(完整word版)手把手教你CATIA绘制模型飞机

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1、手把手教你 CATIACATIA 绘制模型飞机说起 CATIACATIA 的名字，对于很多模友来讲可能有些陌生。但如果提起法国达索公司，所 有爱好飞机的人一定会觉得如雷贯耳。达索公司不仅因为其“幻影”系列战斗机和“隼”系 列公务机在航空业界叱咤风云，其开发的CATIACATIA 工业设计软件更是成为目前风靡世界飞机设计软件领域的绝对老大。从波音新一代737737（A01A01 ）到洛克希德马丁的 F-35F-35,以及中国国产的歼 1010、枭龙，都是在其平台上完成的图纸绘制工作。与传统 CADCAD 软件相比，其具有参 数化设计功能，设计人员的每一步操作都会被记录下来。当对设计产品的某一个尺

2、寸进行改动时，可以直接通过修改设计过程中的参数而得到。不需要再将所有步骤推倒重来。与其他三维设计软件相比，CATIACATIA 绝对领先的曲面设计功能，在一个熟练的设计人员手里，能够绘制出任何“你能想象得到”的曲面外形。不同于 3DMAX3DMAX 等美术软件的曲面功能，CATIACATIA能够绘制出完全解析的外形曲面一一也就是说，CATIACATIA 生成的曲面可以经过无数倍的放大，而仍然保持表面的绝对光滑。CATIACATIA 已经成为世界飞机设计领域的通用技术标准，此外在汽车制造、造船及其他机械设计领域也得到了更加广泛的应用。对于航模设计而言，虽然没有真实飞机设计中许多复杂繁琐的要求，可

3、能 3DMAX3DMAX 就能基本满足一般用户的需要。但是， CATIACATIA 能够大大节省 绘图的时间，特别是在模型细节修改调整中显著降低劳动量。因此，学习一下CATIACATIA 对于每一个喜欢航模设计的人来说，绝对是大有意义的。相对于传统学习 CATIACATIA 的书来说，我们这里更强调实用性，忽略掉一些在航模设计中 很难遇到的东西，也不再一条一条学习软件中的每个命令。在绘制模型的每一个步骤中， 我们用到哪儿学到哪儿。由简入繁，我们先从设计一个兼具一点向真机性质的上单翼练习机开始做起。螽斯 A A 的设计螽斯，又名“蝈蝈”，是一种善于鸣叫的昆虫。我们这架飞机起名为“螽斯”，主要是因

4、为其略显肥胖的机身和“蝈蝈”十分相似。肥胖的机身虽然会在一定程度上增加飞机的阻 力，但同时也带来了较大的舱容。因此，该机十分适于装载许多特殊设备进行飞行作业。螽斯 A A 飞机采用矩形机翼，翼展1.3m1.3m,翼面积 0.240.24m2,标准起飞重量在1.3kg1.3kg 左右。准备工作：绘制飞机基本三面图和翼型我们将这架原创的飞机命名为螽斯A A，经过经验分析和设计计算，我们首先得到这架飞机的外形尺寸，并利用 AUTOCADAUTOCAD 软件绘制飞机基本的三面图或两面图。这张图的作用 主要是在以后建模过程中作为参考，因此尺寸不需要十分准确，只要能够让自己大概掌握飞机的外形轮廓即可。在完

5、成绘制后，将其导出为DXFDXF 文件保存。（000000）当然，如果自己对新飞机的外形已经心有成竹，那么这一步完全可以跳过。接下来使用 ProfiliProfili 软件，导入需要的翼型，在本模型上使用的是CLARKCLARK Y Y。关于 ProfiliProfili的使用，不是我们这篇文章的重点，因此只简略叙述其过程。在ProfiliProfili 软件环境下点击左上角翼型图标，打开翼型库。（001001）在弹出的翼型库窗口中，找到“ FilterFilter ByBy NameName ”按钮和其右侧的文本框，在文本框中 输入“ CLARKCLARK ”，软件将自动过滤出名称中包含“C

6、LARKCLARK ”的所有翼型。从左侧选择框中找到“ CLARKCLARK Y Y ”，单击使其变蓝，选择 Ribs-templatesRibs-templatesBeginBegin printingprinting a a ribrib oror templatetemplate forforthethe selectedselected airfoilairfoil，打开翼型绘制对话框。 （002002）翼型绘制对话框中，只在DrawDraw chordchord lineline （绘制翼弦）前打钩，选择确定。（003003）在翼型模板生成后，从屏幕上方找到DXFDXF 导出按钮，将

7、翼型导出为 DXFDXF 文件。（004004）I I UX Ff il AisPHTIF3rlw Lnlii FFIWUTIFliirtn nuiiJ r*!-ur S-!11son 7u到刽谄A亀i沓耶迥gjiiai乳JKHMIAa MF laliiIHJU i. kiII* ijSs；E | ca-!TTR rsngggCATIACATIA 的初始准备以上准备工作全部完成，下面开始进入我们的主要对象一一CATIACATIA 软件的工作环境。相信绝大多数读者都是第一次使用，因此我们一步一步，从最开始的设置说起。CATIACATIA 是一个随意性很大的软件，不仅在作图方面，就连其操作界面也是

