CATIA参数化设计实例演示
CATIA设计案例解析与优化
CATIA设计案例解析与优化在工程设计领域中，CATIA是一种被广泛使用的软件，它可以用来进行三维建模和设计。
本文将通过分析一个CATIA设计案例，探讨其优化方法和技巧。
案例一：汽车座椅设计在汽车制造过程中，座椅是非常重要的组成部分。
一个好的座椅设计不仅需要考虑舒适性，还要满足安全和人体工程学的要求。
在该案例中，我们将使用CATIA来设计和优化一个汽车座椅。
首先，我们需要使用CATIA的建模工具来创建座椅的基本形状。
通过使用曲面建模和体素建模技术，可以快速灵活地生成座椅的三维模型。
接下来，我们可以利用CATIA的分析工具来对座椅进行力学仿真。
通过考虑座椅在不同载荷条件下的应变和变形情况，可以评估其结构的安全性和稳定性。
在优化过程中，我们可以使用CATIA的参数化设计功能。
通过定义一些关键参数，如座椅高度、角度和材料的选择，我们可以通过调整这些参数来改进座椅的设计。
此外，CATIA还提供了拓扑优化工具，可以帮助我们自动优化整个结构的拓扑形状和材料分布，以实现更好的性能和重量比。
案例二：飞机翼设计飞机翼是飞机的关键部件之一，其设计对于飞机的性能和安全至关重要。
在这个案例中，我们将使用CATIA来设计和优化一个飞机翼。
首先，我们需要根据飞机的要求和参数，使用CATIA的草图工具来绘制翼型。
通过选择合适的翼型并应用空气动力学原理，我们可以进一步优化翼型的气动性能。
接下来，我们可以使用CATIA的三维建模工具来创建整个翼面的三维模型。
在优化过程中，我们可以使用CATIA的流体仿真功能来评估不同翼型在不同飞行工况下的气动性能。
通过分析气动力和阻力分布，我们可以调整翼型的几何形状和翼尖的设计，以提高飞机的升力和降低阻力。
此外，CATIA还提供了结构优化工具，可以帮助我们优化翼身的材料分布和布局，以提高结构的强度和刚度。
在CATIA的帮助下，我们可以对复杂的工程设计进行精确建模、优化和分析。
通过有效地利用CATIA的功能和工具，我们可以提高设计效率，降低成本，并实现更好的性能和质量。
如何利用CATIA在汽车设计当中进行参数化建模
如何利用CATIA在致锋汽车设计当中进行参数化建模在汽车设计当中，需要用到一些专业的软件，比如：Alias、ps或者sketchbook,不同类型的设计工程师需要用到的软件也各不相同。
Alias具有三维建模功能，可以在数字模型阶段被使用。
Ps是处理二维图片专业的软件，可以用在汽车设计当中的造型设计中，Sketchbook具有基础的绘画功能，能够在汽车造型设计的草图阶段使用。
在数字建模阶段，UG和CATIA用的会比较多，而且大多数企业都会要求员工能够使用CATIA进行工作要求，更有甚者，公司会提供老一批的员工，让他们去认识、学习CATIA，进行CATIA培训。
一．CATIA在实体造型的两种模式第一种模式是以立方体，圆柱体，球体，锥体和环状体等为基本体素，通过交、并、差等集合运算，生成更为复杂形体。
第二种模式是以草图为基础，建立基本的特征，以修饰特征方式创建形体。
两种模式生成的形体都具有完整的几何信息，是真实而唯一的三维实体。
CATIA侧重第二种模式。
汽车设计当中如何在CATIA中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。
二．进入零件三维建模模块的三种途径（1）选择菜单【Start】→【Mechanical Design】→【Part Design】，即可进入零件三维建模模块。
（2）选择菜单【File】→【New】，弹出下图所示建立新文件对话框，选择Part，即可进入零件三维建模模块。
（3）从Workbench工作台上选择Part Design图标，即可进入零件三维建模模块。
三．基于草图在CATIA中建立特征这些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Pad,旋转Shaft等，有的是从已有的形体中去除一部分形体，如挖槽Pocket，旋转槽Groove等。
四．CATIA中的拉伸功能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（Pad）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。
