CATIA在活塞设计中的应用

CATIA软件机械设计实例一、概述机械设计是现代工程领域中的重要环节，而CATIA软件作为一款强大的机械设计工具，被广泛应用于各个行业。

本文将以一个机械设计实例为例，详细介绍CATIA软件的使用方法和设计流程。

二、设计需求本次设计实例的需求是设计一款汽车发动机的曲轴。

曲轴是发动机的核心部件之一，负责将活塞运动转换为旋转运动，带动发动机正常工作。

因此，曲轴的设计需要考虑到材料的选用、结构的优化以及工艺的合理安排。

三、CATIA软件的基本操作在进行具体的机械设计之前，首先需要了解CATIA软件的基本操作方法。

CATIA软件采用了图形用户界面，用户可以通过工具栏、菜单栏和鼠标等方式进行操作。

在开始设计之前，需要建立三维模型，并设置坐标系、单位和视图等参数。

四、曲轴设计流程1. 建立草图首先，在CATIA软件中选择“草图”工具，进入草图模式。

然后，根据曲轴的设计要求，在草图平面上绘制出曲轴的外轮廓。

可以使用线段、圆弧等基本几何元素来绘制。

2. 添加约束绘制完曲轴的外轮廓后，需要对草图添加约束，以确保设计满足要求。

约束可以包括长度约束、角度约束、对称约束等。

通过添加约束，可以保持设计的稳定性和一致性。

3. 三维建模在草图编辑完成后，可以退出草图模式，进入三维建模模式。

选择“拉伸”或“旋转”等工具，将草图转换为三维实体。

同时，可以对曲轴的各个部分进行修剪、镜像等操作。

4. 加工特性添加曲轴作为一个机械零件，需要考虑其加工特性。

在CATIA软件中，可以添加孔、螺纹等特性，并设置其尺寸和位置。

通过加工特性的添加，可以更好地满足曲轴的功能需求。

5. 材料选择和强度分析设计完成后，需要选择合适的材料，并进行强度分析。

CATIA软件中提供了强度分析的工具，可以根据材料的力学性能进行分析，并根据分析结果进行设计的优化和调整。

6. 渲染和展示最后，可以对设计完成的曲轴进行渲染和展示。

CATIA软件支持三维模型的渲染和实时展示，可以直观地了解设计的效果。

第三章零件设计------活塞、连杆、汽缸组件本章是设计活塞、连杆与汽缸的三维模型。

进一步熟悉绘制草图、拉伸成形、旋转成形、拉伸切除、旋转切除、钻孔、倒（圆）角等命令，同时增添混成、特征的阵列等命令。

读者在使用过程中注意将各种命令穿插应用。

领会各个命令的用法。

3.1 Loft(混成)特征混成实体特征不仅应用非常广泛，而且其生成方法也非常丰富、灵活多变。

Loft(混成)特征分为两种：Loft(混成实体)和Removed Loft (混成切除)。

它们形成的方式是一样的。

主要区别在于：Loft(混成实体)是增料特征，Removed Loft (混成切除)是减料特征。

3.1.1. Loft(混成实体)混成实体指的是利用两个或两个以上的截面（或者说是轮廓），以逐渐变形的方式生成实体。

也可以加入曲线或折线作为导引线，使用导引线可以更好的控制外形轮廓之间的过渡。

操作过程举例如下：1.在窗口中建立三个平行平面，绘制三个截面左键单击左边模型树中的xy plane平面，单击工具栏中的Plane （平面）图标，弹出对话框，提供创建平面的参数的设定。

在Plane type 一栏中选择 Offset from plane (偏移平面)；在Offset 一栏中输入20 mm ；预览生成的平面，如图3.1所示。

图3.1同样再以刚才生成的平面作为参考面，再生成一个偏移10 mm的新平面，预览生成的平面，如图3.2所示。

图3.2左键单击左边模型树中的xy plane 参考平面，再单击一下右边工具栏中的sketch（草图设计）图标，进入草图绘制模式。

单击工具栏中的Ellipse（椭圆）图标，绘制一个椭圆，圆心在原点。

左键单击工具栏中Auto Constraint (自动标注尺寸)图标，标注椭圆的尺寸，如图3.3所示。

绘制完草图之后，单击工具栏中的退出工作台图标，进入零件实体设计模式。

图3.3同样，利用草图中的圆功能在新建的平面1和平面2上分别绘制直径为6和直径为15的圆，如图3.4所示，如图3.5所示。

CATIA软件在机械设计中的应用CATIA（Computer Aided Three-dimensional Interactive Application）是一款广泛应用于机械设计领域的三维设计软件。

