第8章 创成式外形设计
CATIA创成式外形造型设计
第三章C A T I A V5创成式外形设计目录1产品介绍................................................................................................. 错误!未指定书签。
2图标功能介绍(基本概念、基本界面介绍) ................................................ 错误!未指定书签。
2.1线框造型（Wireframe）图标 ..................................................... 错误!未指定书签。
2.2曲面造型（Surfaces）............................................................... 错误!未指定书签。
2.3几何操作（Operations） ........................................................... 错误!未指定书签。
2.4分析（Analysis）....................................................................... 错误!未指定书签。
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第三章 CATIA V5 创成式外形设计目录1产品介绍 (6)2图标功能介绍(基本概念、基本界面介绍) (6)2.1线框造型（Wireframe）图标 (6)2.2曲面造型（Surfaces） (13)2.3几何操作（Operations） (17)2.4分析（Analysis） (25)2.5约束（Constraints） (27)2.6注解（Annotations） (28)2.7高级复制工具（Advanced Replication Tools） (29)2.8用户特征（UserFeature） (31)2.9高级曲面造型（Advanced Surfaces） (31)2.10与创成式外形设计有关的工具 (33)3软件环境设定(Customizing Settings) (38)3.1一般环境参数设定（General选项） (38)3.2显示环境参数设定（Display选项） (39)3.3零件文档参数设定（Part Document选项） (39)4功能详细介绍 (40)4.1线框造型功能（Wireframes） (40)4.1.1点的生成（Point）详解 (40)4.1.2创建多点/平面（Points and Planes Repetition）详解 (41)4.1.3创建极值元素（Extremum）详解 (43)4.1.4创建极坐标极值元素（Polar Extremum）详解 (45)4.1.5直线的生成（Line）详解 (47)4.1.6折线的生成（Polyline）详解 (48)4.1.7平面的生成（Plane）详解 (49)4.1.8在两平面间创建多平面（Planes Between）详解 (50)4.1.9圆的生成（Circle）详解 (50)4.1.10拐角的生成（Corner）详解 (51)4.1.11桥接曲线（Connect Curve）详解 (52)4.1.12圆锥线（Conic）详解 (53)4.1.13样条线（Spline）详解 (55)4.1.14螺旋线（Helix）详解 (56)4.1.15平面螺旋线（Spiral）详解 (57)4.1.16脊骨曲线（Spine）详解 (59)4.1.17平行线（Parallel Curve）详解 (60)4.1.18投影线（Projection）详解 (61)4.1.19组合投影线（Combine）详解 (62)4.1.20反射曲线（Reflect Curve）详解 (63)4.1.21相交元素（Intersection）详解 (64)4.2曲面造型功能（Surfaces） (65)4.2.1拉伸面（Extrude）详解 (66)4.2.2回转面（Revolution）详解 (67)4.2.3球面（Sphere）详解 (68)4.2.4偏移曲面（Offset）详解 (69)4.2.5扫描曲面（Sweep）详解 (70)4.2.6自适应扫描曲面（Adaptative Sweep）详解 (78)4.2.7填充曲面（Fill）详解 (80)4.2.8放样曲面（Loft）详解 (82)4.2.9过渡曲面（Blend）详解 (85)4.3几何操作功能（Operations） (86)4.3.1合并几何体（Join）详解 (87)4.3.2修补曲面（Healing）详解 (88)4.3.3光顺曲线（Curve smooth）详解 (90)4.3.4恢复被剪切的曲面或曲线（Untrim）详解 (91)4.3.5分解几何元素（Disassemble）详解 (92)4.3.6切割元素（Split）详解 (93)4.3.7修剪元素（Trim）详解 (94)4.3.8提取边界线（Boundary）详解 (96)4.3.9提取几何体（Extract）详解 (97)4.3.10提取多边界（Multiple Edge Extraction）详解 (98)4.3.11两曲面倒圆（Shape Fillet）详解 (99)4.3.12棱线倒圆（Edge Fillet）详解 (100)4.3.13变半径倒圆（Variable Radius Fillet）详解 (102)4.3.14面－面倒圆（Face-Face Fillet）详解 (103)4.3.15三面相切倒圆（Tritangent Fillet）详解 (104)4.3.16平移几何体（Translate）详解 (105)4.3.17旋转几何体（Rotate）详解 (106)4.3.18对称几何体（Symmetry）详解 (106)4.3.19缩放几何体（Scaling）详解 (107)4.3.20仿射对象（Affinity）详解 (108)4.3.21将几何体移动到另一坐标系上（Axis to Axis）详解 (108)4.3.22延长曲线/曲面（Extrapolate）详解 (109)4.3.23曲线/曲面反向（Invert Orientation）详解 (110)4.3.24提取最近部分几何体（Near）详解 (111)4.3.25创建规则（Law）详解 (111)4.4分析功能（Analysis） (112)4.4.1曲面连接性检查（Connect Checker）详解 (112)4.4.2曲线连接性检查（Curve