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1、 汽車CAD/CAE —基于CATIA V5R19的汽車曲面造型設計 姓名 （武漢理工大學汽車工程學院：車輛工程1007班；學號：） 摘 要：CATIA是汽車工業(yè)的事實標準，是歐洲、北美和亞洲頂尖汽車制造商所用的核心系統(tǒng)。CATIA 在造型風格、車身及引擎設計等方面具有獨特的長處，為各種車輛的設計和制造提供了端對端的解決方案。 汽車外殼造型設計是CATIA在汽車設計方面的一個重要應用，因為汽車外殼模式是左右對稱的，所以汽車外殼造型設計分為兩部分。首先在草圖跟蹤模塊引入品面設計師設計的汽車外形圖。然后結合自由曲面設計模塊和常規(guī)曲面設計模塊中的多種功能來創(chuàng)建復雜的曲面特征，最后在使用曲

2、面特征的多種操作方法來綜合創(chuàng)建汽車外殼模型。在用CATIA對產(chǎn)品進行設計時，并不是只有一條途徑，要達到某種效果可以有很多種方法，我們要靈活運用，以大大減少設計步驟。 關鍵詞：CATIA；汽車；曲面造型 整理為word格式 引 言 本學期我們學習了汽車CAD/CAE課程，作為一門車輛工程專業(yè)重要的專業(yè)課和軟件課，所以想要成為一名合格的本專業(yè)學生，就很有必要學好和運用它。在這兩個月的汽車CAD/CAE的學習中，不僅了解到了一些三維設計軟件的一些基本操作和作圖原理，還學會了一些基本應用和創(chuàng)新。本次的汽車外殼設計又再次與專業(yè)需求相結合，先仔細運用自由曲面設計模塊提供的三維曲線工具勾勒汽車

3、輪廓，根據(jù)這些曲線創(chuàng)建曲面。不僅可以檢驗自己所學的知識還可以加深對本門課程的了解和熟練運用。 CATIA V5-R19汽車外殼模型創(chuàng)建過程 1 插入汽車參照圖片 （1）打開CATIA選擇Sketch Tracer（草圖跟蹤）命令進入設計平臺。 （2）單擊按鈕打開一張汽車左視圖片 并在彈出的對話框中選擇命令。 2 設置草圖 單擊按鈕，拖動虛線框上的箭頭，再修改實線框框定的范圍，然后修改參數(shù)，單擊確定得到如圖所示切割后的圖片。 3 繪制第一條汽車輪廓線 （1）選擇/新建零件/命令，在特征樹上雙擊Product1，新零件的基準平面所決定的坐標原點位于視圖中所定位的

4、原點：后輪中心處。 （2）在特征樹上展開插入零件Part1的所有子目錄，雙擊/零件集合體/切換至自由曲面設計平臺模塊。 （3）單擊屬性工具中的，在彈出的對話框中選擇使yz成為優(yōu)先平面。 整理為word格式 （4）雙擊工具欄中的按鈕，仔細認真耐心，盡可能貼切的勾勒出汽車外形輪廓3D曲線。。 4 創(chuàng)建其余汽車輪廓曲線 （1）重復前面一步的步驟，分別創(chuàng)建第二條和第三條汽車輪廓線，其中第二條曲線為底盤輪廓線，第三條為靠近觀察者一側的輪廓曲線，每條輪廓線都由三段3D曲線組成（在繪制下一段3D曲線時，把鼠標移到下一段3D曲線末端點處，系統(tǒng)會自動捕捉曲線端點，并且以一個紅色的虛線圓高亮表示

5、）。 （2）隱藏插入圖片Painting1的顯示，雙擊按鈕，分別對第一條第二條第三條汽車輪廓線進行合并。 （3）雙擊平移平面按鈕，彈出并輸入如圖所示，單擊/確定/按鈕，完成特征的移動，系統(tǒng)再次彈出命令框，本次輸入數(shù)據(jù)為，得到。 5 創(chuàng)建車身擬合曲線 （1）單擊線框工具欄的定義直線，再在該線段用工具欄中的命令分別定義四等分點3個如圖。 （2）單擊線框工具欄中的，在彈出的對話框上單擊顯示參數(shù)按鈕，依次單擊點1 2 3 4 5并右擊切線方向框選擇X軸命令，最后選擇點6，設置該點切線方向為Y軸方向，單擊/確定/按鈕，如圖。 整理為word格式 （3）重復上述步驟，以相同方法在車尾創(chuàng)

