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CATIA空間曲面類零件建模實例:蝸桿

時間:2014/12/31 7:37:11   作者:未知   來源:網絡文摘   閱讀:3388   評論:0

8.1 阿基米德蝸桿

    在桌面上雙擊CATIA的快捷方式圖標,進入CATIA系統的“product1”界面;蛘邚摹鹃_始】菜單中選擇CATIA命令,運行該軟件。單擊“Start(開始)”下拉菜單,依次選擇“Mechanical Design(機械設計)”→“Part Design(零件設計)”命令,進入零件設計模塊。

    單擊“View(視圖)”下拉菜單,依次選擇“Tree Expansion(展開模型樹)”→“Expand Second Level(展開二層模型樹)”命令,將目錄樹展開,如圖8.1所示;蛘咴谶M入零件設計模塊后,在左邊的模型樹中逐一單擊“+”號,將目錄樹展開,如圖8.2所示。

CATIA空間曲面類零件建模實例:蝸桿

圖8.1  模型樹二層樹展開

CATIA空間曲面類零件建模實例:蝸桿

圖8.2  單擊“+”號展開模型樹

    阿基米德蝸桿是實際應用最廣泛的一種蝸桿形式。這種蝸桿在其軸面內的形狀為直線齒廓的齒條,與垂直軸線的平面的交線為阿基米德螺旋線。

    產生成形特征后的阿基米德蝸桿外形如圖8.3所示。其建模操作步驟如下:

CATIA空間曲面類零件建模實例:蝸桿

圖8.3  阿基米德蝸桿

1.產生蝸桿本體

(1)選擇yz平面,單擊CATIA空間曲面類零件建模實例:蝸桿(草圖繪制)工具,進入草圖繪制模塊。在輪廓工具欄中,單擊CATIA空間曲面類零件建模實例:蝸桿(中心線)工具,畫水平中心線,作為形成蝸桿本體的旋轉軸線。單擊CATIA空間曲面類零件建模實例:蝸桿(折線)工具畫折線,繪制完成的草圖如圖8.4所示。單擊約束工具欄中的CATIA空間曲面類零件建模實例:蝸桿(約束)工具,標注尺寸,再雙擊尺寸線修改尺寸,結果如圖8.5所示。

CATIA空間曲面類零件建模實例:蝸桿

圖8.4  繪制草圖

CATIA空間曲面類零件建模實例:蝸桿

圖8.5  修改尺寸

(2)草圖繪制完成后,單擊CATIA空間曲面類零件建模實例:蝸桿(退出)工具,退出草圖繪制模塊。單擊特征工具欄中的CATIA空間曲面類零件建模實例:蝸桿(旋轉成形)工具,在窗口繪圖區中顯示如圖8.6所示的旋轉成形預覽畫面,并顯示如圖8.7所示的對話框。在對話框中設置“First angle(旋轉角度)”為360°,單擊“OK(確定)”按鈕,完成旋轉成形操作,結果如圖8.8所示。

CATIA空間曲面類零件建模實例:蝸桿

圖8.6  旋轉成形預覽畫面.

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圖8.7  “旋轉成形”對話框

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圖8.8  旋轉成形結果

(3)用鼠標選擇欲產生倒角的棱邊,如圖8.9所示。單擊特征工具欄中的CATIA空間曲面類零件建模實例:蝸桿(倒角)工具,在窗口中顯示如圖8.10所示的對話框,在對話框中選擇“Mode(模式)”為“Length1/Angle(長度/角度)”,“Length1(長度)”為9mm,“Angle(角度)”為30°,選中“Reverse(反向)”選項可調整倒角方向,單擊“OK(確定)”按鈕,完成30°倒角設計。用同樣的方法選擇另一側邊線,完成30°倒角設計,結果如圖8.11所示。注意30°倒角存在倒角的方向問題,兩側不能同時選擇進行倒角。完成倒角特征的蝸桿本體如圖8.12所示。

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圖8.9  選擇需倒角的棱邊

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圖8.10  “倒角”對話框

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圖8.11  在另一側產生倒角

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圖8.12  完成倒角特征的蝸桿本體

 

 

2.形成蝸桿螺旋面

(1)單擊如圖8.13所示的“Insert(插入)”下拉菜單,在其中選擇“Axis System(軸系統)”命令,系統顯示如圖8.14所示的對話框,單擊“OK(確定)”按鈕,以默認值插入坐標系。