它具有强大的建模、分析和仿真功能，能够帮助工程师和设计师在机械设计过程中提高效率和质量。

本文将介绍CATIA软件在机械设计中的应用，并探讨其在设计过程中的优势和特点。

一. CATIA的建模功能在机械设计中，建模是一个至关重要的环节。

CATIA软件提供了丰富的建模工具，使得设计师能够快速准确地创建复杂的三维模型。

通过CATIA的零件设计功能，设计师可以根据设计需求创建各种零件，并且可以轻松地进行编辑和修改。

CATIA的装配设计功能允许设计师将多个零件组装在一起，并进行碰撞检测和运动仿真，以验证设计的合理性。

二. CATIA的分析功能在机械设计中，分析是非常重要的一环。

CATIA软件拥有强大的分析工具，可以对设计进行各种静态和动态分析。

通过CATIA的有限元分析功能，设计师可以对零件和装配进行应力和变形分析，以评估设计的可靠性和稳定性。

此外，CATIA还可以进行运动分析，帮助设计师预测装配件的运动轨迹和工作状态，以便优化设计。

三. CATIA的仿真功能CATIA软件提供了强大的仿真功能，可以模拟和验证设计在不同工况下的性能。

通过CATIA的流体力学分析功能，设计师可以对液压、气动系统进行模拟和优化，以提高系统效率和节约能源。

此外，CATIA还可以进行热分析、振动分析等，帮助设计师评估设计在不同环境条件下的稳定性和可靠性。

四. CATIA的可视化功能CATIA软件具有出色的可视化功能，可以将设计结果以高质量的图像和动画形式展现出来。

设计师可以使用CATIA的渲染功能，将设计的三维模型呈现出逼真的效果，以便更好地与客户和团队进行沟通和交流。

此外，CATIA还支持虚拟现实技术，设计师可以通过VR设备亲身体验设计的感觉，以便更好地评估和优化设计。

使用Catia进行机械设计和建模第一章：Catia软件的介绍Catia是一款领先的机械设计和建模软件，由法国达索系统公司开发。

它是一款全面的3D产品设计解决方案，能够实现从概念设计到产品制造的全过程管理。

Catia在航空航天、汽车、机械、电子等行业广泛应用，并且受到了众多工程师和设计师的青睐。

第二章：Catia的基本功能Catia提供了一系列的工具和功能，帮助用户实现机械设计和建模的要求。

其中包括但不限于以下几个方面：1. 3D实体建模：使用Catia，用户可以创建各种复杂的3D实体模型。

通过使用绘制、旋转、挤压等基本操作，用户能够按照自己的需求进行设计和建模。

2. 导入和导出CAD文件：Catia支持导入和导出多种CAD文件格式，如STEP、IGES、DWG等。

这方面的功能使得与其他CAD软件进行协作变得更加容易。

3. 装配设计：Catia提供了强大的装配设计功能，能够帮助用户实现各种装配需求。

通过创建约束关系和组件配对，用户可以轻松地进行装配设计和动态模拟。

4. 零件设计：Catia提供了丰富的零件设计功能，包括形状设计、面域建模、草图和参数化建模等。

这些功能使得用户可以根据使用环境和需求准确地设计零件。

5. 分析与验证：Catia内置了多种分析和验证功能，允许用户对设计进行静态和动态分析、碰撞检测、疲劳分析等。

这些工具有助于用户评估设计的可行性和性能。

第三章：Catia在机械设计中的应用Catia作为一款专业的机械设计和建模软件，在实际应用中被广泛使用。

它在以下几个方面有着突出的应用：1. 飞机设计：Catia被广泛应用于航空航天领域，用于飞机的设计和模拟。

通过Catia的强大功能，工程师可以实现飞机的结构设计、机翼设计、机身设计等。

2. 汽车设计：Catia在汽车行业中也有着广泛的应用。