8、如此。每一 个使用 CATIACATIA 的设计人员都很可能拥有不同形式的设计界面，以便尽可能符合自己的绘图 习惯。在第一次使用 CATIACATIA 时，我们通常需要对 CATIACATIA 的使用界面进行一些处理。目前使用最广泛的是 CATIACATIA V5V5 版本，以后的全部操作，我们都将在CATIACATIA V5V5 R17R17 版本下进行。由于程序需要进行很多初始化工作，因此在绝大多是电脑上，进入CATIACATIA 需要花上两到三分钟时间。在进入 CATIACATIA 后，一般会自动生成一个 productproduct 文件，现在我们暂时不用管 它，直接将其关闭即可。（0

9、05005）在空白页面上，单击上部菜单栏最左边的开始，可以看到里面有许多内容，其中包含 机械零件设计、曲面设计、数控加工等等，可见CATIACATIA 作为工业设计软件其功能的强大。这里，我们因为是设计航模，只会用到其中很少的一部分。现在开始一形状一 创成式外I2 2旳巾诽-4存、b5啰：形设计。（006006）然后会弹出一个对话框，让输入新建零部件号，直接点确定即可。下面即进入了创成 式外形设计模块。我们一般利用这个模块绘制模型的外形曲面。（007007）这是一个没有经过调整的标准界面一一很多工具都隐藏起来了，图标布置得也很没规律，一般需要我们手动调整一下。VJ.J f *. ： t：、_.

10、 3J p$! S %一首先将鼠标移至任何一个图标附近，单击右键，可以看到所有能够显示的工具条。般情况下可以打开图形属性工具条，关掉ENOVIAENOVIA V5V5。（ 008008）:/仔细观察，可以看到工具条在屏幕右下角处显示一个很淡的“”图标，这表示由于屏幕大小限制，有一部分图标无法显示。为了显示所有图标，我们还需要进一步改变工具条的 位置。（009009）CATIACATIA 的工具条被许多小横线隔成数段。点击每一段前的横线，即可拖动改变工具条 的位置。这样我们可以让所有隐藏的图标都显示出来。（010010）另外，注意到很多工具图标的右下角都有一个黑色的三角，这表示点击该图标可以进一

11、步展开出多个操作按钮。通过拖拽展开后工具条上的横线部分，我们还可以把它也拖到方便的地方。比如，笔者个人很喜欢把视图工具条展开，并放置在屏幕上方。（011011）就这样，我们完成了 CATIACATIA 创成式外形设计模块第一次使用时的界面设置。有的时候，当我们发现工具条位置由于某些原因发生了改变，导致我们无法找到需要的工具图标时，可以打开“工具一 定制”，单击工具栏选项卡，点击恢复位置按钮，就可以将所有工具条恢 复至初始默认位置。下面，我们就可以开始进入翼型的绘制过程。利用草图工具绘制翼型单击“文件一 打开”找到我们从 ProfiliProfili 中导入的基本翼型数据文件。这时CATIACA

12、TIA 会自动进入工程图绘制模式，并打开指定的DXFDXF 文件。按下鼠标左键，拖出选择框选择整个翼型曲线，当全部曲线变成橙色显示时，则表示选择成功。按下键盘“CtrlCtrl + + C C”快捷键，或者单击菜单“编辑一 复制”以将翼型存入剪贴板（012012）h rdiiinii i tnTMm * r.質用鼠标左键单击左侧特征树下的“ ZXZX 平面”将其置于高亮，单击工具栏上草图绘制工 具（014014）B-Tznai削 _arl inLB39B单击窗口，找到我们刚才创立的曲面文件，单击回到曲面造型界面。(013(013)n,!：!皿T I Fa ,r存I S7l i、 :1_311

13、ii illT TyfllJyfllJ工召K3raGaK3raGaF FT Tzlrdzlrd电”工”范：，讯三-3 %叭R.4*.1|- X汞+孕呵虬匸血包电园国S = 粘贴”就可以将刚才工程图模块中复制的翼型曲线复制过来。这时曲线会显示成黑色的。（016016）在粘贴的过程中，我们可能会遇到一个问题，按下粘贴键后，并没有看到翼型显示在 屏幕中。不用着急，这时很可能需要进行一下屏幕的放大缩小操作。方法是：按紧鼠标中键（滚轮），单击右键（注意不是按住不放），这时上下拖动鼠标即能完成屏幕的方法和缩小操 作。顺带在此再讲一下屏幕的旋转操纵，方法是：按紧鼠标中键，然后按紧右键，这时拖动 鼠标即是屏幕

14、显示的旋转操纵。需要平移屏幕时，按紧鼠标中键同时拖动鼠标即可。当我们需要回到草图的“法向”也就是从正上（下）方观察草图状态，单击工具栏上“法线视图” 图标。（017017）ntT：i c-咄“丁1 ncfalgaE-才科网JSfitJSfitJIl.oQ?JIl.oQ?Affa卷血亀处口nRd匕卫亠埒&嵋Q屯占这时，我们不需要对曲线进行任何处理，单击“退出工作台”图标完成基本翼型的导 入。（018018）再次单击左侧特征树下的“到上一张草图已经成为了我们现在的背景。 将其置于高亮，按下工具栏“投影三维元素” 图中。如果投影成功，曲线会显示为黄色。，单击草图工具栏上“草图”图标。这时可以看 现在

