枭龙战机catia建模教程

沈阳航空航天大学
CATIA课程设计说明书
枭龙战机建模
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沈阳航空航天大学
沈阳航空航天大学
课程设计任务书
课程名称：CATIA课程设计
院（系）：专业：
课程设计题目：枭龙战机建模
课程设计时间：2012年10月16日至2012年11月9日课程设计的内容及要求：
（一）基本要求
1、查找枭龙的相关资料；
2、应用CATIA建立一个该飞机的三维模型；
3、按照学院课程设计相关规定编写设计说明书。

（二）课设内容
1、查阅该飞机的相关资料；
2、查阅参考资料，熟悉CATIA软件相关应用模块；
3、依照资料建立三维模型；
4、编写设计说明书；
5、参加答辩。

（三）评语
（四）成绩
指导教师：
负责教师：
学生签名：
课程设计介于实验课和毕业设计之间，起着承上启下的作用，其目的在于培养学生综合运用所学知识，发现，提出，分析和解决实际问题，锻炼实践能力的重要环节，是对学生实际工作能力的具体练和考察过程。

本次课程设计历时三周，要求运用CATIA绘制枭龙飞机模型，并进行合理的装配，完成零件图与装配图。

在绘制飞机时，我主要运用样条线、3D曲线、拉伸、填充、多截面曲面、扫掠、相交投影等命令。

在装配零件时，我主要通过平移，相合约束、接触约束、偏移约束等约束条件，将其组装成飞机模型，最终完成本次课设。

关键词：CATIA 曲面设计装配
第1章引言 (1)
第2章枭龙战机简介 (2)
第3章曲面绘制及装配 (3)
3.1机身曲面 (3)
3.2其他零件 (8)
3.3装配图 (12)
3.4飞机三视图 (15)
第4章总结 (16)
参考文献 (17)
第1章引言
CATIA是法国Dassault System公司旗下的CAD/CAE/CAM一体化软件，Dassault System 成立于1981年，CATIA是英文Computer Aided Tri-Dimensional Interface Application 的缩写。

在70年代Dassault Aviation 成为了第一个用户，Dassault Aviation 是世界著名的航空航天企业，其产品以幻影2000和阵风战斗机最为著名。

从1982年到1988年，CATIA 相继发布了1版本、2版本、3版本，并于1993年发布了功能强大的4版本，现在的CATIA 软件分为V4版本和V5版本两个系列。

V4版本应用于UNIX 平台，V5版本应用于UNIX和Windows 两种平台。

CATIA如今其在CAD/CAE/CAM 以及PDM 领域内的领导地位，已得到世界范围内的承认。

其销售利润从最开始的一百万美圆增长到现在的近二十亿美元。

雇员人数由20人发展到2，000多人。

居世界CAD/CAE/CAM领域的领导地位，广泛应用于航空航天、汽车制造、造船、机械制造、电子\电器、消费品行业，它的集成解决方案覆盖所有的产品设计与制造领域，其特有的DMU 电子样机模块功能及混合建模技术更是推动着企业竞争力和生产力的提高。

CATIA 提供方便的解决方案，迎合所有工业领域的大、中、小型企业需要。

包括：从大型的波音747飞机、火箭发动机到化妆品的包装盒，几乎涵盖了所有的制造业产品。

在世界上有超过13,000的用户选择了CATIA。

CATIA 源于航空航天业，但其强大的功能已得到各行业的认可，在欧洲汽车业，已成为事实上的标准。

CATIA 的著名用户包括波音、克莱斯勒、宝马、奔驰等一大批知名企业。

其用户群体在世界制造业中具有举足轻重的地位。

波音飞机公司使用CATIA完成了整个波音777的电子装配，创造了业界的一个奇迹，从而也确定了CATIA 在CAD/CAE/CAM 行业内的领先地位。

第2章枭龙战机简介
枭龙/FC-1飞机，是中巴双方共同投资，中国航空工业第一集团公司所属的成都飞机工业（集团）有限公司,成都飞机设计研究所，中国航空技术进出口公司等单位研制，按照市场经济规模运作，巴基斯坦空军参与开发的全天候，单发，单座多用途轻型战斗机。

收费后，中方正式命名为枭龙/FC-1,巴方命名为“Thun der/JF-17”。

枭龙战机参数：
翼展9.45米机长14米机高4.77米主轮距2.54米前主轮距4.94米正常起飞重量9100千克最大起飞重量12700千克外挂能力3800千克机内燃油2300升最大马赫数M1.8( 1912 Km/h ) 实用升限16500米
起飞滑跑距离450米着陆滑跑距离700米航程2500千米
限制过载-3G-8.5G
第3章曲面绘制及装配
飞机主要由曲面组成及少量凸台，所以使用的工作台主要是创成式外形设计，线框和曲面设计，自由曲线，零件设计。

主要步骤是导入从网上下载的枭龙飞机三视图，描绘机身线架，然后填充曲面，或使用多截面曲面，即可完成飞机轮廓的绘制。

导弹，挂架使用凸台即可。

3.1 机身曲面
首先导入飞机三视图，依次点击开始》形状》Sketch Tracer
首先点击正视图按钮，再点击create an immersive sketch ，选择文件创建正视图，适当调整坐标位置和尺寸大小，如图2.1。