例如，通过Catia，工程师可以进行汽车的整体设计、底盘设计、零部件设计等。

这使得汽车制造商能够更好地控制设计过程和产品质量。

3.3 活塞的创建1. 进入软件，拉伸活塞本体在桌面双击图标（CATIA），或者从[开始] →[程序]中点击CATIA软件，进入CATIA软件。

选择[开始] →[机械设计] →[part design] 命令，进入零件模块设计。

左键单击左边模型树中的xy plane 参考平面，或在窗口中央选择三平面中的xy平面。

再单击一下右边工具栏中的sketch（草图设计）图标，即进入草图绘制模式。

单击工具栏中的Circle (圆)图标，绘制一个圆，圆心在原点。

单击constraint(尺寸限制) 图标，标注出圆的直径为50，修改尺寸后如图3.1所示。

图3.1绘制完草图之后，单击工具栏中的退出工作台图标，进入零件实体设计模式。

在工具栏中单击pad(拉伸成形)图标 ,弹出对话框，提供拉伸成形参数的设定。

如图3.2所示。

图3.2在Type 一栏中选择Dimension，指定尺寸为44 mm ；在Selection一栏中选择刚才绘制的草图；点击确定。

生成的模型如图3.3所示。

图3.32.旋转切除活塞内部左键单击左边模型树中的yz plane 参考平面，或在窗口中央选择三平面中的yz平面。

再单击一下右边工具栏中的sketch（草图设计）图标，进入草图绘制模式。

单击工具栏中Axis (轴)图标，先绘制一轴线，为下一步的旋转切除作准备，再单击工具栏中 Profile (自由折线)图标，绘制草图，双击草图的终点即结束自由折线。

绘制的草图如图3.4所示。

图3.4鼠标左键单击工具栏中Corner(倒圆角)图标 ,在草图上倒圆角，双击圆角尺寸的数值，修改圆角值为R5。

双击constraint(尺寸限制) 图标，标注草图上所需尺寸。

之后在工具栏中单击 (选择)图标，进行尺寸编辑。

最后完成草图的绘制和修改。

修改尺寸后的草图如图3.5所示。

图3.5鼠标左键单击工具栏中的退出工作台图标，退出草图模式，进入零件实体设计模式。

在工具栏中单击Groove (旋转切除)图标 ,弹出对话框，提供旋转切除参数的设定。

基于CATIA的活塞有限元分析
上机步骤：
1．将活塞导入CATIA环境中
2．给活塞添加材质：单击【应用材料】按钮，单击几何体活塞，选择【Metal】下
的【Aluminium】，确定即可。

单击【带材料着色】可以查看材质情况
3．进入有限元分析模块：依次选择【开始】/【分析与模拟】/【Generative Structural
Analysis】，确定
4．施加夹紧约束：单击【Clamp】按钮，选择活塞两个孔的面（共4 Faces），确定即可
5．施加表面滑动约束：单击【Surface Slider】按钮，选择活塞的外表面（共16 Faces），确定即可
6．施加均匀压力：单击【Pressure】按钮，选择活塞的上表面（共6 Faces），压力大小选择1000N/m2，确定即可.
7．计算：
（1）.确定存放计算数据和计算结果文件的路径：单击【工具】按钮，选择【External Storage】按钮，选择你要保存文件的路径。

（2）.启动有限元计算功能：单击【Compute】按钮，选择All，确定。

等待计算，再单击【Yes】（忽略弹出的Waring）
8．查看计算结果：
（1）产生/显示自动划分的网格：单击【Deformation】按钮，
（2）应力显示：单击
（3）应力精确显示：单击
（4）模态动画显示：单击（注意先单击后，再选择）9．生成报告：单击
本次上机任务较少，希望大家自己慢慢体会。