Connect Checker）详解 (113)4.4.3拔模角分析（Draft Analysis）详解 (114)4.4.4曲面曲率映射分析（Mapping Analysis）详解 (114)4.4.5曲线曲率分析（Curvature Analysis）详解 (115)4.5约束功能（Constraints） (115)4.5.1对单个几何元素施加约束（Constraint）详解 (115)4.5.2在几何元素间施加约束（Constraint defined in dialog box）详解 (116)4.6注解功能（Annotations） (116)4.6.1创建带引出箭头的注解（Text with Leader）详解 (116)4.6.2创建超级链接（Flag Note）详解 (117)4.7高级复制功能（Advanced Replication Tools） (118)4.7.1对象复制（Object Repetition）详解 (118)4.7.2矩行阵列（Rectangle Pattern）详解 (119)4.7.3圆形阵列（Circular Pattern）详解 (120)4.7.4复制Open Body（Duplicate OpenBody）详解 (122)4.7.5创建高级复制（PowerCopy Creation）详解 (123)4.7.6将高级复制存入目录（PowerCopy Save In Catalog）详解 (124)4.7.7实例化高级复制（Instantiate PowerCopy）详解 (124)4.8用户特征功能（UserFeature） (125)4.8.1创建用户特征（UserFeature Creation）详解 (125)4.8.2将用户特征存入目录中（UserFeature Save In Catalog）详解 (125)4.8.3实例化用户特征（Instantiate UserFeature）详解 (125)4.9高级曲面造型功能（Advanced Surfaces） (125)4.9.1线与点的展开（Developing wire and points）详解 (126)4.9.2交汇曲面（Junction）详解 (128)4.9.3曲面凸起（Bump）详解 (129)4.9.4根据曲线替换变形曲面（Wrap Curve）详解 (131)4.10与创成式外形设计有关的工具 (134)4.10.1更新模型（Update）详解 (134)4.10.2生成新坐标系（Axis System）详解 (135)4.10.3显示历史树（Show Historical Graph）详解 (135)4.10.4在支撑面上工作（Work On Support）详解 (136)4.10.5捕捉点（Snap to Point）详解 (136)4.10.6创建笛卡尔格栅组（Create a New Set）详解 (137)4.10.7生成带或不带历史记录的几何体（Create Datum）详解 (138)4.10.8插入元素详解 (138)4.10.9实体选择器（Select Current Tool）详解 (139)5应用实例 (139)5.1实例一筋类曲面 (139)5.2实例二三倒圆曲面交汇处的曲面处理方法 (143)5.2.1三角边曲面补丁法 (143)5.2.2变半径倒圆法 (144)5.2.3四边曲面补丁法 (145)5.3实例三六倒圆曲面交汇处的曲面处理方法 (147)5.4实例四多倒圆曲面交汇处的曲面处理方法 (149)5.5实例五瓶子曲面 (152)5.6实例六旋钮 (154)1 产品介绍CATIA V5的创成式外形设计（GSD）模块包括线框和曲面造型功能，它为用户提供了一系列应用广泛、功能强大、使用方便的工具集，以建立和修改用于复杂外形设计所需的各种曲面。
CATIA逆向设计基础-创成式外形设计模块
• 2.1 线框工具栏 • 2.2 点创建 • 2.3 线创建 • 2.4 平面创建 • 2.5 曲面创建 • 2.6 曲面曲线编辑
创成式外形设计模块
常用快捷键 按住鼠标中键不放，平移 鼠标中键+左键(或右键)同时按住，旋转操作 鼠标中键+左键点按后再松开，放大/缩小 Ctrl+鼠标中键，放大缩小 Ctrl+S，保存（逆向设计中软件可能会崩溃） Backspace双击可隐藏绘图区的某一部分（频繁使用！！！不同电脑可能设
创成式外形设计模块
草图编辑器中可进行 点、线、矩形、圆、多边 形等二维图形的创建与修 改。
如直线的创建，先输 入第一点的坐标H、V值， （Enter确认，还可通过 Tab键切换+确定输入）。
2.1 线框工具
下图所示为生成线框元素工具的“线框”及其下级工具栏。
2.2 点创建方式
一般点的创建 点面复制 端点 端点坐标
• 修改模型的尺寸等数据时，使用Backspace键会使弹出框消失，点击模型树或绘图区 某对象可恢复之，产生原因是与显示/隐藏功能重叠。
• CATIA界面的用户自定义设置均存放于CATsettings目录下，删除之可恢复至 初始状态， 默认路径
C:\Users\Administrator\AppData\Roaming\DassaultSystemes\CATSettings
通过平面创建脊线
通过引导线创建脊线
FreeStyle_Part_47.CATPart
2.3 线创建方式
U/V方向的切换
• 等参数曲线
在支持面上某点上 提取其U/V方向的参数， 并在曲面上提取出与 此参数相等的曲线。
了解： 曲线可用参数形式表 现，即 U=f(t)，V=g(t)， 其中t为变量
CATIA创成式外形造型设计
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2.1线框造型（Wireframe）图标..................................................... 错误!未指定书签。
2.2曲面造型（Surfaces）............................................................... 错误!未指定书签。
2.3几何操作（Operations） ........................................................... 错误!未指定书签。
2.4分析（Analysis）....................................................................... 错误!未指定书签。
