catia曲线和曲面

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1、第7章曲线和曲面,7.1 概述7.2 生成线框元素的工具7.3生成曲面7.4 曲面编辑和修改7.5 曲线、曲面分析功能简介7.6 曲线曲面设计工具和混合设计7.7 曲面设计实例,7.1 概述 CATIA机械设计配置MD2中包括线框和曲面模块WFS，混合设计配置HD2 中除包括WFS模块外，还包括创成式外形设计模块GSD。两个模块均提供了完备的曲线和曲面生成、修改和分析工具。与WFS模块相比，GSD增加了曲面倒圆角以及曲面拔模角、曲率分析工具，并且增加了一些专用的曲线、曲面生成和编辑的功能。 选择菜单开始形状创成式外形设计，进入外形设计模块；或者选择菜单开始 机械设计线框和曲面设计，进入线框和曲

2、面模块；也可以单击图7-1所示的工作台工具栏的图标或，进入线框和曲面或外形设计模块。两模块产生的文件类型是“.CATPart”。,图7-1 工作台工具栏,7.2 生成线框元素的工具 有关线框操作的菜单和工具栏如图7-2所示。,图7-2有关线框操作的菜单和工具栏,7.2.1 生成点 图标 的功能是生成点。可以通过输入点的坐标、在曲线、平面或曲面上取点、获取圆心点、与曲线相切的点以及两点之间据距比例系数等方式生成点。 单击该图标，弹出如图7-3所示定义点的对话框。通过点类型下拉列表选择生成点的方法。,图7-3生成点的对话框,1. 通过坐标确定点 选择点类型为坐标，对话框改变为图7-4的形式。分别在

3、对话框的X、Y、Z域输入相对于参考点的X、Y、Z坐标值，单击确定按钮即可得到该点。参考点可以是坐标原点或已有的点，默认的参考点是坐标原点。将指南针拖动放到模型的曲面、平面或曲线、直线上时，单击指南针位置按纽，在指南针的原点（红方块）自动生成一个点。,图7-4通过坐标确定点的对话框,2. 在曲线上取点 选择点类型为在曲线上，对话框改变为图7-5的形式。 图7-5在曲线上取点的对话框 该对话框各项的含义如下： （1）曲线：单击该域，选择曲线。,（2）与参考点的距离栏 曲线上的距离：若选中该按纽，则根据距离确定点。 曲线长度比率：若选中该按纽，则根据长度比例系数确定点。 长度/比率：若根据曲线上的距

4、离方式取点，该项为长度，若据距曲线长度比率取点，该项为系数。 最短距离：若选中该按纽，则距离为曲线距离（弧长）。 直线距离：若选中该按纽，则距离为直线距离。 最近端点：单击该按钮，距离参考点最近的那个端点为生成的点。 中间点：单击该按钮，曲线的中点为生成的点。,（3）参考栏 参考点：单击该域，指定确定距离的参考点，默认的参考点是曲线的端点。 反转方向：单击该按钮，另一个端点为参考点（4）完成后重复对象：若选中该复选框，则可以在此命令结束后多次重复生成点的命令。重复的次数在弹出的对话框中输入，参数作相应调整。 例如选择一条样条曲线，在比率域输入0.57，单击确定按钮，结果如图7-5所示。,3在平

5、面上取点 选择点类型为在平面上，对话框改变为图7-6的形式。图7-6 在平面上取点的对话框 选择一个平面，输入H、V坐标值，单击确定按钮即可得到该点。也可以直接用鼠标在平面上取点。参考点可以是平面上的任意点，默认的参考点是平面的中心。,4 . 在曲面上取点 选择点类型为在曲面上，对话框改变为图7-7的形式。图7-7在曲面上曲点的对话框 选择一个曲面、指定方向、输入与参考点的距离，单击确定按钮即可得到该点。也可以直接用鼠标在曲面上取点。参考点可以是曲面上的任意点，默认的参考点是曲面中心。在动态定位栏，有粗糙和细致两个按钮，前者是参考点到指定点的直线距离，后者是测地距离（弧长），前者是默认的选择方