首先进入catia的零件设计界面
进入草图设计画如下草图
跳出草图，将所画草图旋转180°，如下图
选择平面命令，偏移一个平面，offset=6如下图形成plane1
选择plane1，进入草图设计，画如下草图
跳出草图设计，选择挖空命令
Depth选3，thickness1 选择5 其他默认。

单机确定完成pocket1 如下
选择阵列命令弹出如下图所示对话框
Instance =2 spacing =5 其他默认，，object选择pocket.1完
成如图所示
选择pocket.1 在继续阵列如图
单机确定，完成如下图所示
进草图界面画如下草图
跳出草图界面选择挖空命令完成pocket2
进入另一草图界面，如图画如下草图
推出草图，选择groove如图，完成groove1 如图
进入草图设计花如下草图
退出草图选择拉伸命令
完成如下图
画图下草图
跳出草图选择挖空命令，type 选择 up to the next
画如下草图
退出草图，选择挖空命令
完成如图所示
选择平面命令，offset=85 完成plane2
选择plane2，进入草图设计
选择挖空命令type 选择up to the next 完成pocket 5
选择part body 在用镜像命令，完成如图所示
进入草图设计完成如下草图
推出草图，选择挖空命令。

，
单机确定，完成pocket.6 最后完成活塞设计如下图。

CATIA机械加工CATIA是一种专业的计算机辅助设计软件，广泛应用于机械加工领域。

它具有强大的功能和灵活的操作，能够帮助工程师们高效地进行机械设计和加工。

本文将介绍CATIA机械加工的基本知识和应用。

一、CATIA机械加工概述CATIA机械加工是指利用CATIA软件进行机械加工过程的规划和控制。

它涉及到刀具路径规划、切削力分析、工艺参数设置等内容，能够实现对机械加工过程的全面控制和管理。

CATIA机械加工能够帮助工程师们提高加工效率，减少加工误差，最大程度地保证产品质量。

二、CATIA机械加工的基本功能1. 零件建模在CATIA中，可以进行机械零件的三维建模，包括几何形状、材料属性和加工特征等信息的定义。

通过CATIA的强大功能，可以对机械零件进行精确建模，满足加工需求。

2. 刀具路径规划CATIA具有强大的刀具路径规划功能，能够根据加工零件的几何形状和加工要求，自动生成最优的刀具路径。

工程师只需要在CATIA中设置加工参数，软件就能够自动生成刀具路径，减少人工干预，提高加工效率。

3. 切削力分析CATIA可以对机械加工过程中的切削力进行分析，帮助工程师们评估切削过程中的各项参数，如切削力大小、切削负荷等。

通过切削力分析，可以优化加工参数，减少切削负荷，提高加工精度。

4. 工艺参数设置CATIA可以帮助工程师设置加工过程中的各项工艺参数，如切削速度、进给速度等。

通过CATIA的智能算法，可以自动调整工艺参数，使加工过程更加稳定和高效。

三、CATIA机械加工的应用领域CATIA机械加工广泛应用于各个机械加工领域，包括航空航天、汽车制造、模具制造等。

以下是CATIA机械加工在不同领域的应用。

1. 航空航天在航空航天领域，机械零件的几何形状复杂，对加工精度和质量要求非常高。

CATIA机械加工可以帮助工程师们进行刀具路径规划和切削力分析，保证零件的高精度加工，提高产品质量。

2. 汽车制造在汽车制造领域，CATIA机械加工可以帮助工程师们进行车身件和发动机零件的加工规划和控制。

CATIA模块介绍与应用CATIA是由法国达索系统公司开发的一种广泛应用于航空、汽车、工业机械等领域的三维设计和制造软件。

它拥有多个模块，每个模块具有独特的功能和应用领域。

本文将对CATIA的几个主要模块进行介绍，并讨论它们在工程设计中的应用。

一、Part Design模块Part Design模块是CATIA中最基础的模块之一，主要用于创建和编辑三维实体模型。

