CATIA曲面缝合

1 选YZ PLANE 作SKETCH 1

2 用EXTRUDE作延伸面

3 用YZ PLANE作SKETCH 2

4 用REVOLUTE 作旋转曲面

5 用XY PLANE 做SKETCH 3

6 用XY PLANE 做SKETCH 4

7 用SWEPT作曲面

8 TRIM SURFACE

9 在XY PLANE 作SKETCH 5

10 用EXTRUDE 作延伸面

11 TRIM SURFACE

12 TRIM SURFACE

13 在XY PLANE 作SKETCH6

14 用EXTRUDE 作延伸面

15 TRIM SURFACE

16 SPLIT SURFACE

17 SYMMETRY SURFACE

18 JOIN SURFACE

19 切换至PART DESIGN ,用CLOSE 指令,缝成实体

CATIA曲面设计实例教程

CATIA曲面设计实例教程之洗涤用品瓶身外形设计作者：无维网WUSHENMARS 本文节选自图书《CATIA V5R19造型设计》，相关视频演示请查阅本书。【简单分析】参考一张ID平面图进行外形设计，除了需要根据外形线条塑造最大外形轮廓，还要根据图片光线阴影分析模型细节并在塑造时体现出来。由于只有一张视图，因此其他视角的模型细节需要操作者结合实际情况综合考虑。在设计这款洗涤用品的瓶身外形时需要先根据图片设计局部细节，然后合并连接这些细节，最后完善设计。【建模过程】 1. 导入ID平面图 (1) 如图9.43所示，在菜单栏中选择“开始”→“外形”→Sketch Tracer命令，从而打开“影像草图”模块。 (2) 在导入ID平面设计图之前必须更改显示模式，否则输入的图档无法显示。在“视图方式”工具栏中选择“自定义视图参数”工具，在“视图模式自定义”对话框中选择“材质(Materiale)”选项。单击“确定”按钮，完成设置。 (3) 在导入平面图之前还需要选择“正视图” 或者使用“视图选择” 选择正视图方向。 (4) 如图9.44所示，在工具栏中选择“创建溶入草图(Create an Immersive sketch)” ， (5) 如图9.45所示，通过鼠标拖曳箭头标志移动虚线框的位置和范围。

(6) 如图9.46所示，双击高度值并修改。数值修改完毕后单击“确定”按钮，完成草图参数的设置。 2. 设计瓶口细节 (1) 在“结构树”中先单击Product1，然后在菜单栏中选择“开始”→“外形”→Imagine & Shape，从而打开“图像和外形”模块。 (2) 如图9.47所示，首先在模型区选择一个基准平面，然后在“封闭原始曲

Catia--曲面设计

第一章曲面设计概要 1、曲面造型的数学概念：（1）、贝塞尔（Bezier）曲线与曲面：法国雷诺的Bezier在1962年提出的，是三次曲线的形成原理。这是由四个位置矢量Q0、Q1、Q2、Q3定义的曲线。通常将Q0，Q1，…，Qn组成的多边形折线称为Bezier控制多边形，多边形的第一条折线与最后一条折线代表曲线起点和终点的切线方向，其他折线用于定义曲线的阶次与形状。（2）、B样条曲线与曲面：与Bezier曲线不同的是权函数不采用伯恩斯坦基函数，而采用B样条基函数。（3）、非均匀有利B样条（NURBS）曲线与曲面： NURBS是Non-Uniform Rational B-Splines的缩写。 Non-Uniform（非统一）指一个控制顶点的影响力的范围能够改变。当创建一个不规则曲面的时候，这一点非常有用。同样，统一的曲线和曲面在透视投影下也不是无变化的，对于交互的3D建模来说，这是一个严重的缺陷。 Rational（有理）指每个NURBS物体都可以用数学表达式来定义。 B-Spline（B样条）指用路线来构建一条曲线，在一个或更多的点之间以内差值替换。（4）NURBS曲面的特性及曲面连续性定义： NURBS曲面的特性：NURBS用数学方法来描述形体，采用解析几何图形，曲线或曲面上任何一点都有其对应的坐标（x,y,z），据有高度的精确性。曲面G1与G2连续性定义：Gn表示两个几何对象间的实际连续程度。 ●G0：两个对象相连或两个对象的位置是连续的。 ●G1：两个对象光滑连接，一阶微分连续，或者是相切连续的。 ●G2：两个对象光滑连接，二阶微分连续，或者两个对象的曲率是连续的。 ●G3：两个对象光滑连接，三阶微分连续。 ●Gn的连续性是独立于表示（参数化）的。 2、检查曲面光滑的方法： ①、对构造的曲面进行渲染处理，可通过透视、透明度和多重光源等处理手段产生高清晰度的、逼真的彩色图像，再根据处理后的图像光亮度的分布规律来判断出曲面的光滑度。图像明暗度变化比较均匀，则曲面光滑性好。 ②、对曲面进行高斯曲率分析，进而显示高斯曲率的彩色光栅图像，可直观的了解曲面的光滑性情况。 3、CATIA曲面模块简介： ?创成式曲面设计（Generic Shape Design），简称GSD。 ?自由曲面设计（Free Style Surface），简称FSS。