图3.1 正视图导入
点击正视图按钮下面的小倒三角，变换其他视角后，按同样方法导入其他视图,完成后如图3.2。

图3.2 三视图的导入
进入创成式外形设计工作台，选择平面，点击草图按钮，进入草图，点击样条线命令按照导入的飞机俯视图描绘机身某空间曲线的俯视图，如图3.3。

图3.3 机身某轮廓曲线俯视图草图
点击另一平面进入草图，按照导入的飞机正视图描绘机身某空间曲线的正视图，如图3.4。

图3.4 机身某轮廓曲线正视图草图
然后分别沿着草图法线方向拉伸两条平面曲线，生成两个曲面，如图3.5
图3.5拉伸
然后将点击相交，选择两个曲面，预览，即可得到一条三维曲线，如图。

图3.6 相交
其他三维曲线可按照同样的方法创建，机身腹线和脊线是平面曲线可在机身对称面内直接绘制，如图3.7。

图3.7 绘制机身腹线
然后绘制各个横截面，这些截面大都是半圆，圆，椭圆，样条线。

首先在适当位置一系列创建机身横向平面，然后使用相交命令求解这些平面与之前创建的3D曲线的交点，然后选择依次选择各个平面绘制机身各阶段的横截面草图，截面轮廓必须通过之前求得的交点，否则以后无法填充曲面,所以将所求的交点投影到草图上。

机身所有线架完成后如图3.8。

图3.8 机身总体线架
线架完成后即可填充曲面，十分简单。

点击填充曲面，依次选择各边线即可形成轮廓。

各个边线必须组成封闭轮廓且没有丝毫间隙，软件可自行检测，无误后出现“封闭轮廓”字样，然后点击预览。

如果不连续则修改线架。

图3.9填充封闭轮廓为曲面
所有曲面均可由此填充,见图3.10，图3.11，图3.12。

图3.10 填充机身
图3.11 进气道
图3.12 机翼边条等
最终完成后的机身曲面，图3.13
图3.13 机身曲面总图
3.2其他零件
最后绘制其他零件如方向舵，挂架，导弹，襟翼，平尾。

用草图绘制出尾翼的两条轮廓线，如图3.14,3.15。

图3.14 平尾根部轮廓草图
图3.15 平尾端部轮廓草图
用直线创建命令，选择两端点，确定创建直线，如图3.16。

图3.16 创建直线
然后按照之前的方法填充各个曲面，如图3.17。

图3.17 填充平尾各个曲面然后镜像，即可完成尾翼的绘制。

图3.18 镜像
图3.19 平尾完成图
武器挂架主要采用凸台，倒圆角等命令，完成后如图3.20。

图3.20 武器挂架
导弹的绘制需要使用圆形阵列命令，对象选择鸭翼和尾翼的凸台，实例数为4，角度90度，参考元素选择导弹身即可，如图3.21。

图3.21 圆形阵列
图3.22 零件三维图PL-5导弹
襟翼的绘制和平尾差不多，都是先画出两边的轮廓，创建引道线，使用填充曲面，再镜像即可，如图3.23。

图3.23 零件三维图前后襟翼
3.3 装配图
装配图是将已经绘制好的三维零件图形，通过相合约束、接触约束、偏移约束等约束条件，将其组装形成一个最终的部件三维图。

根据飞机的各个部件的关系使用相应约束。

首先点击开始》机械设计》装配设计。

进入装配设计工作台。

襟翼，平尾，方向舵与机身的约束通过以下方法创建，首先在这些零件的转轴处创建一条直线，在机身相应处也创建直线，然后分别使用轴相合即可。

再使用偏移约束，确定轴向位置，如图3.24（以平尾为例）。

图3.24 平尾和机身的约束
武器挂架的装配科使用三个偏移约束即可。

导弹则使用角度约束是翼面和水平面成45度，其他自由度的确定使用偏移约束即可。

所有约束及零件树状图如下。

图3.25约束和零件树状图最终的模型图，如图。

图3.26 最终模型图1
图3.27 最终模型图2
3.4飞机三视图
飞机三视图如下
图3.28 飞机三视图
沈阳航空航天大学课程设计说明书第4章总结
第4章总结
这次课设历时三周，终于完成了飞机的建模。

工欲善其器，必先利其器，我首先去图书馆借了一本CATIA曲面教程，对照书中的小例子，我熟悉了许多曲面工具，之后我就构想出了建模的步骤，才可以得心应手。

但由于曲面较复杂，在建模过程中出现了许多意想不到的问题，我都通过换工具，简化模型等方法解决了。

完成后仍有许多曲面衔接的不是很光滑，倒圆角也存在问题。

但这次课设给了我极大的锻炼。

通过这次课设，我学到了许多在CATIA方面以前不会的知识，增强了我曲面建模能力，希望以后仍有这样的课设锻炼的我们的能力。

沈阳航空航天大学课程设计论文参考文献
参考文献
[1]丁仁亮，CATIA V5基础教程,机械工业出版社，2008。

[2]王锦，CATIA V5无师自通之曲面设计，北京航空航天大学出版社，2007。