CATIA_自由曲面教程
CATIA自由曲面设计
以平面对称调整
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匹配曲面
曲面之间的联系可以是: 1- Point continuity (曲面边界被选择的新边界代替） 2- Tangent continuity 曲面沿选定的边界与另一曲面相切 3- Curvature 曲率连续 首先选需要调整的边界, 再选匹配的曲线 • 曲面将自动修改并显示信息 约束类型可被显示 (dashboard 内定义) 和被调整
3 种类型: • Basic = Analytic • Advanced = Approximated • Auto
步骤同前
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3D空间曲线
显示 在 dashboard 两种显示模式可以使用: - Contact points: 显示接触点. - U,V orders: 显示控制段落
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匹配类型 Analytic或 Approximated : • Analytic； • Approximated； • 选 Auto 模式让系统自动定义
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显示 : • 通过Quick connect Checker显示
距离、角度和曲率。 • Control Points to check/ modify
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平行曲面
Offset Surface
可以显示信息；并且是将曲面偏置，不是重新做一 个曲面
定义结果特性:
• 误差值 • 或控制点的值
Variable offset: 对每个角单独进行编辑
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如果是一个被裁切的曲面，其将按 照原始曲面进行偏置
CATIAV教程自由曲面设计
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9.10 总结
自由曲面的灵活性给设计者提供了广阔的创意空间通过简单 地拖拽鼠标就可以在不同方向上改变曲面的形状实现设 计意图；通过丰富的分析工具可以定性或定量地了解曲 面的质量本章主要介绍了曲面的生成、编辑、分析等曲 面的设计方法也是自由曲面设计模块中最基本和常用的 功能读者可以在实践中不断区学习和掌握更高级的设计 丰富
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9.8 相关工具
在自由风格外形设计模块中提供了丰富的辅助工具利用这些 工具可以方便地观察设定所生成的几何体部分工具还能 与几何体的创建工具一起使用进一步加强这些工具的功 能这里主要介绍以下几种相关工具
第9章 自由曲面设计
Catia V5的自由曲面设计是一个使用灵活、功能强大的曲面 设计模块它是一种基于修改曲面的特征网格来控制所生 成曲面形状的造型方法因此采用这种方法所构建的曲面 具有很高的曲面光顺度和质量非常适合于诸如汽车外形A 级表面的造型设计等该功能模块不仅提供了强有力的曲 面生成与修改方法而且还为曲面之间的匹配、拟合以及 外形整体变形等高级编辑修改功能提供了丰富的工具
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9.7 形状分析
本小节主要介绍对几何元素的分析和检查以保证所设计曲线 、曲面的质量该模块提供分析功能包括：曲线连接性检 查、曲面连接性检查、拔模角分析、曲面曲率分析和曲 线曲率分析、曲面反射线分析、曲面转折线分析、亮度 显示线分析等等
CATIA.V5自由曲面设计
第四章 自由风格曲面设计CATIA V5基于修改曲面的特征网格，因此，采用这种方法所构建的曲面具有很高的曲面光顺度和质量，非常适合于诸如汽车外形A 级表面的造型设计等。
该功能模块不仅提供了强有力的曲面生成与修改方法，而且还为曲面之间的匹配、拟合以及外形整体变形等高级编辑修改功能提供了丰富的工具。
