创成式曲面设计

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1、第1章创成式曲面设计创成式曲面设计(Generative Shape Design)帮助设计者在线架、多种曲面特征的基础上，进行机械 零部件外形设计。它提供了一系列全面的工具集，用于创建和修改复杂外形设计或混合零件造型中的机 械零部件外形。它带有智能化的工具，如用于管理特征重用的超级复制(Powercopy)功能。以特征为 基础的方法提供了直观和高效的设计环境，系统可以捕捉和重用设计方法及规范。创成式曲面设计模块拥有强大的曲面整体修改技术，扩展了CATIA创成式曲面设计创建线框和多种 曲面特征的功能。该模块基于高级的智能化工具，允许用户进行快速的外形修改操作，减少他们的设计 时间。其窗口如图1

2、-1所示。讥耳呵5 SL上典L彳鸟S現耳 1H0.S7坪:；*饨图1-111 基本元素基本元素功能是建立点.、直线/、平面r等基本几何元素，并将它们作为其他几何体建构时的 基础和参照物。1.1.1 点绘制点可以通过很多方式，包括坐标点、曲线上的点、曲面上的点、圆心、曲线切点、中间点等。 打开附带光盘中“第1章创成式曲面设计”目录下的文件Point.CATPart,如图1-2所示。湖二r irr:_- rvplHI M-”一仙-F如-越iv 二军 Ok- I:心ck 1F点i 卜E曲英1 *二）鬲弧i-/亘知图 1-2f-圧 f-尿l.l.l.l坐标点（1）在Wireframe工具栏中单击“点”

3、（Point）按钮，弹出Point Definition对话框，在Point type 下拉列表框中选择Coordinates,如图1-3所示。图1-3（2）选择一点填入Reference中的Point文本框中，作为参考点，默认是原点（Origin）。这里选择 作为参考点。（3）在对话框中填写坐标点相对于参考点的X、Y、Z分量，如图1-4所示。1.1.1.2曲线上的点（1）在Point Definition对话框中，在Point type下拉列表框中选择On curve，对话框如图1-5所示。图 1-4（2）选择曲线填入Curve文本框中，作为参考曲线。这里选择曲娃1。（3）选择一种生成的点与

4、参考点的相对位置的方式，一种是Distance on curve，通过在Length文本框中设置需要生成的点与参考点在曲线上的距离，来确定点的位置。Ratio of curve length是两点之间的距 离与曲线总长的比例。Geodesic （几何的）指两点间的距离是沿着曲线来计算的，Euclidean指两点间的 距离相对于参考点的绝对距离，如图1-6所示是采用Geodesic方式，尺寸是两点之间的绝对距离，155.599是两点沿着曲线的距离。Puint DefiriitiDOMint types Jon curveCurve:OlstariLe to reference Distance

5、izn o_rve_ Rate* oF curve lengthLength: Geodesic O EudideanReferencePoint; llDefauk (Eatremtr)R 巳储 rse D 帕 dzlorijl Repeat abject after OtPreview图1-5图1-6（4）可以选择一点填入Reference中的Point文本框，作为参考点的位置，默认是端点。也可以在Point文本框中右击，在弹出的快捷菜单中选择相关项目，如图1-7所示是用作为参考点的情况。（5） 单击按钮，把离鼠标最近的曲线端点作为生成的点。单击按钮，把曲线的中点作为生成点。.Cur/e图

6、1-7在图形中单击红色箭头，或者在对话框中单击ReVerSeDireCtn按钮，可以改变曲线的方向。(7) 选中 碍冋旳詛恥皿复选框，可以在参考点和生成点中间生成若干等距点。单击0K按钮后, 弹出Poin ts & Planes Repe t对话框。在对话框中，在Ins tanc文本框中输入重复的点数，如图1-8所示, Poinffi指的点是以曲线的一个端点为参考点生成的点，现在作为生成等距点的参考点，在Poin所指的点 和端点之间生成了5个等距的点。| InstancesPoints & Planes RepetitionParameters:IntancB（）!Spacing:feoond

7、 point: |DEilt EHlidnit址化包怕竺m DirectionI I Create normal planes also j Create in a new fody With end points图 1-8(8) 如果在Points& PlanesRepetiti对话框中，将参数Parameter选择为Instance& spacing 在 Spacing殳置点的间距，那么等距点的起始位置将从在Point Definit对话框中生成的点开始，如图1-9所 示。(9) 如果在Points& PlanesRepetiti对话框中选中。心小心皿复选框，那么在生成点的同时，也生成了曲

8、线在各点处的法平面，如图1TC所示。1.1.1.3 圆心(1) 在Point Definition框中，在Point ty下拉列表框中选择Circle center(2) 选择圆或者圆弧填入Circl文本框中，可以是草图上的圆，实体上的边线圆，或者圆弧、圆, 如图1T1 所示。图 1-11(3) 可以选择椭圆或者椭圆边线，也可以选择圆弧，如图1-12所示。图 1-121.1.1.4曲线切点(1)在Point Definition对话框中，在Point type下拉列表框中选择Tangent on curve,对话框如图1-13 所示。图 1-13(2) 选择曲线填入Curve文本框中，选择一条

