內容簡介
本書全麵、係統地介紹瞭CATIA V5-6R2016的麯麵設計方法和技巧,包括麯麵設計的發展概況、麯麵造型的數學概念、綫框的構建、簡單麯麵的創建、復雜麯麵設計、麯綫與麯麵的編輯、麯麵中的圓角、自由麯麵設計、麯綫和麯麵的信息與分析、自頂嚮下設計、産品的逆嚮設計以及麯麵設計綜閤範例等。
在內容安排上,為瞭使讀者能夠更快地掌握該軟件的基本功能,書中結閤大量的實例對CATIA V5-6R2016 軟件中的一些抽象的麯麵概念、命令和功能進行講解,以範例的形式講述瞭一些實際生産一綫麯麵産品的設計過程,能使讀者較快地進入麯麵設計狀態;在寫作方式上,本書緊貼軟件的實際操作界麵,使初學者能夠盡快地上手,提高學習效率。
本書附帶1張多媒體DVD學習光盤,製作瞭大量CATIA麯麵設計技巧和具有針對性的實例教學視頻並進行瞭詳細的語音講解,光盤中還包含本書所有的模型文件、範例文件和練習素材文件。本書隨書光盤中使用老版本的視頻講解。
本書內容全麵,條理清晰,實例豐富,講解詳細,可作為工程技術人員的CATIA麯麵自學教程和參考書籍,也可以作為大中專院校學生和各類培訓學校學員的CATIA課程上課或上機練習教材。
內頁插圖
目錄
目 錄
前言
本書導讀
第1章 麯麵設計概要1
1.1 麯麵設計的發展概況1
1.2 麯麵造型的數學概念2
1.3 麯麵造型方法3
1.4 光滑麯麵造型技巧6
1.5 CATIA麯麵模塊簡介7
1.6 CATIA V5-6麯麵模塊的特點9
第2章 綫框的構建10
2.1 概述10
2.2 點的創建11
2.2.1 一般點的創建11
2.2.2 點復製20
2.2.3 極值點的創建22
2.2.4 極坐標極值定義23
2.3 綫的創建24
2.3.1 直綫24
2.3.2 軸綫32
2.3.3 摺綫35
2.3.4 圓36
2.3.5 圓角44
2.3.6 連接麯綫46
2.3.7 二次麯綫49
2.3.8 樣條綫50
2.3.9 螺鏇綫51
2.3.10 螺綫53
2.3.11 脊綫54
2.3.12 等參數麯綫56
2.3.13 投影58
2.3.14 混閤60
2.3.15 反射綫60
2.3.16 相交62
2.3.17 平行麯綫64
2.3.18 3D麯綫偏移65
2.4 平麵的創建66
2.4.1 偏移平麵67
2.4.2 平行通過點67
2.4.3 平麵的角度/垂直68
2.4.4 通過3個點69
2.4.5 通過兩條直綫70
2.4.6 通過點和直綫71
2.4.7 通過平麵麯綫71
2.4.8 麯綫的法綫72
2.4.9 麯麵的切綫73
2.4.10 方程式73
2.4.11 平均通過點74
第3章 簡單麯麵的創建76
3.1 概述76
3.2 拉伸麯麵76
3.3 鏇轉麯麵77
3.4 球麵78
3.5 圓柱麵79
第4章 復雜麯麵設計81
4.1 偏移麯麵81
4.1.1 一般偏移麯麵81
4.1.2 可變偏移麯麵83
4.1.3 粗略偏移麯麵84
4.2 掃掠麯麵85
4.2.1 顯示掃掠85
4.2.2 直綫式掃掠90
4.2.3 圓式掃掠98
4.2.4 二次麯綫式掃掠105
4.3 適應性掃掠麯麵108
4.4 填充麯麵110
4.5 創建多截麵麯麵111
4.6 創建橋接麯麵112
第5章 麯綫與麯麵的編輯114
5.1 接閤麯麵114
5.2 修復麯麵115
5.3 取消修剪麯麵117
5.4 拆解118
5.5 分割119
5.6 修剪121
5.7 邊/麵的提取122
5.7.1 提取邊界122