扫掠曲面在CATIA曲面造型中的应用

扫掠曲面在CATIA曲面造型中的应用谢龙汉https://www.360docs.net/doc/fc13713603.html, 在曲面造型中，通常是首先进行线框造型得到一系列的线条，再进行曲面造型构建基本曲面，最后还需要对这些基本曲面进行裁剪、圆角过渡等处理。扫掠曲面就是一种重要的曲面类型，在曲面造型中具有相当广泛的应用。扫掠曲面是以若干线条为截面线（可以看作是纬线），以另外若干条线条为导引线（可以看作是经线），截面线沿着导引线移动，形成了一张曲面。 CATIA V5所提供的扫掠曲面（Sweep）功能，不但可以构建传统的扫掠曲面类型轮廓扫掠（具有截面线和导引线），还可以只根据导引线构建直纹面（截面线为直线）、圆弧曲面（截面线为圆弧）、圆锥曲面（截面线为圆锥曲线）。在创成式曲面设计模块中，选择菜单【Insert（插入）】【Surface（曲面）】【（扫掠曲面）】，出现如图1所示的【Swept Surface Definition（扫掠曲面定义）】对话框中。图1 在对话框的上部“Profile type（轮廓类型）”中，给出了四种轮廓类型，分别是：轮廓扫掠（Explicit Sweep），以明确的轮廓形状沿着指定的轨迹进行扫掠；

直纹面（Line Sweep），系统自动以直线作为轮廓形状，只需要指定导引线及相关的边界条件，也就是将直线沿着导引线为轨迹进行扫掠，形成直纹面；圆弧曲面（Circle Sweep），系统自动在指定的若干条导引线及边界条件上构建圆弧截面，而不需要额外指定轮廓线；圆锥曲面（Conic Sweep），这种曲面的构建与圆弧曲面有些类似，只是圆锥曲面所需要的边界条件比较多。 1.轮廓扫掠轮廓扫掠（Explicit Sweep）就是根据一条截面线（Profile），沿着指定的一条或者两条导引线（Guiding Curve）进行扫掠，从而形成一张扫掠曲面。这种扫掠曲面的形状主要取决于截面线和导引线的形状、相对位置（特别是角度）。轮廓扫掠这种曲面构建类型需要指定三个边界条件，从而也延伸出三种构建方式，这三种方式在Subtype（子类型）下拉框中可以进行选择。具有参考曲面（With reference surface）：需要选择一条截面线（Profile）、一条导引线（Guiding Curve），在Reference选项页中，可以选择一个导引线所在的曲面填入“Surface（曲面）”输入栏中，这样可以设置截面线在扫掠过程中保持与支持面成一定的角度，该角度可以在“Angle（角度）”输入栏中设置。也可以不指定参考曲面，那么将以导引线的中间平面作为参考平面，从而计算扫掠的角度。如图2所示，是以一条圆弧曲线作为截面线，以另一条曲线作为导引线，没有指定参考曲面，扫掠生成的曲面。如图3所示，是在图2所选择曲线的基础上，再指定导引线所在的曲面作为参考曲面，并且设置旋转的角度为30度，扫掠生成的曲面。设定一个角度之后，还可以选择所生成的曲面与参考曲面之间的相对位置，实际上就是有30度、120度、210度、300度四种情况所对应的4个象限角（Angle Sector）。图2 图3 角度的控制是一个很有用的方法。在对话框中单击（规则定义）按钮，在【Law Definition（规则定义）】对话中设置一条规律曲线，如图4所示，是设置了一条线性关

CATIA创成式外形设计

第三章创成式外形风格造型设计（GSD） CATIA V5的创成式外形风格造型设计模块包括（GSD）线框和曲面造型功能的组合，它为用户提供了一系列功能强大、使用方便的工具集以建立和修改复杂外形设计所需的各种曲面。创成式外形风格造型设计采用基于特征的设计方法和全相关技术，在设计过程中能有效地捕捉设计者的设计意图，因此，极大地提高设计质量与效率，为后续设计更改提供强有力的技术支持。 3.1 相关的图像菜单 CATIA V5的创成式外形风格造型设计模块由如下图标菜单组成：线框（Wireframe）、曲面（Surfaces）、几何操作图像菜单（Operations）、分析图像菜单（Analysis）、约束图像菜单（Constraints）、规则图像菜单（Law）、工具图像菜单（Tools）和复制图像菜单（Replication）。 3.1.1 线框（Wireframe）线框造型是构造曲面的基础，其功能的好坏直接影响曲面造型的能力。CATIA V5为用户提供了丰富的线框造型功能。 Point 创建点 Point & Planes Repetition创建多点/平面 Extremum创建极值元素 Polar Extremum创建极坐标极值元素 Line 创建直线 Polyline创建折线 Plane创建平面 Planes between在两平面之间创建多个平面 Circle创建圆 Conic创建圆锥线 Spiral创建平面螺旋线 Spline创建样条线 Helix创建螺旋线 Spine创建脊骨曲线 Corner创建拐角 Connect curve创建桥接线 Parallel curve创建平行线 Projection创建投影线 Combine创建组合投影线 Reflect lines创建反射线

