CATIA_混合设计

CATIA 培训教程混合设计

黄翔 教授南京航空航天大学Xiang Huang2011-8-27

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混合设计 Hybrid Design V5R14 引入了可帮助您设计零件的重要增强功能。基 本思路是为您提供在同一工作环境中收集二维和三维 元素的功能。这就是所谓的“混合设计”。 “ ” 具体说来，在混合设计环境中工作是指可以在同一几 何体中创建线框和曲面特征。此功能的目的是使您快 速了解零件创建。 这种新的设计方法因此可以使“零件设计”和“创成 式外形设计”之间的界面保持一致，使这些产品更加 易于使用。Xiang Huang2011-8-27

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从 V5R14 开始，创建的几何体仍称为几何体。同样，创建新零部件时，默 几何体。 几何体 认几何体称为零部件几何体 零部件几何体。 零部件几何体 在混合设计环境中创建的几何体或零件几何体在结构树中以绿色齿轮图标 标识：

实体以灰色图标标识(使用版本早于 V5R14 的应用程序创建的几何体在应用程序用 户指南中不再称为几何体，而是实体) :

但是，从 V5R15 起，如果将设计环境的类型更改为非混合设计类型，标 识现有几何体的绿色图标将变为黄色：

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在混合设计环境中创建的零 件几何体

混合设计环境中的实体(此 混合设计环境中的实体( 处为零件几何体) 处为零件几何体)

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几何体的构成成分一个几何体只有一个实体结果。 它可以包含以下实体： ● 所有外形设计特征 ● 有序几何图形集 (OGS).在 几何体中创建 OGS 与在 OGS 中创建 OGS 相同。不允许在 OGS 中插入零件设计特征。 ● 草图 ● 布尔运算 ● 实体：可以通过布尔运算和 复制/粘贴机制将它们集成到几 何体中。Xiang Huang2011-8-27

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几何体不包含的内容 ● 几何体 ● 几何图形集 ● 体积：它们不能创建在几何体中，但可以创建在几何体中 包含的有序几何图形集 (OGS) 中。

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特定机械定位特征 在 V5R14 之前，几何体根据以下两个主要规则显示它们的内 容：排序和吸收。现在它们可以包括其它特征类型(即曲面和 线框特征),这两种机制也适用于它们。几何体中的所有特征 都显示在树中，以便显示定义设计的步骤顺序。换言之，结构 树中特征的显示顺序与设计的创建步骤一致。 与实体中的特征不同，几何体中的特征可以设置为当前：选择 给定的设计创建步骤，位于它之后的内容既不可访问也不可见 。

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在混合设计环境中创建特征在混合设计环境中创建的几何体内，结构树中特征的显示顺序与设计的创

建步 骤一致。在当前几何体内创建特征时，通常会产生基于吸收规则的自动替换机 构。具体说来，在当前几何体内创建新特征时，指向新特征的前一个特征的几 何图形将被重定向到正在创建的新特征。由于该自动替换机构，您可能会遇到 现在需要熟悉的行为。 根据您是否使用混合设计环境，以下两个示例比较了您可以获得的两种结果。 请记住，在几何体内创建特征时，无论它位于结构树中的什么位置，该特征都 将吸收树中位于它前面的特征的几何图形，如以下方案所示。 ● 在几何体内的给定位置创建凹槽 ● 创建作为几何体最后特征的凹槽

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在几何体内的给定位置创建凹槽第一个方案提供了在混合设计环境中使用的吸收规则的基本示例。 design)”和“创建几何图形集 (Create a 1. 创建一个新零件，确保“启用混合设计 (Enable hybrid design) “ “ set)”选项均已 geometrical set) 启用。 2. 创建凸台、孔，然后在设置为当前几何体的零件几何体中的凸台上创建圆角。 3. 在“创成式外形设计 (Generative Shape Design)”工作台中，在凸台和平面 xy 之间创建相交。 4. 创建凹槽。 5. 如果现在要编辑相交特征，则将应用紧接着凸台创建的凹槽。

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混合设计环境 在编辑“Intersect.1”时，可以看到已替换初始规 格：不再考虑最初用于计算相交的“Pad.1”。因为 是在混合设计环境中，“Pad.1”已被“Pocket.1” 吸收。因此，“Pocket.1”为“Intersect.1”的规 格。

