catia 天圆地方展开建模
基于CATIA天圆地方类结构件的精确建模及展开研究
李川
（北华大学机械工程学院，吉林 吉林）
摘要：天圆地方类结构件的精确建模一直是计算机辅助设计的难点，当前一些三维设计软件已经能够对这类结构件进行比较精确的建模，例如Pro/E、UG及AutoCAD，但具体操作非常复杂。CATIA软件由于自身建模规则的限制，一般建模操作不能够很精确对天圆地方的过渡段进行实体生成。本研究基于天圆地方表面特征结合CATIA软件参数化建模的方法获得可变参数的实体模型，修改相关参数就能获得不同参数的实体模型，大大降低了设计时间。在获得实体的模型的同时，利用CATIA的曲面展开功能对其进行精确展开。
关键词：天圆地方；CATIA；参数化建模；展开
过去使用CATIA软件对天圆地方类结构件的建模方法是先在创成式曲面工作平台对这类零件创建立体线框，利用填充命令生成天圆地方的每一个曲面，并将这些曲面结合在一起。接着进入到零件工作平台，利用增厚命令完成实体的创建。这种方法虽然能够完成天圆地方的基本形状，但我们仔细观察其平面和平面的过度圆弧部分就会发现，圆弧部分向天圆地方内部存在着较小的凹陷，与准确的天圆地方模型存在着偏差，进而影响展开图样的精确性。在进行修改后生成精确的过度圆弧曲面，又面临一个新的问题，CATIA零件工作台的中的增厚、抽壳等壳体命令受软件建模法则的限制无法对其进行识别，进而不能够生成壳类实体。本文分析了天圆地方的表面特征，利用CATIA软件的建模特点对其进行精确建模和展开。
一、建模思路
建模的主要思路为：先在创成式曲面工作平台对这类零件创建线框，利用填充完成平面曲面的构建，过渡圆角部分采用的扫掠命令，接着将生成的曲面用结合命令结合在一起，接着在零件界面里面用封闭曲面命令创建天圆地方封闭实体，由于实际应用的天圆地方构建一般为壳类零件，我们用抽壳命令无法对生成的封闭实体进行抽壳。为此我们在按照上述方法新的实体集中再创建一个天圆地方实体，其高度保持不变，只是顶面圆和长方体的尺寸向内缩小一个壳体厚度。接着利用CATIA的布尔操作，对两个封闭实体进行布尔移除操作，完成天圆地方模型的创建。在建模的过程，将要输入的几何数值进行参数化，以便生成的模型具有可变性。