catia曲面造型设计

2.1几何操作（Operations）

几何操作功能是几何造型功能的重要补充与拓广，其功能强弱会直接影响曲面造型功能的使用效果。CATIA V5为用户提供了大量的曲线曲面的修改、编辑功能（如下所示），极

大地提高了曲面造型效率。

Join合并几何元素（线、面）

Healing 缝补曲面

Curve smooth 曲线光顺

Untrim 恢复被剪切曲面

Disassemble 分解几何元素

Split 切割曲面或线框元素

Trim 修剪曲面或线框元素

Boundary 提取曲面边界线

Extract 提取几何体

Multiple edge extract 从草图中提取部分几何体

Shape Fillet 两曲面倒圆

Edge Fillet 曲面棱线倒圆

Variable Fillet 变半径倒圆

Face-Face Fillet 面－面倒圆

Tritangent Fillet 三面相切倒圆

Translate 平移几何体

Rotate 转动几何体

Symmetry 对称几何体

Scaling 缩放几何体

Affinity 仿射变形

Axis to Axis 将几何体移动到另一坐标系中

Extrapola

8.2 轮毂（曲面）设计

本节以图8-58所示的汽车轮毂为例，来对曲面设计的相关命令用法进行说明。

气门孔 轮辐 轮毂 轮辋

图8-59 汽车轮毂

从上图实例进行分析，物体结构为对称结构形式，每个螺孔两侧对应一组对称结构，所以只要完成其四分之一的结构造型，就可通过对称或旋转来完成整个轮毂结构绘制。而整个轮毂从轴心向个又可分为轮毂、轮辐和轮辋三部分，在此先确定轮毂的坐标系：按照轮胎坐标系，车轮转动轴线为x轴，垂向为z轴，前进方向为x轴。下面对操作过程分步说明。

槽底 8.2.1 生成轮辐

单击菜单File→New，新建一个Shape文件，点击OK后在弹出图8-60所示的“Shape name”框中键入“hub”作为文件名。

图8-60 键入文件名“lungu”

单击OK进入曲面设计工作台，如图8-61所示，如果此时不是曲面工作台，则还要再从开始菜单选择Shape→“Generative Shape Design”进入曲面设计模块。

（1）从内向外进行绘制，所以进入yz平面绘制断面轮廓进行旋转。进入yz平面绘制草图如图8-62所示：绘制一个圆弧，圆心在横轴上，起点在纵轴上，距横轴50mm，半径为100mm，终点横坐标为40。

Pa

自由造型单元可以创建不规则的曲面，构图方式自由，故称自由造型。自由造型构图方式是透过移动控制点的方式来决定曲面或曲线的外形，与其他实体为主的单元的不同处，在于自由造型可以脱离实体的限制，由用户的主观意识来决定所要的外形。

自由曲面优化模块扩展了CATIA自由曲面造型设计的外形和曲面造型功能，主要针对复杂的多曲面外形的变形设计。设计者可以象处理一个曲面片一样对曲面进行整体更改，而同时保持每个曲面先前规定的设计品质。系统能够使一个设计和其他的几何元素匹配。为检验曲面的设计质量，用户可以实施一个虚拟展室，通过计算出反射光线对曲面进行检查。

2.1 进入自由曲面造型单元

打开CATIA软件后，在菜单栏中的 开始 菜单中选择 形状 模块，并单击 FreeStyle 单元，如图2.1所示，进入自由曲面造型单元。

图 2.1

自由曲面造型功能总览：

自由曲面造型单元共有八项主要的工具栏，可以在 插入 和 工具 菜单中找到，全部的工具栏请参考图2.2。插入工具栏所提供的功能主要用于曲面与曲线的创建和修改，工具菜单中所提供的功能主要为辅助用户的设计工作。

图 2.2

八项主要工具简介如下： . Curve Creation(曲线创建):可以用各种条件创建

曲面造型及其应用前景

【摘要】本文介绍了计算机辅助几何设计和计算机图形学的一项重要内容——曲面造型。通过对其定义的叙述、参数的矢函数方法，具有一般性的曲面描述方法，由控制多边形设计曲线的新方法，B样条，非均匀有理B样条等方法的简要回顾，初步了解了曲面造型这一概念。从图纸造型出发，具体分析了该类型的一般实现步骤。并从研究领域和表示方法两方面概括了曲面造型的现状与发展趋势。

【关键词】曲面造型；方法；步骤；现状；发展趋势

一、引言

曲面造型(Surface Modeling)是计算机辅助几何设计 (Computer Aided Geometric Design,CAGD)和计算机图形学(Computer Graphics)的一项重要内容，主要研究在计算机图像系统的环境下对曲面的表示、设计、显示和分析。它起源于汽车、飞机、船舶、叶轮等的外形放样工艺，由Coons、Bezier等大师于二十世纪六十年代奠定其理论基础。如今经过三十多年的发展，曲面造型现在已形成了以有理B样条曲面(Rational B-spline Surface)参数化特征设计和隐式代数曲面(Implicit Algebraic Surface)表示这两类方法为主体，以插值(Inter

目 录

实验一 基本操作及草图设计………………………………………………………… 实验二 组合体及零件设计…………………………………………………………… 实验三 装配设计……………………………………………………………………… 实验四 实验五

