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第02章 CATIA二维草图的设计


第2章 草图设计

本章内容主要包括: 进入与退出草图设计工作台。 草图设计工作台的设置。 草图的绘制。 草图的编辑。 草图的尺寸标注与修改。 草图中的几何约束。 草图状态解析与分析。

2.1 草图设计工作台简介
草图设计工作台是用户建立二维草图的工作界面,通过 草图设计工作台中建立的二维草图轮廓可以生成三维实体或曲 面,草图

中各个元素间可用约束来限制它们的位置和尺寸。

2.2 进入与退出草图设计工作台
1.进入草图设计工作台的操作方法 打开CATIA V5后,选择下拉菜单【开始】/【机械设计】 /【草图绘制器】命令。 2.退出草图设计工作台的操作方法 在草图设计工作台中,选择下拉菜单【开始】/【机械设 计】/【零部件设计】命令(或单击“工作台”工具条中的“退 出工作台”按钮),即可退出草图设计工作台。

2.3 草图设计工作台的设置
1.设置网格间距 2.设置自动约束 3.草绘区的快速调整 注意:草绘区的调整不会改变图形的实际大小和实际空间 位置,它的作用是便于用户查看和操作图形。

2.4 绘制草图
2.4.1 概述
在绘制草图的过程中,当移动鼠标指针时,CATIA系统会 自动确定可添加的约束并将其显示。

2.4.2 绘制直线
说明: 如果创建新草图,则在进入草图设计工作台之前必须先选取 草绘平面,也就是要确定新草图在空间的哪个平面上绘制。 以后在创建新草图时,如果没有特别的说明,则草绘平面为 xy平面。

2.4.3 绘制相切直线
相切直线是一条连接两个指定元素(该元素必须为圆、圆 弧或椭圆),并与指定元素均相切的直线。

圆1 1 圆2

(a)创建相切直 线前

图2.4.2

相切直线1

(b)创建相切直 线后

2.4.4 绘制轴
选择下拉菜单【插入】/【轴】命令,可以绘制轴。

2.4.5 绘制矩形
选择下拉菜单【插入】/【轮廓】/【预定义的轮廓】/【矩 形】命令,可以绘制矩形。

2.4.6 绘制平行四边形
选择下拉菜单【插入】 /【轮廓】 /【预定义的轮廓】/ 【平行四边形】命令,可以绘制平行四边形。

2.4.7 绘制圆
选择下拉菜单【插入】/【轮廓】/【圆】/【圆】命令,可 以绘制圆。

2.4.8 绘制圆弧
选择下拉菜单【插入】/【轮廓】/【圆】/【弧】命令,可 以绘制圆弧。

2.4.9 绘制椭圆
选择下拉菜单【插入】/【轮廓】/【二次曲线】/【椭圆】 命令,可以绘制椭圆。

2.4.10 绘制圆角
选择下拉菜单【插入】/【操作】/【角】命令,可以绘制 圆角。

(a)圆角前

(b)圆角后 图2.4.8 绘制圆角

2.4.11 绘制倒角

选择下拉菜单【插入】/【操作】/【倒角】命令,可以绘 制倒角。

(a)倒角前 图2.4.10 绘制倒角

(b)倒角后

2.4.12 绘制六边形
选择下拉菜单【插入】 /【轮廓】 /【预定义的轮廓】/ 【六边形】命令,可以绘制六边形。

2.4.13 绘制轮廓
选择下拉菜单【插入】/【轮廓】/【轮廓】命令,可以连 续绘制直线和(或)圆弧 。

2.4.14 绘制样条曲线
选择下拉菜单【插入】 /【轮廓】 /【样条】/【样条线】 命令,可以绘制样条曲线。

图2.4.14 绘制样条曲线

2.4.15 绘制交线
选择下拉菜单【插入】 /【轮廓】 /【线】/【交线】命令, 可以绘制交线。

(a)绘制前

(b)绘制后

图2.4.15 两平行线的交线

2.4.16 绘制延长孔
选择下拉菜单【插入】 /【轮廓】 /【预定义的轮廓】/ 【延长孔】命令,可以绘制延长孔。

中心点2 中心点1 图2.4.16 延长孔

2.4.17 创建点
选择下拉菜单【插入】 /【轮廓】 /【点】/【点】命令, 可以绘制点。

2.4.18 将一般元素变成构造元素
CATIA CATIA中构造元素(构建线)的作用为辅助线(参考线), 构造元素以虚线显示。

(a)一般元素

(b)构建元素 图2.4.17 将元素转换为构建元素

2.5 草图的编辑

2.5.1 直线的操纵

图2.5.1 操纵1(直线)

图2.5.2 操纵2(直线)

2.5.2 圆的操纵

图2.5.3 操纵1(圆)

图2.5.4 操纵2(圆)

2.5.3 圆弧的操纵

图2.5.5 操纵1(圆弧)

图2.5.6 操纵2(圆弧)

图2.5.7 操纵3(圆弧)

2.5.4 样条曲线的操纵

图2.5.8 操纵1(样条曲线)
2

图2.5.9 操纵2(样条曲线)

