CATIA自由造型曲面教程
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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:. CurveCreation(曲Array线创建):可以用各种条件创建并修改曲线。
. SurfaceCreation(曲Array面创建):可以用各种条件创建并修改曲面。
. ShapeModification Array (外形修正):可以对曲面、曲线的外形进行修正。
.修改操作):可以对曲线、曲面等对象进行修改。
. ShapeAnalysis(外形分析):可以对曲面、曲线进行间隙、曲率、曲面品质、距离误差等的分析。
. GenericTools(一般工Array具):可以显示曲面的几何状态,改变指南针方向。
. ViewManipulation(自定义观察Array方式):可以修改屏幕的显示比例,使用指南针来移动视角,变换前后视角。
. FreeStyleDashboard(自Array由造型辅助面板):建立与修改曲面、曲线时的辅助工具。
第四章 自由风格曲面设计CATIA V5基于修改曲面的特征网格,因此,采用这种方法所构建的曲面具有很高的曲面光顺度和质量,非常适合于诸如汽车外形A 级表面的造型设计等。
该功能模块不仅提供了强有力的曲面生成与修改方法,而且还为曲面之间的匹配、拟合以及外形整体变形等高级编辑修改功能提供了丰富的工具。
CATIA V5的自由风格外形设计由自由风格造型器(FreeStyle Shaper )、自由风格优化器(FreeStyle Optimizer )和基于曲线的自由风格造型器(FreeStyle Profile )组成。
自由风格造型器为生成与修改曲面提供了丰富的手段。
自由风格优化器为曲面的超级拟合和外形整体变形等高级修改功能提供了强有力的建模手段。
4.1 相关的图标菜单CATIA V5的自由风格曲面设计由以下几组图标菜单组组成:曲线生成图标菜单组(Curve Creation )、曲面生成图标菜单组(Surface Creation )、外形编辑图标菜单组(Shape Modification )、几何操作图标菜单组(Operations )、外形分析图标菜单组(Shape Analysis )和相关工具图标菜单组(Tools )。
4.1.1 曲线生成图标菜单组(Curve Creation )在曲线生成图标菜单组中为用户提供了以下生成三维曲线的工具,用这些工具生成的曲线,既可以用来编辑曲面(如切割曲面等),也可以用来直接生成曲面(如风格扫描曲面等)。
3D Curve 创建三维曲线Curve on Surface 创建位于曲面上的曲线Project Curve 创建投影曲线FreeStyle Blend Curve 创建风格桥接曲线Styling Corner 创建风格拐角Match Curve 创建匹配曲线4.1.2 曲面生成图标菜单组(Surface Creation )自由风格外形设计模块为用户提供了丰富的生成曲面工具,用这些工具不仅可以方便、快捷地生成简单的平面片、拉伸面、回转面等基本曲面,还可以生成风格扫描面、网格面等复杂曲面。
CATIA软件曲面建模方法CATIA是一种广泛应用于工程设计领域的软件,它具备强大的曲面建模功能,能够帮助用户在设计过程中轻松创建各种复杂的曲面形状。
本文将介绍CATIA软件中常用的曲面建模方法,帮助读者更好地了解和应用这一工具。
一、概述曲面建模是指根据给定的点、线或曲线来创建平滑曲面的过程。
CATIA软件提供了多种方法和工具来实现曲面建模,涵盖了从简单曲面到复杂曲面的创建和编辑。
二、基本曲面建模方法1. 简单曲面:在CATIA软件中,我们可以使用基本的形状生成命令来创建简单的曲面,例如:平面、球体、圆柱和锥体等。
这些形状可以通过参数化调整来满足设计需求。
2. 曲线生成曲面:CATIA软件中的曲线工具可以帮助用户创建各种曲线,例如:直线、圆弧、样条曲线等。
通过选择并连接这些曲线,可以生成平滑的曲面。
3. 曲面修剪:当曲面模型需要进行修剪时,CATIA软件提供了修剪工具,该工具可以根据指定的边界曲线来修剪曲面。
4. 曲面融合:曲面融合是将不同曲面连接成整体的过程。
CATIA软件中的融合面功能可以帮助用户在曲面之间创建平滑过渡。
5. 曲面分割:曲面分割是将曲面按照指定的几何形状进行分割的过程。
CATIA软件中的分割功能可以帮助用户按照要求的形状将曲面分割成多个部分。
三、高级曲面建模方法除了基本的曲面建模方法外,CATIA软件还提供了一些高级曲面建模工具,用于创建更复杂的曲面形状。
1. 曲线投影:CATIA软件中的曲线投影功能可以通过选择曲线及其投影方向,将曲线投影到平面或曲面上,从而生成新的曲面。
2. 曲面偏移:曲面偏移是指在给定曲面上创建一个相似但具有不同大小或位置的新曲面。
CATIA软件的曲面偏移功能可以帮助用户进行此操作。
3. 曲面增强:在CATIA软件中,我们可以使用曲面增强工具来对现有曲面进行修饰和增强,例如添加细分曲线、细节和模型边缘等。