15、需要借用它一下，点击上一张草图中的曲线 图标，这样可以把背景中的图线投影到当前草（019019）TOZXZX 平面”fprrz 电山*!选择翼型表面曲线和翼弦线，点击“构造/ /标准元素图标”图标，将其转化为虚线。虚线即“构造元素”，一旦退出当前草图，所有虚线将不再显示，就相当于我们作图时候辅助线的作用。对虚线再次点击“构造/ /标准元素图标”图标，又可以把它改变会标准元素。（020020）在上面一步操作中，如果之前的那张草图有些碍事，影响了对曲线的选择，那么可以右键单击特征树下的上一个草图，选择“隐藏/ /显示”即可暂时隐藏掉。再重复一遍这个操纵，又可以把它再显示出来。（021021）L吟-

16、!Fb |rai-i 11RI： mrdF.xfiMl*MrI*- 0.工 5k 哗17rjPZ-7九扁 3f Q J屯兔_LT- z 胃 XS *匚东庐-L蝶 耙愛 七致1%孤孑afl!_.电SB闯=1品_11|11_弋1 1羽斗|_r Wt.r一I /;恥 ZK甲匱尹郎W /Lm - |ri-p|(7|放大当前投影的翼型曲线，我们可以看到“CLARK-YCLARK-Y ”翼型的后缘并不是尖的，为了相对作图准确，我们需要采用一定的辅助线方法。点击工具栏上“直线”工具，并移动鼠标 到翼型后缘端点。这时鼠标箭头边会显示出端点捕捉的图标“”（022022）从后缘点处单击鼠标左键后向上移动鼠标，随着

17、鼠标位置的变化系统会自动绘制出一 条直线。移动鼠标至后缘点正上方处，直线会变成蓝色，表示捕捉到垂直方向。再次单击左键完成直线的创建。如果直线显示为粗实线，不要忘记点击“构造/ /标准元素”将其转化为虚线。（023023）r.i iir坯妙 R咗丄址 4 壮+取良怪电品1 力円 E 环皿 佩乱*.、，： P十 dqtBEVfa卜ldJIf m 1 rrapblil这时，我们可以看到一条绿色的虚线，旁边有一个“ V V”子。绿色表示该直线约束完备, “V V ”表示这条直线与草图“竖直”方向平行。（024024）Ei 1 rrfcpHUl-传说中的分隔线-下面，选择工具栏上的“样条线”图标，在扑捉

18、到前缘端点后，间隔一定距离依次扑 捉曲线上各点绘制翼型上表面曲线。由于前缘部分曲率变化较大，因此需要适当将点的数量增加。越靠近后缘，翼型表面曲线越发接近直线，曲率变化较小需要的控制点数也就越少。 因为我们制作的是一个尺寸较小的航模，在绘制翼型表面曲线的过程中，不需要将曲线的控制点取得太密，这样既节省时间，又可以提高软件运行的速度。另外需要注意的是，在样条 线绘制过程中不能进行“构造 / /标准元素”的转化。（025025）j-.CAriii Vti-11. riFFir! I在连接后缘点的时候，有两个方法：最简单的是直接利用捕捉，将鼠标端点移动至后缘处翼型曲线与绘制的竖直线相交点处，当图标显示

19、捕捉信号， 并且翼型曲线和直线都变为橙色时，点击鼠标左键就可以捕捉到合适的坐标点。然后连续两次按下键盘ESCESC 键完成曲线绘制（026026）。另一种方法是，将鼠标移动至任意一点，双击鼠标完成曲线绘制。之后，单击选择曲 线最后生成的端点，在按住键盘CtrlCtrl 键同时选择我们画的那条竖直线。接下来点击约束定义图标，在弹出的对话框中选择相合”并单击确定。这时我们会发现，刚才选择的点自动 移动到了直线上。同时，其旁边出现了一个“O”表示与另一元素具有相合约束。接下来， 再次选择这一点和上一层投影下来的翼型曲线，创建一个相合约束。两种方法效果完全一样,在完成约束创建后可以发现，端点变成了绿色

20、，表示该元素被完全约束了。（ 027027）按照上面方法同理可以完成翼型下表面曲线的绘制。只有一点需要注意的是，CATIACATIA里面认为，如果一个点在某条线段的延长线上，即使该点没有落在线段内部，仍然认为改点与线段“相交”。也就是说，绘制下表面后缘点时，没必要再绘制一条向下的参考竖直线。 只需利用之前那条即可。最后，利用一条直线连接上下曲线在后缘处的端点，单击退出草图图标，完成整个翼型的绘制。（028028）上面步骤完成后，我们可以看到描点得到的新翼型草图。为了后面使用过程中不至于 搞混，我们将原始翼型草图隐藏起来。（028A028A）:xcirunD-biii.rirTEniCT1 q1

21、rl 7|nrri-KM1J OJ 工.皿 511 -丘；： 或百ses#西+ $臥虬：801耳上冋.丹a电島at增吐*“！回CATU 5 - lFaztls.CiTFaj：tJH fTftis)卫诈iMsti iSffld)拉AT工耳snaitsoug 莒祸苣颈-彳 JW偽於偽於 叭嗎策詐叭嗎策詐 埶至申专纯程埶至申专纯程& &比卫比卫劇国回劇国回 冬亘屈属冬亘屈属戛戛. .翳亀翳亀! !X 在绘制上面的草图过程中，可能需要用到这样两个工具：修剪和快速修剪。两个工具 都是用于对交叉的直线进行修剪，在没有展开时，两个工具会和断开、 关闭和补充工具集中在同一个按钮上。图标会显示为这五个工具中上次