9、直线填入Direction文本框中作为曲线的切线。系统自 动求取曲线和直线的切点，切点位于曲线上，如图1-14所示。.CurvePoint DefinitionPont type; Tongm? on curYBirectionCurve:|PreviewDirgctcn: IBM丞二| J Con匚ul图 1-14图 1-16(3) 单击OK按钮，如果直线和曲线存在多个切点，那么系统会弹出如图1-15所示的对话框，询问 需要保留所有切点，还是只需保留一个合适的点。单击No按钮，保留所有切点，单击Yes按钮，系统弹 出Near Definition对话框，如图1-16所示，要求用户选择一个存在

10、的参考元素，让系统判断需要保留哪个 切点。Multi-Result MdiiagerriieritThe resulting georretry of this elenert 1$ made of z sub-elements friat are not connected.Da you wart to keep only one si.b-elemert ?图 1-151.1.1.5 中间点(1)在Point Definition对话框中，在Point type下拉列表框中选择Between,对话框如图1-17所示。图 1-17(2)选择两点，分别填入Point 1、Point 2文本框中

11、，并设置Ratio值，确定点相对于Point 1、Point 2 的位置，如图1 -18所示。oin: 1Point Definitionoint 2图 1-18(3)Ratio的值是生成的点至到Point 1的距离除以Point 1到Point 2之间的距离的值。如果Ratiol,那 么生成的点位于Point 2之外。如果Ratio. 1曲面1甲-辛-G丰-R.:日-/宜幼:J图 1-311.1.2.1两点直线(1)在Wireframe工具栏中单击“直线”按钮/，弹出Line Definition寸话框，选择Point-Point方式,如图1-32所示。Line DefinitionMl 2

12、dLine type si Point-Paint二Length Type占 Length O Inf nite Start PointO Infinite O InFnite End Point 二I Mirrored extentOK | 点 Gncel _ Fre ie图 1-32(2)选择两点填入Point 1 和 Point 2文本框中，作为直线的起点和终点，构成了直线的方向。如果选 中Length单选按钮，可以在Start和End文本框设置起点和终点向外延伸的距离。这里选择 和 2 作为起点和终点，如图1-33所示。4图 1-33(3) 可以指定一个支持曲面填入Support文本框

13、中，那么生成的“直线”将在曲面上。这里选择苴肛 填入Support文本框中，结果如图1-34所示。(4) 如果选中finite Start Point单选按钮，那么直线将以起点向外无限延伸。如果选中询联Eml Point单选按钮，那么直线将以终点向外无限延伸。如果选中I伽氓单选按钮，那么直线将以两个端点向外无 限延伸。(5)选中氷八复选框，可以在端点两侧对称延伸。1.122起点和方向(1)在Line Definition对话框中选择Point-Direction，对话框如图1-35所示。图 1-34图 1-35(2) 选择一点填入Point文本框中，作为直线的起点。(3) 选择一个参考元素填入

14、Direction文本框中，确定直线的方向，可以是直线或者平面。这里选择巨1作为直线的起点，选择作为方向。(4) 在Start和End文本框中填入相应数值，确定直线的起始位置和终止位置，如图1-36所示。图 1-36(5) 可以指定直线的支持曲面。生成的直线将位于曲面上，实际上是曲线。这里选择拄己二作为支持面，结果如图1-37所示。ir Action1.123曲线的切线(1) 在Line Definition寸话框中，选择Tangent to curve,对话框如图1-38所示。(2) 选择一条曲线填入Curve文本框中，这里选择归曲】。(3) 选择一点，作为切线的起点填入Element 2文

15、本框中。这里选择“走4 ”作为直线起点。(4) 如果在Tangency options选项区域中，在Type下拉列表框中选择Mono-Tangent，则表示以Element2中所选择的点为起点，以该点投影到曲线上的点所在的曲线斜率为方向生成直线，如图1-39所示。Line OeHfiitionLire tvpe ； | Tindent to ojts寸kbElement 2: |md 匚出iticin5qpf：crt! Icefadt (More)-rangency options -Type; Mkna-Tangcnt*Start: |0m召End:阿不Lerqth r4 Length O Irfinlte 5tart Paint0 infinite C：1 Irfinlte End Fiolnt 二I Mirrored 曰ctertRepose DFenHori |o 匚e匚lutm |图 1-38图 1-39(5) 如果在Type下拉列表框中选择Bitangent，则表示生成以Element 2中所选的点为起点，到曲线的切线。这种情况可能会出现多条切线，可以单击Next solution按钮选择需要保留的切线，如图1-40所示。(6) 如果Element 2文本框中选择的元素也是曲线，结果将是两条曲线的公切线。选择填入 Element 2文本框中，如图1-41所示。