四、CATIA 软件mbd构型技术及应用技巧四

CATIA软件MBD构型技术及应用技巧彭雨CATIAV5曲面构型设计MBD.基于曲线的曲面特征选择菜单【Start】【Shape】【GeneralShapeDesign】，进入外形设计模块；或者择择菜单【Start】【MechanicalDesignShape】【WireframeandSurface】，进入线框和曲面模块；也可以从Workbench中选择WireframeandSurface或GeneralShapeDesign图标，进入线框和曲面或外形设计模块。两模块产生的文件后缀是“.CATPart”。生成线框元素的工具生成点该图标的功能是生成点。可以通过输入点的坐标、在曲线、平面或曲面上取点、获取圆心点、与曲线相切的点以及两点之间据距比例系数等方式生成点。单击该图标，弹定义点的对话框。通过Pointtype下拉列表可以选择生成点的方法。图7-3生成点的对话框1.通过坐标确定点选择对话框Pointtype域的Coordinates项，分别在对话框的X、Y、Z域输入相对于参考点（ReferencePoint）的X、Y、Z坐标值，单击OK按钮，即可得到该点。参考点可以是坐标原点或已有对象的点，默认的参考点是坐标原点。图7-4通过坐标确定点的对话2.在曲线上取点选择对话框Pointtype域的Oncurve项该对话框各项的含义如下：图7-5在曲线上取点的对话框（1）Curve：单击该域，选择曲线。（2）Distanceoncurve：若该按钮为开，根据距离确定点。（3）Ratioofcurvelength若该按钮为开，根据长度比例系数确定点。（4）Length/Ratio：若根据距离方式取点，该项为长度，若据距长度比例系数取点，该项为系数。（5）Geodesic：若该按钮为开，距离为曲线距离（弧长）。（6）Euclidean：若该按钮为开，距离为直线距离。（7）Nearestextremity：单击该按钮，距离参考点最近的那个端点为生成的点。（8）Middlepoint：单击该按钮，曲线的中点为生成的点。（9）ReferencePoint：单击该域，输入距离的参考点，默认的参考点是曲线的端点。（10）ReverseDirection：单击该按钮，另一个端点为参考点（11）RepeatobjectafterOK：若该按钮为开，可以在此命令结束后多次重复生成点的命令。重复的次数在弹出的对话框中输入，参数作相应调整。例如在Length域输入30，单击Apply按钮，结果见图7-5。直线选择Linetype域的Point-Point项，对话框改变为下图。分别在对话框的Point1、Point2、Support、Start、End域输入两点、一个支撑平面或曲面、两个外延距离值，单击OK按钮，即可得到一个线段。支撑面可以不选，默认的支撑面是经过起始点的平面。图7-16通过两个点生成直线对话框中各项的含义如下：（1）Point1：输入直线的起点。（2）Point2：输入直线的终点。（3）Support：输入支撑面（曲面或平面），生成的线是起始点连线在支撑面上的投影，如果支撑面是平面，投影为直线，如果支撑面是曲面，投影线可能是曲线。（4）Start：输入起点的外延长值(从Point1点开始)。（5）End：输入终点的外延长值(从Point2点开始)。（6）Mirroredextent：单击此按钮，则Start输入域变成灰色，其值等于End域值。2．通过一个点、方向以及起始界限生成直线选择图7-15所示对话框Linetype域的Point-Direction项，对话框改变为图7-17的形式。分别在对话框的Point、Direction、Support、Start、End域输入起始点、一个方向、一个支撑平面或曲面、两个外延距离值，单击OK按钮，即可得到一个线段。支撑面可以不选，默认的支撑面是经过起始点的平面。对话框中各项的含义如下：（1）Point：输入直线的起点。（2）Direction：输入直线的方向，可以选择直线或平面。（3）ReverseDirection：单击此按钮，线段改变为相反的方向。其余各项的含义同前。图7-17通过一个点、方向以及起始界限生成直线3．生成与给定曲线的切线成一定角度的直线或曲线的法线选择所示对话框Linetype域的Angle/Normaltocurve项，分别在对话框的Curve、Support、Point、Angle、Start、End域输入一条参考曲线、一个支撑平面或曲面、起始点、一个角度值、两个外延距离值，单击OK按钮即可。如果参考曲线在支撑面上，起始点在参考曲线上，则生成的直线是和参考曲线在起始点的切线成给定角度的直线，并且处于支撑面在起始点处的切平面上。对话框中各项的含义如下：（1）Curve：输入一条曲线。（2）Angle：输入一个角度值。（3）Geometryonsupport：单击此按钮，则生成的是空间直线在支撑面上的投影。（4）NormaltoCurve：单击此按钮，则生成的线是曲线的法线，即Angle值为90度。（5）RepeatobjectafterOK：单击此按钮，则应用上面的输入参数（除角度Angle外）再生成多条直线，数目由弹出的对话框输入，Angle值分别等于第一个输入角度值乘以倍数。其余各项的含义同前。图7-18生成与给定曲线的切线成一定角度的直线或曲线的法线4．生成曲线上一点与曲线相切的直线、曲线外一点与曲线相切的直线或作两曲线的公切线。选择对话框Linetype域的Tangenttocurve项，对话框各项的含义如下：（1）Element2域：选择一个对象，对象可以是点或曲线。①选择一个点生成曲线上过该点的切线，或过曲线外的一点与曲线相切的直线。②选择另一个参考曲线生成两曲线的公切线。（2）Type：切线的类型，有两种选择：①Mono-Tangent：确定了直线方向为曲线的一个切线方向。