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1、第三章 零件的三维建模,3.1 概述 3.2 基于草图建立特征 3.3 特征编辑 3.4 形体的变换 3.5 形体与曲面的有关操作 3.6 添加材质 3.7 实例,3.1 概述,在草图设计模块中介绍了在草图设计模块创建轮廓线的方法，本章介绍如何利用草图设计设计模块创建的轮廓线创建三维的特征以及进一步利用特征构造零件模型。,（1）选择菜单【开始】/【机械设计】/【零件设计】，即可 进入零件三维建模模块。 （2）选择菜单【文件】/【新建】，弹出建立新文件对话框，选择Part，即可进入零件三维建模模块，如图3-1所示。,图3-1 新建对话框,（3）从工作台上选择零件设计按钮 ，即可进入零件三维建模模
2、块，如图3-2所示。,图3-2 工作台,3.2 基于草图建立特征,基于草图建立特征是草绘曲线或曲线曲面模块中生成的平面曲线为基础的特征。它们有的是产生形体，例如拉伸，旋转等，有的是从已有的形体中去除一部分形体，如开槽，旋转槽等。,3.2.1 凸台,该功能是将一个闭合的平面曲线沿着一个方向或同时沿相反的两个方向拉伸而形成的形体，它是最常用的一个命令，也是最基本的生成形体的方法。 在草图设计模块绘制了闭合的平面曲线，如图3-3所示。单击 （凸台）按钮，弹出凸台定义对话框，单击“更多”，显示第二限制的参数，如图3-4所示，“更多”和“更少”按钮的功能适用于所有的对话框。,图3-3 凸台,图3-4 定
3、义凸台对话框,3.2.2 凹槽,该功能是挖槽，挖槽产生的结果与凸台相反，是从已有形体上去掉一块形体，如图3-5所示。单击 （凹槽）按钮，出现凹槽对话框，其对话框与凸台对话框相同，输入参数参见凸台对话框，如图3-6所示。,图3-5 凹槽,图3-6 定义凹槽对话框,3.2.3 打孔,该功能是打圆孔或螺纹孔。选择孔所在的平面，单击 （孔）按钮，弹出孔定义对话框。该对话框分为扩展、类型和螺纹三个选项卡。 1. 扩展选项卡 （图3-7所示）,图3-7 扩展选项卡,2. 类型选项卡（图3-8所示）,图3-8 类型选项卡,3.螺纹选项卡（见图3-9所示）,图3-9 螺纹选项卡,3.2.4 旋转体,该功能是将
4、一条闭合的平面曲线绕一条轴线旋转一定角度而形成形体。如图3-10所示，平面曲线和轴线是在草图设计模块绘制的。如果非闭合曲线的轴线首、尾两点在轴线或轴线的延长线上，也能生成旋转形体。注意曲线不能自相交或与轴线相交。 单击 （旋转体）按钮，弹出图3-10所示定义旋转体对话框，输入限制角度，选择轮廓和轴线，生成旋转体，如图3-11所示。,图3-10 定义旋转体对话框,图3-11旋转体,（旋转槽）的功能是将一条闭合的平面曲线绕一条轴线旋转一定的角度，其结果是从当前形体减去旋转得到的形体，其操作过程、参数的含义与旋转体相同。,3.2.5 旋转槽,3.2.6 肋,（肋）功能是将指定的一条平面轮廓线，沿指定
5、的中心曲线扫描而生成形体。轮廓线是闭合的平面曲线，中心曲线是轮廓线扫描的路径。如果中心曲线是三维曲线，那么它必须切线连续，如果中心曲线是平面曲线，则无需切线连续，如果中心曲线是闭合三维曲线，那么轮廓线必须是闭合的。单击 按钮 ，弹出图3-12所示定义肋对话框，选择轮廓曲线和中心曲线生成肋，如图3-13所示。,图3-12定义肋对话框,图3-12 肋,3.2.7 开槽 开槽 功能是生成开槽，开槽与肋相反，是从已有形体上去掉扫描形体。它的定义、条件和操作过程与肋相同。,3.2.8 加强肋 加强肋 功能是在已有的形体的基础上生成加强肋。加强肋的截面是通过已有的形体的表面和指定的轮廓线线确定的。可将加强