通过Part Design模块，设计人员可以使用各种建模工具绘制出符合设计要求的实体模型，并在模型上进行各种操作，例如申请倒角、孔洞等。

此外，Part Design模块还提供了参数化建模的功能，使得设计人员可以在建模过程中灵活地调整模型尺寸和形状。

在实际工程设计中，Part Design模块被广泛应用于产品设计、模具设计以及零件装配等领域。

设计人员可以利用Part Design模块创建复杂的实体模型，并通过模型之间的关系进行零件装配和分析，以确保设计的准确性和可靠性。

二、Assembly Design模块Assembly Design模块是CATIA用于装配设计和分析的模块。

它可以将由Part Design模块创建的零件组装在一起，并为零件之间的关系应用约束和连接。

借助Assembly Design模块，设计人员可以轻松构建复杂的装配结构，并对装配进行一系列的动态模拟和分析。

除了创建装配结构，Assembly Design模块还可以生成装配树和BOM（Bill of Materials）表，方便设计人员对装配过程进行管理和跟踪。

此外，它还支持装配动画和碰撞检测等功能，使得设计人员能够全面地评估装配的可行性和性能。

三、Drafting模块Drafting模块是用于制作2D制图和技术文档的CATIA模块。

通过Drafting模块，设计人员可以快速创建标准化的图纸，并生成具有详细尺寸和标注的工程图。

此外，Drafting模块还支持图纸的批量生成和自动更新，大大提高了设计文档的制作效率。

CATIA 运动分析16.1 曲轴连杆运动分析四缸发动机曲轴、连杆和活塞的运动分析是较复杂的机械运动。

曲轴做旋转运动，连杆左做平动，活塞是直线往复运动。

在用CATIA作曲轴、连杆和活塞的运动分析的步骤如下所示。

（1）设置曲轴、连杆、活塞及活塞销的运动连接。

（2）创建简易缸套机座。

（3）设置曲轴与机座、活塞与活塞缸套之间的运动连接。

（4）模拟仿真。

（5）运动分析。

16.1.1 定义曲轴、连杆、活塞及活塞销的运动连接1.新建组文件(1)点击“开始”选取“机械设计”中的“装配件设计”模块，如图16-1所示。

图16-1 进入“装配件设计”模块（2）进入装配件设计模块后，点击添加现有组件图标，再点击模型树上的Product1图标，此时会出现文件选择对话框，按住Ctrl键，分别选取“Chapter16/huo-sai-xiao.CATPart、huo-sai.CATPart 、lianganzujian.CATproduct、quzhou.CATpart”，将这些零件体载入到Product1中。

（3）此时，零件体载入后重合到一起，点击分解图标，出现分解对话框如图16-2所示。

然后点击模型树上的Product1,点击确定，此时弹出警告对话框，如图16-3所示，警告各零件的位置会发生变，点击警告对话框的按钮“是”，我们会发现各个零件分解开来。

图16-2 分解对话框图16-3 警告对话框（3）由于连杆体零件是装配体，各部分之间存在约束，点击“全部更新”按钮，我们会发现连杆体组件恢复装配后的样子。

（4）点击“约束”工具栏中的“相合约束”图标，分别选择活塞销中心线及活塞孔中心线，如图16-4所示。

然后点击“约束”工具栏中的“偏移约束”图标，选择活塞销的一个端面及活塞孔一侧的凹下去细环端面，如图16-5所示，此时出现“约束属性”对话框，如图16-6所示。

将对话框中的“偏移”一栏改为“3.75mm”，点击“确定”按钮，完成活塞销端面和活塞内凹孔细环端面之间的偏移约束关系。

CATIA软件零件设计实例在现代工业设计和制造领域中，计算机辅助设计（Computer-Aided Design, CAD）软件起到了至关重要的作用。

CATIA（Computer-Aided Three-dimensional Interactive Application）软件是一种广泛应用于航空、汽车、机械等领域的CAD软件。

