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1、CATIA V5 Training,CATIA V5 创成式外形设计,Generative Shape Design,概述,CATIA V5的创成式外形设计（GSD）模块包括线框和曲面造型功能，它为用户提供了一系列应用广泛、功能强大、使用方便的工具集，以建立和修改用于复杂外形设计所需的各种曲面。同时，创成式外形设计方法采用了基于特征的设计方法和全相关技术，在设计过程中能有效地捕捉设计者的设计意图，因此极大地提高了设计者的质量与效率，并为后续设计更改提供了强有力的技术支持。,一、GSD模块交互界面,二、功能介绍,（一）线框造型功能（Wire frames）,1、点(Point),在CATIA V
2、5中，生成点的步骤为：选择生成点的类型（Point type）；输入相应参数；点击OK 按钮，生成点。其中，点的类型有以下几种：,(1) 坐标点（Coordinates）：它用于生成相对于参考点（Reference point）来指定x、y、z坐标 值的点。系统默认参考点为坐标原点，也可以自行指定参考点。,除了“点类型 (Point type)”，可用新的锁定按钮 来防止在选择几何图形时自动更改类型。只需单击 此按钮，锁就变为红色 。,曲线上的点（On curve）：它用于生成位于指定曲线（Curve）上，并离参考点 （Reference point）为指定距离值（Distance to re
3、ference）的点。系统默认参考点为 曲线的端点，也可以自行指定参考点。系统提供了两种指定距离的方法：一是指定在曲 线上的距离（Distance on Curve）；二是指定相对曲线长度的比例（Ratio of Curve Length）。 另外，测地距（Geodesic Distance）是指沿曲线从参考点到生成点之间的距离，而欧氏距离 （Euclidean Distance）是指从参考点到生成点之间的最短距离。,(3) 平面上的点（On plane）：它用于生成位于指定平面（Plane）上，并相对参考点 （Reference point）为指定H、V坐标值的点。,(4) 曲面上的点（On
4、 surface）：它用于生成位于指定曲面（Surface）上，并在指定方向 （Direction）上与参考点相距指定距离（Distance）的点。,(5)圆心点球心椭圆中心点（CircleSphereEllipse center ）：它用于生成所选择圆（Circle） 的圆心点。,(6)曲线的切点（Tangent on curve）：它用于生成指定曲线（Curve）在指定方向（Direction） 上的切点。,(7)中间点（Between）：它用于生成位于指定两点（Point1、Point2）之间，在指定比例上 （Ratio）的点。其中，比例值（Ratio）为第一点到生成点之间的距离除以第一
5、点到第二点 之间距离。,2、创建多点和平面（Points and Planes Repetition）,该功能用于一次生成多个点，如果选中Create normal planes also选项，还可一次生成多个平面。,（1）点击Points and Planes Repetition工具条或菜单，出现如下对话框：,（2）选择一条曲线或曲线上一点。,（3）输入要创建的点数（Instances）。如果选中With end points选项，则两个边界点分别是第一个 实例和最后一个实例。 （4）如果在第二步中选择的是一条曲线，则生成曲线的等距点。如果在第二步中选择的是曲线上一点， 则显示一个箭头，表
6、示生成从指定点到箭头对应的曲线端点间的等距点，可以编辑箭头的方向。 （5）如果在第二步中选择的是曲线上一点，还可以选择第二点（Second point），以生成两点间的等距点。 （6）如果在第二步中选择的是曲线上一点，则可以选择“参数（Parameters）”选项中的“Instances & spacing” 项，这样就可以输入两点的间距（Spacing），用点数（Instances）和间距（Spacing）来生成点组。 （7）可以选中Create normal planes also选项，以生成曲线所在点处的法平面。 （8）如果选中Create in a new Open Body选项，则生
7、成的元素放到一个新的Open Body中。,2、创建极值元素（Extremum）,该功能用于在一个曲线、曲面或凸台上，在指定方向的最大或最小距离的位置上创建一个极值元素，它可以是一个点、一条边界，也可以是一个面 。,如果选择的元素（Element）是一条曲线，则在指定方向上生成极值点，即在曲线上，指定方向上 的最大或最小坐标点。 如果选择的元素为一个曲面，则根据指定的方向（可以指定其它两个方向），可能会生成一个 点或一条边界线。 如果选择的元素为一个实体，则根据指定的方向（可以指定其它两个方向），可能会生成一个点、 一条边界线、或一个面。,3、创建极坐标极值元素（Polar Extremum）
8、,极坐标极值元素（Polar extremum）是平面曲线上的一个在指定方向上的极坐标的极值点。图3-7为其对话框，其中Contour是指极值元素所在的曲线，Support是指Contour所在的面，在Axis部分用来指定极坐标的坐标原点（Origin）及参考方向（Reference direction）。用些功能可以创建以下四种类型（Type）的极坐标极值元素：,4、直线(Line),在CATIA V5中提供了多种生成直线的方法。如果指定支撑面，最后生成的直线会被投影到支撑面上。,(1)通过两点生成直线（Point-Point）：该方法用于生成两点（Point1、Point2）间的直线。,选