22、使用的其中一个。这样用起来十分麻烦， 我们可以通过点击图标右下角的小三角将其展开，并拖动到需要的位置。（036036）I h 1 dillrtjrari .rjiTTiu-i八n “3W1.IWi-r- ft-TiKoiW1- H口帀口d走現卫弔凸走少81|更m值* 基矍翼JUEIL势 丄：TSfBKb-皑叱谦* 2 a覘薩引自动 T 丐厂二齊遵巳冋回回毎回也麵 站理Ilk， !L先说修剪工具。使用修剪的时候，会注意到工具栏上会显示出一个供选择的图标“修剪所有元素”和“只修剪第一个元素”。从名称上就可以看出区别，这里就不再赘述。S1_斗畳和 诞芬十叼乱啤ir团：？.11由 詞3 F K X射9

23、.3, |快速修剪工具则是在选中工具后需要直接点击需要修建的部分。可选功能有：“断开并内部擦除”、“断开并外部擦除”、“断开并保留”。从三个功能的图标上就能够很清楚的明白 选项的意思。（038038）在擦除的过程中，可能会遇到这样一个问题。如下图中，正打算擦除掉线段ACAC 中的ABAB 段时，弹出一个对话框说“无法修剪加长的元素，希望将长度转化为距离吗？”这是因 为，线段 ACAC 在创建约束时使用的是长度约束，擦除操作将改变线段长度，因此与长度约束矛盾。这里只要选择是就会自动将线段长度约束转化为对线段ACAC 两个端点之间距离的约选择修剪工具后依次选择需要修建的两条直线， 之外的多余部分裁

24、剪出去。 需要特别说明的是， 以将直线延长，使之与另一条直线相交并进行修剪点击需要保留的那部分，就可以将直线交点 修剪除了剪去直线多余长度的功能外，还可（延伸），这个功能用起来十分方便。（037037）2jrr- -0.111-CI口QJ堂叫皓f 叮 TiB卜T3500mm500mm，这里弦长设计为200mm200mm，相除正好是 0.40.4。（ 040040）定义对话框中将“参考”打上勾后，就可以发现该约束变成了绿色。（041041）然后选择缩放工具，在刚才的比率文字框中，单击右键，选择编辑公式。如果弹出菜 单“您希望将新的关系附加到CurrentCurrent 线性容器中去吗”（Y#人*

25、& & !?估计没人看得懂这句话，CATIACATIA 虽然有中文版，但其实其中有很多翻译存在问题，所以不用管他了） 这里选否。再公式编辑器菜单中，保持最左边选择框中选择的“参数”不变，在中间选择框 中找到长度。在右侧选择框中找到当前机翼的弦长，在笔者这里是“零部件几何体草图偏移.217Offset.217Offset”（不同的作图顺序可能会造成编号的不同，后同）。在找这个尺寸时可以看到，每选择一个，相应在背景的窗口中都会显示该尺寸标注的位置，所以不难找。双击找到的这个尺寸，让它出现在从上往下数第二个文字框中。通过键盘在其文字框后面输入一个“/ /”表示除法关系，然后再找到刚刚标注的原始翼型弦

26、长，这里是“零部件几何体草图 偏移.22Offset.22Offset ”，双击让它进入文字框中，单击确定。（042042）囲二_*D心严帧 L这个时候可以发现， 原来比率一栏的文字框变成了灰色， 的按钮。当我们需要修改对原来公式的定义时，直接点它就可以。 灰色的文字框处单击鼠标右键，选择“公式一 取消”即可。右侧出现了一个写着 “f f （x x） 如果需要取消公式，则在（043043）为了方便理解下面几步的具体操作，这里先讲一下它的用意。由于这架飞机的机翼外 段存在一个 3 3 度的上反角。如果机翼内外段翼肋全部垂直于翼弦平面的话，将造成内外两段机翼翼肋存在一个很小差别。为了保证对接的准确

27、性，中段翼肋应该是外段翼肋旋转3 3 度后的一个投影。在上反角不大的情况下，为绘图方便可以省略掉这个几何关系。不过这里为了深入了解 CATIACATIA 作图，就把它做的稍微准确一些。我们在这里将外翼段翼肋采用标准翼型，而在内翼段采用这个翼型的投影。（044044）-传说中的分隔线-下面就通过具体操作实现上面一步中的内容。首先从点工具集合下面点击右下的小三 角找到极值工具，在弹出菜单中的元素选择上一步中缩放后的翼型曲线，在方向文字框中单击右键选择“ Z Z 轴”，后面的选项中选择最大，单击确定即可得到翼型曲线上在“Z Z 轴”方向的最高点。（045045）MflHi ；iI BOw习円！I 二

28、虛 创嚷_ _氐注3 3白帛璟伸苗月s s 川出讪口博11量武./&龄心哇J J s s IS- -1V= V 1 * 口分 舟叫厲田在弹出的对话框中选择线型为“点- -方向”，定义点为刚创建的极值点，方向后文本框中点击右键选择为 X X 轴，然后不用处理其他选项（049049），单击确定回到“旋转定义”对话 框，角度输入 3 3并确定。这时可以看到，特征树下刚生成的“多输出X X”项目前有个“ + + ”号，点击这个“ + +”号可以看到里面包含两个旋转项目，分别就是旋转后翼型曲线和平面， 这两项将作为绘制外翼时的基准翼型曲线和基准平面。另外还有隐藏一个直线项目，它是刚才我们在旋转过程中创建

