CATIA參數化設計案例.ppt

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參數化案例 建模思路參考附件 5401000 CATPart 在建模過程中應盡量避免使用以下操作 因其不利于參數化控制 1 零件名稱 PARTNUMBER 2 車身坐標系 AxisSystems 3 參數 Parameters 4 零件實體數據 PartBody 5 外部數據 externalgeometry 6 最終結果 finalpart 7 零件設計過程 partdefinition 首先 此模板根據車身零件3D數據的結構特征 將歷史樹分成如下組成部分 整體結構樹形式如圖所示 其次 詳細介紹各個組成部分在模版的具體應用方法 1 零件名稱 PARTNUMBER 零件名稱定義的規(guī)范性和準確性對一個汽車主機廠來說在整個汽車產品生命周期內對產品的采購 生產 銷售都具有重要意義 所以首先要確定零件的準確件號和盡量簡單且詳盡的名稱 2 車身坐標系 AxisSystems 該坐標原點為車身坐標原點即是世界坐標原點 定義該坐標系以后后期設計過程中的幾何元素的空間坐標都以該坐標系為基準 3 參數 Parameters Parameters內是用來存放零件的厚度參數 4 零件實體數據 PartBody PartBody內是用來存放零件實體數據 一般是設計的最終結果實體數據 如果需要更改PartBody的名稱 可以在PartBody右鍵屬性內更改 如果要反映該零件設計的不同階段或不同狀態(tài)的實體數據 或者是周邊相關零件的實體數據 周邊相關零件的Parent信息來自 externalgeometry 可以在零件內插入多個PartBody來分別定義 5 外部引用數據 externalgeometry 6 最終結果 finalpart 該openboy用來存放零件的最終設計曲面數據 材料的矢量方向 沖壓方向 零件MLP信息以及對部件的設計修改信息 如圖 7 零件設計過程 partdefinition 在結構樹上的這一部分是零件設計的主體工作 也是工作量最大 最關鍵的部分 這部分 partdefinition的構成如圖 partdefinition包括主要面 mainsurfaces 基礎面 basicsurface 壓筋結構 depressions 翻邊結構 flanges 裁剪結構 trimmed part 孔 holes 和左右件共同特征 Common LH RH Features 左件單一特征 Unique LHSide Features 右件單一特征 Unique RHSide Features 7 1主要面 mainsurfaces 該openbody內有零件設計過程中 基礎面 basicsurface 壓筋結構 depressions 翻邊結構 flanges 裁剪結構 trimmed part 和孔 holes 這些特征完成以后的面 7 2基礎面 basicsurface 在零件設計過程中要有大局觀 整體意識 即由整體到局部 由簡單到復雜的過程 Start Part就是遵循這樣一個思路來進行零件設計的 當接到一個設計任務時 首先考慮構成該零件的主要型面是怎樣的 即該零件的形狀是怎樣的 在該型面的基礎上怎樣來很好的實現零件的功能 就是接下來要考慮零件的結構設計 即增加必要的壓筋結構 depressions 翻邊結構 flanges 和孔 holes 特征 當然基礎面和零件結構這兩者是相互影響的 要綜合考慮 首先看基礎面的設計 基礎面是零件結構的基礎 零件形狀由基礎面的形狀來決定 基礎面 basicsurface 內只包含 reference structure和face兩部分 reference structure內有StartModel模板內給定的其個元素 一個參考點 坐標值可任意給定 三個plane面 分別平行與三個系統(tǒng)平面 三個基于plane繪制的草繪 SketchwithAbsoluteAxisDefinition相對于Sketcher更便于參數化控制其空間位置和草繪形狀 基礎面的制定沒有MLP一樣嚴謹的設計規(guī)范 由于零件形狀的不同 設計人員的不同 基礎面有著不同的設計思路和方法 以下面的零件為例來說明 如圖所示 