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圖8.13  “插入”下拉菜單

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圖8.14  “坐標系定義”對話框

(2)單擊參考元素工具欄中的CATIA空間曲面類零件建模實例:蝸桿(點)工具,繪制螺旋曲線的起始點,在窗口顯示的對話框中輸入x坐標為0、y坐標為173mm、z坐標為26mm,如圖8.15所示,單擊“OK(確定)”按鈕。設定的螺旋曲線起始點如圖8.16所示。

(3)在“Start(開始)”下拉菜單中,依次選擇“Mechanical Design(機械設計)”→“Wireframe and Surface Design(線框和曲面設計)”命令,進入曲面設計模塊。單擊線框工具欄中的CATIA空間曲面類零件建模實例:蝸桿(螺旋曲線)工具,系統顯示如圖8.17所示的“螺旋曲線定義”對話框。對話框中的“Start point(起始點)”參數通過單擊所繪的起始點選定,選擇“Axis(軸)”參數為y坐標軸,設定螺旋曲線螺距為12.56mm、長度為100mm、然后單擊“OK(確定)”按鈕,即產生如圖8.18所示的螺紋曲線。

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圖8.15  “點定義”對話框

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圖8.16  設定螺旋曲線起始點

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圖8.17  “螺旋曲線定義”對話框

 

 

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圖8.18  產生的螺紋曲線

     

(4)在模型樹上選擇yz平面,單擊CATIA空間曲面類零件建模實例:蝸桿(草圖繪制)工具,進入草圖繪制模塊。在輪廓工具欄中,單擊CATIA空間曲面類零件建模實例:蝸桿(折線)工具繪制草圖,雙擊鼠標左鍵完成斷面形狀草圖的繪制,結果如圖8.19所示。單擊約束工具欄中的CATIA空間曲面類零件建模實例:蝸桿(約束)工具,標注并修改尺寸,結果如圖8.20所示。

CATIA空間曲面類零件建模實例:蝸桿

圖8.19  繪制斷面草圖

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圖8.20  標注并修改調整尺寸

(5)草圖繪制完成后,單擊CATIA空間曲面類零件建模實例:蝸桿(退出)工具,退出草圖繪制模塊。在“Start(開始)”下拉菜單中,依次選擇“Mechanical Design(機械設計)”→“Part Design(零件設計)”命令,進入零件設計模塊。單擊特征工具欄中的CATIA空間曲面類零件建模實例:蝸桿(掃描切割)工具,系統顯示“掃描切割”對話框,在“Profile(斷面)”選項框中選擇掃描斷面,在“Center curve(掃描導線)”選項框中選擇螺旋曲線,在“Profile control(輪廓控制)”選項欄的選項框中選擇“Keep angle(保持角度)”進行掃描切割,可保證所形成的螺旋面軸向剖面內為直線齒廓形狀。然后再選擇水平Y軸作為掃描切割參考中心線,即完成掃描切割的設定,如圖8.21所示。掃描切割預覽畫面如圖8.22所示,此時系統將自動生成掃描切割實體,成形的蝸桿螺旋面如圖8.23所示。

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圖8.21  “掃描切割”對話框

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圖8.22  掃描切割預覽畫面

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圖8.23  成形的蝸桿螺旋面

 

3.修補切削

(1)產生基準面1平行于zx平面。首先在模型樹中單擊zx平面,以zx平面作為基準面,然后單擊參考元素工具欄中的CATIA空間曲面類零件建模實例:蝸桿(參考平面)工具,系統顯示如圖8.24所示的對話框,在“Offset(偏移距離)”文本框中輸入170mm,預覽畫面如圖8.25所示,單擊“OK(確定)”按鈕,完成的基準面1就是一個相對zx坐標平面偏置的平面。

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圖8.24  “參考平面”對話框

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圖8.25  預覽畫面

(2)在如圖8.26所示的模型樹上選擇平面1作為繪圖平面,單擊CATIA空間曲面類零件建模實例:蝸桿(草圖繪制)工具,進入草圖繪制模塊。單擊輪廓工具欄中的CATIA空間曲面類零件建模實例:蝸桿(圓)工具畫圓。單擊約束工具欄中的CATIA空間曲面類零件建模實例:蝸桿(約束)工具,標注尺寸,再雙擊尺寸線修改尺寸,結果如圖8.27所示。