CATIA V5复合材料设计

CATIA V5复合材料设计浦一飞李金超引言随着航空工业的发展，复合材料的应用显得越来越重要。复合材料的设计与传统金属结构设计不同，需要考虑诸多的因素，如：多种的材料组合、材料的各向异性、材料的铺层顺序、产品的可制造性等。CATIA V5 为复合材料设计提供了一整套完整而专业的解决方案，包括复合材料本体的设计、DMU/CAE分析、可制造性分析等等。本文以蜂窝夹层复合材料为例，介绍了CATIA V5 对复合材料从设计、分析到制造的全过程。一、蜂窝夹层复合材料简介蜂窝夹层结构主要由两层面板(蒙皮)中间夹以蜂窝芯材(夹芯)用胶粘剂胶接构成，具有比强度和比刚度高，抗疲劳性能好和耐腐蚀等优点，同时还具有许多特殊功能，如：减震、消音、吸音、吸收和透射电磁波、隔热以及导流和变流等功能。因此随着航空工业的发展，蜂窝夹层结构在飞机结构上广泛应用，如：前缘、后缘翼面，襟翼，扰流片，升降舵，方向舵，整流罩，地板，隔板等均为蜂窝夹层结构。蜂窝夹层结构件的构成包括：（图1）图1 蜂窝夹层复合材料 a) 面板； b) 边缘闭合件； c) 蜂窝夹芯。航空蜂窝夹层结构多采用铝合金板或复合材料板材作面板，用铝、芳纶纸或玻璃布蜂窝作夹芯材料，用热固性胶粘剂通过加热加压的方法将二者粘接成为整体。蜂窝夹层结构件可按不同的情况分为： 1) 按面板材料：分为复合材料面板和金属面板；（本文针对复合材料面板）

2) 按夹芯类型：分为蜂窝夹层结构、泡沫塑料夹层结构和蜂窝/泡沫塑料混杂夹层结构； 3) 按蜂窝材料：分为金属蜂窝夹层结构和非金属蜂窝夹层结构。二、CATIA V5 复合材料设计我们将复合材料的设计划分为：初步设计阶段、详细设计阶段、加工详细设计阶段、加工输出阶段等四个阶段（图2）。 CATIA V5 Composite design(CPD) 复合材料设计以流程为中心，能满足以上各个阶段的用户使用需求，为用户提供完整端到端的复合材料解决方案。 2.1 复合材料初步设计阶段蜂窝夹层零件复合材料零件是由支撑面，蜂窝和外表面构成（见图1）；支撑面、外表面分别为铺层复合材料铺层，蜂窝为实体。因此，在进行复合材料设计前，我们必须在CATIA 曲面设计（GSD）和零件设计（PDG）中，准备相关的曲面、相关轮廓线和蜂窝实体，然后再进入到Composite Design中进行复合材料设计。在初步设计阶段，CATIA 复合材料设计（CPD）为用户提供以下功能： 1. 建立复合材料库，根据用户的需求，定义复合材料属性，基本参数包括所属材料库、纤维铺设角度、复合材料有限元属性等。 2. 选择定义好的复合材料库、复合材料属性（如纤维方向的命名和排序），并且设置CATIA复合材料环境参数。 3. 根据已经有的支撑面及轮廓定义Zones Group.1（区域组1）；在Zones Group.1 内定义区域和过渡区，并且根据设计要求定义层压板相关属性。

CATIA曲面造型命令

C A T I A曲面造型命令 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020

几何操作（Operations）几何操作功能是几何造型功能的重要补充与拓广，其功能强弱会直接影响曲面造型功能的使用效果。CATIA V5为用户提供了大量的曲线曲面的修改、编辑功能（如下所示），极大地提高了曲面造型效率。 Join合并几何元素（线、面） Healing 缝补曲面 Curve smooth 曲线光顺 Untrim 恢复被剪切曲面 Disassemble 分解几何元素 Split 切割曲面或线框元素 Trim 修剪曲面或线框元素

Boundary 提取曲面边界线 Extract 提取几何体 Multiple edge extract从草图中提取部分几何体 Shape Fillet 两曲面倒圆 Edge Fillet曲面棱线倒圆 Variable Fillet 变半径倒圆 Face-Face Fillet 面－面倒圆 Tritangent Fillet三面相切倒圆

Translate平移几何体 Rotate转动几何体 Symmetry对称几何体 Scaling缩放几何体 Affinity仿射变形 Axis to Axis将几何体移动到另一坐标系中 Extrapolate延长曲线/曲面 Invert Orientation曲线/曲面反向 Near从组合体中提取与参考对象最近部分的元素合并几何体（Join）详解该功能用于合并曲线或曲面（对话框见图所示），其操作步骤为： 1) 点击接合（Join）工具条或菜单Insert->Operations->Join。 2) 选择要合并的曲线或曲面。该命令提供了三种选择几何体的模式： ●标准模式（不按任何按钮）：如果所选几何体已存在于列表中，就将其从列表中删除；如果所选几何体还没在列表中出现，就将其添加到列表中。 ●添加模式（按下Add Mode按钮）：如果所选几何体还没在列表中出现，就将其添加到列表中；否则也不将其从列表中删除。 ●删除模式（按下Remove Modc按钮）：如果所选几何体已在列表中出现，就将其从列表中删除，否则不起作用。也可以从列表中选择要编辑的几何体对象，点击右键，选择快捷菜单中的 Remove/Replace子菜单。 3)按预览(Apply)按钮，预览合并结果，并显示合并面的定位。左键点击定位箭头，会使定位方向反向。