9、了曲面作为Support面时，曲面会投影到曲面上,(2)通过点和方向生成直线（Point-Direction）：该方法用于生成通过一点（Point）并与 指定方向（Direction）平行的直线。,选了曲面作为Support面时，曲面会投影到曲面上,(3)生成与一曲线成一定角度的直线（Angle/Normal to Curve）：该方法用于生成通过一点 （Point），并与一指定曲线（Curve）成一定角度（Angle）的直线。当指定角度为90度时， 所生成的直线垂直于指定的曲线。,(4)曲线的切线（Tangent to Curve）：该方法用于生成曲线（Curve）的切线。其中，如果所 选的
10、Element2为一点，则所生成的切线通过该点；如果Element2为一曲线，则所生成的切线 还与该曲线相切。,BiTangent类型,Mono-Tangent类型,(5)曲面法线（Normal to Surface）：该方法用于生成过曲面上一点（Point），并与曲面 （Surface）垂直的直线。,(6) 角分线（Bisecting）：该方法用于生成两直线（Line1、Line2）之间的角分线。其中， Point为所生成的角分线上一点。,5、轴线定义（Axis Definition）,该功能用来生成回转曲面的回转轴线,6、折线（Polyline）,所谓折线是指由多条首尾相连的直线组成的直线
11、段组，在相邻两直线之间可以倒角。它对创建管道之类的柱圆很有帮助。,点击Polyline工具条或菜单Insert-Wireframe-Polyline。 选择组成折线的点，可以通过对话框右侧的按钮编辑点。 可以对除端点外的所有点添加倒角半径，方法是在列表中选择要添加倒角的点，在Radius 域中输入倒角半径。 可以按Apply按钮，预览结果。 按OK按钮，生成折线。,7、平面(Plane),在CATIA V5中提供了以下几种生成平面的方法：,(1)创建偏移平面（Offset from Plane）：该方法用于生成一个与参考平面（Reference）平行， 并相距一定距离（Offset）的平面。,
12、选中Repeat object after Ok选项时显示“对象复制 (Object Repetition)”对话框，在按“确定 (OK)”前键入要创建的示例数目。,(2)创建过点且平行于参考平面的平面（Parallel through Point）：该方法用于生成通过 一点（Point），并与参考平面（Reference）平行的平面。,(3)创建与参考平面成一定角度的平面（Angle/Normal to Plane）：该方法用于生成过某一 转动轴（Rotation Axis）且与参考平面（Reference）成指定角度（Angle）的平面。如指定 角度为零度，则待生成平面与参考平面平行；如指
13、定角度为90度，则待生成平面与参考平面垂直。,(4)过三点创建平面（Through Three Points）：该方法用于生成同时通过不在一条直线上的 三个点（Point1、Point2、Point3）的平面。,(5)过两共面直线创建平面（Through two lines）：该方法用于生成同时通过两条共面直线 （Line1、Line2）的平面,如果这两条直线不处于同一个平面内，则第二条直线的向量将被移动到第一条直线 的位置以定义平面的第二方向。 选中“禁止非共面直线 (Forbid non coplanar lines)”以指定两条直线必须在同一个平面中。,(6)过一点和一直线创建平面（Th
14、rough point and line）：该方法用于生成同时通过一 点（Point）和一条直线（Line）的平面。所选的点必须不能位于所选直线或直线的延长线 上，否则无解。,(7)创建平面曲线所在的平面（Through planar curve）：该方法用于生成平面曲线（Curve） 所在的平面。,(8)创建平面曲线所在的平面（Through planar curve）：该方法用于生成平面曲线（Curve） 所在的平面。,(9)创建曲面的切平面（Tangent to Surface）：该方法用于生成通过一点（Point）， 并与所选曲面（Surface）相切的平面。,(10)利用公式创建平面
15、：该方法用于生成公式为AX+BY+CZ=D的平面。其中公式中的A、B、 C、D四个参数的数值由用户输入。,(11)创建一组点的拟合平面（Mean through Points）：该方法生成一组点（Points）的拟合 平面。所生成平面是按如下算法完成的：已知点与所生成平面之间距离值的总和为最小,8、投影线（Projection）,该功能用于把几何元素投影到支撑面上，生成投影元素。能够投影的元素有： （1）点，投影到曲面或线框元素上； （2）曲线，投影到曲面上。 （3）多点或多个线框元素投影到曲面上。,（Projection Type） Normal：沿支撑元素的法矢方向进行投影。 Along
16、direction：沿所指定的矢量方向进行投影。,如果有多个可能的结果，选择Nearest Solution选项，以保留最近的投影。如是没有选中该项则出现如下对话框供用户选择：,8、混合曲线（Combine）,该功能是通过将两条曲线分别在指定的方向上拉伸而得到的交线 。,8、反射曲线（Reflect Curve）,该功能用于生成曲面的反射曲线，它是由曲面上法矢方向与指定的方向成一定角度的 点所构成的曲线。,90度反射线即为该方向上的最大轮廓线！,8、相交元素（Intersection）,该功能用于生成两相交几何体的相交点或相交线。相交几何体可以是线框或曲面。,连续选择两个几何体（线框或曲面）（Element1、Element2），可以多选Elements1，但只 能单选Element2。,选择所生成相交元素的类型：,扩展相交的线性支持面可用于扩展第一元素、 第二元素或两个元素。 默认情况下，两个选项都未选中。,2）在曲面与曲面相交的情况中，“在第一元素上外插延伸相交 (Extrapolate intersection on f
