位為鉞金零件貼合與連接部 位，其中定位件角材與工件的翻邊部位是最簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)受力件，其材料主要是 高強(qiáng)度鋁合金。個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用F .個(gè)零件1 M件11】 ，.我和打片件力） 卜茵和t肛季心i） 凸導(dǎo)的I鵬件TJ）1算件，（零件5月 |v H零零的口 卜密芽件？譯件，JI -4 郅iimietr，ef 零件 5 （Sjrntrtjefr jf oF 萼件5d ） 卜. SyniEetry of 零件6 （Syimrelrr oF 菩仲6】 J Sym

14、metry of 零件？ （Symniefry aF 蘋件7J .過和面口的? f 雜t2 1111ndIn gf l-l?2.l 1） 黯的束顯鼻3 Q備密看出 JSQ J G 蜉& *4。澎后算對(duì)*M*奪圖2.2.2角材3、T型材如圖2.2,3所示:Applkatkre產(chǎn)友配輯征占 以手中角34當(dāng)臼鼻直國制 也,件產(chǎn)品I+將零恒年件11) 卜,零件？便件? Jj 卜同零件肛年心1) 卜費(fèi)零件w (零件qj)V零件 (零件占一口上正朝Ml零前i) 卜珀口譯件打)-，和力metref 萼件5 (Sjfnw)efry 口羊件5.ISymmetry of 零件6 (Symmtftn oF 帶伴6.

15、L1J Symmetry of 零件7 (Symmen aF 零件HY-.Syiiiriirhy ul 零件 2 gniW, qF Sll-2.1 J 4前包里4 A 勒容嚙出 2 H J s 密圖2.2.3 T 型材4、帶孔零件如圖2.2,4所示:13E1卬m me心儲(chǔ)立坪鼻餐拚的HA工M分折 口 種938零件I0件11)等件乂零件力)|卜受朝t以軍11 口 0卜.*某件4 t考件工口卜，不件”事件5 J)4 R期然修前“ 十票W事件打)-g Symmeb，*零,5 囪ntmHr3零件5J J ) 7-.SrmnietTj of 零件6 (Symmeirr nF 苓件市.1.1) -.Srm

16、nK&j of 等性7 (EJyntmetrr aF Tl47J.ll；和同口岸打0l零件2 (SvrnrHn gf零件Al J J 的中產(chǎn)舸配料怔AppHlons導(dǎo)鼻由 白 礴陰將 超j 也,k7育 物史中年鼻1當(dāng)田通號(hào).應(yīng)國 號(hào)“唐舞對(duì)*肇CATW IPradJCl.工呼如uEl劑圖2.2.4帶孔零件匚于* AertJSpace Sheet Metal Design該框上所有零彳都可以在 CATIA中用鉞金成形模塊號(hào)一或零件設(shè)計(jì)模塊Ie索件設(shè)計(jì) 進(jìn)行設(shè)計(jì)制作，本次設(shè)計(jì)以上所展示的零件采用零件設(shè)計(jì)模塊來實(shí)現(xiàn)3D建模。利用CATIA的該模塊可以在統(tǒng)一的草圖上快速地建立所有零件的3D模型。個(gè)人資

17、料整理 僅限學(xué)習(xí)使用圖3.2.1常用工具欄個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用圖3.1.1零件設(shè)計(jì)模塊第3章三維建模及裝配在零件設(shè)計(jì)模塊中建立草圖在CATIA中，實(shí)體模型的建立是從草圖編輯器 喑基圖編輯器開始的。然后 根據(jù)草圖創(chuàng)建特征，同時(shí)可以結(jié)合一個(gè)實(shí)體多個(gè)特征完成零件的制作。而將創(chuàng) 建的不同零件按照配合關(guān)系裝配在一起則成了產(chǎn)品。草圖的繪制流程如下：(1)確立草圖繪制的基準(zhǔn)面。在特征樹中，有三個(gè)基準(zhǔn)面可供選擇。(2)利用工具條，如直線工具，圓工具，繪制草圖。(3)使用草圖繪制模塊中的工具 如延伸工具，裁剪工具)對(duì)復(fù)雜草圖 進(jìn)行編輯和約束。(4)退出草圖繪制模塊，返回3D特征造型區(qū)，生成實(shí)體和曲面。此次

18、3D模型的建立主要使用零件設(shè)計(jì)這個(gè)模塊，如圖 3.1.1所示，為使裝配過程 更有條理，所有零件采用統(tǒng)一的草圖進(jìn)行繪制。繪制出腹板如圖3.1.2所示。a T開啾SiF S* HE 工M電口也購-后事 沙a國a ”唯一 一滿 上亨汗逼瑪*j卜 疆圖爭(zhēng)與一痣金覦 ,/h奉J度聲訃餐蚊曹圖3.1.2腹板草圖建立實(shí)體模型擊在草圖編輯器之后，使用退出草圖工作頁面使用如下圖3.2.1工具到對(duì)草圖進(jìn)行處理并生成所需要的 3D零件圖形。個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用選取需要做凸臺(tái)的外沿部分，利用 也命令，設(shè)置好凸臺(tái)參數(shù)，完成凸 臺(tái)。定義凸臺(tái)參數(shù)見圖3.2.2 ,最終效果圖見圖3.2.3 。這樣，我們就完成了實(shí)體模型