6、建另一條樣條曲線如圖。 （4）單擊線框工具欄中的命令，在平面類型列表中選擇/偏移平面/，以zx平面為參考平面，輸入偏移距離1250mm，勾選完成后重復對象復選框并輸入1，單擊/確定/按鈕。 （5）選擇工具欄中的按鈕，第一元素選擇/接合1/ /平移1/ /平移2/，第二元素選擇/zx平面/ /平面1/ /平面2/，單擊/確定/。 （6）單擊工具欄中的按鈕，分別以上面創(chuàng)建的9個交叉點為參考點繪制3條樣條曲線，在創(chuàng)建樣條時設置最上面三個點切線方向為X軸方向，其余點的切線方向可以不設置，做出圖 6 創(chuàng)建車身輪廓曲線 單擊曲面工具欄上的按鈕，系統(tǒng)彈出多截面曲面定義對話框，在平臺上依次選擇/接

7、合1/ /平移1/ /平移2/，再在引導線欄選擇/樣條線1/ 樣條線2/ /樣條線3/ /樣條線4/ /樣條線5/，單擊/確定/按鈕完成操作。 7 切割車門曲面 （1）顯示最初插入的汽車圖片，切換至自由曲面設計模塊。單擊按鈕將視圖切換到主視圖，右擊指南針選擇/使YZ成為優(yōu)先平面/，雙擊進行樣條線繪制勾勒出汽車車門輪廓。 （2）顯示隱藏的車身輪廓曲面，單擊曲線創(chuàng)建工具欄中的按鈕，系統(tǒng)彈出如圖所示對話框。 （3）按住Ctrl鍵依次選擇/多截面曲面1/，4條車門輪廓曲線，單擊/確定/，得到如圖 整理為word格式 （4）單擊按鈕，系統(tǒng)彈出自由風格分割對話框，選擇使用曲面分割選擇

8、要被分割的曲面/多截面曲面1/和分割它的元素4條車門輪廓曲線。得到。 8 切割前后車燈曲面 （1）進入創(chuàng)成式外形設計模塊，單擊草圖工具欄是那個的按鈕，系統(tǒng)彈出/草圖定位/對話框，參考選擇xz面，選中對話框中的/反轉(zhuǎn)H/復選框，單擊/確定/后進入草繪平臺并繪制車燈如圖。 （2）返回到創(chuàng)成式曲面設計模塊，單擊線框工具欄中的以草圖1為元素，/多截面曲面1/為支持面，沿Y軸方向投影，單擊/確定/，完成前車燈投影曲線。 （3）在設計平臺中選擇zx平面，進入草繪平臺，繪制汽車尾燈輪廓，把草圖投影到車尾部，步驟同上。 （4）選擇，系統(tǒng)彈出分割定義對話框，單擊切割元素框是它變成藍色，切割元素選擇/

9、多截面曲面1/，然后選擇前后燈投影曲面/多截面曲面1/，單擊/確定/，完成前后車燈的切割操作。 9 切割前后擋風玻璃曲面 （1）選擇zx平面，進入草圖繪制界面，在前后擋風玻璃的位置繪制兩個矩形如圖所示，返回創(chuàng)成式外形設計模塊單擊按鈕，長度輸入1500mm對剛才所畫的草圖進行拉伸，得到。 （2）選擇操作工具欄中的按鈕，彈出分割定義對話框，在切割元素欄選擇切割完車門和車燈的汽車曲面/分割.1/，隨后在平臺上選擇剛才創(chuàng)建的拉伸曲面/拉伸.1/，得到如圖所示 整理為word格式 ，單擊確定，再隱藏拉伸面，如圖。 （3）單擊操作工具欄中的按鈕，系統(tǒng)彈出對稱定義對話框，并填入如下圖所示，

10、單擊確定按鈕，完成操作，最后創(chuàng)建的汽車造型曲面如圖 主視圖：，俯視圖：，其他視圖： 總結： 通過對本圖的繪制，我對于CATIA這款在航空航天，汽車工業(yè)，造船工業(yè)，加工和裝配等很多領域都得到廣泛應用的三維設計軟件有了更深一步的了解，尤其是對自由曲面設計和創(chuàng)成式外形設計在汽車造型設計方面的應用。并且認識到了CATIA在曲面設計方面所具備的強大的功能，這也是它核心部分之一。在曲面設計過程中，我深刻感覺到了要有細心和有耐心，特別是對于外形輪廓的繪制，要盡量做到精確，這樣才能在后面得到光順圓滑的汽車外形。 參考文獻 [１] 唐俊、龍坤.CATIA V5 R14中文教程[Ｍ] ，北京：清華大學出版社. [２] 邸浩.CATIA曲面造型在汽車設計中的應用[Ｚ]河北：邸浩，２０１０. [３] 荀斌.CATIA在汽車產(chǎn)品設計中的應用[Ｚ]廣州：荀斌，１９９９. [４] 百度文庫 友情提示：本資料代表個人觀點，如有幫助請下載，謝謝您的瀏覽！ 整理為word格式