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2.7高级复制工具（AdvancedReplicationTools） ........................... 错误!未指定书签。
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第三章 CATIA V5 创成式外形设计目录1产品介绍 (6)2图标功能介绍(基本概念、基本界面介绍) (6)2.1线框造型（Wireframe）图标 (6)2.2曲面造型（Surfaces） (7)2.3几何操作（Operations） (7)2.4分析（Analysis） (9)2.5约束（Constraints） (9)2.6注解（Annotations） (9)2.7高级复制工具（Advanced Replication Tools） (10)2.8用户特征（UserFeature） (10)2.9高级曲面造型（Advanced Surfaces） (10)2.10与创成式外形设计有关的工具 (10)3软件环境设定(Customizing Settings) (12)3.1一般环境参数设定（General选项） (12)3.2显示环境参数设定（Display选项） (13)3.3零件文档参数设定（Part Document选项） (13)4功能详细介绍 (14)4.1线框造型功能（Wireframes） (14)4.1.1点的生成（Point）详解 (14)4.1.2创建多点/平面（Points and Planes Repetition）详解 (14)4.1.3创建极值元素（Extremum）详解 (15)4.1.4创建极坐标极值元素（Polar Extremum）详解 (16)4.1.5直线的生成（Line）详解 (18)4.1.6折线的生成（Polyline）详解 (18)4.1.7平面的生成（Plane）详解 (18)4.1.8在两平面间创建多平面（Planes Between）详解 (19)4.1.9圆的生成（Circle）详解 (19)4.1.10拐角的生成（Corner）详解 (20)4.1.11桥接曲线（Connect Curve）详解 (20)4.1.12圆锥线（Conic）详解 (21)4.1.13样条线（Spline）详解 (22)4.1.14螺旋线（Helix）详解 (23)4.1.15平面螺旋线（Spiral）详解 (24)4.1.16脊骨曲线（Spine）详解 (24)4.1.17平行线（Parallel Curve）详解 (25)4.1.18投影线（Projection）详解 (26)4.1.19组合投影线（Combine）详解 (27)4.1.20反射曲线（Reflect Curve）详解 (27)4.1.21相交元素（Intersection）详解 (27)4.2曲面造型功能（Surfaces） (28)4.2.1拉伸面（Extrude）详解 (28)4.2.2回转面（Revolution）详解 (29)4.2.3球面（Sphere）详解 (30)4.2.4偏移曲面（Offset）详解 (30)4.2.5扫描曲面（Sweep）详解 (31)4.2.6自适应扫描曲面（Adaptative Sweep）详解 (39)4.2.7填充曲面（Fill）详解 (40)4.2.8放样曲面（Loft）详解 (41)4.2.9过渡曲面（Blend）详解 (44)4.3几何操作功能（Operations） (45)4.3.1合并几何体（Join）详解 (45)4.3.2修补曲面（Healing）详解 (47)4.3.3光顺曲线（Curve smooth）详解 (47)4.3.4恢复被剪切的曲面或曲线（Untrim）详解 (48)4.3.5分解几何元素（Disassemble）详解 (48)4.3.6切割元素（Split）详解 (49)4.3.7修剪元素（Trim）详解 (50)4.3.8提取边界线（Boundary）详解 (50)4.3.9提取几何体（Extract）详解 (51)4.3.10提取多边界（Multiple Edge Extraction）详解 (52)4.3.11两曲面倒圆（Shape Fillet）详解 (52)4.3.12棱线倒圆（Edge Fillet）详解 (53)4.3.13变半径倒圆（Variable Radius Fillet）详解 (55)4.3.14面－面倒圆（Face-Face Fillet）详解 (55)4.3.15三面相切倒圆（Tritangent Fillet）详解 (55)4.3.16平移几何体（Translate）详解 (56)4.3.17旋转几何体（Rotate）详解 (56)4.3.18对称几何体（Symmetry）详解 (57)4.3.19缩放几何体（Scaling）详解 (57)4.3.20仿射对象（Affinity）详解 (57)4.3.21将几何体移动到另一坐标系上（Axis to Axis）详解 (57)4.3.22延长曲线/曲面（Extrapolate）详解 (58)4.3.23曲线/曲面反向（Invert Orientation）详解 (58)4.3.24提取最近部分几何体（Near）详解 (58)4.3.25创建规则（Law）详解 (59)4.4分析功能（Analysis） (59)4.4.1曲面连接性检查（Connect Checker）详解 (59)4.4.2曲线连接性检查（Curve Connect Checker）详解 (60)4.4.3拔模角分析（Draft Analysis）详解 (60)4.4.4曲面曲率映射分析（Mapping Analysis）详解 (60)4.4.5曲线曲率分析（Curvature Analysis）详解 (60)4.5约束功能（Constraints） (60)4.5.1对单个几何元素施加约束（Constraint）详解 (61)4.5.2在几何元素间施加约束（Constraint defined in dialog box）详解 (61)4.6注解功能（Annotations） (61)4.6.1创建带引出箭头的注解（Text with Leader）详解 (61)4.6.2创建超级链接（Flag Note）详解 (61)4.7高级复制功能（Advanced Replication Tools） (62)4.7.1对象复制（Object Repetition）详解 (62)4.7.2矩行阵列（Rectangle Pattern）详解 (62)4.7.3圆形阵列（Circular Pattern）详解 (63)4.7.4复制Open Body（Duplicate OpenBody）详解 (64)4.7.5创建高级复制（PowerCopy Creation）详解 (65)4.7.6将高级复制存入目录（PowerCopy Save In Catalog）详解 (65)4.7.7实例化高级复制（Instantiate PowerCopy）详解 (65)4.8用户特征功能（UserFeature） (66)4.8.1创建用户特征（UserFeature Creation）详解 (66)4.8.2将用户特征存入目录中（UserFeature Save In Catalog）详解 (66)4.8.3实例化用户特征（Instantiate UserFeature）详解 (66)4.9高级曲面造型功能（Advanced Surfaces） (66)4.9.1线与点的展开（Developing wire and points）详解 (67)4.9.2交汇曲面（Junction）详解 (68)4.9.3曲面凸起（Bump）详解 (69)4.9.4根据曲线替换变形曲面（Wrap Curve）详解 (70)4.10与创成式外形设计有关的工具 (72)4.10.1更新模型（Update）详解 (73)4.10.2生成新坐标系（Axis System）详解 (73)4.10.3显示历史树（Show Historical Graph）详解 (73)4.10.4在支撑面上工作（Work On Support）详解 (73)4.10.5捕捉点（Snap to Point）详解 (73)4.10.6创建笛卡尔格栅组（Create a New Set）详解 (73)4.10.7生成带或不带历史记录的几何体（Create Datum）详解 (74)4.10.8插入元素详解 (74)4.10.9实体选择器（Select Current Tool）详解 (74)5应用实例 (75)5.1实例一筋类曲面 (75)5.2实例二三倒圆曲面交汇处的曲面处理方法 (79)5.2.1三角边曲面补丁法 (79)5.2.2变半径倒圆法 (80)5.2.3四边曲面补丁法 (81)5.3实例三六倒圆曲面交汇处的曲面处理方法 (83)5.4实例四多倒圆曲面交汇处的曲面处理方法 (85)5.5实例五瓶子曲面 (88)5.6实例六旋钮 (90)1 产品介绍CATIA V5的创成式外形设计（GSD）模块包括线框和曲面造型功能，它为用户提供了一系列应用广泛、功能强大、使用方便的工具集，以建立和修改用于复杂外形设计所需的各种曲面。
CATIA培训教程-创成式外形设计( GSD)
，选择填充曲面
的上表面，选择上述两点作为边界的界限提
取部分上表面的边界，见图13。
图13 提取填充曲面上边界
20
15．单击扫描图标
，在Profile type域选择图标
，Subtype域选择With reference surface，Guide Curve 1
域选择第14步生成的边界，Reference surface域选择第12
图43 剪切拾音槽
49
45．单击合并图标 ，选择上述生成的所有 外表面,将它们合并在一起，见图44。
图44 合并所有的外表曲面
50
45．单击倒棱边圆角图标 ，选择图44所示 棱线，输入圆角半径R=10mm。
图44 倒棱边圆角
51
46．单击变半径倒棱边圆角标 ，选择图45 所示棱边，在圆弧两端点分别点击鼠标，输 入圆角半径R=1mm；在圆弧中点单击鼠标，输 入圆角半径R=10mm。
2．绘制草图1。单击草图图标 ，再选择YZ平面，进入 草图设计模块，绘制一段圆弧，半径为500，包角30度， 中点在原点，如图1所示。
图1在YZ平面绘制草图1
8
3．生成拉伸面1。单击拉伸图标 ，拉伸草 图1，双向拉伸,lim1=lim2=45mm, 单击OK按 钮，得到拉伸面1，见图2。
图2 生成拉伸曲面1
图21 在等距曲面上生成半径为12mm的圆
28
23．单击剪切图标 ，依次选择等距曲面和 上面的圆，剪掉圆的外部，见图22。
图22 剪切圆的外部
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24．类似第15步，单击扫描图标
，在Profile tith reference surface,Guide
如图24所示的曲面。
图24 剪切曲面
CATIA创成式外形造型设计
第三章 CATIA V5 创成式外形设计目录1 产品介绍 (8)2 图标功能介绍(基本概念、基本界面介绍) (8)2.1 线框造型（Wireframe）图标 (8)2.2 曲面造型（Surfaces） (10)2.3 几何操作（Operations） (11)2.4 分析（Analysis） (13)2.5 约束（Constraints） (13)2.6 注解（Annotations） (13)2.7 高级复制工具（Advanced Replication Tools） (14)2.8 用户特征（UserFeature） (14)2.9 高级曲面造型（Advanced Surfaces） (14)2.10 与创成式外形设计有关的工具 (15)3 软件环境设定(Customizing Settings) (16)3.1 一般环境参数设定（General选项） (16)3.2 显示环境参数设定（Display选项） (17)3.3 零件文档参数设定（Part Document选项） (18)4 功能详细介绍 (18)4.1 线框造型功能（Wireframes） (18)4.1.1 点的生成（Point）详解 (18)4.1.2 创建多点/平面（Points and Planes Repetition）详解 (19)4.1.3 创建极值元素（Extremum）详解 (20)4.1.4 创建极坐标极值元素（Polar Extremum）详解 (21)4.1.5 直线的生成（Line）详解 (22)4.1.6 折线的生成（Polyline）详解 (23)4.1.7 平面的生成（Plane）详解 (23)4.1.8 在两平面间创建多平面（Planes Between）详解 (25)4.1.9 圆的生成（Circle）详解 (25)4.1.10 拐角的生成（Corner）详解 (26)4.1.11 桥接曲线（Connect Curve）详解 (27)4.1.12 圆锥线（Conic）详解 (28)4.1.13 样条线（Spline）详解 (29)4.1.14 螺旋线（Helix）详解 (30)4.1.15 平面螺旋线（Spiral）详解 (31)4.1.16 脊骨曲线（Spine）详解 (32)4.1.17 平行线（Parallel Curve）详解 (32)4.1.18 投影线（Projection）详解 (34)4.1.19 