catia曲线和曲面.ppt

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7-10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 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90º 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8. 生成一条曲线某点的法面选择平面类型为曲线的法线，对话框改变为图7-32的形式指定一条曲线和一个点即可图7-32 生成一条曲线某点的法面 9. 生成曲面在某点的切面选择平面类型为曲面的切线，对话框改变为图7-33的形式指定一个曲面和一个点即可图7-33 生成曲面在某点的切面10. 通过平面方程Ax+By+Cz=D确定平面选择平面类型为方程式，对话框改变为图7-34的形式分别在对话框的A、B、C、D域输入四个参数，单击确定按钮，即可得到如图所示的一个平面。

对话框中以下三项的含义如下：（1）点：若指定一个点，则参数D无效，平面平移至通过这个点2）指南针的法线：单击该按钮，生成z=0的平面3）与屏幕平行：单击该按钮，生成与屏幕平行的平面 图7-34通过方程确定平面11. 通过最小二乘法生成平面选择平面类型为多点平均面，对话框改变为图7-35的形式选择多个点即可所有的点到此平面距离的平方和最小在点的列表。