非混合设计环境 在编辑“Intersect.1”时，初始规格保持不 变：仍然不考虑最初用于计算相交的 “Pad.1”。

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创建作为几何体最后特征的凹槽此方案说明自动替换机构如何影响特征的创建。 1. 创建一个新零件，确保“启用混合设计 (Enable hybrid design)”和“创建几何图形集 “ “ (Create a geometrical set)”选项均已启用。 2. 在设置为当前几何体的零件几何体中创建凸台。 3. 将“Geometrical Set1”设置为当前。 4. 在“创成式外形设计 (Generative Shape Design)”工作台中提取凸台的一条边线。 5. 返回到“零件设计 (Part Design)”工作台，使用下图中显示的侧面创建凹槽：创建凹槽后 ，可以注意到提取的边线被凹槽修剪并缩短了。相反，在非混合设计环境中，提取的边线不受 凹槽创建的影响。

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混合设计环境 提取的线不再连续。

非混合设计环境 提取的线保持连续。

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可视化在混合设计环境中，可视化特征的方法与传统环境中的方法相同：如果将“隐藏/显示 “隐藏 显示 (Hide/Show)”命令应用

于几何体中的零部件设计特征，只有属于该几何体的零部件设计特征受此 操作的影响。相反，如果将“隐藏 显示 (Hide/Show)”命令应用于同一几何体中的外形设计特征 “隐藏/显示 ，只有属于该几何体的外形设计特征受此操作的影响。 将“隐藏/显示 (Hide/Show)”命令应用于 将“隐藏 显示 (Hide/Show)”命令应用于 “隐藏/显示 “EdgeFillet.2”时，隐藏所有外形设计特征 “Hole.1”时，隐藏所有零部件设计特征。 。

如果要显示或隐藏属于同一几何体的零部件设计特征和外形设计特征，需要选择该几何体， 如果要显示或隐藏属于同一几何体的零部件设计特征和外形设计特征，需要选择该几何体， 然后应用“隐藏/显示 (Hide/Show)”功能。 然后应用“隐藏 显示 功能。 功能 Xiang Huang2011-8-27

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如何将曲面世界集成到实体建模中使用基于曲面的特征将曲面建模集成到实体建模中使用基于曲面的特征(分割、厚曲面、封闭曲面、缝合曲面)并不是将曲面集成到实体建模中 的新方法。但是，实际上混合设计发生了更改，现在曲面和它们所支持的特征可以包括在同一 几何体中。下面是现在可以获得的实体示例： 在这种情况中，需要先定义曲面，然后再定义特征。实际上，这是因为必须要遵守混合设计固 有的顺序规则。如果修改这些曲面，修改之后定位的实体特征将受到那些修改的影响。

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使用布尔运算将体积设计集成到实体设计中可以使用布尔运算(装配、相交、添加、移除)将体积集成到几何体中。只有布尔特征可以 参考体积。

HybridDesign[1].CATPart

选择“插入 (Insert)”>“布尔运算 (Boolean Operations)”>“相交 “ 相交... 布尔运算 相交 (Intersect...)” 。“相交 (Intersect)”对话框出现。 “

使用“ 使用“插入添加的体积 (Insert Added Volume)”将体积设计集成到实体设计中 将体积设计集成到实体设计中

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关联几何体插入新几何体：单击此图标或选择“插入 (Insert)”>“几何体 (Body)” “ (Insert)”>“几何体 (Body)”。 将几何体插入到有序几何图形集中：单击此图标并填写出现的对话框中的字段。 插入几何图形集：单击此图标并填写出现的对话框中的字段。 将特征插入新几何体：单击此图标或选择“插入 (Insert)”>“插入到新几何体 (Insert in new body)” “ (Insert)”>“插入到新几何体 body)”。 装配几何体：选择所需的几何体，然后选择“插入 (Insert)”>“布尔运算 (Boolean Operations)”>“装 (Insert)”>“布尔运算 Operations)”>“装 “ (Assemble)”和目标几何体。 配 (Assemble)” 相交几何体：选择第一个几何体，

然后选择“插入 (Insert)”>“布尔运算 (Boolean Operations)”>“相 (Insert)”>“布尔运算 Operations)”>“相 “ (Intersect)”和第二个几何体。 交 (Intersect)” 添加几何体：选择要添加的几何体，然后选择“插入 (Insert)”>“布尔运算 (Boolean Operations)”>“ “ (Insert)”>“布尔运算 (Add)”和目标几何体。 添加 (Add)” 移除几何体：选择要移除的几何体，然后选择“插入 (Insert)”>“布尔运算 (Boolean Operations)”>“ (Insert)”>“布尔运算 “ 移除 (Remove)”和目标几何体。 (Remove)” 修剪几何体：选择要修剪的几何体，然后选择“插入 (Insert)”>“Body.1.object”>“联合修剪... (Union (Insert)”>“Body.1.object”>“联合修剪 联合修剪... “ Trim...)”。. 单击“要移除的面 (Faces to remove)”字段并选择所需的面。单击“要保留的面 Trim...)” (Faces to keep)”字段并选择所需的面。 移除块：选择零部件几何体，然后右键单击并选择“零部件几何体对象 (Part Body object)”>“移除 object)”>“移除 “ “ 块... (Remove Lump...)”。单击“要移除的面 (Faces to remove)”字段并选择所需的面。 Lump...)” remove)” 将布尔运算更改为其它运算：使用上下文菜单项。