CATIA中曲面外形分析

曲面外形分析 CATIA 提供了丰富的曲面外形分析功能对曲面进行分析，包括反射线，高亮分析、面上曲率分析、斑马线分析等功能。本文将对上述各项分析功能进行介绍。 1 反射线反射线（Reflection Line），通过建立一组平行的直线，用这组直线模拟霓虹灯，将光线照射到曲面上，形成一系列的反射线，由此分析曲面的形状。首先需要选择要进行分析的曲面。接着在【Shape Analysis（外形分析）】工具栏中选择【反射线】功能，弹出【Reflection Lines】对话框。在对话框中，Neons栏目可以设置反射线的密度及数量。在输入栏中设定反射线的数量，在输入栏中设定反射线的间距。单击对话框中的按钮，可以将指南针移动到曲面上方。如图1所示。图1 在Eye栏目中列出了反射线的入射角度。屏幕视角，以屏幕垂直的方向将光线投射到曲面上，旋转曲面，可以观察到反射线的变化，如图2所示是两个不同视角的反射线。

图2 指南针方向，以指南针的方向作为入射光线的方向，调整指南针的方向，可以改变反射线，如图3所示。图3 在反射直线上单击右键，弹出如图4所示的菜单，选择Keep this reflection line 可以将当前所选择的直线在曲面上的所有反射线保留成为曲线，如图5所示。选择Keep all reflection lines可以将所有反射线保留。

图4 图5 2 拐点曲线拐点曲线（Inflection line），可以江曲面上曲率为0的点连接成曲线。拐点曲线两侧的曲率方向相反。在【Shape modification（外形修改）】工具栏中选择拐点曲线功能，弹出如图6所示的对话框。首先需要选择要进行分析的曲面，曲面显示的拐点曲线，如图6所示。

CATIA 汽车曲面综合设计实例

第三節汽車曲面綜合範例操作程序：一、開啟圖檔二、複製點群資料三、自由曲面配接四、產生接近曲面五、自由混成曲面六、鏡射自由混成曲面七、更改自由曲面顏色八、環境映射及反射線

一、開啟圖檔 1. 選擇自由曲面模組於作業系統點選（CATIA）圖示，進入Product1後，系統將會顯示各模組的選項圖示，接著選取Free Style模組，如下圖所示。 2. 開啟圖檔在工具箱中點選（開啟舊檔）圖示，系統將顯示如下圖所示之視窗，使用者可選取如圖所示的兩個檔案，開啟圖檔。标准分享网 https://www.360docs.net/doc/fc13713603.html, 免费下载

3. 顯示圖檔完成選取後，接著在視窗中按下開啟舊檔按鈕，系統將會顯示圖檔圖形，如下圖所示。二、複製點群資料 1. 複製點群資料

以滑鼠左鍵點選一下點群後，系統會以橘紅色顯示，如下圖所示，接著按鍵盤Ctrl＋C鍵複製點群。點選此點群 2. 貼上點群資料以滑鼠左鍵在汽車圖檔視窗上點一下，接著按鍵盤Ctrl＋V鍵貼上複製的點群在汽車圖檔裡，完成後系統將會顯示點群，如下圖所示。三、自由曲面配接 1. 切換上視圖在工具箱中點選（頂視圖）圖示，將視景方向切換成頂視圖，如下圖所示。标准分享网 https://www.360docs.net/doc/fc13713603.html, 免费下载

2. 點選xy 平面在模型樹中以滑鼠左鍵選取xy 平面，如下圖所示，以便下一步驟進行繪製曲面。 3. 繪製自由曲面在工具箱中點選（兩點平面）圖示，接著以滑鼠左鍵指定兩點決定此自由曲面，如下圖所示。第一點第二點 4. 選取自由曲面邊界 a. 在工具箱中連續點選（自由曲面配接）圖示兩次，系統將會顯示如下圖左

最经典CATIA曲线曲面设计基本理论

CATIA曲线曲面设计基本理论一、概述曲面造型(Surface Modeling)是计算机辅助几何设计(Computer Aided Geometric Design,CAGD)和计算机图形学的一项重要内容，主要研究在计算机图象系统的环境下对曲面的表示、设计、显示和分析。它起源于汽车、飞机、船舶、叶轮等的外形放样工艺，由Coons、Bezier等大师于二十世纪六十年代奠定其理论基础。经过三十多年的发展，曲面造型现在已形成了以有理B样条曲面(Rational B-spline Surface)参数化特征设计和隐式代数曲面(Implicit Algebraic Surface)表示这两类方法为主体，以插值(Interpolation)、逼近(Approximation)这二种手段为骨架的几何理论体系。 1．发展历程形状信息的核心问题是计算机表示，既要适合计算机处理，且有效地满足形状表示与设计要求，又便于信息传递和数据交换的数学方法。象飞机、汽车、轮船等具有复杂外形产品的表面是工程中必须解决的问题。曲面造型的目的就在如此。 1963年美国波音（Boeing）飞机公司的佛格森（Ferguson）最早引入参数三次曲线（三次Hermite 插值曲线），将曲线曲面表示成参数矢量函数形式，构造了组合曲线和由四角点的位置矢量、两个方向的切矢定义的佛格森双三次曲面片，从此曲线曲面的参数化形式成为形状数学描述的标准形式。

