CATIA造型設計課程實驗指導書

2022-09-17 01:54:03 字數 5496 閱讀 2667

實驗一基本操作及草圖設計

實驗二組合體及零件設計

實驗三裝配設計

實驗四工程圖設計

實驗五曲面設計

實驗1 基本操作及草圖設計

一、實驗目的

熟悉catia的基本介面及運用方式,掌握滑鼠的基本操作方法。了解catia各模組基本功能。掌握草圖設計方法。

二、實驗要求

應熟練掌握所有草圖命令及有關修飾,綜合運用相關約束方式,繪製複雜的二維圖形,為完成三維立體模型打下良好的基礎。

三、實驗所用儀器

台式電腦

四、實驗注意事項

注意布置圖形介面,進入和退出草繪的方法。

五、實驗預習要求

應對所繪平面圖形進行認真分析,初步制定繪圖步驟,對所用的草圖命令進行比較,盡量找到較為簡便的方法完成平面圖形。

六、實驗報告要求

1、回答以下問題

1) catia v5r17 有哪些功能模組?它們是怎樣分類的?

2) 如何使用滑鼠來移動、旋轉、放大和縮小檢視?

3) 如何使用滑鼠來放大、縮小和移動特徵歷史樹?

4) 如何使用羅盤來平移和旋轉檢視?

2、繪製以下二維圖形,寫出所繪圖形所用到的基本草圖命令名稱

1、設計儀表指示盤

繪製如圖所示的儀表指示盤平面圖。目的是進一步熟悉繪製草繪平面圖的方法與技巧。主要步驟如下:

1) 繪製中心線:

2) 繪製基本圖元:

3)繪製矩形

4)繪製乙個儀表窗

5)修剪多餘線條

6)倒圓角

2、多孔墊片

主要步驟如下

1) 繪製中心線

繪製直線

標註角度

2) 繪製一組基本圖元

繪製圓弧

繪製直線段

快速修剪

倒圓角映象複製圖元

繪製圓3) 映象複製前面建立的基本圖元

映象複製圖元

3、紡錘形墊片

主要步驟如下:

1)繪製一組基本圖元

繪製圓弧

繪製直線

快速修剪

2)繪製草圖外輪廓

新增相切約束

標註尺寸

映象複製圖元

3)進一步在圖形上建立圖元

繪製圓繪製橢圓

4、正多邊形

1) 繪製基礎構造圖元

繪製圓轉換構造圖元

2) 繪製圓等分點

繪製等分點

繪製直線

新增角度約束

3) 繪製正多邊形

連續繪製直線

隱藏約束標記

5、彎折片

1) 繪製一組基本圖元

繪製連續線段

標註尺寸約束

修改尺寸約束

2) 定位圖形

新增角度約束

刪除多餘約束

3) 在圖形上加入圓角

倒圓角隱藏約束標記

6、完成以下圖形

實驗2 組合體及零件設計

一、實驗目的

熟悉catia軟體機械設計模組中零件設計模組。掌握基本三維立體的建立方法。為複雜零件設計及工程圖打下堅實基礎。

二、實驗要求

應熟練掌握基於草圖特徵而完成的立體模型的建立,並能夠綜合運用修飾特徵及形體變換完成基本組合體模型。結合立體與曲面的相關操作及布尓運算,完成複雜零件模型的建立。

三、實驗所用儀器

台式電腦

四、實驗注意事項

注意布置圖形介面,進入和退出草繪的方法,及基於草圖特徵建立三維模型各命令不同的特殊要求。

五、實驗預習要求

應對所繪立體模型進行認真分析,初步制定繪圖步驟,對所用的建模命令進行比較,盡量找到較為簡便的方法完成相關立體模型。

六、實驗報告要求

根據以下圖形要求,完成其立體模型的建立。

選擇其中乙個圖形,提出兩種不同的建模方法。分析比較兩者之間的差別,並確定一種較好的方法。

1、完成以下實體模型

(1)(2)