本文将以一个实际的零件设计实例为例，介绍CATIA软件在零件设计过程中的应用。

I. 实例背景介绍我们选择一个汽车发动机的拉杆设计作为实例，该拉杆用于连接发动机的活塞与曲轴，起到转化活塞运动为旋转力的作用。

该拉杆设计的主要目标是提高强度和刚度，同时尽可能降低重量和振动。

II. 几何建模在CATIA软件中，我们首先需要进行几何建模。

通过选择适当的工作平面和绘图工具，我们可以绘制出拉杆的基本形状，并设置它的尺寸和几何限制。

CATIA软件提供了丰富的几何操作命令，如旋转、拉伸、镜像等，我们可以根据实际需要对拉杆进行进一步的设计和修改。

III. 材料选择拉杆的材料选择对于其性能和可靠性至关重要。

在CATIA软件中，我们可以导入材料库，根据要求选择合适的材料。

根据我们的设计要求，我们选择了一种高强度、耐磨损的合金钢作为拉杆的材料。

IV. 结构分析为了确保拉杆的强度和刚度满足设计要求，我们需要进行结构分析。

在CATIA软件中，我们可以使用有限元分析（Finite Element Analysis, FEA）模块进行结构分析。

通过对拉杆进行网格划分、加载和边界条件的设置，我们可以得到拉杆在不同工况下的受力和变形情况。

根据分析结果，我们可以进一步优化拉杆的设计，以提高其性能。

V. 运动仿真拉杆在汽车发动机中的工作条件下将承受复杂的运动和载荷。

为了确保拉杆在各种工况下都能正常运动，我们需要进行运动仿真。

在CATIA软件中，我们可以使用运动分析模块对拉杆进行运动仿真。

通过确定初始位置、运动速度和加速度等参数，我们可以得到拉杆在特定运动条件下的运动轨迹和力学特性。

基于CATIA二次开发的发动机活塞参数化设计
刘明;郝博;刘滕
【期刊名称】《成组技术与生产现代化》
【年(卷),期】2016(033)002
【摘要】介绍了CATIA二次开发技术和参数化技术.为提高产品设计效率,以发动机活塞作为研究对象、三维软件CATIA为平台、CAA为开发工具,研究了发动机活塞的参数化建模方法.简要分析发动机活塞的主要结构参数.用CAA和面向对象的程序语言来设计参数化程序,实现活塞的快速建模,使产品设计效率有很大提高.【总页数】6页(P6-10,53)
【作者】刘明;郝博;刘滕
【作者单位】沈阳理工大学机械工程学院,辽宁沈阳110159;辽宁机电职业技术学院,辽宁丹东118009;沈阳理工大学机械工程学院,辽宁沈阳110159
【正文语种】中文
【中图分类】TP39
【相关文献】
1.基于参数化设计的CATIA二次开发技术研究 [J], 孙萌萌;顾苏军
2.基于CATIA二次开发的非标准件参数化设计 [J], 刘薇娜;贾帅帅
3.基于CATIA二次开发的翼面结构参数化设计 [J], 曲楠;韩庆;钟小平
4.基于CATIA二次开发的汽车雨刮器四连杆机构参数化设计 [J], 吴栋臣
5.基于Solidworks二次开发的发动机活塞参数化设计 [J], 刘金凤; 张现广
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