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圖8.26  選擇平面1

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圖8.27  畫圓并修改尺寸

(3)單擊CATIA空間曲面類零件建模實例:蝸桿(退出)工具,退出草圖繪制模塊。單擊特征工具欄中的CATIA空間曲面類零件建模實例:蝸桿(拉伸切割)工具,系統顯示如圖8.28所示的預覽畫面,并在窗口中顯示如圖8.29所示的對話框。在“Type(類型)”選項框中選擇“Dimension(特定距離)”,在“Depth(深度)”文本框中輸入8mm,單擊“OK(確定)”按鈕,完成拉伸切割操作。

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圖8.28  拉伸切割預覽畫面

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圖8.29  “拉伸切割”對話框

(4)產生基準面2平行于zx平面。首先在模型樹中單擊zx平面,以zx平面作為基準面,然后單擊參考元素工具欄中的CATIA空間曲面類零件建模實例:蝸桿(參考平面)工具,系統顯示如圖8.30所示的對話框,在“Offset(偏移距離)”文本框中輸入276mm,預覽畫面如圖8.31所示,單擊“OK(確定)”按鈕,完成的基準面2就是一個相對zx坐標平面偏置的平面。

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圖8.30  “參考平面”對話框

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圖8.31  預覽畫面

(5)在模型樹上選擇平面2作為繪圖平面,單擊CATIA空間曲面類零件建模實例:蝸桿(草圖繪制)工具,進入草圖繪制模塊。單擊輪廓工具欄中的CATIA空間曲面類零件建模實例:蝸桿(圓)工具畫圓。單擊約束工具欄中的CATIA空間曲面類零件建模實例:蝸桿(約束)工具,標注并修改尺寸,結果如圖8.32所示。使用特征工具欄中的CATIA空間曲面類零件建模實例:蝸桿(拉伸切割)工具完成蝸桿另一端面的修補切削,結果如圖8.33所示。

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圖8.32  標注并修改尺寸

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圖8.33  修補切削結果

(6)在“Tools(工具)”下拉菜單中,依次單擊“Hide(隱藏)”→“All Curves(所有曲線)”命令隱藏螺旋線,結果如圖8.34所示。

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圖8.34  隱藏螺旋線

4.鍵槽的形成

(1)產生基準面3平行于yz平面。首先在模型樹中單擊yz平面,以yz平面作為基準面,然后單擊參考元素工具欄中的CATIA空間曲面類零件建模實例:蝸桿(參考平面)工具,系統顯示如圖8.35所示的對話框,在“Offset(偏移距離)”文本框中輸入8.5mm。預覽畫面如圖8.36所示,單擊“OK(確定)”按鈕,完成的基準面3就是一個相對yz坐標平面偏置的平面。

 

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圖8.35  “平面定義”對話框

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圖8.36  預覽畫面

(2)在模型樹上選擇基準面3作為繪圖平面,單擊CATIA空間曲面類零件建模實例:蝸桿(草圖繪制)工具,進入草圖繪制模塊。單擊輪廓工具欄中的CATIA空間曲面類零件建模實例:蝸桿(折線)工具,從坐標原點開始畫垂直、水平線。在如圖8.37所示的草圖繪制工具欄中,單擊CATIA空間曲面類零件建模實例:蝸桿(相切圓。┕ぞ,繪制如圖8.38所示的草圖。單擊約束工具欄中的CATIA空間曲面類零件建模實例:蝸桿(約束)工具,標注尺寸,再雙擊尺寸線修改尺寸,結果如圖8.39所示。

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圖8.37  選擇相切圓弧工具

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圖8.38  繪制草圖

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圖8.39  標注并修改尺寸

(3)單擊CATIA空間曲面類零件建模實例:蝸桿(退出)工具,退出草圖繪制模塊。單擊特征工具欄中的CATIA空間曲面類零件建模實例:蝸桿(拉伸切割)工具,系統顯示如圖8.40所示的預覽畫面,并在窗口中顯示如圖8.41所示的對話框。在“Type(類型)”選項框中選擇“Up to next(成形至下一面)”,單擊“OK(確定)”按鈕,完成切除鍵槽造型設計,結果如圖8.42所示。

 

 

 

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圖8.40  拉伸切割預覽畫面

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圖8.41  “拉伸切割”對話框

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圖8.42  完成切除鍵槽造型


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