catia参数化设计_螺栓
应用实例 以系列的螺栓为例，介绍参数化设计的应用。 1．进入Part Design模块 选择菜单【File】【 New …】，在随后弹出的建立新文件的对话框中选择 “Part”，进入Part Design模块。 2．建立参数 单击图标 ，弹出图9-28所示公式对话框。建立以下参数： Material=’none’ 材料 Designation=M6 螺栓名称 D_dia=6mm 螺纹大径 L_length=30mm 螺柱长度 K_max_head_depth=4mm 六角头厚度 S_nom_across_flats=10mm 六角头对边距离 P_pitch=1mm 倒角宽度 R_min=0.25mm 圆角半径
图9-38定义螺栓圆角半径的公式
（7）定义螺栓倒角宽度的公式
单击图标 ，生成螺栓的倒角。用定义螺栓圆角半径的方 法定义螺栓倒角宽度的公式为P_pitch，如图9-39所示。
图9-39 定义螺栓倒角宽度的公式 至此，螺栓实体参数化模型建立完毕。
4. 生成设计表
建立设计表 单击图标 ，弹出图9-18所示建立设计表的对话框，选择 从已有文件产生参数表，选择保存螺栓系列参数的 Excel文件， 并且自动对应同名参数。例如选择了图8-40所示的名字为bolt的 螺栓参数的Excel文件，选择“是”，响应“是否产生同名参数 自动关联”提示，即可得到图9-41所示的螺栓设计表。
图9-28公式对话框
单击 OK 按钮，参数定义结束，特征树增加了 Parameters 结点，见图 929。
图 9-29 特征树的Parameters（参数）结点
建立螺栓的模型
（1）定义螺纹半径的公式 单击图标 ，选择YZ坐标面，以坐标原点为圆心，画任意半径的圆。 将光标移至半径尺寸，单击鼠标右键，在随后弹出的上下文菜单中选择 【Radius.1 Object】【Edit Formula】，通过随后弹出的公式编辑对话框 定义螺纹半径为 D_dia * 0.5的公式，见图9-30。
使用catia对弹簧进行参数化设计
圆形截面圆柱压缩弹簧设计特性线呈线性,刚性稳定，结构简单，制造方便，应用较广，在机械设备中多用作缓冲，减震，以及储能和控制运动等。
现以下图（图0）为例做一个弹簧.图0圆形截面圆柱压缩弹簧创建过程1.创建螺旋线（1)首先打开CATIA应用程序，然后在【开始Start】下拉菜单中从【形状shape】/【创成式曲面设计Generative Shape Design】打开曲面设计工作平台，如图1所示，系统弹出【零部件名称Part Name】对话框。
(2）在弹出的【零部件名称Part Name】对话框中输入弹簧的零件名称：spring，单击【确定OK】按钮.用户也可在树状目录上右键单击，在弹出的关联菜单中选【属性Properties】，然后在选项板上修改【零部件名称Part Name】为spring，如图2所示，单击【确定OK】按钮后，树状目录也被相应修改，如图3所示。
图1 图2图3(2)单击【参考元素Points】工具栏上的【点Point】工具按钮,系统弹出如图4所示的【点定义Point Definition】对话框。
在对话框的【点的形式Point type】选择坐标,x坐标改为11.5mm,y,z 坐标分别为0mm。
单击确定。
图4(3）再单击【曲线Curves】工具栏上的【螺旋线Helix】工具按钮,系统弹出如图5所示的【螺旋曲线定义Helix Curve Definition】对话框.在对话框的【起点Start Point】中选中【Point。
1】，在对话框的【轴Axis】中选中【z轴Z Axis】在对话框的【螺距Pitch】中填4mm，在对话框的【高度Height】中填4mm.单击确定。
所画螺旋线如图6所示。
图5图6（4）做第二段螺旋线，此段螺旋线在螺距4mm和螺距8mm的分界处，所以需要过渡.单击【曲线Curves】工具栏上的【螺旋线Helix】工具按钮，系统弹出如图8所示的【螺旋曲线定义Helix Curve Definition】对话框。
CATIA参数化建模实例分享
