CATIA V5 曲面造型第1章

第1章CATIA V5 R18基本操作知识要点用户界面介绍基本操作常用工具介绍训练实例CATIA软件是由法国达索公司开发的CAD/CAM/CAE集成化应用软件系统，在世界CAD/CAM/CAE领域中处于领先地位。

CATIA起源于航空工业，如今却应用到各行各业中，包括汽车制造、造船工业、机械制造、电子电器等行业，它的集成化解决方案基本覆盖了所有的产品设计与制造领域，能够较好地满足工业领域中各类设计需求。

本章主要以CATIA V5 R18 软件为操作平台，着重介绍CATIA 工作环境基本操作方法、环境参数的相关设置以及软件操作系统的配置要求等内容。

对初学CATIA的读者来说，这是入门前必须掌握的基本内容之一。

1.1 用户界面介绍选择“开始”→“MechanicalDesign（机械设计）”→“零件设计”命令，弹出“新零件”对话框，输入零件名称，如图1-1所示。

单击“确定”按钮，进入【零件设计】工作界面，这是CATIA软件设计三维造型的一个重要的设计工作平台。

图1-1 零件设计菜单【零件设计】主界面包括标题栏、菜单栏、工具栏、绘图区、罗盘、模型树等部分，如图1-2所示。

图1-2 【零件设计】主界面绘图区标题栏菜单栏模型树罗盘工具栏工具栏坐标平面命令提示栏命令行1.2 基 本 操 作1.2.1 文件的基本操作1．新建文件CA TIA 文件的类型很多，如零件、曲面和组件等，若要创建一个CA TIA 零件，则必须知道设计零件的类型。

新建文件的快捷键为Ctrl+N 。

选择“开始”→“MechanicalDesign （机械设计）”命令，展开其子菜单，如图1-3所示。

子菜单中包含了很多模块，其中常用的模块包括【零件设计】、【Assembly Design （装配）】、【草图编辑器】和【线框和曲面设计】等，这些子模块的主要作用如图1-3所示。

图1-3 系统菜单（一）另外，还要重点介绍的是【创成式外形设计】模块。

选择“开始”→“Shape （外形）”→“创成式外形设计”命令，如图1-4所示。

CATIA V5曲面教程
作者：无维网无嗔
此题的G1解法其实稍加分析,只需运用扫描加倒圆角即可完成全过程.
因为形状比较规则,且有二条导轨线及二个截面圆组成,对于这样的形状优先采用二轨扫描而不是Loft指令。

为了保证二端截面圆严格过二导轨线的端点，这里我们作了一条通过二截面圆所依附平面的脊线。

利用求得脊线及二条轨线扫出曲面，轮廓已知小圆。

扫出一个曲面。

接下来我们分析侧面过渡面的构建思路，通过草图或测量得知侧面线由二段相切的圆弧组合而成，并测得半径值。

R等于21.91一端点与侧面圆相合，这里采用单轨扫描得到一个曲面，相信这个不是难点，还是比较容易理解。

扫出上二步的曲面后，余下就是作出一个半径17.798一个过渡面，利用草图工具作一条过侧面二段圆弧切点的直线并拉升一个曲面，分割上一步的扫出曲面。

这样的图出来后我们就可以想到用面面倒圆角指令（通过上一步分割面的边界）完成过渡，这样既可以保证通过二段圆弧中R等于17.798的弧线，又可以通过过曲线的方法得到一个渐变的过渡面。

通过对称缝合加厚等指令的操作得到结果
单轨扫出的面,可以用图示的方法作出一个回转面与拉升面倒圆角(R=21.91)得到.
其它作法就一样了.如果理解不了,可以用二维的方法来思考二段圆弧相切原始线可能是由二段直线加一个已知点已知半径倒圆角生成.
该方法我已录好视频稍后待网速快捷时上传.(其实传与不传无关紧要,关键是你能理解该解法的思路就行了)。

CATIA V5 曲面观念解析CATIA V5 曲面观念解析1.CATIA 的曲面是以"特徵"的方式来管理.2.每个建构曲面的功能即是一个特徵而每个特徵可包含数个曲面，即每一特徵可代表二片以上的连接曲面或二条以上的连接曲线。