29、的旋转轴线，可以不去管它。（050050）为了便于以后的查找，也将其特征名称分别修改为“外翼基准翼型”和“外翼基准平面”H 押*-n zIlzinTJft 目曾 A早 HL III 常曲 E卜 KLE曲主也mt。從E氓 g- 3电巴鱼第1临卜 昶亞+叼區见鼻也豊底ia彗Hi二f-WS .r : BBl I曲二七呢氏（1 生E电 g- L 氏例A*於R右卜 任忝+乞圧1 *赳耳电_ U. _U切4It -MMl 宣风J_I j.MJ _ I一田*J/JG*J/JG.西*1*12 2尺D DMSIMSI玉凰越filfilarar磅出谨&哲心爲-!S-S-. .、夢丛犖龙*/*7 *alIfta恺-

30、如-“7.7.此;.1;.1-亠-却-厶r(I(I *雹*.鱼即山P PQ Q曙JA*.*JA*.* . .KlKls s- -I IB Bf讯區7卜前的!2徉刖.2F- ?*rE. I : ftW 卜八片 IT矗平 Bi k1旳奧荐曬理 -SH1HI. I510 9 O lS %+ + , ,11b b*斗QmuQmuftlslftlsl衽tMtMo opllpll - -迄显目-盘叫-1 -T.pffi- -.iUfi.:. ： 壮毛 + 、,”83&_ .01 WftBKB-接下来需要将外翼基准翼型基准曲线投影回来。选择投影工具（051051）,将投影类型设置为沿某一方向。“投影的”选择

31、外翼基准翼型， “支持面”选择内翼段最外侧平面，方向通 过右键选择“ Y Y 轴”，不用改动其他选项并点击确定（ 052052 ）。之后将其特征名称修改为“内翼基准翼型”。以上机翼内段结构绘制的准备工作已经就绪，而且我们也熟悉了各项基本操作。下面马上加速完成结构设计。 首先从菜单中选择 “插入一 有序的几何图形集”，名称定义为“内 段结构”，父对象选择“ PartXXPartXX ”并确定。这样后面生成的结构零件可以保存在这个几何图 形集中，避免文件过于庞大而让人眼花缭乱。接下来开始绘制最外侧的翼肋。点击内翼最外侧平面，以其为基准绘制草图。首先需要将“零件相对位置草图”中，与最外侧翼肋有关系的

32、其他零件投影或是相交（053053 方框中为相交工具）过来，并调整为构造元素。紧接着，将内翼基准翼型投影下来。然后点开三维 显示工具集合，选择最下面的无三维背景使所有无关元素隐藏掉（054054）。通过直线工具，结合裁剪并创建与刚才获得的投影点设置相合约束，便可以绘制出翼 肋考虑榫槽布置的外形线，通过创建一定的距离或者长度约束，使所有曲线都变成绿色（055055）。然后通过连接随意绘制的几条与草图纵轴平行，且上下两端与翼型曲线相交的线段中点获得近似的翼型中弧线（056056）。通过使用偏移工具设置减轻孔距离翼肋边界的距离（057057）。最后利用圆工具绘制圆心位于中弧线上的圆形减轻孔，通过与刚

33、才偏移的翼肋外形线创建相切约束，并设置各圆之间的距离约束，最终获得翼肋的结构草图。（058058） DFbii.-.CriFTanl J Q4 叫.3 R2 Q e多dtl W：层外 11 愛$平奁 Q.3 Rq$ Q e半 di凸半rt-xirt-xindnd0 07!lMoq7!lMoq J JQ Qo o/l/lE200(900%y0O00%L、I多dtl W：层外 11 愛$平奁K 3 r K&. Hl2 右处:十0致22也电区：戏7工Ia 诗jtfc.1 MH：悬净平奁;?;? H H : : GtwoevGtwoevL 有序的几何图形集”。在弹出窗口中将名称修改为“外段结构”，父对

34、象设置为 PartXXPartXX （如 PartiParti）。接下来需要从之前绘制的图形中借一些来用用。按住CtrlCtrl 键分别选中之前在“零部件几何体”下面绘制的“内翼外侧平面”、“外翼基准翼型”、和为绘制内外翼上反关系而创建 的极值点。（064064）I-1口极值 2內翼外侧平面单击右键选择复制，再在特征树上的“外段结构”上单击右键，选择“特殊粘贴”，在弹出的窗口中选择“作为使用链接的结果”，单击确定。用这个方法复制的特征，只相当于一个“链接”。表示链接特征的图标其左下方会有一个箭头。为了后面好描述，我们可以通 过属性窗口将链接的那个点命名为“上反基准点”。对于链接特征而言，如果其

35、引用的特征，比如用来生成“外翼基准翼型”的旋转特征 角度发生变化的时候， 链接特征也会自动改变。 再具体一点来说，就是如果飞机试飞后我们 发现上反角不够时，只要修改一下与定义上反角有关的特征属性后，链接特征及以它为基准的所有特征都会发生变化。以上说法或许有些抽象，当整个机翼绘制完成后，我们可以通过 实际操作来详细理解一下它的意思。由于下面进行的绘图操作与之前生成的几何图形集没有关系， 为了绘图清晰， 点击工 具条上的“仅当前几何体”工:靈2 J-峽1P晶莎B.4 i.lb吐弓:-金冷、2匸出卫忌亠2= 3 *511 sr.sr.2-2-叱苓血昭唏画JPJP症幷金P P 7 7 nns s mm