四、应用案例以下是一些CATIA软件曲面建模方法在实际工程设计中的应用案例:1. 汽车外观设计:CATIA的曲面建模功能可以帮助汽车设计师创建车身表面的复杂曲线和曲面,从而实现独特且流线型的外观设计。
CATIA软件曲面建模实例CATIA(Computer-Aided Three Dimensional Interactive Application)是一款在航空、汽车和机械工程等领域广泛使用的计算机辅助设计软件。
其中,曲面建模是CATIA的重要功能之一。
本文将通过一个实例来介绍CATIA软件中的曲面建模过程。
在曲面建模之前,我们需要先了解曲面是什么。
曲面是由一组控制点和它们之间的曲线组成的。
通过调整这些曲线和控制点的位置,我们可以创建出各种形状的曲面。
在CATIA中,曲面建模有多种方法。
本实例我们将使用“扫描法”来创建一个简单的物体。
以下是具体步骤:1. 打开CATIA软件,选择新建Part Document,点击确定。
2. 在工具栏中选择“曲面”选项。
3. 在下拉菜单中选择“扫描法”选项。
4. 在工作区中选择一个起始曲线,这将是物体的侧面轮廓。
5. 在旁边的视图中选择一个参考平面作为扫描方向。
6. 开始扫描,选择参考平面上的一条线并跟随整个轮廓。
7. 完成扫描后,点击确认并生成曲面模型。
通过上述步骤,我们成功地使用CATIA软件进行了曲面建模。
当然,这只是一个简单的实例,实际应用中还有更多复杂的操作和功能可以使用。
CATIA软件的曲面建模功能广泛应用于设计产品的外形,例如汽车车身、飞机机翼等。
通过调整控制点的位置,可以灵活地调整曲面的形状和曲率,从而实现各种设计需求。
总结起来,CATIA软件的曲面建模功能是一项非常强大和灵活的工具。
它能帮助工程师和设计师快速创建各种形状的曲面,并实现他们的设计目标。
通过学习和掌握CATIA软件的曲面建模功能,可以提高工作效率,同时创造出更加精确和独特的设计作品。
在实际应用中,曲面建模往往需要深入的专业知识和技巧。
无论是初学者还是有经验的CAD用户,都需要不断学习和提升自己的技能。
CATIA软件作为一种行业标准的CAD软件,为用户提供了广泛的培训和支持资源,可以帮助用户更好地掌握曲面建模技术。
CATIA V5Free Style Shaper & Optimize & Profile ( 自由造型曲面& 最佳化曲面& 輪廓曲面)內容大綱︰Translate3-1-1.點型式Point.14歐幾里得幾何長度︰200mm預設參考點及方向選取不在曲線上的點測量學比例︰0.4點選位置指定方向, 輸入距Fig.2Fig.1Fig.23-1-1.Fig.1Fig.23-1-2.線型式3-1-2.Fig.1Fig.2Fig.33-1-2.Fig.1Fig.2Fig.33-1-2.Fig.1Fig.2Fig.3選取相切型式(Mono)、輸入值Start=-15 End=30or3-1-2.Fig.2Fig.1輸入值Start=0 End=603-1-3.平面型式3-1-3.3-1-3.3-1-3.3-1-3.3-2-1.點數︰6點,偏移值=0點數︰7點,偏移值≠03-2-1.點數︰5點,Number of arc︰4 (點數-1)點數︰9Number of arc︰43-2-1.ClickClick3-2-1.點選顯示(Display)(Creation Type)顯示(Display)顯示操作指標(Manipulators)顯示階數(Order)顯示點數(Number of points)等位參數(Isoparameter)接近點︰更改階數控制點︰顯示點數操作方法︰3-2-4.方向(Direction)正交羅盤3-2-5.點取曲線.1曲線.2顯示(Display) ︰顯示(Display) ︰張力值(Tension)顯示(Display)︰連接點(Contact Point)3-2.曲線建立3-2-6.3-3-1.點取,即可編修階數及尺寸點選第二點前,可按3-3-1.點選第三點前,可按,即可編修階數及尺寸點選第三點前,按Ctrl 鍵,可建立對稱的單一曲面3-3-3.操作方法︰3-3-4.Geometry Extraction點選第二點前,可按Ctrl 鍵,第一點即為平面中心Fig.1Fig.2Fig.3正交方向羅盤方向按Display Corners 按Ctrl 鍵3-3-6.操作方法︰(Display)3-3-7.相切張力值曲度張力值(Curvature)3-3-8.保留3-3-9.二邊三邊四邊Close3-3-10.3DF5︰定義及切換羅盤方向並可於指令中切換方向羅盤︰XY羅盤︰YZ點選3 點羅盤︰XZ點選4 點完成3-3-10.3D選取一段點選一點OK點選一點3-3-10.3D 曲線 3D Curve* 進階選項 (Advance Option) 釋放 或 限制點限制點釋放點* 不鎖定幾何元件 ( Disable geometry detection ) ︰點除外 鎖定幾何元件︰以幾何元件優先 第41頁不鎖定幾何元件︰以羅盤平面 優先,並將點投影到平面上3.