CATIA V5的自由风格外形设计由自由风格造型器（FreeStyle Shaper ）、自由风格优化器（FreeStyle Optimizer ）和基于曲线的自由风格造型器（FreeStyle Profile ）组成。
自由风格造型器为生成与修改曲面提供了丰富的手段。
自由风格优化器为曲面的超级拟合和外形整体变形等高级修改功能提供了强有力的建模手段。
4.1 相关的图标菜单CATIA V5的自由风格曲面设计由以下几组图标菜单组组成：曲线生成图标菜单组（Curve Creation ）、曲面生成图标菜单组（Surface Creation ）、外形编辑图标菜单组（Shape Modification ）、几何操作图标菜单组（Operations ）、外形分析图标菜单组（Shape Analysis ）和相关工具图标菜单组（Tools ）。
4.1.1 曲线生成图标菜单组（Curve Creation ）在曲线生成图标菜单组中为用户提供了以下生成三维曲线的工具，用这些工具生成的曲线，既可以用来编辑曲面（如切割曲面等），也可以用来直接生成曲面（如风格扫描曲面等）。
3D Curve 创建三维曲线Curve on Surface 创建位于曲面上的曲线Project Curve 创建投影曲线FreeStyle Blend Curve 创建风格桥接曲线Styling Corner 创建风格拐角Match Curve 创建匹配曲线4.1.2 曲面生成图标菜单组（Surface Creation ）自由风格外形设计模块为用户提供了丰富的生成曲面工具，用这些工具不仅可以方便、快捷地生成简单的平面片、拉伸面、回转面等基本曲面，还可以生成风格扫描面、网格面等复杂曲面。
(CATIA逆向设计基础)第4章自由曲面设计模块
03 Catia自由曲面设计模块 介绍
Catia的自由曲面设计工具
Catia的自由曲面设计工具提供了强大的建模能力，可以创建复杂的曲面和形状，满 足各种设计需求。
该工具集成了多种建模技术，如曲线、曲面和实体建模，使得用户能够灵活地创建 和编辑自由曲面。
用户可以通过交互式界面轻松地调整曲面的形状和参数，实现高效的设计和修改。
曲面质量评估与优化
Catia提供了曲面质量评估工具，可以帮助用户检 查曲面的连续性、几何误差和其他质量指标。
通过分析曲面的质量，用户可以识别和解决潜在 的问题，提高曲面的准确性和美观度。
优化工具可以帮助用户改善曲面的形状、光顺性 和其他属性，提高设计效率和质量。
曲面数据的管理与导
Catia提供了强大的数据管理 功能，允许用户组织和存储曲 面数据，方便后续的编辑和引
Catia软件将进一步集成更 多的设计和分析工具，以 提供更全面的解决方案。
智能化
借助人工智能和机器学习 技术，Catia软件将实现智 能化的设计和优化，提高 设计效率和质量。
云化
Catia软件将加强与云计算 的结合，实现数据共享、 远程协作等功能，提升用 户体验和工作效率。
自由曲面设计的未来应用场景
Catia的自由曲面设计模块提供了多种曲线和曲面的创建、编 辑和分析工具，支持设计师进行复杂曲面造型和优化。同时 ，Catia还支持与其他CAD软件的集成，方便设计师进行数据 交换和协同工作。
02 自由曲面设计基础
曲面几何基础
曲面的定义
曲面是一组点在三维空间中的集合，这些点由连续的参数 曲线定义。曲面可以由一个或多个参数方程表示，其中参 数可以是二维平面上的一个点或角度。
编辑曲面
编辑曲面包括调整曲面的形状、修改曲面的参数方程、分割曲面等操作。 在Catia中，可以使用多种工具来编辑曲面，如移动、旋转、缩放等。
第八章CATIA自由曲面
Symmetry
将对象关于某参考元素对称变换， 参考元素可以为直线平面和点。
Ctrol points
控制点调整用于调整曲线或者曲面 的控制点，也可以改变曲线或者曲 面的形状。
Match surface
通过曲面变形，达到与其他曲面按某种连 续性连接起来的目的。投影终点表明把端 点投影到目标曲面边线上，投影边界表明 把边线投影到目标曲面上。多曲面用于生 成多边匹配曲面。散射连续可以将匹配曲 面变形，优化连续可以忽略曲面边线的控 制点限制，采用最佳方式建立匹配曲面。
在两条共面曲线上创建圆角。首先 选择曲线，然后单击应用，选择需 要的圆角然后单击确定。单个分割 表示生成一段圆角曲线。连接复选 项用于将生成圆角与原有曲线合并
Match curve