CATIA参数化建模实例分享CATIA是一款著名的三维计算机辅助设计软件，它具备强大的参数化建模功能。
参数化建模是一种基于参数的设计方法，通过给定参数来控制和调节模型的形状、尺寸以及其他属性，从而快速、灵活地生成不同变化的模型。
本文将分享一些CATIA参数化建模的实例，以展示其在工程设计领域中的应用。
一、齿轮模型的参数化设计齿轮是机械传动中常用的零件，其尺寸和齿数等参数直接影响着传动效果。
CATIA参数化建模可以轻松实现齿轮的可调节设计。
首先，我们可以定义齿轮的模块、齿数、齿宽等参数，然后通过公式和关系式，自动计算齿轮的齿高、齿厚、分度圆直径等尺寸。
这样，只需要修改参数数值，即可快速生成满足不同需求的齿轮模型，提高了设计效率和灵活性。
二、飞机机翼的参数化建模飞机机翼是飞行器结构中关键的组成部分，其形状和尺寸对飞行性能具有重要影响。
使用CATIA参数化建模，可以方便地调整飞机机翼的展弦比、翼根弦长、翼梢弦长等参数。
通过定义关系式和公式，改变参数数值后，CATIA会自动更新机翼的几何形状，实现快速的机翼设计。
这种参数化建模的方法，可以帮助工程师比较不同方案的飞机设计，提高设计优化的效率。
三、汽车车身的参数化设计在汽车设计中，车身的外形和尺寸常常需要多次调整和优化。
利用CATIA参数化建模的功能，可以轻松快速地设计不同类型和尺寸的汽车车身。
通过定义和调整参数，如车头长度、车轮间距、车身高度等，CATIA可以自动修改车身模型的各个部分，并保持其整体结构的一致性。
这使得汽车设计师可以快速生成满足不同需求的车身设计方案，并进行评估和比较。
四、建筑结构的参数化建模在建筑设计领域，参数化建模也有着广泛的应用。
例如，设计师可以通过定义楼板厚度、柱子间距、楼层高度等参数，使CATIA自动生成建筑结构的三维模型。
通过修改参数数值，可以快速调整和优化建筑结构的设计，满足不同的需求和规范要求。
参数化建模使得建筑设计师可以更加灵活地探索和调整设计方案，提高设计效率和质量。
CATIA参数化设计案例
• 5.外部引用数据（#external geometry）
6.最终结果（#final part）
• 该openboy用来存放零件的最终设计曲面数 据、材料的矢量方向、冲压方向、零件 MLP信息以及对部件的设计修改信息。如 图
7、 零件设计过程（#part definition）
• 在结构树上的这一部分是零件设计的主体 工作，也是工作量最大，最关键的部分。 这部分#part definition的构成如图
参数化案例
建模思路参考附件： 5401000.CATPart
在建模过程中应尽量避免使用以下操作：
因其不利于参数化控制
首先，此模板根据车身零件3D数据的结构特征，将历史树分成如下组成部分：
· 1.零件名称（PART NUMBER）
• 2.车身坐标系（Axis Systems）
• 3.参数(Parameters)
• 4.零件实体数据(PartBody)
• 5.外部数据（external geometry）
• 6.最终结果（final part） • 7.零件设计过程(part definition)
整体结构树形 式如图所示
• 其次，详细介绍各个组成部分在模版的具 体应用方法。
1.零件名称（PART NUMBER）
在零件设计过程中要有大局观，整体意识。即由整体 到局部，由简单到复杂的过程，Start_Part就是遵循这样 一个思路来进行零件设计的。当接到一个设计任务时，首 先考虑构成该零件的主要型面是怎样的，即该零件的形状 是怎样的。在该型面的基础上怎样来很好的实现零件的功 能，就是接下来要考虑零件的结构设计，即增加必要的压 筋结构(#depressions)、翻边结构(#flanges)和孔(#holes) 特征。当然基础面和零件结构这两者是相互影响的，要综 合考虑。 首先看基础面的设计。基础面是零件结构的基础，零件形 状由基础面的形状来决定。
CATIA参数化设计及零件库的建立PPT课件
.
13
或者，在记事本中插入PartNumber列，给定 该列的序列号，并给每一列添加数据。编辑时， 可使用Tab键分隔各列。
.
14
保存表格后，弹出如下对话框。
.
15
创建模板零件 选择任一组尺寸，即可得到
相应大小的零件。
.