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插入新几何体

Add.CATPart

将一个新几何体插入到零部件中。当零部件包括多个几何体时，可以按不同的方式关联这些几 何体:添加几何体、装配几何体、相交几何体、移除几何体、修剪几何体,以获得零部件的最终 造型。 应用程序将这个称为“ 应用程序将这个称为“Body.3”的新几何体显示在结构树中 的新几何体显示在结构树中 插入 (Insert) 。它带下划线，表明它为活动几何体。 它带下划线，表明它为活动几何体。现在， 现在，与树中的几何体关联的图像与表示零部件几何体的图 像不同。 像不同。绿色齿轮中添加了一个蓝色齿轮和一个黄色的加号 或减号。这些符号表示几何体的极性。 或减号。这些符号表示几何体的极性。这个新图像使您可以 快速将几何体同零部件几何体区分开， 快速将几何体同零部件几何体区分开，尤其是几何体已被重 命名时。 命名时。 注意:“ 注意 “零部件几何体 (Part Body)”和“Body.3”是自治 和 是自治 的。在两者中的任意一个上完成的操作不会影响另一个的完 整性。通过添加几何体、装配几何体、相交几何体、 整性。通过添加几何体、装配几何体、相交几何体、移除几 何体、修剪几何体将两者混合. 何体、修剪几何体将两者混合

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(有序 几何图形集 有序)几何图形集 有序CATIA几何图形集是系统地组织模型结构的工具。不管是有序集还是无 序集，里面的

几何元素都是有内在结构关系和建模思想在里面的。把几何图 形集当层来用是对资源的浪费，不要忽略图形集应有的结构关系。 层是一个无序的几何元素的集合。功能是单一的显示和不显示某些几何元素 ，和模型结构没有关系。几何图形集与层不同，分组的关键是逻辑性，而不 是图形特性，用层的时候注意按线型分层，图形集却是按照关联关系来分。 几何图形集就是无序建模；有序几何图形集里面可以包含集合中的几何体， 几何图形集，几何特征，但建模方式是有序的。 理论上任何时候都能建立，然后图形元素也可以在任意时间移动到任意图形 集中。

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管理几何图形集几何图形集能将各种特征收集到同一集合或子集中，并且当结构树非常复杂或较长时，还可以对 结构树进行组织。您可以将任意所需元素放入几何图形集中，而不必以逻辑方式进行构建。因为 这些元素的访问及其可视化都单独进行管理并且无需任何规则，所以这些元素的顺序没有意义。 此任务说明如何管理结构树中的几何图形集。其中包括： 插入几何图形集 移除几何图形集 将几何图形集移动到新几何体 将几何图形集的元素移动到新几何体 排序几何图形集内容 重新排序元素 可以采用与管理文件夹中的文件大致相同的方式在结构树中插入几何图形集以及对其进行操作。 例如，可以将元素从一个几何图形集复制/粘贴到目标几何图形集中。 这些管理功能对零部件几何图形无任何影响。 当加载“创成式外形设计 (Generative Shape Design)”工作台时，几何图形集将自动成为当前 几何体。这也意味着只有混合几何体的结果(即对几何图形执行的所有操作的结果)是可见的， 而混合几何体的任何中间状态均不可见。 可以定义创成式外形设计特征，当使用另一应用程序(例如，创成式结构分析)时，此特征是可 见的。 Xiang Huang2011-8-27

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插入几何图形集

GeometricalSets2[1].CATPart

“插入 (Insert)”->“几何图形集 (Geometrical Set)”。 几何图形集 输入新几何图形集的名称。 使用“父级 (Father)”下拉列表选择要在其中插入新几何 图形集的几何体。列出文档中存在的所有目标位置，使 您无需浏览结构树即可选择一个目标位置作为父级。目 标位置可以是：几何图形集, 零部件 选择要包含到新几何图形集中的其它实体。不能在有序几何图形集中创建几何图形集，反之亦然。 如果希望在创建新零部件后立即创建几何图形集，则可以选中“工具 (Tools)”->“选项 (Options)”“ (Tools)”->“选项 (Options)”>“基础结构 (Infrastructure)”->“零部

件基础结构 Infrastructure)”->“零部件文档 >“基础结构 (Infrastructure)”->“零部件基础结构 (Part Infrastructure)”->“零部件文档 (Part Document)”选项卡中的“创建新零部件时创建几何图形集 (Create a Geometrical Set when Document)” “ creating a new part)”选项。 part)”

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