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1、基于CATIA的机械零件三维造型与虚拟装配西安科技大学韩敏摘要:介绍了利用CATIAV5进行机械零件三维造型以及零、部件虚拟装配的基本过程与步骤,并以蜗轮蜗杆装配为例进行详细说明。对于改善机械设计的效果、提升设计效率、缩短设计加工周期,具有一定的现实意义。关键词:机械零件;CATIA;三维造型;虚拟装配Abstract:Thepapercarriesout3DmodelingofmechanicalpartsbymeansofCATIAV5,andcoversthevirtualas2semblingprocessforp
2、artsandcomponents1Itillustrateswormgear/wormshaftassemblingindetail1Forimprovingdesign,enhancingdesignefficiencyandshortingdesign/manufacturecycle,itisofpracticalsignificance1Keywords:mechanicalpart;CATIA;3Dmodeling;virtualassembling2基于CATIA的三维造型与装配1概述211草图设计CATIA
3、软件是IBM公司和Dassault公司合作草图设计是三维设计的起点,其实质是二维推出的高端CAD/CAM软件,现已成为国际航空工线、面设计,具有传统二维软件设计的功能。业首选的设计软件。它以其强大的曲面设计功能参数化设计的基本方法是从草图设计开始,在机械、飞机、汽车、造船等设计领域得到广泛通过施加尺寸和几何约束生成草图特征,再应用应用,CATIA的曲面造型功能的特点和优势体现尺寸驱动技术自动生成零件的三维实体模型,在在它提供了极丰富的造型工具来支持用户的造型利用草图技术生成二维轮廓时不必输入轮廓的准需求。如其特有的高次Be
4、zier曲线曲面功能,次数确尺寸,可以在以后的参数设计过程中得到。这能达到15,能很好地满足特殊行业对曲面光滑性样,在进行产品设计时,可以随时根据需要调整的苛刻要求。应用CATlA构造的实体模型可直接设计尺寸,而不必在设计之初就明确各设计尺寸,应用于ANSYS等分析软件中进行有限元分析。增强了CAD软件的易操作性,更好地实现了人性CATIA软件具有与其他三维CAD软件标准的数据化设计,而且对于设计系列产品及原产品的改进接口,方便模型数据的转换。和零部件的“借用”都方便。CATIAV5是基于Windows平台的全参数化和21
5、2生成三维零件毛坯以特征建模技术为核心的特征造型软件,它与CATIA具有很强的三维实体建模的功能,当Windows保持一致风格的菜单条、标准的快捷键、用户在草图平面绘制二维图形后,进入零件设计上下关联的菜单、多文档界面、可以使不同的(PartDesign)模块,可以通过旋转、拉伸、放样、Windows应用程序共享数据的OLE集成,使工作加肋、拔模等方法生成所需的三维零件毛坯。同快速高效,可显著减少培训时间。时还可利用参数化约束功能,根据需要随时进行零件装配是CATIA基本的、也是最具优势和修改。设计者可以直接针对零件毛坯进
6、行形体改特色的功能模块,包括创建装配体、添加指定的变,实现了设计过程由“绘图”向“设计”的转部件或零件到装配体、创建部件之间的装配关系、变,而且CATIAV5提供的各项具体功能使三维模移动和布置装配成员、生成产品的爆炸图、装配型的设计更类似于生产加工过程,较好地实现设[1]干涉和间隙分析等主要功能。计与加工的结合。—48—《起重运输机械》2008(12)213完成三维造型完整装配模型。CATIAV5提供基于特征的设计,即将特征作与Pro/E相比,使用CATIA进行装配的过程为设计的单元,将产品视为特征的有机结合,通中已经自
7、动建立了2个待装配零件各自的设计基过由类到对象的逐步描述来实现具体的形状设计。准点的重合关系,便于设计者明确零部件的设计在生成三维零件毛坯后,可利用打孔、开槽、抽基准与零部件间的装配基准之间的差别。壳、倒角、加凸台、内外螺纹等工具对“毛坯”3设计举例进行“加工”,最终完成机械零件实体造型。214完成虚拟装配以图1所示的蜗杆传动为例,对利用CATIA虚拟装配是利用虚拟装配技术,在计算机上的建模及其装配的过程和方法进行说明。将三维模型装配到一起,这样可避免物理原型的应用,也可对零部件进行间隙和干涉检验,减少样品差错率。能在产品
8、设计过程中利用各种技术手段如分析、评价、仿真等,并充分考虑产品的装配环节及其相关过程中各种可能因素的影响。在满足产品性能与功能的条件下改进产品的装配结构,使设计出的产品不但可以装配,并尽可能降低装配成本和产品总成本,大大缩短设计[2]图1蜗杆传动周期。基于CATIA的虚拟装配模式有并行、自下而311创建