決定該零件形狀的基礎面可由如上二個子基礎面組成 二個主要子基礎面相互倒角得到大的基礎面 在子基礎面設計過程中要注意不同結構的命名和它們之間的相互歷史層次關系 往往每個子基礎面又由許多面元素構成 這些面元素同樣要求用清晰的命名和歷史層次關系體現在結構樹上 子基礎面basicsurface由多個面片通過依次倒角ShapeFillet得到 在通常情況下較少采用EdgeFillet和VariableRadiusFillet命令倒角 因其不利于參數化控制 通過以上介紹 我們了解了基礎面 basicsurface 的設計思路 下面再看具體到一個單面片的設計方法 上面講到在基礎面 basicsurface 內只包含 reference structure和face兩部分 其中 reference structure內的幾何元素是被套用來設計單面片的固定格式 如圖所示 要構建 basicsurface1內face01面片 先將 reference structure內的元素全部復制粘貼到face01內 調整reference point的坐標值以確定其空間位置 隨后Update更新三個基準平面和三個草繪的位置 因為三個基準平面和三個草繪與reference point有參數關聯關系 此時 在其中的兩個草繪上分別做出引導線 guidecurve 和輪廓線 profile 再用Sweep或Extrude拉伸生成直紋面 直紋面在參數化設計中更便于控制面的參數 7 3壓筋結構 depressions 在零件結構中可以歸結為局部壓筋特征的部位 例如凸臺 加強筋等 就將其設計參數放在 depressionsopenbody內 如下圖所示零件的壓筋部位 根據壓筋形狀得到壓筋面片后 再與上一步 basicsurface的最終結果共同作用生成壓筋結果 7 4翻邊結構 flanges 在零件結構中可以歸結為局部壓筋特征的部位 例如凸臺 加強筋等 就將其設計參數放在 flangesopenbody內 根據翻邊形狀得到翻邊面片后 翻邊面片可能是多個面片通過倒角或相加命令共同作用形成 再與上一步 depressions的最終結果共同作用生成翻邊結果 如下圖所示零件的翻邊部位是多個面片通過倒角共同作用形成 7 5裁剪結構 trimmed part 裁剪結構 trimmed part 用來放置裁剪零件邊界的幾何元素 在此建議用面元素做裁剪元素Split 裁剪面是多個面片繞零件邊界通過倒角或相加命令共同作用結果 利用面做裁剪元素便于后期零件邊界形狀的控制 更利于控制裁剪邊界的質量 控制邊界的相切連續(xù)性 如下圖所示裁剪面設計結果 7 6孔 holes 在零件上 可以歸為孔特征的結構元素放在此openbody內 在設計孔的時候 要注意孔的沖孔方向 特別要注意安裝 定位孔的工作方向 所有孔特征按照空間位置 大小 形狀 方向等特征構建后 用Split命令與上一步裁剪 trim 結果做裁剪后得到沖孔結果 如下圖1所示 還有另外一種常見孔是帶翻邊結構的孔 這種結構特征在Start Part設計過程中可以將其歸入翻邊 flange 或孔 holes 均可 如下圖2所示 圖1 圖2 孔的做法 7 7左右件共同特征 Common LH RH Features 此openbody內存放左右對稱件或左右件有對稱部分的共同特征 7 8左件單一特征 Unique LHSide Features 此openbody內存放左右對稱件或左右件有對稱部分的左件特征 7 9右件單一特征 Unique RHSide Features 此openbody內存放左右對稱件或左右件有對稱部分的右件特征 綜上所述 參數化設計在現代汽車產品開發(fā)中具有重要的意義 參數化設計可以大大提高汽車開發(fā)設計的工作效率 適合在同平臺上系列產品的演變 大大縮短產品開發(fā)周期 汽車各個零件相互間有著緊密的聯系和協調性 部分設計質量好不等于產品質量也好 為此 重要的是各零件的設計人員應具備 自己專業(yè)之外的 其他零件的知識 懂得對整體的影響 此模版在零件設計過程中可以很好的體現CATIAV5的參數化設計優(yōu)勢 培養(yǎng)設計人員在汽車開發(fā)設計中的整體設計理念 設計人員通過對零件結構特征的分析理解 可以很好的吃透零件 把握零件的要素特征和關鍵結構形式 舉一反三