2.5.5 删除元素
按一下键盘上的Delete键,所选元素即被删除。

2.5.6 平移对象

(a)平移前

(b)平移后 图2.5.10 平移操作

2.5.7 缩放对象
缩放对象可以实现选定元素相对于指定点的缩放操作,此 操作将改变所选对象的比例而不改变其几何形状。

(a)缩放前 图2.5.12 缩放操作

(b)缩放后

2.5.8 旋转对象
旋转对象可以实现选定元素相对于指定点的旋转操作,此 操作将改变所选对象的空间位置而不改变其形状及比例。

(a)旋转前 图2.5.14 旋转操作

(b)旋转后

2.5.9 修剪元素
说明:如果所选两元素不相交,则系统将对其延伸,并将 线段修剪至交点。

(a)修剪前

(b)修剪后

(a)修剪前

(b)修剪后

图2.5.16 快速修剪

图2.5.17 使用边界修剪

2.5.10 复制元素
先选择下拉菜单【编辑】/【复制】命令,然后选择下拉 菜单【编辑】/【粘贴】命令,系统立即绘制出一个与源对象形 状大小和位置完全一致的图形。

2.5.11 镜像元素
镜像操作就是以一条线(或轴)为中心复制选择的对象, 保留原对象。
镜像中心线

(a)镜像前 图2.5.19 元素的镜像

(b)镜像后

2.5.12 对称元素
对称操作是在镜像复制选择的对象后删除原对象,其操作 方法与镜像操作相同,这里不再赘述。

2.5.13 偏移曲线
偏移曲线就是绘制选择对象的等距线。

(a)偏移前 图2.5.20 “偏移曲线”示意图

(b)偏移后

2.6 草图的尺寸标注
2.6.1 标注线段长度
2 1

图2.6.1 线段长度尺寸的标注

2.6.2 标注两条平行线间的距离
3 1 2

图2.6.2 平行线距离的标注

2.6.3 标注点和线之间的距离
1 3

2

图2.6.3 点、线间距离的标注

2.6.4 标注两点间的距离

1

3

2

图2.6.4 两点间距离的标注

2.6.5 标注两条直线间的角度
3

1 2 2

1

4

图2.6.5 两条直线间角度的标注——锐角

图2.6.6 两条直线间角度的标注——钝角

2.6.6 标注半径 2.6.7 标注直径
1 2

2 1
图2.6.8 直径的标注

图2.6.7 半径的标注

2.7 尺寸标注的修改
2.7.1 控制尺寸的显示
“可视化”工具栏可以用来控制尺寸的显示。

2.7.2 移动尺寸
1.移动尺寸文本 2.移动尺寸线

2.7.3 修改尺寸值

双击此尺寸值

(a)修改前 图2.7.3

(b)修改后 修改尺寸值1

双击此尺寸值

a)修改前 图4.9.2 修改尺寸值1

b)修改后

2.7.4 删除尺寸
选择下拉菜单【编辑】/【删除】命令(或按键盘中的Del 键;或右击,在弹出的快捷菜单中选择【删除】命令),选取 的尺寸即被删除。

2.7.5 修改尺寸值的小数位数
注意:增加尺寸时,系统将数值四舍五入到指定的小数位 数。

2.8 草图中的几何约束
2.8.1 约束的种类 2.8.2 创建约束 2.8.3 约束的显示
1.约束的屏幕显示控制 2.约束符号颜色含义 3.各种约束符号列表

(a)约束前 图2.8.2 元素的相合约束

(b)约束后

2.8.4 接触约束
接触约束是进行快速约束的一种方法,添加接触约束就是 添加两个对象之间的相切、同心、共线等约束关系。

(a) 约束前 图2.8.4 相切约束

(b) 约束后

2.8.5 删除约束

(b)删除后 (a)删除前 图2.8.5 删除约束

2.9 草图状态解析与分析
2.9.1 草图状态解析
草图状态解析就是对草图轮廓做简单的分析,判断草图是 否完全约束。

图2.9.1

草图

2.9.2 草图分析
利用【工具】下拉菜单中的【草图分析】命令可以对草图 几何图形、草图投影/相交和草图状态等进行分析。

2.10 草绘范例
2.10.1 草绘范例1
本范例从新建一个草图开始,详细介绍了草图的绘制、编 辑和标注的过程,要重点掌握的是约束的自动捕捉以及尺寸的 处理技巧。

图2.10.1 范例1

2.10.2 草绘范例2
本范例介绍一个草图的标注技巧,用于标注工程中难以定 位的尺寸。

图2.10.15 范例2

2.10.3 草绘范例3
本范例主要介绍相切圆弧的创建及草图“偏移”命令的使 用。

图2.10.21 范例3

2.10.4 草绘范例4
本范例是一个较难的草图范例,配合使用了圆弧、相切圆 弧、绘制圆角,需注意绘制轮廓的顺序。

图2.10.31 范例4

2.10.5 草绘范例5
本范例介绍了草图的绘制、标注和编辑的过程,重点讲解 了绘制圆角的创建技巧。

图2.10.39 范例5

2.10.6 草绘范例6
本范例介绍了草图创建过程中镜像命令的使用及草图的修 剪编辑。

图2.10.48 范例6


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