2、cpu散熱片設計

1)建立底板特徵

拉伸成形,高為6。

2)建立側鰭片

拉伸成形

3)建立散熱鰭片

拉伸成形

高度分別為22、26、28

4)建立扣具槽

挖切成形

3、軸架設計

1)建立底座基礎實體特徵

拉伸2)建立孔陣列特徵

打孔、特徵陣列

3)建立筋特徵

拉伸加強筋特徵映象

4)建立軸筒並修飾模型

拉伸打孔倒角倒圓角4、電子晶元設計(選做)

1) 建立基礎實體特徵

矩形長15、寬5.

拉伸第一高度2,第二高度-1。

將四面拔模,角度為5.

將以上圖形進行特徵映象。

修改屬性

2)建立晶元管腳

映象拉伸

特徵陣列

幾何體裝配

3)建立晶元第1管腳標記

旋轉幾何體差集運算

5、曲軸設計

1)建立基礎軸體特徵

旋轉生成軸,旋轉切剪材料

2)建立安裝孔

鑽孔3)建立可見螺紋

螺旋線,掃瞄溝槽

6、吹風機噴嘴

1)在xy平面作草繪圖形,並旋轉形成迴轉體。

2)做zx平面的兩個偏移平面,偏移值分別為5和55.

3)在zx平面做橢圓,長軸直徑50、短軸直徑24;在偏移平面1上做橢圓,長軸直徑48、短軸直徑24;在偏移平面2上做橢圓,長軸直徑120、短軸直徑36.。

4) 用多截面實體命令 ,分別選擇草圖2、草圖3、草圖4做為其截面輪廓。在截面耦合中選擇相切然後曲率,完成多截面實體特徵的建立。

5)在xy平面上繪製如下截面草圖,並用凹槽進行挖切,在第一限制和第二限制中均輸入深度值20.。

6)用圓角命令對曲面交線進行圓角修飾,半徑為2..利用薄殼命令對整體進行抽殼定義,厚度為2。

7)在端麵圓上建立圓管凸台,長度為4。對銳邊倒圓角,完成設計。

7、吊鉤設計

1)建立掃瞄軌跡

草繪曲線,草繪點。建立如圖所示的

輔助平面。分別在七個輔助平面的中心

繪製直徑分別為25、25、28、17、13、

10、4的圓。隱藏參考平面。

2)建立吊鉤鉤體模型

建立掃瞄混合特徵

3)建立吊鉤連桿部分

加材料拉伸、倒角

8、cpu風扇定子建立過程

建立底板實體特徵

拉伸圓模式陣列

倒圓角建立轉子空間

拉伸拉伸切剪

倒圓角建立上蓋板

拉伸拉伸切剪

圓模式陣列

倒角倒圓角

9、筆殼設計

繪製筆頭旋轉實體特徵

繪製筆桿拉伸實體特徵 ,拉伸高度100.,筆桿倒半徑為1的圓角。

建立切剪材料拉伸剖面,使用工具欄中的投影按鈕投影實體邊線。使用pocket命令拉伸切剪,要選擇reverse side.。

建立筆殼特徵,筆頭倒圓角。

實驗3 裝配設計

一、實驗目的

熟悉catia軟體機械設計模組中裝配設計模組。掌握基本裝配體的建立方法。能夠進行簡單裝配部件的設計及簡單干涉分析,為複雜裝配體及機器的裝配打下一定的基礎。

二、實驗要求

應熟練掌握零件、部件的調入方法並比較其不同,掌握改變部件位置的方法,熟練建立約束,完成基本部件的裝配設計。

三、實驗所用儀器

台式電腦

四、實驗注意事項

注意零件、部件的調入方式,及各約束命令不同的特殊要求。特別是重複實體陣列的應用。

五、實驗預習要求

應對所要裝配的模型進行認真分析,針對各零件在裝配體中所處的不同位置,初步制定裝配順序,完成裝配體設計。

六、實驗報告要求

1、參照工程製圖習題中尺寸,完成千斤頂的裝配模型

實驗4 工程圖設計

一、實驗目的

由三維實體模型建立生成與之相關的二維工程圖的方法,是一種先進的製圖方法,了解創成式製圖與互動式制之間的區別,更有利於掌握引數化設計技術。通過創成式製圖的實驗,能夠完成簡單零件工程圖設計。為複雜零件圖及裝配圖的設計打下一定的基礎。