曲线匹配功能用于把一条曲线与另外一条曲线按某种连续性 连接起来。注意进行匹配的第一条曲线（变形曲线）与其他 元素不能存在关联。投影终点表示把第一条曲线端点投影到 第二条曲线上，并以此投影点作为连接点。快速分析表示快 速分析距离和相切角度。
用于通过一组曲线作为导引线，另外一组曲线作为轮廓线 来构建网状曲面。也可以只选择导引线后者轮廓线来生成 曲面。带有主字的表示在生成曲面过程中起主要作用，既 曲面段数由其决定。复制表示把主导曲线参数复制到曲面 上。显示中可以显示轮廓线的定义坐标。
Style sweep
通过截面线，脊线，引导线来创建扫掠曲面。其中近接轮廓扫掠方式生成扫掠曲 面并不完全通过参考截面线，只是在与脊线和导引线相交的地方与扫掠曲面相切。 在设置中可以设置最大偏差和阶次。显示中控制点用于改变脊线控制点。移动框 架用于控制截面线串在扫掠过程中的方式，平移为起始终止截面线平行，在轮廓 上表示相对位置不变，固定方向为方向不变，轮廓切线为与脊线相切。
CATIA曲面设计详解
3．在平面上取点 ．
选择图7-3所示对话框 域的On plane项， 对话框 选择图 所示对话框Point type域的 所示对话框 域的 项 改变为图7-6的形式 的形式。 改变为图 的形式。 分别在对话框的Plane、 H、 V、 Reference Point域输入 分别在对话框的 、 、 、 域输入 平面、 、 坐标值 平面、H、V坐标值 以及参考点，单击OK 以及参考点，单击 按钮，即可得到该点， 按钮，即可得到该点， 也可以直接用鼠标在 平面上取点。 平面上取点。参考点 可以是平面上的任意 点，默认的参考点是 坐标原点。 坐标原点。 图7-6 在平面上取点的对话框
4 . 在曲面上取点
选择图7-3所示对话框 域的On surface项，对话框 选择图 所示对话框Point type域的 所示对话框 域的 项 改变为图7-7的形式 的形式。 改变为图 的形式。
图7-7在曲面上曲点的对话框 在曲面上曲点的对话框
分 别 在 对 话 框 的 Surface 、 Direction 、 Distance 、 Reference Point域输入曲面、方向 、 距离值以及参考点， 单 域输入曲面、 域输入曲面 方向、距离值以及参考点， 按钮， 击OK按钮，即可得到该点，也可以直接用鼠标在曲面上取点。 按钮 即可得到该点，也可以直接用鼠标在曲面上取点。 参考点可以是曲面上的任意点，默认的参考点是曲面中心。 参考点可以是曲面上的任意点，默认的参考点是曲面中心。
图7-1
7.2 生成线框元素的工具 所示为生成线框元素工具的【 图 7-2所示为生成线框元素工具的 【Wireframe】 所示为生成线框元素工具的 】 及其下级工具栏。 及其下级工具栏。
图7-2【Wireframe】及其下级工具栏 【 】
CATIA软件曲面建模实例
CATIA软件曲面建模实例CATIA（Computer-Aided Three Dimensional Interactive Application）是一款在航空、汽车和机械工程等领域广泛使用的计算机辅助设计软件。
其中，曲面建模是CATIA的重要功能之一。
本文将通过一个实例来介绍CATIA软件中的曲面建模过程。
在曲面建模之前，我们需要先了解曲面是什么。
曲面是由一组控制点和它们之间的曲线组成的。
通过调整这些曲线和控制点的位置，我们可以创建出各种形状的曲面。
在CATIA中，曲面建模有多种方法。
本实例我们将使用“扫描法”来创建一个简单的物体。
以下是具体步骤：1. 打开CATIA软件，选择新建Part Document，点击确定。
2. 在工具栏中选择“曲面”选项。
3. 在下拉菜单中选择“扫描法”选项。
4. 在工作区中选择一个起始曲线，这将是物体的侧面轮廓。
5. 在旁边的视图中选择一个参考平面作为扫描方向。
6. 开始扫描，选择参考平面上的一条线并跟随整个轮廓。
7. 完成扫描后，点击确认并生成曲面模型。
通过上述步骤，我们成功地使用CATIA软件进行了曲面建模。
当然，这只是一个简单的实例，实际应用中还有更多复杂的操作和功能可以使用。
CATIA软件的曲面建模功能广泛应用于设计产品的外形，例如汽车车身、飞机机翼等。
通过调整控制点的位置，可以灵活地调整曲面的形状和曲率，从而实现各种设计需求。
总结起来，CATIA软件的曲面建模功能是一项非常强大和灵活的工具。
它能帮助工程师和设计师快速创建各种形状的曲面，并实现他们的设计目标。