CATIA机械运动分析与模拟实例假设我们要设计一个能够自动关上门的机械装置。

为了实现这个功能，我们需要进行机械运动分析与模拟，以确保机械装置能够正常运行。

首先，在CATIA中创建一个新的装配文件，并导入相关零件。

这些零件包括门、门铰链、门锁等。

然后，我们需要对这些零件进行约束和装配。

门与门铰链之间可以使用铰链约束进行连接，并添加适当的约束条件，以确保门可以在一定范围内开合。

门与门锁之间可以使用接触约束进行连接，并设置适当的接触类型和参数。

完成约束和装配后，我们可以进行机械运动分析与模拟。

在CATIA的机械运动分析模块中，可以设置相关参数和条件，以模拟真实的运动情况。

例如，我们可以设置门的初始位置和速度，然后通过求解机械系统的运动方程，计算出门在一定时间内的运动轨迹和速度变化。

同时，还可以对门的运动进行可视化显示，观察门在运动过程中的变化和效果。

在进行机械运动分析与模拟之前，我们可以先进行静态分析，以确定各个零件的受力情况和稳定性。

这样可以帮助我们优化设计，并确保装置具有足够的强度和刚度，以承受运动中的各种力和负载。

完成机械运动分析和模拟后，我们可以对结果进行评估和分析。

例如，我们可以计算门在运动过程中的最大速度和加速度，以确定装置的动态性能。

同时，还可以观察门的运动路径，以确保门与其他物体之间的安全间距。

如果发现了设计上的问题或不足，我们可以对装置进行调整和优化，然后重新进行机械运动分析和模拟，直到满足设计要求为止。

综上所述，CATIA提供了强大的机械运动分析和模拟功能，可以帮助我们设计和优化机械装置。

通过进行机械运动分析和模拟，我们可以预测和评估装置的性能和运动情况，从而提高设计的准确性和效率。

这对于提高机械装置的可靠性和性能非常重要，特别是在需要实现复杂机械运动的设计中。

摘要本文介绍了发动机连杆的工作原理、结构、材料、加工工艺、技术要求相关知识，学习CATIA V5软件各模块的具体功能，运用CATIA V5实现零件的三维建模。

通过三维建模我们可以发现，CATIA V5三维软件在零部件开发中起着非常重要的作用，大大提高了零件开发效率，从而降低开发成本。

关键词：连杆，CATIA V5，三维建模AbstractThis paper introduce the knowledge of Working principle and structure and materials and the machining technology of Engine connecting rod. Compared with other countries, we can find that we are fall behind. learned the design process of connecting rod and builded the 3D model by CATIA V5 software. We can realize CATIA V5 played a very important role in parts design, greatly improve the efficiency of parts design, and reduce the design costs.Keywords：Connecting rod, CATIA V5, 3d modeling目录摘要 (I)Abstract (II)1. 绪论 (1)1.1 课题来源及内容简介 (1)1.2 国内外对CATIA V5的使用 (1)1.3 课题研究的意义 (2)2.发动机连杆相关知识介绍 (3)2.1 连杆发动机的概念及工作原理 (3)2.2连杆构造 (3)2.2.1 连杆的组成 (3)2.2.2 连杆小头的结构 (3)2.2.3 连杆杆身 (4)2.2.4 连杆大头 (4)2.2.5 连杆螺栓 (5)2.3 连杆的工作条件 (5)2.4 发动机连杆的材料的选择 (6)2.5 发动机连杆的加工工艺 (7)2.6 连杆的主要技术要求 (8)2.6.1大、小头孔的尺寸精度、形状精度 (8)2.6.2 大、小头孔轴心线在两个互相垂直方向的平行度 (8)2.6.3大、小头孔中心距 (8)2.6.4 连杆大头孔两端面对大头孔中心线的垂直度 (8)2.6.5大、小头孔两端面的技术要求 (8)2.6.6螺栓孔的技术要求 (8)2.6.7有关结合面的技术要求 (9)3.基于CATIA V5的连杆三维建模方法分析 (10)3.1 CATIA中实现实体造型有两种模式： (10)3.2 连杆建模过程分析 (10)3.2.1 拉伸特征的建立 (10)3.2.2 双向拔模特征建立 (13)3.2.3 参考点、参考直线、参考平面的建立 (14)3.2.4 挖槽特征的建立 (15)3.2.5 建立螺栓孔 (17)3.2.6 应用挖槽功能切割小端并作对称 (18)3.2.7 建立参考平面、拉伸凸台并创建螺纹孔 (19)3.2.8 草图特征练习 (21)3.2.9 建立倒圆角特征 (21)3.2.10 基本曲面特征 (22)3.3 制作连杆二维工程图 (23)3.4 CATIA V5简单视频的制作 (25)4. 总结与展望 (27)4.2 本文总结 (27)4.2 工作展望 (27)致谢 (29)参考文献 (30)1. 绪论1.1 课题来源及内容简介本次毕业设计课题《康明斯发动机连杆三维建模方法研究》来源于汽车工程系。

CATIA装配设计案例解读CATIA（Computer Aided Three-Dimensional Interactive Application）是一种专业的三维建模软件，广泛应用于工程设计领域。