组合投影线（Combine）详解 (34)4.1.20 反射曲线（Reflect Curve）详解 (35)4.1.21 相交元素（Intersection）详解 (36)4.2 曲面造型功能（Surfaces） (37)4.2.1 拉伸面（Extrude）详解 (37)4.2.2 回转面（Revolution）详解 (38)4.2.3 球面（Sphere）详解 (38)4.2.4 偏移曲面（Offset）详解 (39)4.2.5 扫描曲面（Sweep）详解 (40)4.2.6 自适应扫描曲面（Adaptative Sweep）详解 (47)4.2.7 填充曲面（Fill）详解 (49)4.2.8 放样曲面（Loft）详解 (50)4.2.9 过渡曲面（Blend）详解 (53)4.3 几何操作功能（Operations） (55)4.3.1 合并几何体（Join）详解 (55)4.3.2 修补曲面（Healing）详解 (57)4.3.3 光顺曲线（Curve smooth）详解 (58)4.3.4 恢复被剪切的曲面或曲线（Untrim）详解 (59)4.3.5 分解几何元素（Disassemble）详解 (59)4.3.6 切割元素（Split）详解 (60)4.3.7 修剪元素（Trim）详解 (61)4.3.8 提取边界线（Boundary）详解 (62)4.3.9 提取几何体（Extract）详解 (63)4.3.10 提取多边界（Multiple Edge Extraction）详解 (64)4.3.11 两曲面倒圆（Shape Fillet）详解 (64)4.3.12 棱线倒圆（Edge Fillet）详解 (65)4.3.13 变半径倒圆（Variable Radius Fillet）详解 (66)4.3.14 面－面倒圆（Face-Face Fillet）详解 (66)4.3.15 三面相切倒圆（Tritangent Fillet）详解 (67)4.3.16 平移几何体（Translate）详解 (67)4.3.17 旋转几何体（Rotate）详解 (68)4.3.18 对称几何体（Symmetry）详解 (69)4.3.19 缩放几何体（Scaling）详解 (69)4.3.20 仿射对象（Affinity）详解 (69)4.3.21 将几何体移动到另一坐标系上（Axis to Axis）详解 (70)4.3.22 延长曲线/曲面（Extrapolate）详解 (70)4.3.23 曲线/曲面反向（Invert Orientation）详解 (71)4.3.24 提取最近部分几何体（Near）详解 (72)4.3.25 创建规则（Law）详解 (72)4.4 分析功能（Analysis） (72)4.4.1 曲面连接性检查（Connect Checker）详解 (72)4.4.2 曲线连接性检查（Curve Connect Checker）详解 (73)4.4.3 拔模角分析（Draft Analysis）详解 (73)4.4.4 曲面曲率映射分析（Mapping Analysis）详解 (73)4.4.5 曲线曲率分析（Curvature Analysis）详解 (74)4.5 约束功能（Constraints） (74)4.5.1 对单个几何元素施加约束（Constraint）详解 (74)4.5.2 在几何元素间施加约束（Constraint defined in dialog box）详解 (74)4.6 注解功能（Annotations） (74)4.6.1 创建带引出箭头的注解（Text with Leader）详解 (75)4.6.2 创建超级链接（Flag Note）详解 (75)4.7 高级复制功能（Advanced Replication Tools） (76)4.7.1 对象复制（Object Repetition）详解 (76)4.7.2 矩行阵列（Rectangle Pattern）详解 (76)4.7.3 圆形阵列（Circular Pattern）详解 (77)4.7.4 复制Open Body（Duplicate OpenBody）详解 (79)4.7.5 创建高级复制（PowerCopy Creation）详解 (79)4.7.6 将高级复制存入目录（PowerCopy Save In Catalog）详解 (80)4.7.7 实例化高级复制（Instantiate PowerCopy）详解 (81)4.8 用户特征功能（UserFeature） (82)4.8.1 创建用户特征（UserFeature Creation）详解 (82)4.8.2 将用户特征存入目录中（UserFeature Save In Catalog）详解 (82)4.8.3 实例化用户特征（Instantiate UserFeature）详解 (82)4.9 高级曲面造型功能（Advanced Surfaces） (82)4.9.1 线与点的展开（Developing wire and points）详解 (83)4.9.2 交汇曲面（Junction）详解 (84)4.9.3 曲面凸起（Bump）详解 (85)4.9.4 根据曲线替换变形曲面（Wrap Curve）详解 (86)4.10 与创成式外形设计有关的工具 (90)4.10.1 更新模型（Update）详解 (90)4.10.2 生成新坐标系（Axis System）详解 (91)4.10.3 显示历史树（Show Historical Graph）详解 (91)4.10.4 在支撑面上工作（Work On Support）详解 (91)4.10.5 捕捉点（Snap to Point）详解 (92)4.10.6 创建笛卡尔格栅组（Create a New Set）详解 (92)4.10.7 生成带或不带历史记录的几何体（Create Datum）详解 (92)4.10.8 插入元素详解 (92)4.10.9 实体选择器（Select Current Tool）详解 (93)5 应用实例 (93)5.1 实例一筋类曲面 (93)5.2 实例二三倒圆曲面交汇处的曲面处理方法 (96)5.2.1 三角边曲面补丁法 (97)5.2.2 变半径倒圆法 (98)5.2.3 四边曲面补丁法 (99)5.3 实例三六倒圆曲面交汇处的曲面处理方法 (101)5.4 实例四多倒圆曲面交汇处的曲面处理方法 (102)5.5 实例五瓶子曲面 (107)5.6 实例六旋钮 (109)1产品介绍CATIA V5的创成式外形设计（GSD）模块包括线框和曲面造型功能，它为用户提供了一系列应用广泛、功能强大、使用方便的工具集，以建立和修改用于复杂外形设计所需的各种曲面。