6、式。,5. 生成圆弧、球面、椭圆中心点 选择点类型为圆/球面/椭圆中心，对话框改变为图7-8的形式。选择一个圆、圆弧、球面、椭圆或椭圆弧，单击确定按纽，即可得到该对象的中心点。,图7-8 生成点圆弧、球面、椭圆中心选项,6生成曲线上的给定切线方向的切点 选择点类型为曲线上的切点，对话框改变为图7-9的形式。选择一条曲线、指定方向即可。,图7-9 生成曲线的给定方向的切点,7据距比例系数生成两点（连线）之间的一个点 选择点类型为两点间，对话框改变为图7-10的形式。指定点1和点2，输入比率值，单击确定按纽，即可得到该点。单击反转方向按纽，另一点成为起点，单击中点按纽，得到两点之间的中点。,图7-

7、10生成两点之间一个点,8. 生成极点 按照给定的方向，根据最大或最小距离规则在曲线、曲面或形体上搜寻出极大或极小元素（点、边或表面）。单击该图标，弹出图7-11所示对话框。选择一条线、面或形体，选择元素的种类不同，需要输入方向的数量就可能不同。选择直线或平面确定方向。 例如选择一条样条曲线，指定一条直线确定方向。若选择最大按纽，则得到如图所的最大值。,图7-11生成曲线在某方向的极大值点,曲面或形体在一个方向的极值可能是一条线或一个面，这时就需要通过两个或三个方向才能求出极值点。例如，选择图7-12所示的形体。指定xy平面，即z轴方向，此时最大值是形体的顶面。在可选方向栏指定yz平面，即x轴

8、方向，此时最大值是形体顶面的一条直线。再指定zx平面，即y轴方向，此时得到的最大值是一个点。,图7-12生成曲面在给定方向的极值点,9. 生成极坐标下的极值点 在平面轮廓曲线上搜寻出相对于参考点和轴线的半径，角度的极小值点。单击该图标，弹出图7-13所示对话框。对话框各项的含义如下：（1）类型：可以选择最小半径、最大半径、最小角度和最大角度。（2）轮廓：选择闭合的、没有分叉的平面轮廓曲线。（3）支持面：指定该轮廓线所在的基础平面。（4）原点：指定参考点。（5）参考方向：指定参考方向。（6）分析半径：显示分析参数的类型和结果。,图7-13生成曲线的极坐标的极值点,7.2.2 生成直线 图标 的功

9、能是生成直线。可以通过输入直线的端点、起点和直线方向、与给定曲线的切线成一定角度等多种方法生成直线。 单击该图标，弹出如图7-14所示直线定义的对话框。通过线型下拉列表可以选择生成直线的方法。,图7-14 生成直线对话框,1. 通过两个点生成直线 选择线型为点-点，对话框改变为图7-15的形式。选择已经存在的点1、点2，在开始、结束框输入点的外延距离，单击确定按钮，即可得到如图所示的从开始到结束的直线段。,图7-15通过两个点生成直线,对话框中其余各项的含义如下：（1）点1、点2：当前可供选择的点。（2）支持面：默认的支持面是经过点1、点2的平面。通常默认此项，若选择此项，则得到的结果是开始点

10、与结束点连线在该面上的投影，如果支持面是曲面，投影可能是曲线，如图7-16所示。（3）开始、结束：点1、点2的外延距离如图7-15所示。,图7-16支持面,（4）直到1、直到2：限制直线延伸的对象。如图7-17所示，单击直到1框，选择样条曲线，单击直到2框，选择曲面，即可确定该直线。 （5）长度类型栏有长度、起点无限、无限和终点无限四个按钮，其作用是：控制直线为有限长度、无限长度和单向无限长度。 （6）镜像范围：如选中该复选框，只需输入一端的外延距离。 上述说明适用于以下所有直线定义的对话框。,图7-17利用对象得到直线的端点,2. 通过一个点和方向生成直线 选择线型为点-方向，对话框改变为图

