CATIA结构曲面设计教程（catia 曲面设计）

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：

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

(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。

(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）ReferencePoint复选框里的(Intersect.4)，在结构树上点击。

点击ok

(c) 圆的中心点被建立了，在(point)复选框里，选择(Intersect.4), 在(Start)复选框里, 选择-90deg, (End)复选框里, 选择90deg。见图

点击ok

6.建立二根相切的直线：

(a)选择点(Point)的图标：点的参数见图：

(b)选择对称(Symmetry)的图标：

(c)在元素(Element)复选框里，选择（Point.2), 对称参考轴(Reference)复选框里，选择(Intersect.1), 见图：

点击ok

7.双击线(Line)的图标：

(a)在线的类型里(line type), 选择(Tangent to Curve), 见图：

(b)在（Curve)的复选框里，选择(Circle.2), (Element.2)的复选框里，选择（Point.2),相切选项里(Tangency options), 选择(BiTangent). 见图：

点击ok

(c)重复(b)的操作的方法，做另一个对称的线。见图：

8.修剪线(lines）和圆（circle ）：

(a)选择修剪的图标(Trim)

(b)在(Element.1)复选框里,选择(Circle.2 ), (Element.2)复选框里选择(Line.1),

见图：

这个选项可以

选择保留的元素

(9.) 重复上面的操作，选择（ Trim.1 ）和（Line.2） 见图：

10.选择（Working Supports Activity),激活工作模式

12.建立二个对称的平面：

(a)选择平面（plane）的图标:

(b)在（Plane type)的复选框里，选择(Angle/Normal to Plane) 见图：

(c)在(Rotation axis)的复选框里，选择（Intersect.1), 在（Reference)的复选框里，选择（yz plane).见图：

(d)在（Angle)的复选框里，选择（36deg) 见图：

点击ok

(13)选择对称的（Symmetry）

(a)在(Element)的复选框里，选择（Plane.4), 在(Reference)的复选框里，选择(yz plane).见图：

(14)建立平面轮廓扫描

(a)选择轮廓扫描（Sweep ）的图标

(b)在（Profile type)里，选择（explicit Sweep）的图标

选择这个图标

(c)在（Profile)的复选框里，选择（Trim.2）。 在（Guide curve)的复选框里，选择(Sketch.2 ) 见图：

点击ok

(15)建立一个回转面(Revolve)的图标

(a)在（Profile)的复选框里，选择（Sketch.1),在(Revolution axis)的复选框里，选择(Intersect.1), (Angle.1)里，选择(90deg), (Angle.2)里，选择(90deg)。见图

点击ok

(16)建立一个整体的曲面

（a)选择修剪(Trim)的图标

(b)在(Element.1)里，选择(Revolute.1), (Element.2)里，选择（Sweep.1)。见图：

点击这个选项可以选择保

留的元素

点击ok

(17)建立变半径的圆角：

(a)选择变半径到圆角（Variable Radius Fillet ）的图标：

(b)在这个几何体上选择七条边界，在(Edge(s) to fillet)的复选框里会显示七条边界(7 Edges)。其它的参数见图：

双击它可以改变（变半径）的大小

(18)建立一个完整的瓶底：

(a)选择切割（Split)的图标,

(b)在（Element to cut)的复选框里，选择(Edge Fillet.1),在(Cutting Elements)的复选框里，选择（Plane.4)。见图：

点击这个选项可以选择

保留的元素

点击ok

(C)重复上面的操作，选择(Split.1)和（Symmetry.2) 见图：

点击ok

(d)选择旋转操作(Rotate)的图标

在（Element)的复选框里，选择(Split.2), (Axis)的复选框里，选择（Intersect.1), (Angle)的复选框里，选择（72deg)。并且点上(Repeat object after ok)的按钮，点击ok。见图：

(e)在(Instances)的复选框里，输人（3）。

这个按钮不选

点击ok完成。见图

(19)选择连接(Join)的图标：

点击结构树上的（Split.2)和所有的旋转面(Rotate.1),(Rotate.2), (Rotate.3), (Rotate.4),点击ok完成。见图

(20)重新命名：

把(Join.1)改成(Bottle_Bottom):见图:

第二步：建立一个瓶身：

(1)插人一个新的(Open Body )见图:

(2)把（Open Body)重新命名为（Bottle_Body)见图:

(3) 双击这个平行线(Parallel Curve)的图标

(a)在(Curve)里，选择（Sketch.4)。在(Support)里，选择(zx plane)。在(Constant)里，输人（3mm)。点击ok。见图

(b)重复上面的操作，向下偏移(3mm),见图:

点击这个按钮可以定义偏移的方向

(4)在(Curve)里，选择(Circle.1 )，在(Support)里，选择(Plane.2)，向里偏移(1.6mm)。见图：点击ok

(5)双击组合投影(Combine Curve)的图标

(a)首先在(Curve.1)里，选择(Circle.1)。接着在(Curve.2)里，选择(Parallel.1)。见图：

Circle.1

Parallel.1

点击ok

投影后的线

(b)首先在(Curve.1)里，选择(Circle.1)。接着在(Curve.2)里，选择(Parallel.2)。点击ok。见图:

Circle.1

Parallel.2

投影后的线

(c)首先在(Curve.1)里，选择(Sketch.4)。接着在(Curve.2)里，选择(Parallel.3)。点击ok。见图:

投影后的线

(6)在组合投影线上，建立扫描曲面：

(a)选择扫描曲面(sweep)的图标

(b)在（Profile type)里，选择(Circle)的图标 在(Subtype)里，选择(Three guides)

在扫描曲面的引导线里：Guide curve.1, Guide curve.2, Guide curve.3里,选择三根组合投影线，Combine.1, Combine.3, Combine.2。见图

点击ok完成

(7)建立扫描曲面的平移

(a)选择平移(Translate)的图标

(b)在(Elemennt)里，选择(Sweep.2), 在(Direction)里，选择（Z Axis)。

(c)在(Distance)复选框里，用右键弹出菜单，选择Edit formula菜单。见图：

(d)在(Formula Editor) 对话框里的参数，是点击结构输上的Plane.2下的 Offset参数。并且/5。见图：

`Starting_crv\Plane.2\Plane offset.1\Offset` /5

(e)点击ok。 见图：

(f)选上( Repeat object after OK) 的按钮，并且点击ok。见图

(g)在(Instances)里，输人（2）。点击ok。 见图

(8)建立组合的曲面

(a)选择组合(Join)的图标

(b)在结构树上点击：Sweep.2,Translate.1, Translate.2，Translate.3 见图：

此选项不选

(9)建立一个回转面：

(a)选择一个回转面(Revolve)的图标

(b)在(Profile)里，选择(Sketch.3),在(Revolution axis)里，选择（Intersect.1), (Angle.1)里，选择(180deg), (Angle.2)里，选择(180deg)。见图：

点击ok完成

(10)修剪回转曲面(Revolute.2)和连接曲面(Join.2)

(a)选择修剪(Trim)的图标：

(b)点击(Join.2)的曲面和(Revolute.2)的曲面做一个修剪的曲面。见图

点击这个选项可以选择保留的元素 Ok完成

(11)在修剪的曲面上建立到圆角：

(a)选择到圆角(Edge Fillet)的图标。

在修剪的曲面上，选择 8 条边界，(Objects to fillet)里，会显示(8 Edges),半径（Radius）里，输入2mm, (Propagation)里,选择Tangency, 选上(Trim support)前的按钮。见图：

重新命名，把(EdgeFillet.2)改成BottleBody

第三步：建立一个瓶颈

(1)首先插入(Insert)一个新的(Open Body ),并且把 (Open Body)改成Bottleneck。见图：

用右键弹出菜单的属性(Properties),进行重新命名：

(2）在二个平行的平面之间，建立点。

(a）选择点(Point)的图标

(b)在(Point type)里，选择(Between), 在(Point.1)里，选择点(Intersect.2),在(Point.2)里，选择点(Intersect.3), 在比例(Ratio)里，输人( 0.6)。 方向向上。 见图：