CATIA创成式外形设计基础解读
2.线框工具栏
请参见第二章零部件设计模块 请参见下面的 LinesAxisPolyLine 子工具栏
请参见第二章零部件设计模块
请参见下面的投影-混合子工具栏 请参见下面的 Offset2D3D 子工具栏
相交 (Intersection)
请参见下面的圆-圆角-连接子工具栏
请参见下面的曲线子工具栏
2.线框工具栏
创成式外形设计是一种基于特征的设计方法采用了全相关技术而且在设计过程中还能有效地捕捉设计者的设计意图因此极大地提高了设计质量与效率并为后续设计更改提供了强有力的技术支持
创成式外形设计
1.模块介绍 2.线框工具栏 3.曲面工具栏 5.复制工具栏 6.体积工具栏 7.应用材料工具栏
4.操作工具栏
8.测量工具栏
2.线框工具栏
c.创建反射线 打开 ReflectLine1.CATPart 文档。
反射线是这样的曲线：曲面每个点处的法线都与指定方向成相同的角度。 1.单击“反射线 (Reflect Lines)” 。
2.选择希望创建圆柱线（默认）还是圆锥线。 圆柱线对应于光源位于无限远位置的反射曲线。 圆锥线对应于点光源位于有限远位置的反射曲线。
3.曲面工具栏
一 创建拉伸曲面
打开 Extrude1.CATPart 文档。 如何通过沿给定的方向拉伸轮廓来创建曲面。
1.单击“拉伸 (Extrude)”
。
2.选择要拉伸的“轮廓 (Profile)”(Sketch.1)。 3.指定所需的拉伸“方向 (Direction)”（xy 平面）。 4.定义“限制 1 (Limit 1)”和“限制 2 (Limit 2)”的“拉伸限制 (Extrusion Limits)”。
一 投影-混合子工具栏
第8章创成式外形设计
建完成。
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8.3.5 创建多截面扫掠曲面
【多截面曲面】工具，是通过几个已知的截面曲线扫描曲面 的工具。
下面以如图所示图形创建多截面扫描曲面为例，讲解【多截 面曲面】工具的使用方法，具体操作步骤如下所示：
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8.2.7 创建曲线
曲线工具栏是用来创建曲线的工具。单击【线框】工具栏上 的【样条线】工具按钮黑色三角，展开曲线工具栏，该 工具栏包含样条线、螺旋线、螺线、脊线和等参数曲线 五个曲线创建工具。
1．创建样条线（Spline） 2．创建螺旋线（Helix） 3．创建螺线（Spiral） 4．创建脊线（Spine） 5．创建等参数曲线（Isoparametric Curve）
1．轴线 2．折线
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8.2.3 投影（Projection）
【线框】工具栏上的【投影】工具是根据曲线投影或连接来 创建曲线，单击【投影】工具右下黑色三角，展开【投 影-混合】工具栏，如图所示，该工具栏包含投影、混合 、反射线三个工具。
1．投影（Projection） 2．混合（Combine） 3．反射线（Reflect line）
差。
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8.3.7 创建高级曲面
高级曲面是对曲面进行变形生成新的曲面。本小节将通过实 例来讲解高级曲面的使用方法。
1．创建突起曲面 2．使用包裹曲线变形曲面 3．使用包裹曲面变形曲面 4．改变曲面形状
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8.4 编辑曲面
前面讲解了创成式外形设计方法。但一个做好的曲面不是孤 立的，往往会与其几何元素发生关系，而且曲面本身也 需要不断地修改以满足下一步造型的需要，这就需要对 曲面进行编辑。本节将介绍几种常见的曲面编辑方法： 合并、拆分、剪切、复制以及倒角等。
创成式外形设计
2.6 二次曲线
单击【线框】工具栏上的【圆】工具黑色三角，展开 【圆－圆锥】工具栏，如图所示，该工具栏包含圆、圆 角、连接曲线和圆锥4个工具用来创建圆和二次曲线。下 面介绍各工具的使用方法。 1．圆（Circle） 2．圆角（Corner） 3．连接曲线（Connect Curve） 4．二次曲线（Conic）
2.2 创建直线
【线框】工具栏上的【直线-轴线】工具用于绘制 直线、轴线和折线，单击【直线-轴线】工具按钮 右下角黑色三角，展开【直线-轴线】工具栏，如 图 所示，该工具栏包含直线、轴线和折线三种绘 制线的工具，其中【直线】工具的使用方法与实 体零件设计中的【线】工具完全相同，这里不再 累赘。下面详细介绍轴线和折线的使用方法。 1．轴线 2．折线
2.7 创建曲线
曲线工具栏是用来创建曲线的工具。单击【线框】 工具栏上的【样条线】工具按钮黑色三角，展开曲 线工具栏，该工具栏包含样条线、螺旋线、螺线、 脊线和等参数曲线五个曲线创建工具。 1．创建样条线（Spline） 2．创建螺旋线（Helix） 3．创建螺线（Spiral） 4．创建脊线（Spine） 5．创建等参数曲线（Isoparametric Curve）
2 创建线框
【线框】工具栏是创成式外形设计平台的基 础工具栏，通过该工具栏生成所设计曲面的 线和点，然后利用曲面工具生成所要的曲面。 下面通过简单实例和操作步骤地叙述，详细 介绍每各工具的使用方法。
2.1 创建点
【线框】工具栏上的【点】工具按钮用于绘制点， 单击【点】工具按钮右下的黑色三角，展开【点】 工具栏，其中【点】工具使用方法与实体零件设 计模块中的【点】工具使用方法完全相同，这里 就不再累赘，下面介绍其它几个点工具。 1．点面复制 2．极值 3．极值点极坐标
CATIA创成式外形设计
创成式外形设计点2——曲线上3——曲面上点面复制端点端点坐标直线2轴线折线投影混合反射线相交：1、跟ug中一样，但是窗口中一定要选择“保留所有子元素”选项。
2、系统平面与基准平面也可以进行相交得出一条直线2平行曲线偏移3D曲线圆圆角：选择3D圆角选项后可以对片体的边线倒圆角啊。
但是不产生修剪，如果要修剪则要对圆角线进行拉伸，然后再使用分割命令才能对片体进行修剪。
连接曲线：作用跟ug中桥接曲线命令是一样，同样是创建两异面曲线之间的连接且相切的异面过渡曲线。
而样条线刚好是创建两同面曲线之间的连接且相切的同面过渡曲线。
区别是一个是异面曲线一个是同面曲线。
方法是先选择曲线的端点然后再选择曲线，反复操作即可，注意有方向性的啊。
箭头方向要一致啊。