二、實驗要求

會對工程圖環境進行相應的設定。掌握建立表達機件的各種檢視、剖檢視等相關命令的使用,掌握基本尺寸標註方法及技術要求標寫方法。能夠完成簡單零件工程圖設計。初步掌握互動式繪圖方法。

三、實驗所用儀器

台式電腦

四、實驗注意事項

根據零件模型的大小選擇恰當的圖紙,繪圖比例,及由工程圖介面到圖紙背景之間的轉換方式。互動式繪圖指示線的引出方法。及軟體顯示中與國標的差別。

五、實驗預習要求

對各種檢視、剖檢視、斷面圖、區域性檢視的相關命令及尺寸標註及形位公差、表面粗糙度的標註方法應認真比較,區別。

比較創成式製圖及互動式製圖的區別。如何利用互動式製圖對創成式製圖中與工程製圖國家標準有區別處進行更正。

六、實驗報告要求

1、建立以下圖形的立體模型並完成其工程圖法蘭軸

實驗5 曲面設計

一、實驗目的

初步掌握創成式曲面設計的基本方法,與零件設計模組相結合,進一步鞏固豐富零件建模的能力,可以完成更複雜的零件模型及以曲面為主的零件模型的建立。

二、實驗要求

應掌握線架構與曲面設計模組與創成式曲面設計模組的基本命令。可以完成基本曲面零件如彈簧、管接頭及不同截面通風管道的設計。

三、實驗所用儀器

台式電腦

四、實驗注意事項

應注意線架構與曲面設計模組與創成式曲面設計模組中命令的共性與差異。兩者之間如何互補。

五、實驗預習要求

主要針對生成線框元素工具、生成曲面工具、曲面編輯和修改工具,應認真分析和比較,了解其使用方法及注意事項。

六、實驗報告要求

一、常規曲面設計

1、用基本曲面命令完成以下圖形

1)用拉伸和剪下命令作管接頭

2)用螺旋線和掃瞄面作螺旋管

3)用拉伸、旋轉、剪下和倒圓角等命令作燈罩

4)放樣馬鞍面

5)放樣通風管道

2、電爐電阻絲設計

建立基礎螺旋線,引數如對話方塊

建立螺旋線框,曲面掃瞄

邊界析取

建立電阻絲實體,做與析取邊界曲線垂直的平面,在其上畫乙個直徑為1的圓,進行曲面掃瞄,然後將該曲面閉合。

3、旋鈕設計

1) 在zx平面內,畫圓弧,如圖。

在yz平面內,畫圓弧,尺寸如圖。

在yz平面內,畫直線,尺寸如圖。

2) 利用拉伸曲面命令,把r64的圓弧沿+y方向拉伸至70。

利用拉伸曲面命令,把r20的圓弧沿+x方向拉伸至70。

運用旋轉命令,把直線繞z軸逆時針旋轉90度。

3)利用修剪命令,把曲面進行修剪,透明部分為去掉的。運用分割命令裁剪小圓弧

4)將小圓弧分別延長至拉伸大圓弧和旋轉曲面。

運用修剪命令把多多餘的部分去掉。

5) 運用變半徑命令把小邊倒圓角,半徑分別為20和10。

運用邊倒圓倒圓,半徑為5,如圖。

6) 運用鏡向命令把完成的圖形沿zx平面做鏡向對稱。用合併命令把這兩個曲面合併在一起。再把合併的曲面沿yz平面做鏡向對稱,再合併。

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