②BiTangent：经过此点作曲线的切线，必须指定Support支撑面。如图7-20所示。Element2：输入起始点，若它在上面选择的曲线上，则生成曲线在此点的切线。（3）Nextsolution：在生成的两条切线中选择一条切线。其余各项的含义同前。图7-19生成曲线上一点与曲线相切的直线图7-20生成曲线外一点与曲线相切的直线图7-21生成两曲线的公切线5．生成曲面某点的法线选择对话框Linetype域的Normaltosurface项，对话框各项的含义同前。分别在对话框的Surface、Point、Start、End域输入一个曲面、起始点、两个外延距离值，单击OK按钮，即可得到一个线段。图7-22生成曲面某点的法线生成平面该功能是生成平面。可以通过偏移平面、过点平行平面、和平面成一定角度、经过三点、通过两条直线、通过点和直线、通过平面曲线、曲线的法平面、曲面的切平面、线性方程以及最小二乘等方式生成平面。单击该图标，弹出对话框。通过Planetype下拉列表可以选择生成点的方法。图7-24生成平面对话框1．生成与给定平面一定距离的平面选择对话框Planetype域的Offsetfromplane项，对话框各项的含义如下：（1）Reference：输入一个参考平面。（2）Offset：与参考平面的偏移距离。其余各项的含义同前。在对话框的Reference、Offset域输入一个参考平面和偏移距离值，单击OK按钮，即可得到一个平面。图7-25生成与给定平面一定距离的平面2．生成过一个点与给定平面的平行平面选择对话框Planetype域的Parallelthroughpoint项，分别在对话框的Reference、Point域输入一个参考平面和一个点，单击OK按钮，即可得到一个平面，经过输入点并且平行于输入参考平面。图7-26生成过一个点与给定平面的平行平面3．生成过一条直线与给定平面成一定角度的平面选择对话框Planetype域的Angle/Normaltoplane项，对话框各项的含义如下：（1）Normaltoplane：单击此按钮，平面和参考平面垂直。（2）Rotationaxis：输入一个旋转轴线（轴线必须在参考平面上）。（3）Angle：输入一个旋转角。其余各项的含义同前。分别相应域输入旋转轴线、参考平面和一个角度值，单击OK按钮，即可得到一个平平面。图7-274．通过不在同一直线的三点生成平面选择对话框Planetype域的Throughthreepoints项，分别在对话框的Point1、Point2、Point3域输入三个点，单击OK按钮，即可得到过这三个点的平面。图7-28通过不在同一直线的三点生成平面5．过两条直线生成平面选择对话框Planetype域的Throughtwolines项，分别在对话框的Line1、Line2域输入两条直线，单击OK按钮，即可得到一个平面，经过上述两条直线。图7-29过两条直线生成平面6．生成一条曲线某点的法面选择对话框Planetype域的Normaltocurve项，分别在对话框的Curve、Point域输入一条曲线和一个点，单击OK按钮，即可得到一个平面，经过上述输入点，并且垂直于曲线在此点的切线。图7-32生成一条曲线某点的法面7．生成曲面在某点的切面选择对话框Planetype域的Tangenttosurface项，分别在对话框的Surface、Point域输入一个曲面和一个点，单击OK按钮，即可得到一个平面，经过输入的点，并与曲面在此点相切。图7-33生成曲面在某点的切面8．通过平面方程Ax+By+Cz=D确定平面选择对话框Planetype域的Equation项，分别在对话框的A、B、C、D域输入四个参数，单击OK按钮，即可得到一个平面，是由方程Ax+By+Cz=D确定的平面。通过方程Ax+By+Cz=D确定平面对话框中以下两项的含义如下：（1）Normaltocompass：单击此按钮，生成z=20的平面。（2）Paralleltoscreen：单击此按钮，生成的平面和屏幕平行的平面。投影该功能是生成一个元素（点、直线或曲线的集合）在另一个元素（曲线、平面或曲面）上的投影。一般分为以下两种情况：（1）一个点投影到直线、曲线或曲面上。（2）点和线框混合元素投影到平面或曲面上。单击该图标，出现所示投影定义对话框。对话框各项的含义如下：图7-37投影线定义对话框（1）Projectiontype：投影方向，可以选择AlongDirection(沿指定方向)和Normal(沿基础面中心的法线方向)两种类型。（2）Projected：输入被投影元素。（3）Support：输入作为投影面的基础元素。（4）Nearestsolution：若此按钮为打开状态，当投影结果为不连续的多元素时，会弹出对话框，询问是否选择其中之一。相交线该功能是生成两个元素之间的相交部分。例如两条相交直线生成一个交点，两个相交平面(曲面)生成一条直线(曲线)等。相交元素大致包括：①线框元素之间；②曲面之间；③线框元素和一个曲面之间；④曲面和拉伸实体之间四种情况。单击该图标，出现对话框。对话框各项的含义如下：（1）Element1:参与相交的元素1。（2）Element2:参与相交的元素2。（3）CurvesIntersectionsWithCommonAreaResult：当被选的是两线框元素并且有重合线时，生成的结果即重合部分是曲线（Curve还是点（Points）。（4）Surface-PartIntersection：当被选的是曲面和实体，生成的结果是轮廓线（Contour）还是曲面（Surface）。图7-40相交对话框平行曲线该功能是在基础面上生成一条或多条与给定曲线平行（等距离）的曲线。单击该图标，弹出对话框。对话框各项的含义如下：（1）Parallelmode：选择距离的类型，有Euclidean（直线距离）和Geodesic（沿基础曲面的最短距离）两种类型。前者既可以是常数，也可以是函数，后者只能是常数。（2）P