5.7.2 提取麯麵 123
5.7.3 多重提取124
5.8 平移125
5.9 鏇轉126
5.10 對稱127
5.11 縮放128
5.12 仿射128
5.13 定位變換129
5.14 外插延伸130
5.15 反轉方嚮131
5.16 近接132
5.17 將麯麵轉化為實體133
5.17.1 使用“封閉麯麵”命令創建實體133
5.17.2 使用“分割”命令創建實體 134
5.17.3 使用“厚麯麵”命令創建實體134
第6章 麯麵中的圓角136
6.1 概述136
6.2 簡單圓角136
6.3 一般倒圓角138
6.4 可變圓角140
6.5 麵與麵的圓角142
6.6 三切綫內圓角143
第7章 自由麯麵設計144
7.1 概述144
7.2 麯綫的創建144
7.2.1 概述144
7.2.2 3D麯綫144
7.2.3 在麯麵上的空間麯綫148
7.2.4 投影麯綫149
7.2.5 橋接麯綫150
7.2.6 樣式圓角151
7.2.7 匹配麯綫152
7.3 麯麵的創建153
7.3.1 概述153
7.3.2 綴麵154
7.3.3 在現有麯麵上創建麯麵155
7.3.4 拉伸麯麵156
7.3.5 鏇轉麯麵157
7.3.6 偏移麯麵158
7.3.7 外插延伸160
7.3.8 橋接161
7.3.9 樣式圓角163
7.3.10 填充165
7.3.11 自由填充166
7.3.12 網狀麯麵168
7.3.13 掃掠麯麵169
7.4 麯綫與麯麵操作171
7.4.1 斷開171
7.4.2 取消修剪173
7.4.3 連接173
7.4.4 分割174
7.4.5 麯綫/麯麵的轉換175
7.4.6 復製幾何參數177
7.5 麯麵修改與變形178
7.5.1 概述178
7.5.2 控製點調整178
7.5.3 匹配麯麵182
7.5.4 外形擬閤185
7.5.5 全局變形186
7.5.6 擴展188
第8章 麯綫和麯麵的信息與分析190
8.1 麯綫的分析190
8.1.1 麯綫的麯率分析190
8.1.2 麯綫的連續性分析191
8.2 麯麵的分析193
8.2.1 麯麵的麯率分析193
8.2.2 麯麵的連續性分析196
8.2.3 麯麵的拔模分析198
8.2.4 麯麵的距離分析200
8.2.5 切除麵分析204
8.2.6 反射綫分析206
8.2.7 衍射綫分析207
8.2.8 強調綫分析208
8.2.9 映射分析209
8.2.10 斑馬綫分析210
第9章 自頂嚮下設計213
9.1 自頂嚮下設計概述213
9.2 自頂嚮下設計的一般過程213
9.2.1 創建一級控件215
9.2.2 創建二級控件219
9.2.3 創建U盤上蓋222
9.2.4 創建U盤下蓋225
9.2.5 創建U盤頂蓋228
第10章 産品的逆嚮設計232
10.1 逆嚮工程技術概述232
10.1.1 概念232
10.1.2 逆嚮工程設計前的準備工作233
10.1.3 CATIA V5-6R2016逆嚮設計簡介233
10.2 點雲處理233
10.2.1 點雲數據的加載和輸齣234
10.2.2 編輯點雲237
10.2.3 對齊點雲243
10.2.4 點雲分析249
10.3 點雲網格化253
10.3.1 創建網格麵253
10.3.2 偏移網格麵255
10.3.3 粗略偏移255
10.3.4 翻轉邊綫257
10.3.5 平順網格麵257
10.3.6 修補網格麵258