36、 *血曲电迟閔?叮LIT3LIT3 a帯圣r r也申*|.平草鱼示刀5 5世吋草按钮，隐藏 “零部件几何体”和“内翼结构”里面的特征。（065065）接下来开始绘制用于将外翼段各零件进行定位的参考平面图。以“平行通过点”方法， 生成 YZYZ 平面通过“上反基准点”的平行平面，将这个平面命名为“参考面A A”，并以其为基准开始做草图。点击“构造/ /标准元素”按钮，将绘图状态设置为“构造元素”。投影“上反基准点”，然后通过该点作一条水平直线。再将绘图状态转为“标准元素”，通过投影点绘制一条任意角度的直线，这条直线和水平构造线之间生成一个“角度约束”。双击角度约束，在“值”后面的文字框中单击右键

37、，选择“编辑公式”。在“您希望将新的关系附加到 currentcurrent 线性容器中吗？ ”下选择否。在公式编辑器窗口打开的基础上，从左侧特征树上找“零部件几何体 多输出.X.X （旋转）外翼基准平面 角度”特征（067067），并 单击角度特征。注意到公式编辑器窗口中显示“ 零部件几何体 多输出.1.1 （旋转外翼基准平 面角度 ”后，单击确定。这样，就将这里使用的角度和之前确定的上反角度联系在了一起。后单击确定（068068）。这里可以注意到，虽然从空间几何上考虑，刚刚生成的草图和X X 轴是不共面的，但因为这里没有选择“不允许为非共面直线”。实际上软件是以“通过直线1 1，作平行于直

38、线 2 2 的平面”方式，生成的所需平面。为了便于以后查找，通过“属性”窗口将 这个平面命名为“外翼基准平面”。平面定文平面类型：邇过两条直线平面类型：邇过两条直线直线1 : 苴團苴團21直钱直钱2： xS不允不允许为非许为非共面共面: :S线线S3L備定備定J取消取消 预览预览以“外翼基准平面”为参考面绘制草图。 首先投影下来外翼基准翼型，然后在它的基 础上完成外翼的外形投影绘制。外翼段基本半翼展（不含翼尖）为 560mm560mm，肋间距为 80mm80mm。从内侧向外从零号开始依次为每个翼肋命名，除 4 4 号肋因为安装舵机架需要加强而采用 肋上下凸缘的弦向位置参考中段基准平面图， 置的

39、直线与其设置相合约束即可。由于 系），因此不在本张基准草图中画出后通过属性窗口将其改名为“外翼基准平面图”。前缘部分的局部放大图见（070070）。图中黄色线为投影下来的外翼基准翼型。由于采用飞机前缘闭室采用 1.5mm1.5mm 轻木蒙板，因此需要在基准翼型前缘再向外偏移1.5mm1.5mm 作为真实机翼的前缘位置。从工艺上考虑，前缘是由两层2mm2mm 轻木片分两次粘贴并打磨而成。因此1 1 号肋为最内侧翼肋，8 8 号肋为最外侧翼肋。 2mm2mm 桐木外，其他翼肋采用 2mm2mm 轻木材料。翼将其相应直线投影下来后，将预定表示凸缘位 号翼肋与当前基准平面不垂直（因为上反角的关 069

40、069）,绘制完成1 11 1 号肋的厚度。外段机翼整体效果见（需要从前缘处向内侧偏移 4mm4mm 作为翼肋前缘的位置。外翼的翼尖可以采用如下画法：先画出其后缘和侧缘的直线，并进行尺寸约束。然后（071071）连接折现端点和最外侧的前缘点。双击刚刚生成的样条线，在弹出的样条线定义窗口中一次选择控制点 1 1 和控制点 2 2，分别将下方的相切属性选中。这时 可以看到样条线的两个端点处出现了一个箭头。（072072）选择 A A 点处的箭头，设置其与翼尖侧缘的相合约束，再选择 B B 点处的箭头，设置其与前缘线的相合约束。这样，就完成了翼 h下面开始准备生成每个翼肋的侧基准面。以参考面A A

41、为基准绘制草图，直接投影外翼基准翼型成为标准元素。 此时由于该翼型曲线垂直于当前草图基准面，投影下来的结果会是一条线段。退出草图，以通过两条直线方式绘制平面。直线 1 1 选择外翼基准平面图中表示翼肋的边线，直线 2 2 选择刚画的草图（074074）。以此方法，依次生成 2 2 号、4 4 号、8 8 号翼肋的侧 基准面（过程中直线 1 1 均选择外侧的翼肋边线），并通过属性窗口命名为“ 2 2 号8 8 号”面。平面类妙1苴張L；苴田W辺戦.】 二I不配许曲非共面亘就F F 面开始为绘制翼肋作一些准备。由于外翼段采用半蒙板工艺，翼梁作为区分蒙板与 否的工艺分界点。在外翼段翼肋的绘制过程中，

42、我们采用“从蒙皮向里”的绘图方法。现在 先需要绘制蒙皮作为翼肋外形的参考。选择外翼基准翼型，找到工具条上的曲面拉伸工具向外侧拉伸长度为 800800，向内拉伸长度 100100。（这里的两个长度只要保证超点击刚生成的拉伸曲面，选择工具条上的曲面加厚工具（曲面定义窗口中，将第一偏移设置为1.5mm1.5mm，第二偏移 0mm0mm。同时需要注意绘图区出现的箭头指示，应该是向外的。如果箭头向里，点击它一下就可以改变方向。（078078）过机翼展长就可以）(075(075)。（076076）。在弹出的加厚接下来开始绘制翼型，选择 2 2 号面后点击草图工具。分别与加厚曲面上下部分的内外 两面“相交”