二次曲线样条线：作用就是创建两同面曲线之间的连接且相切的同面曲线，而连接曲线命令创建的是两异面曲线之间的异面过渡曲线。
两者刚好互补啊。
方法是先选择曲线的端点然后再选择曲线，反复操作即可，注意有方向性的啊。
箭头方向要一致啊。
2下面可以使用填充命令将两曲面之间的空挡用曲面进行填充起来。
方法如下：螺旋线蝶形螺母2加热丝3弹簧4——螺旋线窗口中的“轮廓”选项的含义。
螺线脊线等参数曲线拉伸：拉伸结果是一个片体而不是实体。
得到的片体通常用于修剪其他片体用。
好像也可以用分割命令进行修剪啊。
曲面/旋转：得到结果是一个片体而不是实体啊。
求面圆柱面偏移1——可以创建凹陷或者凸起的曲面，然后使用桥接曲面将原曲面与凹陷或者凸起曲面进行桥接。
可变偏移粗略偏移扫略：该命令创建的结果是片体，只有后期使用包络体中的封闭曲面命令才能搞成实体啊。
注意子类型有3个选项供你选择啊。
2：注意窗口中的子类。
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8.2.4 相交
【相交】工具，是多个相交元素间创建新的相交元素，可以是曲线、曲面或实体 。 下面以创建两个曲面相交线为例，讲解【相交】工具的使用方法，具体操作步骤 如下所示： （1）单击【线框】工具栏上的【相交】工具按钮，系统弹出相交定义对话框。 第一元素和第二元素文本框：单击文本框，选择相交元素，都可以选择多个元素 ，选择的元素可以是线、面和实体，要求第一元素与第二元素不能相切； 具有共同区域的曲线相交选项：用于设置曲线间相交且又重叠区域时的处理方法 ，曲线表示把重叠区创建为曲线，点表示在重叠区两端创建两个点； 曲面部分相交：用于设置曲面与实体相交时的处理方法，轮廓表示把重叠区域创 建为草图轮廓，平面表示把重叠区域创建为面； 扩展相交的现行支持面：选择的相交元素没有实际相交时，延伸对象。 （2）分别单击相交对话框中的第一元素和第二元素文本框，选择曲面一和曲面二 ； （3）其它选项为默认值，单击【确定】按钮，两曲面相交线创建完成。
选择下拉菜单【开始】（Start）|【形状】（Shape）|【创 成式外形设计】（Generative Shap Design）命令，在 系统弹出的新建零部件对话框中键入所要创建零件的编 号，单击【确定】按钮进入创成式外形设计平台，如图 所示。
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8.1.2 创成式外形设计工具栏介绍
在创成式外形设计模块中提供了9组外形设计工具栏，利用 该工具栏可以完成各种形状的曲面设计。该模块中提供 了线框、曲面以及对曲面进行修饰变换等功能的工具。
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8.3.7 创建高级曲面
高级曲面是对曲面进行变形生成新的曲面。本小节将通过实 例来讲解高级曲面的使用方法。 1．创建突起曲面 2．使用包裹曲线变形曲面 3．使用包裹曲面变形曲面 4．改变曲面形状
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8.4 编辑曲面
前面讲解了创成式外形设计方法。但一个做好的曲面不是孤 立的，往往会与其几何元素发生关系，而且曲面本身也 需要不断地修改以满足下一步造型的需要，这就需要对 曲面进行编辑。本节将介绍几种常见的曲面编辑方法： 合并、拆分、剪切、复制以及倒角等。
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创建填充曲面
【填充】工具，是若干条边界线段之间创建填充曲面的工具 。 下面以如图所示图形创建填充曲面为例，讲解【填充】工具 的使用方法，具体操作步骤如下所示： （1）使用草图和【样条线】工具创建如图所示图形； （2）单击【曲面】工具栏上的【填充】工具按钮，系统弹 出填充曲面定义对话框； （3）选择刚才创建的曲线； （4）其它选项为默认值，单击【确定】按钮，填充曲面创 建完成。
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8.3 创建曲面
曲面设计是本章核心部分，Caita V5提供了许多曲面设计工 具，本节主要介绍通过对轮廓线进行拉伸、旋转生成曲 面以及曲面的操作与编辑。
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8.3.1 创建拉伸曲面
单击【拉伸】工具右下黑色三角展开【拉伸－旋转】工具栏 ，如图所示，该工具栏包含【拉伸】、【旋转】、【球 面】和【圆柱面】4个工具。 1．创建拉伸面 2．创建旋转曲面 3．创建球面 4．创建圆柱面
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8.2 创建线框
【线框】工具栏是创成式外形设计平台的基础工具栏，通过 该工具栏生成所设计曲面的线和点，然后利用曲面工具 生成所要的曲面。下面通过简单实例和操作步骤地叙述 ，详细介绍每各工具的使用方法。
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8.2.1 创建点
【线框】工具栏上的【点】工具按钮用于绘制点，单击【点 】工具按钮右下的黑色三角，展开【点】工具栏，其中 【点】工具使用方法与实体零件设计模块中的【点】工 具使用方法完全相同，这里就不再累赘，下面介绍其它 几个点工具。 1．点面复制 2．极值 3．极值点极坐标
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8.3.5 创建多截面扫掠曲面
【多截面曲面】工具，是通过几个已知的截面曲线扫描曲面 的工具。 下面以如图所示图形创建多截面扫描曲面为例，讲解【多截 面曲面】工具的使用方法，具体操作步骤如下所示： （1）使用【圆】工具创建如图所示图形； （2）单击【曲面】工具栏上的【多截面曲面】工具按钮， 系统弹出多截面曲面定义对话框（该对话框的内容和 4.2.9小节中多界面实体定义对话框的内容相同）； （3）选择刚才创建的圆弧； （4）其它选项为默认值，单击【确定】按钮，完成多截面 曲面的创建。
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8.2.2 创建直线
【线框】工具栏上的【直线-轴线】工具用于绘制直线、轴 线和折线，单击【直线-轴线】工具按钮右下角黑色三角 ，展开【直线-轴线】工具栏，如图 所示，该工具栏包含 直线、轴线和折线三种绘制线的工具，其中【直线】工 具的使用方法与实体零件设计中的【线】工具完全相同 ，这里不再累赘。下面详细介绍轴线和折线的使用方法 。 1．轴线 2．折线
