使用拨叉优化多边形轮廓线尺寸及形状

1.在【草图编辑器】工作台绘制圆

在桌面上双击CATIA的图标，进入CATIA软件。或者从开始菜单选择CATIA，运行该软件。进入CATIA软件的界面后，单击主菜单中的【开始】；鼠标移动到【机械设计】，选择第一个选项【零件设计】。

选择【零件设计】后，进入【零件设计】工作台。在左边的模型树中选择【xy平面】，如图6-1所示。

在【草图编辑器】工具栏内单击【草图】图标，就进入【草图编辑器】工作台。

在【轮廓】工具栏内单击【圆】图标绘制圆。用鼠标左键选中坐标原点，移动鼠标再单击左键，绘制出一个圆。单击【约束】工具栏内的【约束】图标，标注圆的直径。然后双击尺寸线，把圆的直径改为40mm，如图6-2所示。

单击【工作台】工具栏中的【退出工作台】图标，进入【零件设计】工作台。

2.拉伸做圆柱体

单击【基于草图的特征】工具栏内的【凸台】图标，出现【定义凸台】对话框，如图6-3所示。第一栏【类型】是默认的【尺寸】，在【长度】栏内填上45mm，单击【确定】按钮，结果如图6-4所示。

图6-1 【xy平面】的模型树

图6-2 直径为40mm的圆

图6-3 【定义凸台】对话框

3.在【草图编辑器】工作台做矩形

在左边的模型树选中【xy平面】，在【草图编辑器】工具栏内单击【草图】图标，进入【草图编辑器】工作台。

单击【轮廓】工具栏内的【轮廓】图标，在【草图编辑器】工作台绘制一个四边形，如图6-5所示。

选中相对的两个边，然后单击【约束】工具栏内的【对话框中定义的约束】图标，弹出【约束定义】对话框，选中【平行】选项，如图6-6所示，单击【确定】按钮，这样就限制两个相对的边平行。用同样的方法限制另外两个边平行，如图6-7所示。

单击选中相邻的两个边，然后单击【约束】工具栏内的【对话框中定义的约束】图标，弹出【约束定义】对话框，选中【垂直】选项，如图6-8所示，单击【确定】按钮，这样就限制两个相邻的边垂直。四边形成为一个矩形，如图6-9所示。

其实这个矩形可以使用【轮廓】工具栏内的【斜置矩形】图标直接绘制出来，作者为了介绍【对话框中定义的约束】图标，就没有直接绘制出来，读者可以自己尝试绘制。

图6-4 拉伸形成的圆柱

图6-5 四边形轮廓线

图6-6 【约束定义】对话框

图6-7 限制四边形的两个边平行

图6-8 【约束定义】对话框

图6-9 限制设置后的四边形

分别绘制3条辅助线，是由虚线绘制成的，如图6-10所示。

标注虚线的尺寸，一条倾斜的辅助线与垂直方向的夹角为30°，如图6-11所示，3条线的交点与H轴的距离是80mm，如图6-12所示。限制另外一条线与矩形的一个边垂直。

图6-10 3条辅助线

图6-11 一条辅助线与垂直方向的夹角为30°

标注并调整矩形的两个边长分别为40mm和38mm，如图6-13所示。

标注并调整矩形的两个边到3条辅助线的交点的距离分别为28mm和15mm，如图6-14所示。

单击【工作台】工具栏中的【退出工作台】图标，就可以进入【零件设计】工作台。

4.拉伸成长方体

单击【基于草图的特征】工具栏内的【凸台】图标，出现【定义凸台】对话框，如图6-15所示。第一栏【类型】是默认的【尺寸】，在【长度】栏内填上40mm，然后单击【确定】按钮，结果如图6-16所示。

图6-12 交点到H轴的距离为80mm

图6-13 四边形两个边长分别为40mm和38mm

图6-14 两个边到3条辅助线的交点的距离分别为28mm和15mm

图6-15 【定义凸台】对话框

5.做平行于【zx平面】的参考平面

单击【参考元素】工具栏内的【平面】图标，出现【平面定义】对话框，如图6-17所示，单击【参考】选项，然后在左边的模型树中选中【zx平面】，在【偏移】选项填上距离20mm，此时在图上用绿色显示出要形成的参考平面，如图6-18所示，单击【确定】按钮。