Ok完成

(3)选择平面(Plane)的图标

在(Plane type)里，选择(Parallel through point), 在(Reference)里，选择（Plane.2),在(Point)里，选择(Point.3)。见图：

Ok完成

(4)建立一个草图：(Sketch.5 )

(a)选择草图（Sketch)的图标

(b)选择zx平面作为草图的平面。

(c)在草图里，选择（profile） 的图标，画一个大致相似的草图。见图

重合

重合

首先约束下面圆弧的圆心点和点(Intersect.3), 先选择圆心点，按住(Ctrl)键再选择点(Intersect.3)。最后选择几何约束的图标，点击重合(Coincidence)的按钮。见图

Ok完成

首先约束下面圆弧的端点和平面(Plane.3),先选择圆弧端点，按住(Ctrl)键再选择平面(Plane.3)。最后选择几何约束的图标

点击重合(Coincidence)的按钮。

其余的尺寸：如下面的二幅图：

离开草图

(5)建立极值点：

选择极值点(Extremum)的图标

在(Element)里，选择(Sketch.5),在(Direction)里，选择(Z Axis)。在(Sketch.5)上,生成一个最高点

生成的最大极值点

选上(Max)选项

Ok完成

在(Element)里，选择(Sketch.5),在(Direction)里，选择(Z Axis)。在(Sketch.5)上,生成一个最低点。见图：

选上(Min)选项

生成的最小极值点

Ok完成

(6)选择(Sketch.5)建立一个回转面：

选择回转面(Revolve )的图标

在(Profile)里，选择(Sketch.5),在(Revolution axis)里，选择(Intersect.1),在(Angle.1)和(Angle.2)的复选框里，选择(180deg)。见图：

Ok完成

(7)在回转面上抽取边界线：

(a)选择边界(Boundary)的图标

(b)点击回转面下面的边界。见图：

边界

ok完成

(8)在边界上建立一个点：

(a)选择点(Point)的图标

在(Point type)里，选择(On curve),在(Curve)里，选择(Boundary.1),选上(Ratio of curve length)前的按钮，在(Ratio)里，输人0.125,在参考点(Reference)的复选框里，选择(Extremum.2)。 见图：

点击它定义箭头的正反向 生成的点 箭头的方向 Ok完成

(9)选择(Circle.1 )的圆弧，建立一个拉伸面：

(a)选择拉伸面(Extrude )的图标：

在(Profile)里，选择(Circle.1),在(Direction）里，选择(Z Axis),在(Limit.1)里，输人12mm,在(Limit.2)里，输人0mm。见图

Ok完成

(10)在拉伸面上抽取一根边界线

(a)选择边界(Boundary)的图标：

抽取拉伸面上面的一条边界线，选择上面的一条边界线

抽取的边界线

Ok完成

(11)在(Boundary.1)和(Boundary.2)的中间，建立一个圆弧

(a)选择圆弧(Circle )的图标：

在(Circle type)里，选择(Center and radius)，在(Center)里，选择(Point.3),在(Support)里，选择(Plane.5),在(Radius),输人35mm。见图：

生成的圆弧线

Ok完成

(12)建立投影点

(a)选择投影(Projection )的图标：

选择(Extremum.2)作为投影(Projected)的元素，在(Support)里，选择(Circle.3)。见图：

生成的投影点(Project.1)

Ok完成

重复上面的操作，在边界2(Boundary.2)上，做一个投影点2(Project.2)。见图：

生成的投影点(Project.2)

Ok完成

(13)建立放样曲面

(a)选择放样曲面(Loft)的图标

1.选择(Boundary.1)作为第一根截面线(Section)，并且选择回转面(Revolute.3)作为相切的面，在封闭点上(ClosingPoint.1)用右键弹出菜单，选择替代的菜单(Replace),