16
选择第一组尺寸，生成轴，保存，作为模板零 件。
.
17
建立零件库 新建CatalogDocument文件，
.
2
利用CATIA的Formula（公式）功能 、
Design Table（设计表）功能 和Catalog（目录）
功能
，用户可以很容易地进行零件的参数
化设计，并建立相应的三维零件库。
本教程将结合轴（Shaft）和平键（Flat Key） 两个实例，向大家介绍CATIA 的上述功能。
.
3
1. 选项设置：工具—选项
CATIA参数化设计及零件库的建立
.
1
参数化设计
机械专业所用的三维绘图软件都是用尺寸驱动来进行参数化
设计的。例如可以通过更改直径大小来进行参数化设计。
图1 修改草图尺寸
如果仅仅通过上面的方法对一个零件的每一个尺寸进行修改的话，那么整 个工作量会很大，也不实际。故而，在此提出CATIA的参数化设计。
.
4
例1：轴
打开CATIA的零件设计模块，绘制草图，标注 尺寸。退出草图编辑器，旋转，得到轴。
.
5
定义参数
点击 图标，打开参数建立
对话框。点击“新类型参数”，选择“长度”、
“单值”，输入“R”，“30mm”，即可新建
参数R。同理建立参数L=100mm。此时参数定义
catia全参数建模 ppt课件
5、最终结果（#final part） 该openboy用来存放零件的最终设计曲面数据、材料的矢量方向、材料 厚度、零件MLP信息、搭接面零件上的螺母、螺栓以及对部件的设计修改 信息。如图所示。
5.1 #final geometry 该openbody用来存放零件的最终设计结果，仅仅用一个面片来表示，这 个结果可以用 Invert Orientation命令将零件设计过程（#part definition）数 据的最后一步结果保存在#final geometry openbody内。另外，当数据冻结后 ，要用copy as result命令将零件设计过程（#part definition）数据的最后一步dy内。用 Invert Orientation命令的优点 是可以使最终结果始终与设计修改保持参数化的关联关系，设计过程更改后 系统自动更新最终结果。如图所示
7、 关键截面（#Sections） 此openbody内存放了显示零件关键部位信息的截面数据，如安装孔
、定位孔、搭接面、零件局部结构形式等数据。这些数据信息可以反映 零件周边的装配、搭接关系，可以很好的指导零件结构设计。如图所示 。
结论：
综上所述，参数化设计在现代汽车产品开发中具有重要的意义，参数化设 计可以大大提高汽车开发设计的工作效率，适合在同平台上系列产品的演 变，大大缩短产品开发周期。汽车各个零件相互间有着紧密的联系和协调 性。部分设计质量好不等于产品质量也好。为此，重要的是各零件的设计 人员应具备（自己专业之外的）其他零件的知识，懂得对整体的影响。 CATIA V5 Start Model在零件设计过程中可以很好的体现CATIA V5的参 数化设计优势，培养设计人员在汽车开发设计中的整体设计理念，设计人 员通过对零件结构特征的分析理解，可以很好的吃透零件，把握零件的要 素特征和关键结构形式，举一反三。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
点击此图标建立参数表
将模型EXCEL数据表导入模型中
建议如下所示的数据表：
序号
半径
长度
六角头厚 六角对边 倒角宽度 圆角半径 度 距离 4mm 4mm 10mm 12mm 1mm 1mm 0.25mm 0.5mm
13mm 24mm
30mm 40mm
将模型EXCEL数据表导入模型中
点击不同数据可 得不同数模
数据表格已导入
一、用EXCEL建立参数表
已螺栓为例，建立摩擦尺寸参数如下表：
半径 长度 六角头厚度 六角对边距离 倒角宽度 圆角半径
3mm 30mm 4mm 10mm 1mm 0.25mm
二、CATIA用fog建立参数
2、点击 import第一步 所建立的表 格
3、形成建模 尺寸参数如 下
1、点击fog图 标出现如图 所示对话框
三、建模并关联参数 相同的步骤定义其他建模参数
4、完成后在 树上形成如 图所示的关 联
2、标注圆半径，单击鼠 标右键，在随后弹出的 上下文菜单中选择【Edit Formula …】
1、在草图中 发任意半径 的圆
3、、将模型EXCEL数据表导入模型中