图6-16 拉伸形成的长方体

图6-17 【平面定义】对话框

图6-18 设置完成后形成参考平面虚框

6.在参考平面内绘制多边形

在左边的模型树中单击选中参考平面【平面.1】，在【草图编辑器】工具栏内单击【草图】图标，进入【草图编辑器】工作台。

单击【轮廓】工具栏内的【轮廓】图标，绘制出的多边形如图6-19所示。

标注并调整各条边的尺寸。最上面一条边的长度为4mm，下面几条边的尺寸依次为9mm、16mm、8mm、16mm、9mm、4mm。其中一些边不必标出来。最下面一条边到H轴的距离为3mm，如图6-20所示。

把各条边都选中，注意选的时候按住Ctrl键。然后单击【操作】工具栏内的【镜像】图标，再单击V轴的箭头，这样就做出关于V轴的对称多边形，如图6-21所示。

图6-19 多边形轮廓

图6-20 调整后轮廓线尺寸

图6-21 对称形成的另外一部分轮廓

单击【工作台】工具栏中的【退出工作台】图标，就可以进入【零件设计】工作台。

7.拉伸成棱柱

单击【基于草图的特征】工具栏内的【凸台】图标，出现【定义凸台】对话框，如图6-22所示。第一栏【类型】选择【直到曲面】。单击【限制】选项，然后单击第一次拉伸成的圆柱侧面。单击下面的【更多】按钮，出现【第二限制】选项区，在【类型】选项内选择默认的【尺寸】，在【长度】选项内填上60mm，然后单击【确定】按钮，结果如图6-23所示。我们拉伸成的棱柱最下边到圆柱侧面，上面高度为60mm。

图6-22 【定义凸台】对话框

图6-23 拉伸形成的多面体

8.倒角

单击选中棱柱和长方体的3个相交边，如图6-24所示，单击【修饰特征】工具栏内的【倒圆角】图标，出现【倒圆角定义】对话框，如图6-25所示，在【半径】选项内填上3mm，然后单击【确定】按钮。即对3个相交边倒角，半径为3mm。更改3个倒角的颜色，显示更清楚，如图6-26所示。

图6-24 选中要倒角的棱边

图6-25 【倒圆角定义】对话框

图6-26 完成倒角后的棱边

9.在【草图编辑器】工作台绘制矩形

单击选中长方体的一个向上的表面，如图6-27所示。在【草图编辑器】工具栏中单击【草图】图标，进入【草图编辑器】工作台。

单击【轮廓】工具栏内的【矩形】图标，然后绘制一个矩形，如图6-28所示。单击【约束】工具栏内的【约束】图标，标注并调整矩形最右边的一条边和长方体左边的距离为0，如图6-29所示。

图6-27 被选中长方体向上的表面(www.xing528.com)

图6-28 绘制矩形

图6-29 标注矩形

单击【工作台】工具栏中的【退出工作台】图标，进入【零件设计】工作台。

10.削平棱柱多余的部分

单击【基于草图的特征】工具栏内的【凹槽】图标，出现【定义凹槽】对话框，如图6-30所示，在【类型】选项选择【直到最后】，单击【确定】按钮。这样就把棱柱多余的部分削平了，如图6-31所示。

11.棱柱上表面倒角

单击选中刚才削平表面的一个棱边，如图6-32所示。单击【修饰特征】工具栏内的【倒圆角】图标，出现【倒圆角定义】对话框，如图6-33所示，在【半径】选项内填上15mm，然后单击【确定】按钮。即对相交边倒角，半径为15mm。更改倒角的颜色，显示更清楚，如图6-34所示。

图6-30 【定义凹槽】对话框

图6-31 削平后的表面

图6-32 选定的一个棱边

12.在长方体表面绘制第二个矩形

单击选中长方体的表面，如图6-35所示，在【草图编辑器】工具栏内单击【草图】图标，进入【草图编辑器】工作台。

图6-33 【倒圆角定义】对话框

图6-34 倒圆角完成后的棱边

图6-35 选定的长方体表面

单击【轮廓】工具栏内的【矩形】图标，然后绘制一个矩形，如图6-36所示。

单击【约束】工具栏内的【约束】图标，标注并调整矩形的各个尺寸，矩形离长方体左边的距离为10mm，离长方体上边的距离为7mm，矩形的高为18mm，矩形的一个边在长方体的外面，如图6-37所示。

图6-36 在【草图编辑器】工作台绘制矩形

图6-37 调整后矩形的尺寸和位置

13.在长方体上开槽

单击【基于草图的特征】工具栏内的【凹槽】图标，出现【定义凹槽】对话框，如图6-38所示，在【类型】选项选择【直到最后】，然后单击【确定】按钮，结果如图6-39所示。这样就在长方体上开出一个槽。