仅用端点的位置和切矢控制曲线形状是不够的，中间的形状不易控制，且切矢控制形状不直接。 1964年，美国麻省理工学院（MIT ）的孔斯（Coons ）用四条边界曲线围成的封闭曲线来定义一张曲面，Ferguson 曲线曲面只是Coons 曲线曲面的特例。而孔斯曲面的特点是插值，即构造出来的曲面满足给定的边界条件，例如经过给定边界，具有给定跨界导矢等等。但这种方法存在形状控制与连接问题。 1964年，舍恩伯格（Schoenberg ）提出了参数样条曲线、曲面的形式。 1971年，法国雷诺（Renault ）汽车公司的贝塞尔（Bezier ）发表了一种用控制多边形定义曲线和曲面的方法。这种方法不仅简单易用，而且漂亮地解决了整体形状控制问题，把曲线曲面的设计向前推进了一大步，为曲面造型的进一步发展奠定了坚实的基础。但当构造复杂曲面时，Bezier 方法仍存在连接问题和局部修改问题。同期，法国雪铁龙（Citroen ）汽车公司的德卡斯特里奥（de Castelijau ）也独立地研究出与Bezier 类似的方法。 1972年，德布尔（de Boor ）给出了B 样条的标准计算方法。 1974年，美国通用汽车公司的戈登（Gorden ）和里森费尔德（Riesenfeld ）将B 样条理论用于形状描述，提出了B 样条曲线和曲面。这种方法继承了Bezier 方法的一切优点，克服了Bezier 方法存在的缺点，较成功地解决了局部控制问题，又轻而易举地在参数连续性基础上解决了连接问题，从而使自由型曲线曲面形状的描述问题得到较好解决。但随着生产的发展，B 样条方法显示出明显不足，不能精确表示圆锥截线及初等解析曲面，这就造成了产品几何定义的不唯一，使曲线曲面没有统一的数学描述形式，容易造成生产管理混乱。 1975年，美国锡拉丘兹（Syracuse ）大学的佛斯普里尔（Versprill ）提出了有理B 样条方法。 80年代后期皮格尔（Piegl ）和蒂勒（Tiller ）将有理B 样条发展成非均匀有理B 样条方法（即NURBS ），并已成为当前自由曲线和曲面描述的最广为流行的技术。 NURBS 方法的突出优点是：可以精确地表示二次规则曲线曲面，从而能用统一的数学形式表示规则曲面与自由曲面，而其它非有理方法无法做到这一点；具有可影响曲线曲面形状的权因子，使形状更宜于控制和实现；NURBS 方法是非有理B 样条方法在四维空间的直接推广，多数非有理B 样条曲线曲面的性质及其相应算法也适用于NURBS 曲线曲面，便于继承和发展。由于NURBS 方法的这些突出优点，国际标准化组织(ISO)于1991年颁布了关于工业产品数据交换的STEP 国际标准，将NURBS 方法作为定义工业产品几何形状的唯一数学描述方法，从而使NURBS 方法成为曲面造型技术发展趋势中最重要的基础。

CATIA自由造型

第四章自由风格曲面设计 CATIA V5的自由风格外形设计是一个使用灵活、功能强大的曲面建模模块。它是一种基于修改曲面的特征网格，来控制所生成曲面形状的造型方法。因此，采用这种方法所构建的曲面具有很高的曲面光顺度和质量，非常适合于诸如汽车外形A级表面的造型设计等。该功能模块不仅提供了强有力的曲面生成与修改方法，而且还为曲面之间的匹配、拟合以及外形整体变形等高级编辑修改功能提供了丰富的工具。 CATIA V5的自由风格外形设计由自由风格造型器（FreeStyle Shaper）、自由风格优化器（FreeStyle Optimizer）和基于曲线的自由风格造型器（FreeStyle Profile）组成。自由风格造型器为生成与修改曲面提供了丰富的手段。自由风格优化器为曲面的超级拟合和外形整体变形等高级修改功能提供了强有力的建模手段。 4.1 相关的图标菜单 CATIA V5的自由风格曲面设计由以下几组图标菜单组组成：曲线生成图标菜单组（Curve Creation）、曲面生成图标菜单组（Surface Creation）、外形编辑图标菜单组（Shape Modification）、几何操作图标菜单组（Operations）、外形分析图标菜单组（Shape Analysis）和相关工具图标菜单组（Tools）。 4.1.1曲线生成图标菜单组（Curve Creation）在曲线生成图标菜单组中为用户提供了以下生成三维曲线的工具，用这些工具生成的曲线，既可以用来编辑曲面（如切割曲面等），也可以用来直接生成曲面（如风格扫描曲面等）。 3D Curve 创建三维曲线 Curve on Surface 创建位于曲面上的曲线 Project Curve 创建投影曲线 FreeStyle Blend Curve 创建风格桥接曲线 Styling Corner 创建风格拐角 Match Curve 创建匹配曲线 4.1.2曲面生成图标菜单组（Surface Creation）自由风格外形设计模块为用户提供了丰富的生成曲面工具，用这些工具不仅可以方便、快捷地生成简单的平面片、拉伸面、回转面等基本曲面，还可以生成风格扫描面、网格面等复杂曲面。这些曲面生成工具包括： Planar Patch 由二点创建平面片 3-Point Patch 由三点创建平面片 4-Point Patch 由四点创建面片 Geometry Extraction 从已有几何体中提取部分几何体 Revolve创建回转面 Extrude Surface 创建拉伸面 Offset 创建偏移面