6、肋的截面沿其法线正、反或双向拉伸到指定厚度。单击 加强肋按钮，弹出图3-14所示定义加强肋的对话框。结果如图3-15所示。,图3-14定义 加强肋对话框,图3-15 加强肋,3.2.9 多截面实体 多截面实体 用一组互不交叉的截面曲线和一条指定的或自动确定的脊线扫描得到的形体，形体的表面通过这组截面曲线。如果指定一组导线，那么形体还将受到导线的控制。可以为截面曲线指定相切支撑面，使多截面实体形体和支撑面在此截面处相切，还可以在截面曲线上指定闭合点，用于控制形体的扭曲状态。 单击按钮 多截面实体按钮，弹出图3-16所示多截面实体定义对话框，选取截面曲线，改变耦合方式和指定闭合点后，生成多截面实体
7、，如图3-17所示。,图3-16 多截面实体定义对话框,图3-17 多截面,3.2.10 已移除的多截面实体 已移除的多截面实体 功能是从已有形体上去掉多截面形体，与多截面结果相反，已移除的多截面实体的操作过程、对话框的内容及参数的含义与多截面实体完全相同。,3.3 特征编辑,图3-18 特征编辑,3.3.1 倒圆角 倒圆角 功能是对实体进行倒圆角。单击该按钮，弹出图3-19所示定义倒圆角的对话框。,图3-19 倒圆角定义对话框,3.3.2 变半径倒圆角 变半径倒圆角 功能是在同一棱边上倒出半径为变化的圆角。单击该按钮，弹出图3-20所示对话框。,图3-20 变半径倒圆角定义对话框,3.3.3
8、 生成面与面的圆角 单击 面与面的圆角 按钮，弹出图3-21所示面与面的圆角定义对话框。输入圆角半径，选择邻接的两个面，单击【确定】按钮即可。,图3-21定义面与面的圆角,3.3.4 生成与三面相切的圆角 单击 三切线内圆角 按钮，弹出图3-22所示定义三切线内圆角对话框，单击要圆角化的面域，选择两个面，再单击要移除的面，单击【确定】按钮，完成三切线内圆角。,图3-22 定义三切线内圆角对话框,3.3.5 倒角 单击 倒角 按钮，弹出图3-23所示定义倒角对话框，在模式中有长度1/角度和长度1/ 长度2两种模式。若选择了长度1/角度模式，该对话框出现了长度和角度编辑框；若选择了长度1/长度2模
9、式，该对话框出现了长度1和长度2编辑框。,图3-23 定义倒角对话框,3.3.6 拔模斜度 该功能是拔模。为了便于从模具中取出铸造类的零件，一切零件的侧壁需有一定斜度，即拔模角度。CATIA可以实现等角度和变角度拔模。,图3-24拔模斜度对话框,3.3.7 盒体 该功能是保留实体表面的厚度，挖空实体的内部，也可以在实体表面外增加厚度。单击 （盒体）按钮，弹出图3-25所示定义盒体对话框。,图3-25定义 盒体对话框,3.3.8 改变厚度 该功能是增加或减少指定形体表面的厚度。单击 （厚度）按钮，弹出图3-26所示定义厚度对话框。,图3-26 定义厚度对话框,3.3.9 外螺纹/内螺纹 该功能是
10、在圆柱表面生成外螺纹或在圆孔的表面生成内螺纹，但只是将螺纹信息记录到数据库，三维模型上并不产生螺旋线，而是在二维视图上采用了螺纹的规定画法。 单击 （外螺纹/内螺纹）按钮，弹出图2-27所示外螺纹/内螺纹定义对话框。,图3-27 定义螺纹对话框,3.3.10 凸台/拔模/倒圆角组合,图3-28 定义拔模圆角凸台对话框,3.3.11 凹槽/拔模/倒圆角组合 该功能集成了凹槽、拔模和倒圆角。单击 （凹槽/拔模/倒圆角组合）按钮，弹出对话框的式样及各项的含义与凸台/拔模和倒圆角集成的对话框基本相同。,3.4形体的变换,变换特征是对实体特征进行平移、旋转、对称、镜像、阵列、缩放等操作，对原有特征进行变