用鼠标的左键点击(Extremum.2)去替代封闭点(ClosingPoint.1)。见图

Closing Point.1

Extremum.2

2.先点击(Add)的按钮，选择(Circle.3)作为第二根截面线(Section)，在封闭点上(Closing Point.2)，用右键弹出菜单，选择替代的菜单(Replace),用鼠标的左键点击(Project.1)去替代封闭点(Closing Point.2)。

3.先点击(Add)的按钮， 选择(Boundary.2)作为第三根截面线(Section)，并且选择拉伸面(Extrude.1)作为相切的面，在封闭点上(Closing Point.3)用右键弹出菜单，选择替代的菜单(Replace),用鼠标的左键点击(Project.2)去替代封闭点(Closing Point.3)。见图：

Closing Point.1和

Closing Point.2以及

Closing Point.3上的

箭头方向要一至。

Ok完成

(14)在放样曲面上建立二条线：

(a)选择线(Line)的图标

在(Line type)里，选择(Angle/Normal to curve),在(Curve)里，选择(Boundary.1),在(Support)里，选择(Loft.1),在(Point)里，选择(Extermum.2),在(Angle)里，选择(45deg),在(Start)里，选择(0mm),在(End)里，选择(500mm),选上(Geometry on support)的按钮。见图：

箭头指向下面

生成的线

Ok完成

（b)重复上面的操作，在(Point)的复选框里，选择点(Point.4) 完成的二根线，见图：

1

2

(16)建立二根边界线，限制在(Line.4)和(Line.3)的之间

隐藏以前的(Boundary.1)和（Boundary.2)的二条线

(a) 选择边界(Boundary)的图标

选择回转面(Revolute.3)下面的边界，在(Limit.1)的复选框里，选择(Line.4),在(Limit.2)的复选框里，选择(Line.3)。见图：

生成的

边界线

Ok完成

(b)重复上面的操作，选择拉伸面(Extrude.1)上面的边界。见图：

生成的边界线

(17)建立填充面

隐藏放样曲面(Loft.1)。

(a)选择填充面(Fill)的图标

选择四条线。第一选择(Boundary.3),再选择回转面(Revolute.3)作为相切的面，第二选择线(Line.3),第三选择(Boundary.4),再选择拉伸面(Extrude.1)作为相切的面，第四选择线(Line.4)。见图：

Ok完成

(18)建立填充面的旋转操作：

(a)选择旋转操作(Rotate )的图标

在(Element )里，选择(Fill.1 ),在(Axis )里，选择(Intersect.1 ),在(Angle )里，输人(45deg),选上 (Repeat object after OK.)的按钮。见图：

选择(ok)，在(Instances)里，输人(6),ok完成。见图：

(19)建立连接曲面：

(a)选择连接曲面(Join )的图标

选择(Revolute.3),(Extrude.1),(Fill.1),(Rotate.5),(Rotate.6), (Rotate.7), (Rotate.8), (Rotate.9),(Rotate.10), (Rotate.11),这些面连接在一起。见图：ok完成

重新命名：把(Join.3)改成Body_Style

第四步：建立连接的瓶身：

(1)插人(Insert)一个新的( Open Body)

(2)重新命名：把( Open Body)改成

(Bootle_Assembled)

(3)建立二个偏置的平面：

(a)选择平面(Plane)的图标：

在(Plane type)里，选择(Offset from plane),在(Reference)里，选择(Plane.1),在(Offset)里，输人2mm,生成的平面向上偏置2mm。见图：

生成的

平面

Ok完成

重复上面的操作，在(Reference)里，选择(Plane.2),生成的平面向下偏置2mm。

生成的平面

Ok完成

(4)在偏置的平面上建立二个相交圆弧：

(a) 选择交线(Intersection)的图标

在(First Element)里，选择(Plane.7),在(Second Element)里，选择(BottleBody)。见图：

生成的圆弧交线

Ok完成

在(First Element)里，选择(Plane.6),在(Second Element)里，选择(BottleBody)。见图：

生成的圆弧交线

Ok完成

(5)重复上面的操作，建立平面（Plane.1)和(BottleBottom)的交线。

在(First Element)里，选择(Plane.1),在(Second Element)里，选择(Bottle_Bottom)。见图：

生成的圆弧交线

ok

(6)建立二个扫描曲面：

选择扫描曲面(Sweep)的图标

在(Profile type)里，选择线性(Linear)的图标，在(Subtype)里，选择(Two Limits),在(Guide curve.1)里，选择(Intersect.6),在(Guide curve.2)里，选择(Intersect.7)。见图：

