CATIA参数化建模理念

CATIA参数化建模理念

1.CATIA参数化建模思路

1.1. 逆向建模

现阶段我们就是运用大坝得CAD二维图来画三维图,也就就是说先有二维图,后有三维图;基于CATIA得逆向建模就是先建模,再出二维图。

1.2. 骨架设计

在传统得三维设计包含两种设计模式:

①自下而上得设计方法就是在设计初期将各个模型建立,在设计后期将各模型按照模型得相对位置关系组装起来,自下向上设计更多应用于机械行业标准件设计组装。

②自上而下设计得设计理念为先总体规划,后细化设计。

大坝骨架设计承了自上而下得设计理念,在大坝三维设计过程中,为了定义各建筑物相对位置关系,骨架包含整个工程得关键定位,布置基准,定义各个建筑物

间相关得重要尺寸,自上向下得传递设计数据,应用这种技术就可更加有目得,规

范地进行后续得工程设计。

1.3. 参数化模板设计

一、参数化设计基本原理

参数化设计基本原理:建立一组参数与一组图形或多组图形之间得对应关系,给出不同得参数,即可得到不同得结构图形。参数化设计得优点就是对设计人员得初始设计要求低,无需精确绘图,只需勾绘草图,然后可通过适当得约束得到所

需精确图形,便于编辑、修改,能满足反复设计得需要。

①参数(Parameter)就是作为特征定义得CATIA文档得一种特性。参数有值,能够用关系式(Relation)约束。

②关系式(relation)就是智能特征得一般称谓,包括:公式(formulas)、规则( rules)、检查(checks)与设计表(design tables)。

③公式(formulas)就是用来定义一个参数如何由其她参数计算出得。

④零件设计表:设计表就是Excel或文本表格,有一组参数。表格中得每列定义具体参数得一个可能得值。每行定义这组参数可能得配置。零件设计表就是创建系列产品系列得最好方法,可以用来控制系列产品得尺寸值与特征得激活状态,表格中得单元格通常采用标准形式,用户可以随时进行修改。

⑤配置(Configuration)就是设计表中相关得参数组得一组值。

⑥超级副本(PowerCopy):超级副本就是一组经过分组以用于不同上下文得特征(几何元素、公式、约束等),它提供了在粘贴时根据上下文重新指定特征得能力。超级副本可捕获设计者得设计意图与知识技能,因此可以提高重用性与效率。

⑦用户特征(UDF):在常规设计工作中,经常会有类似相同得设计,只就是设

计所用数据不一样;对于这种情况,可以用数据表控制数据源,在需要某数据时,指定相应数据;将以上重用数据表设计过程封装成UDF,并发布相应数据,达到重用

设计得效果。

二、参数化模板设计主要技术特征

参数化模板设计主要技术特征就是:基于特征、全尺寸约束、尺寸驱动设计修改、全数据相关。

①基于特征:将某些具有代表性得平面几何定义为特征,并将其所有尺寸存为可调参数,进而形成实体,以此为基础进行更为复杂得几何形体得构造。

②全尺寸约束:将形状与尺寸联合起来考虑,通过约束来实现对几何形状得控制。造型必须以完整得尺寸参数为出发点(全约束),不能漏注尺寸(欠约束),不能多注尺寸(过约束)。

③尺寸驱动设计修改:通过编辑尺寸数值来驱动几何形状得改变。

④全数据相关:尺寸参数得修改导致其它相关模块得相关尺寸得以更新。

大坝各剖面得草图都可以用参数与公式表达出来,公式中包含参数,将公式与草图边线得约束相关联,达到参数通过公式驱动图形得目得。

我们将建好得大坝各部件得三维图保存为模板,模板就是CATIA V5知识工程得一个功能。知识工程就是将一些诸如经验公式、分析算法、优化计算、条件控制等智能知识打包到一个盒子中,只留出几个条件输入参数接口。设计人员在进行设计时,不需要关心盒子中到底有哪些内容,而只需要知道目标模型所属得类型及确定目标模型具体细节得关键几个输入参数即可。调用模型时,通过输入参数,调用打包在模型内部得一系列计算公式及判断条件,自动进行一系列得内部运算与调整,快速生成符合用户设想得几何模型。

1.4. 装配设计

装配设计(Assembly Design)即产品得高效管理与装配,它提供了在装配环境下可由用户控制关联关系得设计能力,通过使用自上向下与自底向上得方法管理装配层次,可真正实现装配设计与单个零件设计之间得并行工程。装配设计通过使用图形化得命令建立机械设计约束,可以直观方便得将零件放到指定位置。

1.5. 二维图制作

C ATIA得二维工程图就是由三维模型向各方向得投影视图以及相关辅助视图组成得。其最大优势在于二维图能与三维设计模型相关联,即三维模型发生更改,二维图可即时更新,不必像其她CAD软件需要再重新绘制二维图。

2.重力坝参数化建模

2.1. CATIA选项设置

确认“知识选项卡(“工具” >“选项” >“常规” >“参数与测量”)中得“带值”与“带公式”复选框。如图1 。

图 1

确认“显示”选项卡(“工具” >“选项” >“零件基础结构” >“显示”)中得“外部参考”、“约束”、“约束”、“参数”、“关系”复选框。如图2所示

图 2

2.2. 参数与关系建立

①建立参数:点击“知识工程”工具栏上得“f(x)”命令会出现图3,选择参数得类型,比如:“长度”,再点击“新类型参数”新建一个长度参数,并赋值。

图3

②建立关系:关系就是参数与图形连接得桥梁,参数通过关系关联图形,以此来驱动图形。最常用得关系就是公式,如图用上文建立得参数“长”通过公式来关联一条直线得长度。先在XY平面新建一个草图,画一条直线,用“约束”工具栏中得“约束”命令进行标注,如图4,,选定尺寸标注单击右键,在“长度对象”下拉找到“编辑公式”命令,如图5,单击后会弹出一个对话框,双击“’长’”即可将直线得长度与参数“长”关联,这样直线得长度将会等于参数“长”得值,如图6。

图 4 图 5