11、换，或者生成新的特征。变换特征功能集合在变换特征工具栏中。,图3-29形体的变换,3.4.1平移 该功能是平移当前的形体。单击 （平移）按钮，弹出图3-30所示对话框，选择向量定义方式，输入相应的参数就能进行平移定义。,图3-30 平移定义对话框,3.4.2 旋转 该功能是旋转当前的形体。单击 （旋转）按钮，弹出图3-31所示对话框。,图3-31 旋转定义对话框,3.4.3 对称 该功能是将当前的形体变换到与指定平面对称的位置。单击 （对称）按钮，弹出对称定义对话框，选择对象和对称中心，可完成对称操作。,3.4.4 镜像 该功能是镜像与对称的相同之处是都指定一个镜像（对称）平面，不同之处是，经
12、过镜像，镜像前的形体改变为一个特征，在镜像平面另一侧新产生一个与之对称的特征，但它们都属于当前形体。另外，镜像时选择的对象既可以是当前形，也可以者是一些特征的集合。 选择要镜像的元素，单击 （镜像）按钮，弹出定义镜像对话框，再选择镜像中心，单击确定，完成镜像操作。,3.4.5 矩形阵列 该功能是将整个形体或者几个特征复制为m行n列的矩形阵列。 首先预选需要阵列的特征，如果不预选特征，当前形体将作为阵列对象。单击 （矩形阵列）按钮，弹出图3-32所示对话框.,图3-32 定义矩形阵列对话框,3.4.6 圆形阵列 该功能是将当前形体或一些特征复制为m个环，每环n个特征的圆形阵列。 首先预选需要阵列
13、的特征，如果不预选特征，当前形体将作为阵列对象。单击 （圆形阵列）按钮，弹出图3-33所示对话框。,图3-33 定义圆形阵列对话框,3.4.7 自定义阵列 该功能是生成用户自定义的阵列，用户阵列与上面两种阵列的不同之处在于阵列的位置是在草图设计模块确定的。单击 （自定义阵列）按钮，弹出图3-34所示对话框。,图3-34 定义用户阵列对话框,3.4.8 比例缩放 该功能可通过基准面和比例因子缩放形体，在缩放过程中形体只在基准面的法线方向上缩放。单击 （比例缩放）按钮，弹出比率缩放对话框，选择参考，输入比率，单击确定，完成比例缩放。,3.5形体与曲面有关的操作,图3-35 形体与曲面相关的操作,3
14、.5.1 分割 该功能是用平面、形体表面或曲面剪切当前形体，单击 （分割）按钮，弹出定义分割对话框，选择分割元素，对形体进行分割操作。 3.5.2厚曲面 该功能是为曲面添加厚度，使其成为形体，单击 （厚曲面）按钮，弹出定义厚曲面对话框，如图3-36所示，输入相应的参数，完成厚曲面操作。,图3-36 定义厚曲面对话框,3.5.3 封闭曲面 该功能是将封闭曲面和一些开口曲面围成形体，单击 （封闭曲面）按钮，弹出定义封闭曲面对话框，选择要封闭的对象，单击确定，完成封闭曲面操作。 3.5.4 缝合曲面 该功能是把曲面和形体结合在一起，首先计算曲面和形体的相交部位，再去掉一部分形体材料，如果曲面和形体之间有空隙，则弥合这个缝隙。这是缝合和剪切的区别。操作对象是整个形体，只需选择曲面，出现的箭头表示保留的形体部分，单击箭头可以改变方向。 单击 （缝合曲面）按钮，出现缝合曲面对话框，选择要缝合的面和要移除的面，单击确定，完成缝合曲面操作。,3.6 添加材质,该功能是为三维形体添加材质。单击 （添加材质）按钮，出现图3-37所示材质对话框。从对话框中选取一种材质，选取添加该材质的形体，单击应用材料按钮，被选形体将被添加该材质。单击确定按钮则退出。,图3-37 材质对话框,3.7 实例,3.7.1 实例一,3.7.2实例二,3.7.3 实例三,3.7.4 实例四,