3.每个指令是以"特徵"来运作而不是以曲面数来运作。

4.每个特徵即是建构的顺序，这点有点类似实体，但不像实体那么强制，在实体中特徵是有强制的顺序问题，在曲面中却没有此项限制使用上比较灵活，但可以在最后依父子关系来排列5.以"未封闭本体"来管理"特徵"曲面曲线，可取代图层的观念,即可事先定义未封闭本体中的曲面、曲面边界、曲线、点的颜色、线型、线宽、点型式、透明度的属性。

6.未封闭本体的管理功能(於任何一未封闭本体上按右键於关联功能表中选取"未封闭本体.?? 物件" 即有下述的功能)1.编辑参数︰即可找出该"未封闭本体"的来源，只要更换来源的元件(线架构或曲面)即会自动更新其下的结果,这有点像把整个未封闭本体看做是一个特徵(功能)的意味。

(需注意方向性的指定)2.可作动或抑制整个未封闭本体(有点类似实体中抑制特徵的味道)。

3.更改本体︰更改未封闭本体於结构树中的位置，此目的为管理的结构性使结构树的结构性更强。

4.自动排序︰自动依父子关系的顺序排列其下的特徵5.重新排序下层关联︰手动排列其下的特徵的顺序。

6.建立群组︰定义於此未封闭本体中要显示的特徵，隐藏中间的过度特徵以减少结构树的长度并方便日后修改查看。

7.编辑群组︰重新定义该未封闭本体所要显示的特徵。

8.显示分件︰显示该未封闭本体下的所有特徵，即将以下的特徵切换为显示的状态。

9.隐藏分件︰隐藏该未封闭本体下的所有特徵，即将以下的特徵切换为隐藏的状态。

10.重设内容︰将该未封闭本体的图形性质设定为预设值。

CATIA一些技巧CATIA是由法国Dassault公司开发的集CAD/CAM/CAE于一体的优秀三维设计系统，在机械、电子、航空、航天和汽车等行业获得了广泛应用。

鸟人系列之catia曲面变形基础教程(catia v5r17)【概述】：高级曲面中的形状变化功能呢是曲面优化设计中一个很重要的工具，本教程鸟人用简单的例子为您讲解如何使用好这个命令。

高级曲面中的形状变化功能呢是曲面优化设计中一个很重要的工具此次教程是希望能够带领大家熟悉下这个很好用的命令。

先看一个简单的例子这个大家可以自己做一个简单的模型现在我们启动变形指令因为侧面2个直线我们希望位置不变就属于固定型曲线选择时候参考和目标就可以选择同一个曲线，同理选择对面的曲线现在这个呢就是一个我们希望的将直线作为参考。

变形成拉伸曲面的边缘，并能和拉伸面做相切约束，故我们如此选择。

另一面也是如此完成如下图的样子==更多精彩，源自无维网（）完成如下图的样子。

但总感觉中间太凹。

我要想中间平的怎么办呢？？？如此加一组曲线做参考和目标就可以得到这个效果。

现在我们来看看限制元素的作用，如下图示意，我们现在呢还是利用原模型做变形但是只做一个3条边的变形，因此选择上我们先选择2条需要固定的边缘，参照和目标是同一条直线，再选择需要变形的直线参考和曲线目的并设置连续状态，接着切换到限制元素这个工具中选择绿色的交叉曲线做限制。

并设置变形面和未变形面之间的连续状态现在我们呢再做一个简单的对比练习先做下面这个形状的模型这个变形后的分析是相当漂亮大家看见没有，这个变形呢4条固定曲线就是上面的图形中看见的4条桥接曲线。

还有2条骨架曲线就是那2组绿色曲线，以及4条约束的边界就是半圆那里的4组曲线一共是10组曲线这个呢是利用优化曲面中另一个功能连接管桶做的连接做的效果而这个呢就是万能膏药FILL做的效果由此可见用变形做的效果更加完美好看曲面变形不一定需要利用曲面的边缘做参考也不一定是需要选择多条曲线将曲面闭和，我们可以选择一组点或者一组其他的曲线在曲面优化设计中我们还不能忘记另一个功能叫包裹曲线此功能和曲面变形有相似之处，但这个功能呢更趋向于扫描形式可以设置脊线也可以将原先的曲面头尾曲率保持原先的状态而这个图呢就是曲面变形做的，头尾在无任何辅助约束曲面的状态下呢曲面更加自由圆滑下图呢是包裹曲线头尾自由状态的情况，但看上去还是曲面变形的外型更加自然因此2个功能的取舍上还需要用的人在分析的前提下做抉择，切勿混淆我想大家还记得我前几天出的哪个元旦尾翼的教程如下图，其实选择曲面变形的基础面是个很关键的，我是这么做的，由于原先的曲面中间的曲率过度不急，曲面圆滑因此变形出来的面也很漂亮在看这个。