43、，得到四条曲线。与“外翼基准平面图”相交获得前后墙和翼梁、前缘位置的 参考点。依靠几条参考点绘制竖直方向的直线，通过修剪工具与内外翼型曲线衔接得到翼肋完成阵列以后，需要对翼肋位置正确与否进行检查。找到并点击工具条上“法线视图”工具生成 2 2 号翼肋。由于平直翼各翼肋形状相同，选择刚生成的翼肋， 点击工具条上的“矩形阵列” 窗口中参数选择“实例和间距”方式， 实例后填入 准平面图”上表示翼梁凸缘的边线。（081081）为了简便，3737 号翼肋采用阵列方法生成。按钮。(080(080 )。在“矩形图样定义”6 6,间距 80mm80mm，参考元素选择“外翼基的外形线，绘制过程中需要注意后缘处预

44、留2X3mm2X3mm 后墙缘条通过的槽孔。（079079）后 面 的操 作 与Q，T| 二艸 |rn：l4E : g环：厂如元S r听1羞硏亜T337JEU工具，点击“外翼基准平面图”翼肋是否正好落在基准平面图中表示翼肋位置的两条直线中间(- 分隔线-接下来继续以 8 8 号面为基准，分别绘制作为翼梁上下凸缘的4mm4mmx4mm4mm 桐木条和作为后墙上下缘条 2mm2mmx3mm3mm 桐木条横截面草图。为了省事，可以在在同一个草图中完成四个 截面的绘制。(085)使用包络体拉伸工具，在限制1 1 中类型选为“处理元素”，在“处理元素”文字框内填入“内翼外侧平面” 。(086086)点击

45、确定后，会出现提示“结果几何图形由4 4 未连接的子元素-(082082)。视角会自动移动至于改图垂直的方向，检查由于该翼肋要与翼尖连接，因此与其他翼肋相083083 ）。构成”，这是由于刚才的草图中出现了四个封闭且不相交的线框轮廓造成的。在对话框中选 择“保留所有子元素”，单击确定。这样做会给未来生成图纸带来一点点麻烦，但由于缘条 均采用固定几何截面的“型材”制作，不需绘制激光切割图，因此这里从绘图方便出发不作更改。前面曾经提过，外翼段 1 1 号肋与“外翼基准平面”不垂直，因此需要单独绘制。以内翼外侧平面为基准绘制草图，然后包络体拉伸。绘图时需要特别注意的是，1 1 号肋在翼梁凸缘前后都需

46、要设置开槽。翼梁后的槽用于插入外段翼梁腹板，翼梁前的槽用于插入中段机翼延伸出的内外翼连接件。（087087）下面分别以翼肋的前后两面为基准，绘制机翼的前缘和后墙。这里可以发现，在选择 草图基准面时，不仅可以使用“平面”工具创建的平面，还可以直接利用包络体的某个平面。（088088）同理，翼梁腹板也可一气呵成完成绘制。绘制过程中留意在4 4 号肋和 5 5 号肋之间不要开减轻孔，因为该处需要安装副翼舵机架。（089089）经过上面的各种操作的铺垫，翼尖和绘制过程将十分简单。首先以平行通过点方式以最外侧的 8 8 号肋后缘处最高点为基准，生成“外翼基准平面”的平行面。（090090）以该平面为基准

47、绘制草图，将“外翼基准平面图”中的翼尖外形投影到当前草图，并进行适当修改后加以绘制减轻孔，并为定位支撑翼尖的三角片绘制榫槽。（091091）再以榫槽侧面为基准绘制草图，完成前后上下共四个支撑三角片的绘制。（092092）最后翼尖的完成效果见 093093。位于 4 4 号肋和 5 5 号肋之间的舵机架绘制方法与翼尖并无太大差别，在此不再赘述。完 成后的舵机架见 094094。接下来生成机翼前缘部分的蒙板。利用“偏移平面”方式创建平面，参考平面选择翼梁凸缘的前面（图中红色面），距离偏移为 0 0。（ 095095）选择分割工具席_（ 096096），弹出对话 框中“要切除的元素”选择之前通过“曲

48、面加厚”工具生成的蒙皮，“切除元素”依次选择上一步生成的平面、8 8 号面、和内翼外侧平面。在每选择一个平面后，背景中会将切除掉的 部分以半透明方式显示。 这时如果发现需要保留的部分被变成了半透明，可以点击“另一侧”按钮，转换切割与保留下的部分。（097097）怜斟3 st型利用草图和包络体拉伸工具完成副翼的建模。（098098）为了美观，可以利用对称工具快速生成另外一侧的机翼。 选择对称工具后，在弹出窗口中点击多选按钮（099099）,依次从特征树或者直接选择外侧机翼的各个零部件（不需要选择草图、平面等特征），参考选择“ ZXZX 平面”。（099099）点击确定后，另一侧机翼也轻松完成。最

49、后，不要忘记内外翼之间还需要有一块层板连接内外翼梁。利用草图和包络体拉伸工具轻松搞定。从结构传力的角度考虑，这块内外翼连接板需要贯穿中段机翼，穿过外翼段1 1 号肋，与外翼翼梁和 2 2 号肋粘接。（010010）完成这一部后，所有机翼的设计绘图工作全部完成。机翼整体效果见101101。回忆一下前面的内容，我们曾经说过，在飞机试飞后如果发现机翼上反角不够的话，可以通过修改参数快速完成机翼结构的修改。现在，我们就来具体试一试。通过左侧特征树找到零部件几何体下唯一的一个“多输出旋转”特征，双击将其打开。（102102）修改角度数值为 6 6 度，单击确定。如果所有步骤的绘图都十分标准的话，稍等待一