19、的創(chuàng)建，這里以一個(gè)腹板為例說明了實(shí)體建 立的大致步驟，根據(jù)這個(gè)步驟我們，可以快速的在零件設(shè)計(jì)模塊中建立好其他 的零件，為裝配做好準(zhǔn)備。進(jìn)入CATIA裝配模塊9911809肋由多個(gè)零件組成，由多次裝配形成。而每一次裝配又涉及到涉 及到多個(gè)零件。裝配件設(shè)計(jì)模塊的主要作用就是將零件通過約束條件組合，形 成完整的產(chǎn)品，并且可以對(duì)此產(chǎn)品進(jìn)行標(biāo)注等工作，裝配的重點(diǎn)在于如何適當(dāng)?shù)乩眉s束，裝配設(shè)計(jì)模塊主要界面如下圖3.3.1 :iFrastrixtureichanlcalDHign弟 sembly DesignAnalysisSimutetionACPlantNCManufacturingDMUNaviga

20、torEquipmentsDPManuFacturingWJC率菖圖翁梅器fr盧方 Product Functional Tdlerancirig & Annotation蚣kJ DesignIMald Tooling Designe0 1Structure Design 2D Layout For 3D Design啰工程制圖5afeworkCore & Cavity DesignKnowledgeHealing AssistantENOVIAVSVPMFunctiorval Molded Part| V L Praductl .CATProdiirtSheet Metal DesignAe

21、rospace Sheet Metal Design1. ProducU .CATProdiKt Dravving.CATDrawirifl3 Drawings.CATOavwig4標(biāo)題欄.jpg5 Products.CATProdLict裝y Sheet Metal Production-,Composites 口闞n嬲械和曲面設(shè)討arterative Sheetmetal e5ignFunctional Tolerancing 8t Annotation退出圖3.3.1裝配件設(shè)計(jì)模塊插入產(chǎn)品選擇結(jié)構(gòu)樹中的“產(chǎn)品1”，然后單擊按鈕 所選取現(xiàn)有部件，系統(tǒng)彈出“文件選擇”對(duì)話框如圖3.4.1 ,

22、從對(duì)話框中依次選擇各零件，然后單擊“打開”按鈕。新部件隨即添加到結(jié)構(gòu)樹中，如圖 3.4.2 。查找范圍（X）：山稹具課設(shè)里面a Rcthi盛檔我的電葩DrjwIng.CATDraiMngIjl.CATPartIjZ.CATPartlj3.CATPartIJ4XATPartlj5XATPart Ijfi.CATPart IIZ.CATPartPartl.CATPartPart2,CATPartjjEPart3.CATParitParW.CATPart廚Part5,CATPartPartd.CATPart一，ParP.CATPart：51.|Part8.CATPart j|Part9,CATPar

23、t jpartlO.CATPMt Parm.TPartCATIA說明書，曲cCM3造型設(shè)計(jì)課程實(shí)能指導(dǎo)書,docDrjwlngl ,CATDravjlngrawing .CMDraivingfijprodutt2.類如cariA事件修改日期：2011-12-22 20:41大??！ 58,5 KB文件名QD|,T art?, cm art Tar tl. CATPart Partij |打開頓3.5創(chuàng)建約束文件類型：|全部文件r以只讀方式打開也）r顯示預(yù)標(biāo)圖3.4.1文件選擇品1 卜度零件1（零件1.1） 4-鎰零件2 （零件2.1）小零件3 （零件3.1） 卜怎零件4 （零件4.1） 明 零件

24、5 （零件5.1） ,-囁零假（零件6.1） 卜對(duì)零件7（零件7.1）圖3.4.2 結(jié)構(gòu)樹裝配過程常用的命令為相合約束、面約束等。點(diǎn)擊圖標(biāo)的零件，線和軸，線和點(diǎn)都可用此約束，點(diǎn)擊圖標(biāo)即偏移約束，點(diǎn)擊圖標(biāo)取消,即約束相合即約束面與面的接觸即操作移動(dòng)。之后裝配成的基本實(shí)體如下圖3.5.1所示:個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用圖3.6.1裝配對(duì)稱向?qū)?.5.1基本裝配實(shí)體3.6裝配對(duì)稱選擇要對(duì)稱的零件，單擊“對(duì)稱”圖標(biāo)系統(tǒng)彈出裝配對(duì)稱向?qū)?duì)話框如圖3.6.1所示，選擇好對(duì)稱平面，然后彈出更新的裝配對(duì)稱向?qū)?duì)話框如圖 3.6.2所示，同時(shí)在幾何圖形區(qū)域中高亮顯示對(duì)稱的部件和平面。在“選擇部件 的對(duì)稱類型”區(qū)

25、域中選擇“鏡像，新組件”，完成后系統(tǒng)彈出“裝配對(duì)稱結(jié) 果”對(duì)話框，顯示裝配對(duì)稱的結(jié)果信息，如圖3.6.3所示，關(guān)閉后即完成了裝配對(duì)稱操作，在結(jié)構(gòu)樹種顯示相應(yīng)的裝配特征信息，如圖 3.6.4所示。最終產(chǎn)品裝 配實(shí)體如圖3.6.5所示。個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用個(gè)人資料整理 僅限學(xué)習(xí)使用圖3.6.4 結(jié)構(gòu)樹圖3.6.2更新的裝配對(duì)稱向?qū)D3.6.3裝配對(duì)稱結(jié)果,產(chǎn)品1零件1 （零件L1） 零件2（零件2.1） 零件3 （零件3.1） 零件4 （零件4.1），零件6 （零件61）牛啰庠零件5（零件/ 1） 4曦.-叱4g庠零件7 （零件7.1）Symmetry of 零件5 Gymmetry of 零件5LI）Symmetry of 零件6 （Symmetry of 零件6LI）Symmetrx of 零件7 （Symmetry of 零件7.L1）S