在本文中，我们将解读一个CATIA的装配设计案例，以便更好地理解CATIA在实际工程项目中的应用。

1. 案例背景本案例涉及一款汽车发动机的装配设计。

我们的目标是通过使用CATIA软件，完成对该发动机的三维装配设计。

发动机包括多个零部件，如曲轴、活塞、气缸盖等。

我们将逐步展示整个装配过程，并深入分析一些关键问题。

2. 零部件的导入与准备首先，我们需要导入并准备所需的零部件文件。

通过CATIA的文件导入功能，我们可以将各个零部件的CAD文件导入到当前的装配设计中。

导入后，我们还需要对每个零部件进行准确的位置和尺寸调整，确保它们能够正确地拼接在一起。

3. 装配关系的建立在进行实际装配之前，我们需要建立零部件之间的装配关系。

这可以通过在CATIA中使用装配约束来实现。

例如，我们可以使用平行、垂直、共线等约束来确保零部件之间的正确对齐和定位。

此外，还可以使用螺纹连接、滑动连接等特殊约束来模拟实际装配过程中的特殊情况。

4. 碰撞检测与变动分析在进行装配设计时，我们还需要进行碰撞检测和变动分析，以确保各个零部件之间不会发生干涉和冲突。

CATIA提供了强大的碰撞检测功能，可以自动检测并标记出潜在的碰撞点。

我们还可以通过在装配过程中进行动态分析，观察各个零部件之间的相对运动情况，以解决任何可能的问题。

5. 装配结果的评估与优化完成装配后，我们需要对装配结果进行评估与优化。

CATIA可以提供各种评估工具，例如重心分析、应力分析等，以确定装配结构的合理性和可靠性。

如果发现问题，我们可以通过调整零部件的位置、尺寸或者重新设计某些部件来进行优化。

6. 输出与文档化最后，我们需要将装配设计结果输出并进行文档化。

CATIA可以生成各种格式的图纸和报告，以方便与其他团队成员共享和交流。

3.3 活塞的创建1. 进入软件，拉伸活塞本体在桌面双击图标（CATIA），或者从[开始] →[程序]中点击CATIA软件，进入CATIA软件。

选择[开始] →[机械设计] →[part design] 命令，进入零件模块设计。

左键单击左边模型树中的xy plane 参考平面，或在窗口中央选择三平面中的xy平面。

再单击一下右边工具栏中的sketch（草图设计）图标，即进入草图绘制模式。

单击工具栏中的Circle (圆)图标，绘制一个圆，圆心在原点。

单击constraint(尺寸限制) 图标，标注出圆的直径为50，修改尺寸后如图3.1所示。

图3.1绘制完草图之后，单击工具栏中的退出工作台图标，进入零件实体设计模式。

在工具栏中单击pad(拉伸成形)图标,弹出对话框，提供拉伸成形参数的设定。

如图3.2所示。

图3.2在Type 一栏中选择Dimension，指定尺寸为44 mm ；在Selection一栏中选择刚才绘制的草图；点击确定。

生成的模型如图3.3所示。

图3.32.旋转切除活塞内部左键单击左边模型树中的yz plane 参考平面，或在窗口中央选择三平面中的yz平面。

再单击一下右边工具栏中的sketch（草图设计）图标，进入草图绘制模式。

单击工具栏中Axis (轴)图标，先绘制一轴线，为下一步的旋转切除作准备，再单击工具栏中Profile (自由折线)图标，绘制草图，双击草图的终点即结束自由折线。

绘制的草图如图3.4所示。

图3.4鼠标左键单击工具栏中Corner(倒圆角)图标,在草图上倒圆角，双击圆角尺寸的数值，修改圆角值为R5。

双击constraint(尺寸限制) 图标，标注草图上所需尺寸。

之后在工具栏中单击(选择)图标，进行尺寸编辑。

最后完成草图的绘制和修改。

修改尺寸后的草图如图3.5所示。

图3.5鼠标左键单击工具栏中的退出工作台图标，退出草图模式，进入零件实体设计模式。

在工具栏中单击Groove (旋转切除)图标,弹出对话框，提供旋转切除参数的设定。