CATIAa级曲面光顺原则介绍

1．所有特征都必须具有可扩展性和可编辑性。2．所有特征都必须分解成单凸或单凹特征。3．所有特征面的光顺保证2阶导数以上连续。4．所有特征线<面）函数必须小于6阶。5．所有特征间的连接要2阶导数以上连续<曲率连续）6．所有特征间的连接偏差小于0.0001。7．一块大面上多特征拼接的，建模默认误差小于0.0001，角度误差小于0.01度。8．单一特征面的建模默认误差小于0.00001，角度误差小于0.001度9．造型决定的不同特征形状可不要求曲率连续或相切连续。10．在不能保证大特征面如上质量情况下，宁可牺牲边界线或缝线或特征连接，特征的连续保证相切连续<角度误差小于0.1度）。11．不明显的局部特征过渡区<如A柱下端与翼子板过渡区），允许曲率不连续，但要保证相切连续。12．外观特征筋线倒角R2~R5 仪表板边界相交倒角R5~R10 13．顶盖、发动机盖、行李箱盖，与侧围做大面相交，然后以交线为中心，依据点云特征，进行曲率或相切连续。14．大于R10的倒角，要考虑搭桥，保证曲率连续。15．为获得A级曲面、允许与点云误差±5mm。16．零件边界线必须光顺。17．一块大面如果在两头曲率变化太大<相差2倍以上）必须分开特征，然后与主曲面拼接，拼接精度偏差小于0.0001，角度偏差小于0.01度）。18．不可以用多个特征断面，用扫面

小面拼接零件。 A级面介绍：我们对A级曲面是这样理解的1.轮廓曲面--通常都是A级曲面，这样的曲面通常都要求曲率连续，沿着曲面和相邻的曲面有几乎相同的曲率半径<相差0.05或更小，位置偏差0.001mm或角度相差0.016度。）2、A级曲面用高光等高线检测时显亮的曲线--这些曲线应该有一个共同的曲率特征，等高线连续且过度均匀、逐渐的发散或收缩，而不是一下子汇集消失到一点3、A级曲面上的控制点也应该按一定的规律分布，一行控制点与另一行相邻的控制点的角度变化应该有一定的规律可循，这是画高质量的曲线所必需的4、A级曲面模型的曲面的边界线又该可以被编辑、移动以生成另外一个曲线，同时这个新生成的曲线可以重新加入曲面来控制区面。6、贝塞尔曲面的阶次和控制点数目一般应该是六，有时候可能会更高7、是说关于拔模角度、对称性、间歇以及同相关曲面德关系等都要考虑。这个要求我们在造型是对相关的项目问题也要予以足够的重视。8、这是专门就曲率的变化来说的，光是曲率连续是不足以做出classa的曲面的。还要求曲率的变化本身也是光顺的，实际上就是引出了G3的概念。当然并不是说class a要求G3，但是比较接近G3的品质对曲面的品质肯定是有好处的关于A-classsurfaces，涉及曲面的类型的二个基本观点是位置和质量。位置——所有消费者可见的表面按A-Surface考虑。汽车的console<副仪表台）属于A-surf，内部结构件则是B-surf。质量—

Catia曲面设计的流程

结构曲面设计的流程
(Generative Shape Design)结构曲面
可乐瓶的设计：首先打开练习里的一个文件，在 GSD-F \ Student \ Data \ Bottle \ Bottle_Step1 \ Start_bottle.CATPart.
第一步：建立一个瓶底 1. 插人(Insert)一个新的 Open Body. (a).在菜单栏里选择(Insert)插人。
(b).在插人菜单里选择 Open Body.
(c)会弹出一个对话框，见图：
1

(d)点击ok
2.在结构树上点击 Open Body，用右键弹出菜单选择属性(Properties)，见图
3.选择（Feature Properties），把 Open Body 改成 Bottle_Bottom_a 。见图：
4.建立一个交点（ Intersection ） (a)选择交点（Intersection）图标。见图
2

(b)在（first elemen）对话框里选择 Sketch.2。 (c)在（second element）对话框里选择 Intersect.1 。见图
点击 ok
5.建立一个圆弧： (a)选择 Work on Support 的图标，见图：
(b)选择 zx 平面作为基准面
点击 ok (c)选择（Circle ）这个图标。
3

(d) 在(Circle type)里，选择 “Center and Point”见图：
(c)在（Center)复选框里，用右键弹出菜单，并且选择(Create Point)见图：
(d)在这个点的复选框里，选择所需要的参数。见图：
（参考基准点）Reference Point 复选框里的(Intersect.4)，在结构树上点击。
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CATIA中A级曲面应用全面介绍精华篇