50、两 秒，软件就会按照新的上反角度，自动生成所有的结构。如果点击确定后程序报出出现错误，外囂星唯平面5EE；这多是由于之前的绘图过程中有些过程不太规范造成的。这时只要根据提示修正错误，其他的工作软件都可以自动完成。（103103 上反角 3 3 度，104104 上反角 6 6 度）这个就是 CATIACATIA 参数化设计的一大优点。当完成建模后如果需要进行某些参数的变更， 修改参数后其他工作完全由软件自动完成。省去了过去CADCAD 时代修改一个参数，造成全部图纸重画繁琐步骤。以上机翼结构设计及建模工作全部完成。CATIACATIA 的优点除了我们之前谈到的参数化设计外，强大的曲面设计功能使

51、其能够适应 包括航空航天在内的各种工业产品建模要求。通过下面机身的外形设计过程，可以从中感受到 CATIACATIA 在曲面建模方面的独特魅力。下面，开始机身部分的建模工作。首先需要进行的工作是把 CADCAD 下的俯视图和侧视图 导入，作为机身建模的参考。通过菜单“文件 打开”找到之前在 CADCAD 下面完成的三面图。 按下鼠标拖动矩形选框， 选择飞机的侧视图。选中后，线条会以高亮度显示。单击右键选择复制。（105105）利用“窗口”菜单回到建模中的CATIACATIA 文件。参照之前绘制机翼时的步骤，以PartPart为父对象创建几何图形集，将其命名为机身。选择“ZXZX 平面”并点击草

52、图工具进入草图绘r-国他fit TO -G 开鮭MFUKTt* si却 騷iILIZITl.ii iji豪肚电i_ iJ XT211-!色r”7 一J辱人的详田:現115 :N15:-IL 2-(JIS-：HJ20 -U*J2 L：返CATDrawing4狗刃主NS岛ZQUtJH&E%巴口-：=迪-|.、凰匚贬0| 吨 |制模式。选择菜单“编辑 粘贴”或直接按 Ctrl+VCtrl+V 将飞机的侧视图粘贴过来。这时如果找不到粘贴结果，可以工具栏上的“适合全部”（106106）图标。埶壬*令羞田3艮爛區I按下鼠标左键，利用矩形选择框选择粘贴过来的侧视图后，在图上任意一点按下左键 可以对其位置进行

53、拖动。 参考现有机翼的位置将其拖动到位。这个步骤只用来作为下面建模时候的参考，因此不用追求位置的绝对准确。（107107）按照同样的方法，以“ XYXY 平面”为基准绘制草图，将飞机的俯视图也复制过来。再次以“XYXY 平面”为基准绘制草图，参照刚才复制过来的俯视图完成准确的机身俯视 草图绘制。尺寸的设置可以参考 108108。在绘制机身俯视草图的过程中，需要使用样条线工具。图 108108 中的粗线均为样条线， 细线为直线。设置样条线与直线之间平滑过渡的方法可以参考 前面翼尖的绘制过程。接下来参考从 AUTOCADAUTOCAD 复制过来的侧视图，以 ZXZX 平面为基准绘制草图，将其作为

54、飞机的侧视图。在侧视图的绘制过程中， 注意要将上一步俯视图中飞机最前端一点和最后端 一点分别通过投影工具投影到当前草图中。通过与投影下来的这两个点设置相合约束，使飞机侧视图上的前后限与俯视图相同。此外，为了保证飞机相对光顺的曲面外形，在测试图的绘制过程中需要注意一下与机翼衔接部分的过渡。通过相交工具获得机翼上下表面与当前草图的交线（图中黄线），并将其作为侧视图外形轮廓线的一个组成部分。（109109）下面开始绘制飞机的每一个截面外形。 利用绘制完成的俯视图和侧视图作为参考， 按 照生成参考平面 （平行通过点方式或偏移平面方式）做草图的方法完成飞机的每一个剖面图。剖面图绘制过程中，禾 U U 用

55、相交工具与俯视图和侧视图分别取与当前平面的焦点，得到每一个剖面的上下限和外侧极限位置。为了绘图方便，这里可以直画出半个剖面就可以了，将来再用对称工具完成另外半边的绘制。另外，每一个剖面处的圆角过渡，可以用样条线工具完成绘制。这样可以很方便的画出“椭圆形”的倒角。（110110 为完成效果，111116111116 为从后至前的每一个剖面）为了通过放样命令获得飞机的外形曲面，还需要绘制几条放样的导引线，其具体方法如下：首先选择工具栏上的多重提取工具魁 I I。在弹出的“多重提取定义”窗口中，将“拓展类型”选择为“无拓展”。然后将图中所示的几段曲线（直线）选为高亮并单击确定，然后将生成的特征通过属性窗口命名为“上边界曲线”。（118118）按照同样方法，再提取如下两条直线：侧视图中下表面曲线和俯视图上的机身左边线。分别命名为“下边界曲线”和“外边界曲线”。（119119 中红线）-S髓n7E1ELL IX：ILClaLrhciJ5H克51=匡丽 虽谨戲、訂I CwplwiDlVfTI . Fuo-ikLLC!a.