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8.4.6 外延延伸
【外插延伸】工具，是向原始曲面或曲线添加一个附加曲面或曲 线的工具。单击该工具按钮，系统弹出外插延伸定义对话框， 该对话框的内容如下所述： 【边界】文本框用于定义附加曲面或曲线依附的边线或点； 【外插延伸的】文本框用于定义延伸的曲面或曲线； 【限制】选项组用于定义附加曲面或曲线的范围； 【连续】下拉列表框用于设置连接类型：切线和曲率； 【端点】下拉列表框用于设置附加几何图形与原几何图形在连接 点处的连接方式：切线和法线； 【拓展模式】下拉列表框用于设置选择边界元素的扩展型式：无 、点连接和相切连接； 【装配结果】复选框用于定义是否将外插延伸几何元素与原始几 何元素装配到一起； 【内部边缘】文本框用于确定外插延伸的优先方向，可以选择一 条或多条边线进行相切外插延伸，选择一条边线后，还可以选 择一个顶点以便给定外插延伸的方向。
前面讲解了曲面的创建和编辑。有时在曲面很难完成设计任 务，需要在展开曲面上进行设计，才能完成设计任务， 这就需要曲曲面进行展开操作。本小节主要介绍曲面的 展开，Catia V5R18提供了展开（Unfold）、转移和展 开（Develop）3个工具，下面详细介绍各工具的使用方 法。 1．展开曲面（Unfold） 2．转移几何图形 3．展开（Develop）
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8.4.5 曲面转换
第4章中详细讲解了实体零部件的转换，读者已经对实体转换有了 很深的了解。曲面的转换与实体零部件的转换的操作方法相同 ，本小节主要讲解各工具对话框的内容，使用方法请参照第4 章中相应的工具操作方法。单击【操作】工具栏上的【平移】 工具按钮右下黑色三角，展开【交换】工具栏，该工具栏包含 平移、旋转、对称、缩放、仿射和定位变换6个工具。 1．创建平移对象 2．旋转几何图形 3．创建对称几何图形 4．创建缩放几何图形 5．仿射（Affinity） 6．定位变换
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8.3.6 创建桥接曲面
【桥接曲面】工具，是在两个线框元素之间扫描生成曲面的工具 。单击该工具按钮，系统弹出桥接曲面定义对话框，该对话框 的内容如下所述： 【第一曲线】文本框定义第一条桥接曲线，可以封闭也可以开放 ； 【第一支持面】文本框定义第一条曲线所在的平面； 【第二曲线】文本框定义第二条桥接曲线，可以封闭也可以开放 ； 【第二支持面】文本框定义第二条曲线所在的平面； 【基本】选项卡用于设置连续点和修剪支持面 【张度】选项卡用于设置桥接曲面与两个支持面的张度； 【闭合点】选项卡用于设置两条曲线闭合的点； 【耦合/脊线】选项卡用于定义桥接曲线的耦合曲线和脊线； 【光顺参数】选项组用于设置桥接曲面质量，包括角度修正和偏 差。
利用轮廓线和导线两个基本要素，并附加其它限制条件，通 过扫描生成各种曲面。使用扫描法生成曲面具有较强的 灵活性和适应性，因此该方法是很重要的一种曲面设计 方法。单击【曲面】工具栏上的【扫掠】工具右下黑色 三角，展开【扫掠】工具栏，该工具栏包含【扫掠】和 【适应性扫掠】2个工具。 1．创建扫描曲面 2．创建使用性扫掠曲面
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8.4.1 合并曲面
在建模过程中，常常把一个复杂的曲面划分成几个相对简单 的曲面，然后再利用“合并”功能把它们连起来，这是 曲面编辑中经常用到的一种方法。单击【操作】工具栏 上的【合并】工具按钮，展开【接合－修复】工具栏， 如图所示，该工具栏包含【接合】、【修复】、【曲线 光顺】、【取消修剪】和【拆解】5个工具。 1．创建接合曲面或曲线 2．修复几何图形 3．曲线光顺 4．取消修剪 5．拆解
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8.2.3 投影（Projection）
【线框】工具栏上的【投影】工具是根据曲线投影或连接来 创建曲线，单击【投影】工具右下黑色三角，展开【投 影-混合】工具栏，如图所示，该工具栏包含投影、混合 、反射线三个工具。 1．投影（Projection） 2．混合（Combine） 3．反射线（Reflect line）
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8.4.4 曲面倒角
单击【简单圆角】工具按钮右下黑色三角，展开【圆角】工 具栏，该工具栏包含简单圆角、倒圆角、可变圆角、可 变弦长圆角、填充圆角曲面、面与面的圆角和三切线内 圆角5个工具。 1．创建简单圆角曲面 2．创建圆角曲面 3．创建可变半径圆角曲面 4．可变弦长圆角 5．创建填充圆角曲面 6．创建面与面圆角曲面 7．创建三切线内圆角曲面
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8.4.7 创建复制对象
复制是Catia提供的有一个功能强大的命令。在创成式外形 设计模块中，提供了点、线、面、几何图形等几何特征 的复制工具。下面详细介绍创成式外形设计中复制的各 种工具。 1．对象复制 2．对象阵列 3．复制几何图形集 4．创建超级副本 5．创建用户特征
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8.5 曲面展开
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8.2.7 创建曲线
曲线工具栏是用来创建曲线的工具。单击【线框】工具栏上 的【样条线】工具按钮黑色三角，展开曲线工具栏，该 工具栏包含样条线、螺旋线、螺线、脊线和等参数曲线 五个曲线创建工具。 1．创建样条线（Spline） 2．创建螺旋线（Helix） 3．创建螺线（Spiral） 4．创建脊线（Spine） 5．创建等参数曲线（Isoparametric Curve）
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8.2.6 二次曲线
单击【线框】工具栏上的【圆】工具黑色三角，展开【圆－ 圆锥】工具栏，如图所示，该工具栏包含圆、圆角、连 接曲线和圆锥4个工具用来创建圆和二次曲线。下面介绍 各工具的使用方法。 1．圆（Circle） 2．圆角（Corner） 3．连接曲线（Connect Curve） 4．二次曲线（Conic）