10.3.7 創建三角麵260
10.3.8 降低網格密度261
10.3.9 優化網格262
10.3.10 閤並網格麵263
10.3.11 分割網格麵264
10.3.12 修剪/分割265
10.3.13 平麵上投影267
10.4 創建麯綫268
10.4.1 3D麯綫268
10.4.2 在網格麵上繪製麯綫269
10.4.3 離散點雲創建麯綫270
10.4.4 投影麯綫271
10.4.5 截麵麯綫273
10.5 快速麯麵重建275
10.5.1 麯綫分割275
10.5.2 校正連接點277
10.5.3 整理輪廓277
1
前言/序言
CATIA是法國達索(Dassault)係統公司的大型高端CAD/CAE/CAM一體化應用軟件,在世界CAD/CAE/CAM領域中處於優勢地位。2012年,Dassault Systemes推齣瞭全新的CATIA V6平颱。但作為經典的CATIA版本——CATIA V5在國內外仍然擁有較多的用戶,並且已經過渡到V6版本的用戶仍然需要在內部或外部繼續使用V5版本進行團隊協同工作。為瞭使CATIA各版本之間具有高度兼容性,Dassault Systemes隨後推齣瞭CATIA V5-6版本,對現有CATIA V5的功能係統進行加強與更新,同時用戶還能夠繼續與使用CATIA V6的內部各部門、客戶和供應商展開無縫協作。
本書全麵、係統地介紹瞭CATIA V5-6R2016的麯麵設計方法和技巧,其特色如下:
?內容全麵,與其他的同類書籍相比,包括更多的CATIA麯麵設計內容。
?範例豐富,對軟件中的主要命令和功能,先結閤簡單的範例進行講解,然後安排一些較復雜的綜閤範例幫助讀者深入理解、靈活運用。
?講解詳細,條理清晰,保證自學的讀者能獨立學習書中介紹的CATIA麯麵功能。
?寫法獨特,采用CATIA V5-6R2016軟件中真實的對話框和按鈕等進行講解,使初學者能夠直觀、準確地操作軟件,從而大大提高學習效率。
?附加值高,本書附帶1張多媒體DVD學習光盤,製作瞭大量CATIA麯麵設計技巧和具有針對性實例的教學視頻並進行瞭詳細的語音講解,可以幫助讀者輕鬆、高效地學習。
《CATIA V5 6R2016 麯麵造型精通指南》 內容簡介: 本書是一本麵嚮廣大CAD/CAM/CAE工程師、産品設計師、模具設計人員以及相關專業院校師生的麯麵造型設計教程。書中深度剖析瞭CATIA V5 6R2016版本中強大的麯麵設計功能,旨在幫助讀者從零基礎快速入門,並逐步掌握從基礎麯麵構建到復雜麯麵造型的係列技能,最終能夠獨立完成高品質、高精度的麯麵設計任務。 本書特色: 1. 體係化教學,循序漸進: 全書按照麯麵設計的邏輯流程進行編排,從基本概念、界麵介紹齣發,逐步過渡到各類麯麵創建工具的使用,再到麯麵分析、修補,直至高級麯麵造型技巧。每一章節都建立在前一章節的基礎上,確保讀者能夠穩步提升。 2. 實戰案例驅動,理論與實踐並重: 大量精選瞭汽車零部件、消費電子産品、工業設計等領域的典型麯麵設計案例。通過實際操作,讀者可以直觀地學習如何在真實項目場景中應用CATIA的麯麵工具,理解設計思路和技巧,將理論知識轉化為實際能力。 3. 深入講解核心麯麵命令: 重點、細緻地講解瞭CATIA V5麯麵設計模塊中最核心、最常用的命令,如:樣條麯綫創建與編輯、自由麯麵(GSD)工具箱中的各種麯麵生成方法(掃掠、混閤、加厚、邊界混閤等)、麯麵分析工具(麯率分析、連續性分析、拔模分析等)以及麯麵修補與優化工具。 4. 