14.在圆柱上开孔

先选中圆柱的一个底面，然后单击【基于草图的特征】工具栏内的【孔】图标，出现【定义孔】对话框，如图6-40所示，在第一个选项选择【直到最后】，在【直径】选项填上20mm，然后单击【确定】按钮。在圆柱上开出一个直径为20mm的通孔，如图6-41所示。

图6-38 【定义凹槽】对话框

图6-39 形成的挖槽

图6-40 【定义孔】对话框

15.在圆柱端面绘制出键槽的轮廓

单击选中圆柱的底面，如图6-42所示，在【草图编辑器】工具栏内单击【草图】图标，就进入【草图编辑器】工作台。

单击【轮廓】工具栏内的【轮廓】图标，绘制出如图6-43所示的多边形。标注并调整多边形的尺寸，宽为6mm，一条竖边到V轴的距离为3mm，水平线到H轴的距离为12.8mm，如图6-44所示。

图6-41 最后形成的开孔

图6-42 选中的圆柱底面

图6-43 在【草图编辑器】工作台绘制轮廓曲线

单击【工作台】工具栏中的【退出工作台】图标，就可以进入【零件设计】工作台。

16.在内孔上开键槽

单击【基于草图的特征】工具栏内的【凹槽】图标，出现【定义凹槽】对话框，如图6-45所示，在【类型】选项选择【直到最后】，然后单击【确定】按钮，结果如图6-46所示。这样就在内孔上开了一个键槽。

17.做第二个参考平面

单击【参考元素】工具栏内的【平面】图标，出现【平面定义】对话框，如图6-47所示。单击【参考】选项，然后在左边的模型树中选中【yz平面】，在【偏移】选项填上距离25mm，此时在图上用绿色显示出要形成的参考平面，如图6-48所示，注意参考平面的方向，单击【确定】按钮。

18.在参考平面【平面.2】内绘制圆

在左边的模型树上单击选中【平面.2】参考平面，在【草图编辑器】工具栏内单击【草图】图标，就进入【草图编辑器】工作台。

图6-44 调整后轮廓曲线的尺寸

图6-45 【定义凹槽】对话框

图6-46 最终形成的挖槽

图6-47 【平面定义】对话框

图6-48 设置完成后显示的参考平面虚框

在【轮廓】工具栏内的单击【圆】图标绘制圆。用鼠标左键选中坐标原点，移动鼠标再单击左键，绘制出一个圆。标注并调整圆的尺寸和位置，圆的直径为18mm，圆心到H轴的距离为22mm，到V轴的距离为10mm，结果如图6-49所示。

单击【工作台】工具栏中的【退出工作台】图标，可以进入【零件设计】工作台。

19.拉伸生成第二个圆柱

单击【基于草图的特征】工具栏内的【凸台】图标，出现【定义凸台】对话框，如图6-50所示。第一栏【类型】选项选择【直到曲面】，在【限制】选项选择第一个圆柱的侧面，然后单击【确定】按钮。更改圆柱的颜色为红色，如图6-51所示。

图6-49 在【草图编辑器】工作台绘制圆并标注尺寸和位置

图6-50 【定义凸台】对话框

20.在第二个圆柱上开V形盲孔

单击选中第二个圆柱的端面，如图6-52所示。然后单击【基于草图的特征】工具栏内的【孔】图标，出现【定义孔】对话框，如图6-53所示，在第一个选项选择【盲孔】，在【直径】选项填上9mm，在深度选项填上10mm，在【底部】选项选择【v形底】，【角度】选择120deg，然后单击【确定】按钮。在圆柱上开出一个直径为9mm深10mm的盲孔，如图6-54所示。

21.在第二个圆柱侧面开定位孔

单击选中第二个圆柱的侧面，然后单击【基于草图的特征】工具栏内的【孔】图标，出现【定义孔】对话框，如图6-55所示，在第一个选项选择【直到下一个】，在【直径】选项填上3mm，单击【确定】按钮，在圆柱侧面开出一个直径为3mm的通孔，如图6-56所示。

图6-51 拉伸形成的圆柱

图6-52 选中的第二个圆柱端面

图6-53 【定义孔】对话框

图6-54 在圆柱上形成的孔

图6-55 【定义孔】对话框

图6-56 最后形成的立体结构