基本繪圖指令3-3.曲面建立 Surface Creation3-3-11.網狀曲面 Net Surface (FSP)操作方法︰點取 彈出 Net Surface 對話框 預設先選取guide Curves 選取 guide Curves (可複選) 選取 對話框中的 profiles選取 Profiles Curves (可複選)第42頁3.基本繪圖指令3-3.曲面建立 Surface Creation3-3-12.掃掠造型面 Styling Sweep (FSP)操作方法︰點取 彈出 Styling Sweep 對話框 選取 掃掠型式(Sweep type) 選取 profile & spine & guide OK簡單掃掠 (Simple sweep)掃掠&擷取 (Sweep & snap) ProfileSpine 第43頁GuideOK3-3-12.掃掠造型面 Styling Sweep (FSP)掃掠&適合 (Sweep & Fit)Profile 掃掠接近的斷面 (Sweep near profiles)SpineGuideOK第44頁3-3-12.掃掠造型面 Styling Sweep (FSP)資訊 (Information)︰顯示 profile, spine, guide的提示字元 限制點 ( Limit points)︰顯示 限制點,並可拉動該點說明︰ 掃掠和擷取 (Sweep & snap)︰掃掠曲面會 relimited 於 guide 上而且 profile 不會隨著 guide 而 deformation 掃掠和適合 (Sweep & Fit)︰掃掠曲面不會 relimited 於 guide 上而且 profile 會隨著 guide 而 deformation第45頁3.基本繪圖指令3-4.通用工具 Generic Tools3-4-1. 應用顯示選項 Apply Visualization Option 3-4-2. 移除顯示選項 Remove Visualization Option操作方法︰點取 彈出 Dress-Up 對話框 選取 曲面 選取顯示項目 OK移除顯示選項點取 選取 曲面第46頁3.基本繪圖指令3-4.通用工具 Generic Tools3-4-3. 快速羅盤定位 Quick Compass Orientation操作方法︰點取或 F5 顯示 Quick Compass Orientation 工具列定義羅盤於 XY平面上 Make XY the Privileged Plane定義羅盤於 YZ平面上 Make YZ the Privileged Plane定義羅盤於 XZ平面上 Make XZ the Privileged Plane定義羅盤隨視角轉換自動切換於 XY, YZ, XZ 平面上 Make Privileged Plane Most Visible以現有的平面 或 選取 3 點定義羅盤 Set compass orientationReset 羅盤基面成為預設平面將羅盤由右上角移至上次貼附的元件上,若無上次貼附 則移至 XY 平面 或 由元件移回右上角 In Model or On Perch建立羅盤的平面使用羅盤的時機︰選擇定義平面或方向︰切換羅盤方向 平移、旋轉︰如右圖所示 切換視圖︰單點羅盤上的 X, Y, Z 字母 移動元件︰將羅盤貼附元件 選取幾何元件 直接移動羅盤(如右圖)可 Double Click 羅盤 ,顯示 Compass Manipulation 以此對話框可精確定位羅盤第47頁3.基本繪圖指令3-4.通用工具 Generic Tools3-4-4. 自動偵測 Autodetection操作方法︰點取或 F12 顯示 Autodetection Setting 對話框Click “Snap”Click “Reset”自動偵測角落 自動偵測邊界 自動偵測控制點 自動偵測 Segment顯示 “點座標”顯示 “顯示選 項”Coordinate & 自動偵測 Segment第48頁Search dressing & 自動偵測控制點3.基本繪圖指令3-4.通用工具 Generic Tools3-4-5. 更新Update3-4-6. 軸系Axis System3-4-7. 建立基準 Create Datum當此 ICON 亮起表示元件尚未更新,請按此 ICON 更新元件軸系操作方法︰點選 顯示 Axis System Definition 對話框 選取原點(Origin) 選取 X, Y, Z 軸按下此 ICON 後建立的幾何元件便無父子關係 (可 Double Click 鎖住此 ICON) 第49頁3.基本繪圖指令3-5.視圖操作 View Manipulation3-5-1. 拉伸視圖Stretch View操作方法︰點取或 F12 顯示 Autodetection Setting 對話框Value = 1 or Reset拉伸指定的範圍︰ Ctrl Drag 1st Point 2nd pointValue = 0.5第50頁。