強調麯麵質量與設計規範: 不僅教授“如何做”,更注重“為什麼要這樣做”。書中會貫穿講解麯麵設計的關鍵要素,如麯麵的G0、G1、G2連續性要求,光順過渡的處理,避免摺痕和奇異點等,培養讀者嚴謹的設計意識和對高質量麯麵的追求。 5. 覆蓋完整麯麵工作流程: 從概念草圖轉化為精確麯麵,到麯麵的深入編輯和修飾,再到麯麵的最終評估與質量檢查,本書涵蓋瞭麯麵設計完整的生命周期。 6. 附帶豐富的學習資源: (假設)書中可能包含大量配套的練習文件、源文件、以及輔助講解的視頻教程鏈接,方便讀者對照學習,鞏固理解。 內容詳述: 第一篇:CATIA V5 麯麵設計基礎 第一章 CATIA V5 概述與麯麵設計導論: CATIA V5 簡介及其在麯麵設計領域的地位。 麯麵設計的概念、分類(參數化麯麵、自由麯麵)及其在産品開發中的重要性。 CATIA V5 的基本工作環境、用戶界麵介紹(工具欄、菜單、窗口布局)。 參數化設計理念在麯麵設計中的體現。 理解麯麵設計的基本流程與工作流程。 第二章 麯麵設計基礎要素: 點: 點的創建方式(坐標點、投影點、麯麵/麯綫上點等),點的應用。 麯綫: 直綫與圓弧: 基本的幾何元素創建。 草圖(Sketcher)的運用: 參數化草圖環境,約束(幾何約束、尺寸約束)的應用,草圖的創建與編輯,草圖到3D模型的轉化。 樣條麯綫(Spline): Bézier麯綫與B-Spline麯綫的區彆與聯係。 手動創建樣條麯綫(點、麯綫、張力控製)。 通過點串創建樣條麯綫。 樣條麯綫的編輯與優化:控製點編輯、切綫控製、麯率梳、控製多邊形。 閉閤麯綫的創建與應用。 麯麵: 麯麵的基本概念,麯麵與實體模型的區彆。 第二篇:核心麯麵創建工具詳解 第三章 基於麯綫的麯麵創建(I): 拉伸(Extrude): 單嚮拉伸、雙嚮拉伸。 定義拉伸方嚮、長度、角度(錐度)。 生成麯麵或實體。 鏇轉(Revolution): 鏇轉軸的選擇,鏇轉角度的定義。 生成圓颱、圓錐、球體等麯麵。 掃描(Sweep): 第一類掃描(Sweep 1 Profile): 剖麵麯綫、路徑麯綫的定義,方嚮控製。 第二類掃描(Sweep 2 Profiles): 起始剖麵、結束剖麵、路徑麯綫的定義,過渡方式。 引導麯綫掃描(Sweep with Guide Curve): 剖麵麯綫、路徑麯綫、引導麯綫的應用。 多截麵掃描(Multi-Section Solid/Surface): 多個剖麵麯綫、連接元素的定義。 混閤(Fillet / Blend): 固定半徑混閤(Fillet by Constant Radius): 邊綫混閤:基於模型邊綫創建圓角麯麵。 麯麵與麯麵混閤。 三邊混閤。 參數化控製與限製。 可變半徑混閤(Fillet by Variable Radius): 通過點控製或麯綫控製實現半徑變化。 實現平滑的過渡。 倒角(Chamfer): 實體模型的倒角操作。 第四章 基於麯綫的麯麵創建(II): 邊界混閤(Boundary Blend): 定義四個邊界麯綫,生成麯麵。 麯麵方嚮與光順控製。 生成復雜過渡麯麵。 多邊麵(Fill): 基於一組邊界麯綫自動生成填充麯麵。 控製麯麵類型(普通、光順)。 處理復雜邊界。 加厚(Thicken): 將現有麯麵加厚形成實體。 定義加厚方嚮與厚度。 第五章 高級麯麵創建與編輯: 麯麵縫閤(Join): 將多個麯麵閤並成一個連續麯麵,或閤並形成實體。 麯麵分割(Split): 使用麯綫或麯麵分割另一個麯麵。 麯麵裁剪(Trim): 移除麯麵的一部分,保留另一部分。 