1.3.4 高级曲面设计1.自由造型（外形修正配合与分析、控制点编辑、外插造型、网状曲面、影像映射、自定义观察方式等）2.自由曲面造型应用实例讲解3.曲面优化、曲面间隙、拔模凹面、高级曲面变形等分析工具(曲面连续性检查、拔模、曲率梳状图、距离分析截面分析反射线环境贴图分析等)1.4 自由曲线曲面的基本原理1.4.1 前言曲面造型是三维造型中的高级技术，也是逆向造型（三坐标点测绘）的基础。

作为一个高水平的三维造型工程师，有必要了解一些自由曲线和曲面的基本常识，主要是因为：（1）可以帮助了解CAD/CAM软件中曲面造型功能选项的意义，以便正确选择使用；（2）可以帮助处理在曲面造型中遇到的一些问题。

由于自由曲线和自由曲面涉及的较强的几何知识背景，因此一般造型人员往往无法了解其内在的原理，在使用软件中的曲（线）面造型功能时常常是知其然不知其所以然。

从而难以有效提高技术水平。

针对这一问题，本文以直观形象的方式向读者介绍自由曲线（面）的基本原理，并在此基础上对CAD/CAM软件中若干曲面造型功能的使用作一简单说明，使读者初步体会到背景知识对造型技术的促进作用。

1.4.2 曲线（面）的参数化表达一般情况下，我们表达曲线(面)的方式有以下三种：1.显式表达曲线的显式表达为y=f(x)，其中x坐标为自变量，y坐标是x坐标的函数。

曲面的显式表达为z=f(x,y)。

在显式表达中，各个坐标之间的关系非常直观明了。

如在曲线表达中，只要确定了自变量x，则y的值可立即得到。

如图1所示的直线和正弦曲线的表达式就是显式的。

图12.隐式表达曲线的隐式表达为f(x,y)=0，曲面的隐式表达为f(x,y,z)=0。

显然，这里各个坐标之间的关系并不十分直观。

如在曲线的隐式表达中确定其中一个坐标（如x）的值并不一定能轻易地得到另外一个（如y）的值。

图2所示的圆和椭圆曲线的表达式就是隐式的。

3.参数化表达曲线的参数表达为x=f(t);y=g(t)。

本章提要第1章CATIA V5导入CATIA V5作为一种当前流行的高端三维CAD软件，随着计算机辅助设计──CAD（Computer Aided Design）技术的飞速发展和普及，越来越受到我国工程技术人员的青睐。

本章介绍的是CATIA V5一些基本功能和设置，主要容包括：CATIA V5功能简介。

创建用户文件夹。

CATIA V5软件的启动。

CATIA V5工作界面简介。

CATIA V5工作界面的定制。

CATIA V5的环境设置。

1.1 CATIA V5功能简介CATIA（Computer Aided Tri-Dimensional Interface Application）是法国Dassault System 公司（达索公司）开发的CAD/CAE/CAM一体化软件。

CATIA诞生于20世纪70年代，从1982年到1993年相继发布了V1版本、V2版本、V3版本及V4版本，现在应用最广的CATIA 软件分为V4和V5两个版本，V4版本应用于UNIX系统，V5版本可用于UNIX系统和Windows系统。

为了扩大软件的用户群并使软件能够易学易用，Dassauh System公司于1994年开始重新开发全新的CATIA V5版本，新的V5版本界面更加友好，功能也日趋强大，并且开创了CAD/CAE/CAM软件的一种全新风貌。

围绕数字化产品和电子商务集成概念进行系统结构设计的CATIA V5版本，可为数字化企业建立一个针对产品整个开发过程的工作环境。

在这个环境中，可以对产品开发过程的各个方面进行仿真，并能够实现工程人员和非工程人员之间的电子通信。

产品整个开发过程包括概念设计、详细设计、工程分析、成品定义和制造乃至成品在整个生命周期中（PLM）的使用和维护。

在CATIA V5 R17中共有13个模组，分别是基础结构、机械设计、形状、分析与模拟、AEC工厂、加工、数字模型、设备与系统、制造的数字处理、加工模拟、人机工程学设计与分析、智件和ENOVIA V5 VPM （如图 1.1.1所示），各个模组里又有一个到几十个不同的工作台。