工程图设计…………………………………………………………………… 曲面设计………………………………………………………………………

实验1 基本操作及草图设计

一、实验目的

熟悉CATIA的基本界面及运用方式，掌握鼠标的基本操作方法。了解CATIA各模块基本功能。掌握草图设计方法。

二、实验要求

应熟练掌握所有草图命令及有关修饰，综合运用相关约束方式，绘制复杂的二维图形，为完成三维立体模型打下良好的基础。

三、实验所用仪器

台式电脑

四、实验注意事项

注意布置图形界面，进入和退出草绘的方法。

五、实验预习要求

应对所绘平面图形进行认真分析，初步制定绘图步骤，对所用的草图命令进行比较，尽量找到较为简便的方法完成平面图形。

六、实验报告要求

1、回答以下问题 1） CATIA V5R17 有哪些功能模块？它们是怎样分类的？ 2） 如何使用鼠标来移动、旋转、放大和缩小视图？ 3） 如何使用鼠

曲面造型 及参数化建模培训技术规划部CAD小组 陈杰(7161)A10899@

2009年4月

目录一、曲面造型命令 二、曲面编辑命令 三、曲面实例演示 四、参数化建模 五、参数化建模实例演示

一、曲面造型命令

曲面命令主要包括:

拉伸、旋转、扫描、混合、扫描混合、螺旋扫描 边界混合、可变剖面扫描、造型等； 其中做曲面最常用的命令是： 扫描 边界混合 可变剖面扫面 造型

一、曲面造型命令

拉伸曲面

在垂直于草绘平面的方向上，通过将草绘截面拉伸到指定深度来创建面组

一、曲面造型命令

旋转曲面可指定为“90”、“180”、“270”、“360”等、“至点/顶点”或“至平面”。

通过绕截面中草绘出的第一条中心线，将草绘截面旋转一个特定角度来创建面组。旋转角

一、曲面造型命令

扫描

通过沿指定轨迹扫描草绘截面来创建面组。可草绘轨迹，也可使用现有基准曲线。

一、曲面造型命令

混合

创建连接几个草绘截面的光滑面组。“平行”混合只能是“盲”的。也可创建“旋转”或 “一般”混合，或“从文件”混合。

一、曲面造型命令

扫描混合 通过一条轨迹曲线和轨迹曲线上的截面来生成 特征，扫描混合也可以生成实体、薄板、曲面。

一、曲面造型命令

螺旋扫描螺旋扫描指的是将一个截面(可以是封闭的,也可以不封

曲面造型 及参数化建模培训技术规划部CAD小组 陈杰(7161)A10899@

2009年4月

目录一、曲面造型命令 二、曲面编辑命令 三、曲面实例演示 四、参数化建模 五、参数化建模实例演示

一、曲面造型命令

曲面命令主要包括:

拉伸、旋转、扫描、混合、扫描混合、螺旋扫描 边界混合、可变剖面扫描、造型等； 其中做曲面最常用的命令是： 扫描 边界混合 可变剖面扫面 造型

一、曲面造型命令

拉伸曲面

在垂直于草绘平面的方向上，通过将草绘截面拉伸到指定深度来创建面组

一、曲面造型命令

旋转曲面可指定为“90”、“180”、“270”、“360”等、“至点/顶点”或“至平面”。

通过绕截面中草绘出的第一条中心线，将草绘截面旋转一个特定角度来创建面组。旋转角

一、曲面造型命令

扫描

通过沿指定轨迹扫描草绘截面来创建面组。可草绘轨迹，也可使用现有基准曲线。

一、曲面造型命令

混合

创建连接几个草绘截面的光滑面组。“平行”混合只能是“盲”的。也可创建“旋转”或 “一般”混合，或“从文件”混合。

一、曲面造型命令

扫描混合 通过一条轨迹曲线和轨迹曲线上的截面来生成 特征，扫描混合也可以生成实体、薄板、曲面。

一、曲面造型命令

螺旋扫描螺旋扫描指的是将一个截面(可以是封闭的,也可以不封

法国工程学校课件···有兴趣的同学可以看看

CP 80 - TD n°3 Modélisation surfacique

Dernière modification: le 21 septembre 2010 par Y. Arnaud

法国工程学校课件···有兴趣的同学可以看看

CP80 – TD n°3 : Modélisation surfacique Présentation

L’objectif de ce TD est de découvrir la modélisation de formes légèrement complexes sous CatiaV5. Nous exploiterons pour cela l’atelier « Generative Shape Design ».

Cet atelier est en quelque sorte l’équivalent de l’atelier « Part Design » pour la modélisation

mastercam曲面设计 §6-1 曲面创建

6.1.1直纹/举升曲面（Create ruled/Lofted Surface）

用于将两个或两个以上的截面外形以直线熔接方式产生直纹曲面，或以参数熔接方式产生平滑举升曲面。 举升：曲面相连 直纹：直线相连

6.1.2旋转曲面（Create Revolved Surfaces）

用于将选择的几何图形绕某一轴线旋转而产生曲面。 6.1.3扫掠曲面（Create Swept Surfaces）

用于将选择的一个几何截面沿着一个或几个导引线平移而产生曲面，或将选择的两个几何截面沿着一个导引线平移而产生曲面。

有3种扫掠形式。

1） 一个扫描截面与一个扫描路径； 2） 一个扫描截面与两个扫描路径；

3） 两个或多个扫描截面与一个扫描路径。 6.1.4网格曲面（Create Net Surface）

由一系列横向和纵向组成的网格状结构来产生曲面，且横向和纵向曲线在3D空间可以不相交，各曲线的端点也可以不相交。

6.15围栏曲面（也称放式曲面Create Fence Surface）

利用线段、圆弧、曲线等在曲面上产生垂直于此曲面或与曲面成一定扭曲角度的曲面。 6.1.6牵引曲面（Create D

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

NUAA南 航

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

NUAA南 航

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：

Xiang Huang2011-8-27