11、7-18的形式。单击方向框，选择直线或平面。如单击反转方向，线段改变为相反的方向。 其余各项的用法同前。,图7-18 通过一个点和方向生成直线,3生成与给定曲线的切线成一定角度的直线或曲线的法线 选择线型为曲线的法线/角度，对话框改变为图7-19的形式。单击曲线框，选择一条曲线，单击角度框，输入与曲线的切线的倾斜角度值。 其余各项的用法同前。,图7-19生成与给定曲线的切线成一定角度的直线,4生成曲线外一点与曲线相切的直线 选择线型为曲线的切线，对话框改变为图7-20的形式。选择一条曲线，单击元素2框，选择一个对象，例如一个点。 其余各项的用法同前。,图7-20生成曲线外一点与曲线相切的直线,

12、若相切类型选择双切线，则过元素2生成两条图7-21所示切线。若单击确定按纽，则生成切线1。若事前单击“下一个解法”，则生成切线2。,图7-21 双切线选项的作用,5生成过指定点的曲面的法线 选择线型为曲面的法线，对话框改变为图7-22的形式。选择一个曲面，指定一个点。 其余各项的用法同前。,图7-22生成曲面某点的法线,6生成两相交直线的角平分线 选择线型为角平分线，对话框改变为图7-23的形式。选择两直线，默认相交点。 其余各项的用法同前。 当其结果不唯一时，例如本例，单击下一解法按纽，将得到另一条直线。,图7-23 生成两相交直线的角平分线,7.2.3 生成平面 图标 的功能是生成平面。可

13、以通过偏移平面、过点平行平面等多种方式生成平面。 单击该图标，弹出如图7-24所示定义平面的对话框。通过平面类型下拉列表选择生成平面的方法。,图7-24 生成平面对话框,图7-24 生成平面对话框,1. 生成与给定平面一定距离的平面 选择平面类型为从平面偏移，对话框改变为图7-25的形式 对话框各项的含义如下： （1）参考：选择一个已有的平面作为参考平面。 （2）偏移：与参考平面的偏移距离。 （3）反转方向：单击该按纽，改变偏移为相反的方向。 单击确定按钮，即可得到一个平面。 也可以在作图区单击方向箭头使其反向，拖动偏移的箭头改变偏移距离，拖动移动字符使得平面标记移动。 上述选项也可适用于其他

14、平面定义的对话框。,图7-25生成与给定平面一定距离的平面,2. 生成过一个点与给定平面的平行平面 选择平面类型为平行通过点，对话框改变为图7-26的形式。指定一个参考平面和一个点，单击确定按钮，即可得到一个平面。,图7-26 生成过一个点与给定平面的平行平面,3. 生成过一条直线与给定平面成一定角度的平面 选择平面类型为角度/平面法线，对话框改变为图7-27的形式。指定一条直线作为旋转轴，指定一个平面作为和参考平面，输入旋转角度即可。 若单击平面的法线按纽，则生成的平面绕旋转轴旋转90。 注意：旋转轴必须与参考平面平行。,图7-27 生成过一条直线与给定平面成一定角度的平面,4. 通过不在同

15、一直线的三点生成平面 选择平面类型为通过三点，对话框改变为图7-28的形式。指定不在同一直线的三个点即可。图7-28 通过三点生成平面5. 过两条直线生成平面 选择平面类型为通过两条直线，对话框改变为图7-29的形式。指定两条相交或延长线相交的直线即可。图7-29 过两条直线生成平面,6. 通过一个点和一条直线生成平面。 选择平面类型为通过点和直线，对话框改变为图7-30的形式。指定一个点和一条直线即可。图7-30 通过一个点和一条直线生成平面7. 通过一条平面曲线生成平面。 选择平面类型为通过平面曲线，对话框改变为图7-31的形式。在对话框的曲线Curve域输入一条平面曲线，单击确定按钮，即可得到经过给定平面曲线的一个平面。 图7-31 通过一条平面曲线生成平面,