A级曲面没有十分严格的数学描述也没有十分严格的概念定义。在汽车行业，所谓A级曲面的定义，是必须满足相邻曲面间的间隙在 0.005mm 以下（有些汽车厂甚至要求到 0.001mm），切率改变 ( Tangency Change ) 在0.16度以下，曲率改变 (Curvature Change) 在0.005 度以下，符合这样的标准才能确保钣件的环境反射不会有问题。CLASS-A包括多方面评测标准，比如说反射是不是好看、顺眼等等。当然，G2可以说是一个基本要求，因为G2以上才有光顺的反射效果。但是，即使G3了，也未必是A级曲面，也就是说有时虽然连续，但是面之间出现褶皱，此时就不是A级曲面了。通俗一点说，CLASS-A就必须是G2以上连接。汽车业界对于A级曲面要求也有不同的标准，GM要求比TOYOTA ，BMW等要低一些，也就是说Gap和Angle要求要松一些。关于A级曲面，涉及曲面类型的二个基本观点是位置和质量。位置，所有消费者可见的表面按A-Surf考虑，汽车的Console（副仪表台）属于A-Surf，内部结构件则是B-surf；质量，涉及曲面拓扑关系、位置、切线、曲面边界处的曲率和曲面内部的Patch结构。在老的汽车业有这样一种分类法：A面，车身外表面，白车身；B面，不重要表面，比如内饰表面；C面，不可见表面。这其实就是A级曲面的基础。但是现在随着美学和舒适性的要求曰益提高，对汽车内饰件也提到了A-CLASS的要求。因而分类随之简化，A面，可见（甚至是可触摸）表面；B面，不可见表面。关于曲面质量的连续理论，有一些意见认为“点连续”是C类，切线连续是B类，曲率连续是A类。而我想更加适当地定义为C0、C1和C2，对应于B样条曲线方程和它的1阶导数（相切=C1）和它2阶导数（曲率=C2）。因此一个A-surf有可能是曲率不连续的，如果那是设计的意图，甚至有可能切线不连续，例如设计意图是一处折痕或锐边。但是通常注塑或冲压不能有锐边，因此A-surf一定至少是切线连续(C1)的。第二种思想以汽车公司和白车身制造方面的经验为基础，做出对A-surf曲率更深刻的理解。他们按独立分类做出了同样的定义。物理定义：A-surf是那些在各自的边界上保持曲率连续的曲面。曲率连续意味着在任何曲面上的任一"点"中沿着边界有同样的曲率半径。曲面是挺难做到这一点的，切向连续仅是方向的连续而没有半径连续。比如说倒角，点连续仅仅保证没有缝隙，完全接触。事实上，切连续的点连续能满足大部分基础工业（航空和航天、造船业、BIW 等）。基于这些应用，通常并无曲率连续的需要。当然 A-surf首先用于汽车，但现今工业设计中A-surf在消费类产品中的应用也越来越普及（牙刷，Palm，手机，洗衣机、卫生设备等）。因为它是美学所需要的。在A-surf设计中一般有5种曲率连续性，这5种连续性的名称分别叫做：G0-位置连续，G1-切线连续，G2-曲率连续，G3-曲率变化率连续，G4-曲率变化率的变化率连续。曲面连续性可以理解为相互连接的曲面之间过渡的光滑程度。提高连续性级别可以使表面看起来更加光滑、流畅。 G0-位置连续两组线都是位置连续，它们只是端点重合，而连接处的切线方向和曲率均不一致。这种连续性的表面看起来会有一个很尖锐的接缝，属于连续性中级别最低的一种。

(完整版)catia各个模块介绍

CATIA各个模块信息零件设计PDG：Part Design 装配设计ASD：Assembly Design 交互式工程绘图IDR：Interactive Drafting 创成式工程绘图GDR：Generative Drafting 结构设计STD：Structure Design 线架和曲面设计WSF：Wireframe and Surface 钣金设计SMD：SheetMetal Design 航空钣金设计ASL：Aerospace Sheetmetal Design 钣金加工设计SHP：SheetMetal Production 三维功能公差与标注设计FTA：3D Functional Tolerancing & Annotation 模具设计MTD：Mold Tooling Design 阴阳模设计CCV：Core & Cavity Design 焊接设计WDG：Weld Design 自由风格曲面造型FSS：FreeStyle Shaper 自由风格曲面优化FSO：FreeStyle Optimizer 基于截面线的自由风格曲面造型FSP：FreeStyle Profiler 基于草图的自由风格曲面造型FSK：FreeStyle Sketch Tracer 创成式外形设计GSD：Generative Shape Design 创成式曲面优化GSO：Generative Shape Optimizer 汽车白车身接合ABF：Automotive Body In White Fastening

数字化外形编辑DSE：Digitized Shape Editor 汽车A级曲面造型ACA：Automotive Class A 快速曲面重建QSR：Quick Surface Reconstruction 创成式零件结构分析GPS ：Generative Part Structural Analysis 创成式装配件结构分析GAS ：Generative Assembly Structural Analysis 变形装配件公差分析TAA：Tolerance Analysis of Deformable Assembly Elfini 结构分析EST：Elfini Solver Verification 电路板设计CBD：Circuit Board Design 电气系统功能定义EFD：Electrical System Functional Definition 电气元件库管理员ELB：Electrical Library 电气线束安装EHI：Electrical Harness Installation 电气线束布线设计EWR：Electrical Wire Routing 电气线束展平设计EHF：Electrical Harness Flattening 管路和设备原理图设计PID：Piping & Instrumentation Diagrams HVAC 图表设计HVD：HVAC Diagrams 电气连接原理图设计ELD：Electrical Connectivity Diagrams 系统原理图设计SDI：Systems Diagrams 管线原理图设计TUD：Tubing Diagrams 波导设备原理图设计WVD：Waveguide Diagrams 系统布线设计SRT：Systems Routing

CATIAV5-6R2013中文版曲面设计教程第七章曲线曲面分析

第7章曲线曲面分析本章导读：完成曲面模型之后，进行曲线曲面的分析，便于查找设计中的矛盾和不符合要求的地方。曲线曲面分析包括曲线连续性和曲率分析、距离、截面曲率、反射、曲率、拐点曲线、高亮、环境和斑马线分析这些命令，本章主要对这些内容进行介绍。