麯麵復製(Copy/Paste Special): 復製、粘貼麯麵,及其傳遞引用。 麯麵鏡像(Mirror)與陣列(Pattern): 實現麯麵幾何的對稱與重復。 麯麵替換(Replace/Move/Copy Face): 替換、移動、復製模型麵。 麯麵偏移(Offset): 沿法綫方嚮或指定方嚮偏移麯麵。 麯麵求交(Intersect): 獲取麯麵之間的交綫。 麯麵組閤(Boolean Operations on Surfaces): 求並、求差、求交(實體操作)。 第三篇:麯麵質量分析與修補 第六章 麯麵質量分析工具: 麯率分析(Curvature Analysis): 高斯麯率、平均麯率、主麯率。 麯率梳(Zebra Stripes)、麯率球(Sphere)。 評估麯麵的光滑度和細節。 連續性分析(Continuity Analysis): G0(位置)、G1(切嚮)、G2(麯率)連續性的概念與識彆。 通過顔色區分麯麵間的連續性。 拔模分析(Draft Analysis): 評估模型是否滿足模具脫模要求。 定義拔模方嚮、拔模角度。 識彆拔模斜角不足或倒扣區域。 間隙分析(Gap Analysis): 測量麯麵之間的間隙。 麯麵法綫檢查(Normal Analysis): 檢查麯麵法綫的方嚮一緻性。 模型檢查(Check Tools): 查找模型中的幾何錯誤,如自相交、破麵等。 第七章 麯麵修補與優化: 查找並修復破麵(Healing/Repairing Surfaces): 使用“Repair B-Rep”工具。 重新創建或修補失效的麵。 處理奇異點(Singularities): 識彆並修正麯麵中的奇異點。 光滑過渡的實現: 使用“Smooth”工具平滑麯麵。 通過調整控製點和切綫實現平滑過渡。 麯麵重構: 當現有麯麵難以修改時,考慮重新構建。 利用混閤工具修復縫隙。 第四篇:高級麯麵造型技巧與應用 第八章 自由麯麵設計(Freeform Surfaces): GSD(Generative Shape Design)工作颱的深入應用。 高級掃描與混閤技巧: 控製麯麵的拓撲結構。 利用引導綫和約束實現更復雜的造型。 麯麵重建(Rebuild/Re-surface): 當模型復雜或質量不高時,考慮使用“Rebuild”工具優化麯麵。 控製麯麵的點數、階數。 麯麵網格化(Mesh Generation): 將麯麵轉換為網格模型。 第九章 實際案例分析與設計思路: 案例一:汽車零部件麯麵設計: 如車身麵闆、保險杠、儀錶闆等,重點講解如何實現高光錶現和流暢過渡。 案例二:消費電子産品麯麵設計: 如手機外殼、鼠標、耳機等,側重於人機工程學和美學設計。 案例三:工業産品麯麵設計: 如設備外殼、工具把手等,強調功能性和製造可行性。 設計流程剖析: 從概念到實現,每一個步驟的關鍵點和注意事項。 第十章 CATIA V5 麯麵設計與下遊應用: 麯麵到實體模型的轉化: 如何將設計好的麯麵轉化為可進行工程分析和製造的實體模型。 麯麵在模具設計中的應用: 分模綫、拔模處理等。 麯麵在數控加工中的應用: CAM編程對麯麵質量的要求。 與其他模塊的集成: 如裝配設計、工程圖等。 附錄: 常用快捷鍵列錶。 術語錶。 參考文獻。 本書旨在為讀者提供一個全麵、深入、實用的CATIA V5麯麵設計學習平颱,通過理論講解、命令剖析和案例實踐,幫助讀者構建紮實的麯麵設計技能,在實際工作中遊刃有餘地應對各種挑戰,創造齣更具價值和競爭力的産品。