线性的图标

Ok完成

建立另一个扫描曲面：

在(Profile type)里，选择线性(Linear)的图标，在(Subtype)里，选择(Two Limits),在(Guide curve.1)里，选择(Intersect.5),在(Guide curve.2)里，选择(Circle.1)。见图：

生成的扫描曲面

Ok完成

(7)建立三个修剪曲面：

(a)选择修剪(Trim )的图标：

1.在(Element.1)里，选择(BottleBody),在(Element.2)里,选择(Sweep.4)。见图：

点击这个选

项可以选择

保留的元素

Ok完成

2.在(Boottle_Bottom )和(Sweep.3)之间做个修剪的操作: 见图：

3.在(Trim.5 )和(Trim.6)之间做个修剪的操作:

(8)建立一个连接(Join)曲面:

选择(Trim.7)和(Body_Style)：

(9)建立二个圆角

(a)选择到圆角 (Edge Fillet)的图标

参数见图

生成的圆角

生成的圆角

(10)重新命名，把(EdgeFillet.3)改成(Bottle_Assembled)

第五步：建立瓶身螺纹

(1)插人一个新的(Open Body )

把(Open Body )改成(Bottleneck_Screw)

(2)建立螺纹线的起始点和一个平面：

(a)选择平面(Plan)的图标

在(Plane type)里，选择(Parallel through point),在(Reference)里，选择(xy plane)。见图：

在(Point)的复选框里，用右键弹出菜单，选择(Create Point)菜单。见图：

在(Point type)里，选择(On curve),在(Curve)里，选择(Sketch.5),选上(Distance on curve)的按钮，在(Length)里，输人(1.5mm),在(Reference)的参考点选项里，选择草图(Sketch.5)上面的顶点，箭头的方向向下。见图：

生成的点

Ok后，完成点的生成

Ok后，生成一个新的平面：见图

(3)建立螺旋线：

(a)选择螺纹线(Helix）的图标

在(Starting Point)里，选择(Point.5),在(Axis)里，选择(Intersect.1),在(Pitch)里，输人(3mm),在(Height)里，输人(7mm)。见图：

生成的螺纹线

点击它可以指定方向 Ok后完成:

(4)建立一条线：

选择线(Line )的图标 参数见图

点击它

可以指定

方向

生成的线

(5)建立点(Point )

选择点(Point)的图标：

参数见图：

箭头指向左边

点击它可以指定方向 ok完成

(6) 建立连接曲线(Connect)

(a)选择连接曲线(Connect)的图标

在(Connect type)里，选择(Normal),在First Curve的选项里，(Point)里，选择(线5)的顶点(line.5\Vertex.2),(Curve)里选择(Line.5),在Second Curve的选项里， (Point)里，选择(Point.6),( Curve)里,选择(Helix.1)。见图：

点击它可

以指定方向

(Line.5)和(Helix.1)上的箭头

方向，要相对方向。

点击它可

以指定方向

选上(Trim elements)

的按钮。

生成的连接曲线

Ok完成

(7)建立扫描曲面

(a)选择扫描曲面(Sweep )的图标

在(Profile type)里，选择(Circle)的图标

在(Subtype)里，选择(Center and radius),在(Center curve)里，选择(Connect.1),在(radius)里，输人（0.5mm）。见图：

Ok完成

(8)完成整个瓶子的组成：

(a)选择修剪(Trim)的图标

在(Element.1)里，选择(Bottle_Assembled )，在(Element.2)里,选择(Sweep.5 )。见图：

点击这个选

项可以选择

保留的元素

Ok完成

结束