196 7.1 曲线分析曲线分析包括曲线连续性分析和曲线曲率梳分析，在曲线分析当中要经常用到这两种方法。 7.1.1 曲线连续性分析单击【形状分析】工具栏上的【连接检查器分析】按钮，系统弹出如图7-1所示的【连接检查器】对话框。单击【元素】选项组中的【源】和【目标】文本框，从绘图区中选择分析元素。从【类型】选项组中选择分析类型，分别是【曲线-曲线连接】、【曲面-曲面连接】、【曲面-曲线连接】、【边界】、【投影】。在【快速】选项卡中设置简单分析条件，分别是G0、G1、G2、G3、【交叠缺陷】，在其后的微调框中输入分析的最小数值。图7-1 【连接检查器】对话框单击【显示】选项组中的【有限色标】按钮，系统弹出如图7-2所示的【连接检查器分析】对话框。单击【完整色标】按钮，系统弹出如图7-3所示的【连接检查器分析】对话框。按下【梳】开关按钮，图形中显示分析结果，如图7-4所示。按下【包络】开关按钮，图形中显示分析结果，如图7-5所示。在【连接】选项组中【最小间隔】和【最大间隔】微调框中输入分析的范围。在【信息】选项组中设置显示内容，分别是【最大值】、【最小值】、【G1模式下的相切】、【G2模式下的凹面】。在【离散化】选项组中设置显示离散程度，分别是【轻度离散化】、【粗糙离散化】、【中度离散化】、【精细离散化】。在【最大偏差】选项组中显示G0、G1、G2、G3模式下的最大偏差值。

catia曲线和曲面

A.附录：曲线和曲面基础曲线贝塞尔圆弧：定义贝塞尔圆弧是CATIA V4曲线和曲面的基本数据结构。一段贝塞尔圆弧是由几个控制点来定义的。由贝塞尔圆弧定义的曲线也是由与自身形状类似的控制多边形来具体定义的。因此，通过操作控制多边形内的控制点，我们可以很容易的修改曲线。图1 贝塞尔圆弧贝塞尔曲线满足下列特征属性： z贝塞尔曲线的阶次必须与控制点的编号n相同（编号方法：0、1、…、n）； z贝塞尔曲线的端点与控制多边形的端点重合； z控制多边形末端线段表示贝塞尔曲线端点出切矢量方向； z贝塞尔曲线端点处的曲率只与相邻的第二和第三控制点相关； z其它控制点的曲率与贝塞尔曲线的挠度相关； z贝塞尔曲线完全包含在控制多边形所构成的区域（凸包）之中。 Nurbs曲线：定义 Nurbs曲线是CATIA V5曲线的基本数据结构。Nurbs曲线是贝塞尔曲线的扩展，因而使用Nurbs曲线数据结构准确地表达CATIA V4贝塞尔曲线是可能的。Nurbs曲线能够方便的表达由多段圆弧连接而成的复合曲线。 Nurbs曲线满足下列特征属性： z Nurbs曲线在每个相应的控制点增加一个参数w，称为权因子； z Nurbs曲线由控制点和节点矢量来表达的； z Nurbs曲线节点个数等于控制点个数与阶次之和； z Nurbs曲线控制点个数大于或等于阶次； z如果所有的控制点都有正的权因子，那么Nurbs曲线完全包含在控制多边形所构成的区域（凸包）之中； z除去节点处，Nurbs曲线连续性的等级等于Nurbs曲线阶次减去2，例如：阶次为4

加； z当自由曲面中某一方向（也就是u或v方向）的阶次增加1时，在这一方向上的每一个面片都增加一个控制点； C连续； z CATIA V5中，在几个面片之间连接的Nurbs曲线可以达到2 z控制点功能只能控制Nupbs曲面； z CATIA V5中，Nurbs曲面只用来构造圆锥曲面； z几何信息（Geometric Information）命令常常显示转换的CATIA V4曲面为Nurbs曲面，或者是二次曲面（圆柱面、球面等）。图2 Nupbs曲面示例转换贝塞尔转换为Nurbs（CATIA V4数据结构转换为CATIA V5数据结构）z贝塞尔控制点转换为Nurbs控制点； z每个控制点的权因子w设为1； z Nurbs曲线的阶次设为贝塞尔控制点的数目； z如果贝塞尔阶次等于n，则转换后节点矢量等于[n0；n1]（例如：阶次等于3时，节点矢量等于[0 0 0 1 1 1]）。 Nurbs转换为贝塞尔（CATIA V5数据结构转换为CATIA V4数据结构）Nurbs曲线的每一段圆弧都受到控制点集的某些子集影响。转换时必须对每段圆弧进行转换，在每段圆弧的末端增加节点，产生一批新的控制点直到每段圆弧末端的节点数等于曲线的阶次为止。最终的结果是每段圆弧都用贝塞尔曲线表达，而这条由多段圆弧构成的复合曲线看起来就像最初的Nurbs曲线。 B.附录：CATIA V4和CATIA V5曲面的阶次 CATIA V4和CATIA V5曲面阶次的属性 CATIA V4曲面的阶次（u、v）由每个方向上的控制点数决定，因为CATIA V4曲面的数据结构是贝塞尔曲面，换句话说就是，阶次等于控制点数。另一方面，CATIA V5曲面是基于