通过学习和掌握CATIA软件的曲面建模功能，可以提高工作效率，同时创造出更加精确和独特的设计作品。
在实际应用中，曲面建模往往需要深入的专业知识和技巧。
无论是初学者还是有经验的CAD用户，都需要不断学习和提升自己的技能。
CATIA软件作为一种行业标准的CAD软件，为用户提供了广泛的培训和支持资源，可以帮助用户更好地掌握曲面建模技术。
CATIA软件创建曲面模型步骤
CATIA软件创建曲面模型步骤CATIA是一款常用于工程设计的三维建模软件，它拥有强大的曲面建模功能，可以帮助工程师和设计师创建高质量的曲面模型。
下面将介绍CATIA软件创建曲面模型的详细步骤。
步骤一：启动CATIA软件首先，双击CATIA软件的图标，启动软件。
在软件的欢迎界面，选择新建一个零件文件，并选择适当的模板。
步骤二：创建基础几何形体在CATIA中，曲面的创建通常基于一些基础几何形体，如平面、线段、曲线等。
因此，首先要根据设计要求创建基础几何形体。
1.创建平面：在草图模式下，使用绘图工具创建一个平面。
可以通过绘制矩形、圆形等方式创建平面。
2.创建线段：在草图模式下，使用绘图工具创建线段。
可以通过直接绘制线段或者连接点来创建线段。
3.创建曲线：在曲线模式下，使用绘图工具创建曲线。
可以通过多边形、NURBS曲线等方式创建曲线。
步骤三：进行曲面建模在完成基础几何形体的创建后，接下来可以开始进行曲面建模。
CATIA提供了多种曲面建模工具，可以根据实际需求选择合适的工具进行操作。
1.曲面拉伸：使用曲面拉伸工具，将平面、线段或曲线拉伸成曲面。
可以根据需要设置拉伸的方向和距离。
2.曲面旋转：使用曲面旋转工具，将平面、线段或曲线绕轴线旋转成曲面。
可以根据需要设置旋转的角度和轴线。
3.曲面融合：使用曲面融合工具，将不同的曲面进行融合，形成平滑的过渡面。
可以根据需要调整融合的曲面和过渡的程度。
4.曲面修剪：使用曲面修剪工具，将曲面按照特定的形状进行修剪。
可以通过选择修剪的曲线或区域来进行修剪。
5.曲面偏移：使用曲面偏移工具，将曲面按照一定的偏移距离复制出新的曲面。
可以根据需要设置偏移的距离和方向。
步骤四：编辑和调整曲面在完成曲面建模后，可能需要对曲面进行一些编辑和调整，以达到设计要求。
1.编辑曲面：使用曲面编辑工具，对曲面进行调整。
可以进行平移、旋转、缩放等操作，以修改曲面的形状。
2.修复曲面：使用曲面修复工具，对曲面进行修复。
CATIA软件自由曲面建模教程
CATIA软件自由曲面建模教程CATIA是一款功能强大的三维CAD软件，被广泛用于工业设计和工程领域。
在CATIA中，自由曲面建模是一项重要的技术，可以用于创建复杂的曲面形状，满足产品设计的需求。
本教程将介绍CATIA软件中自由曲面建模的基本步骤和技巧。
1. 创建曲面在CATIA中，可以通过多个不同的方法创建曲面，比如使用草图曲线、边界曲线或者倒角曲面等。
选择适当的创建方法取决于所需曲面的形状和设计要求。
2. 定义曲线在进行曲面建模之前，需要先定义曲线。
在CATIA中，可以使用多种曲线工具，如Bezier曲线和样条曲线等。
选择适当的曲线工具，根据产品设计要求创建所需的曲线。
3. 创建曲面一旦曲线定义完毕，便可以开始创建曲面。
CATIA提供了各种强大的构建曲面的工具，如填充曲面、展开曲面和拉伸曲面等。
根据所需曲面的形状和设计要求，选择适当的曲面构建工具。
4. 编辑曲面创建曲面后，可能需要对其进行编辑和调整。
在CATIA中，可以使用编辑曲面功能进行曲面的平滑、修整和修复等操作，以满足产品设计的要求。
5. 分析曲面在完成曲面建模之后，可以进行曲面的分析和评估。
CATIA提供了丰富的曲面分析工具，如曲率分析、曲面检查和拓扑优化等，以确保曲面的质量和准确性。
6. 添加细节完成曲面的建模和分析后，可以为产品添加细节和特征。
CATIA提供了各种细节建模工具，如孔洞、倒角和放样等，以增强产品的功能和美观性。
7. 导出模型完成曲面建模和细节添加后，可以将模型导出为不同的文件格式，以便在其他软件中进行进一步的处理和使用。
CATIA支持多种主流的文件格式，如STEP、IGES和STL等。
总结：CATIA软件提供了强大的自由曲面建模功能，可以满足复杂产品设计的需求。
本教程介绍了CATIA中自由曲面建模的基本步骤和技巧，包括曲线定义、曲面创建、曲面编辑、曲面分析、细节添加和模型导出等内容。
通过学习和掌握这些技巧，可以有效地运用CATIA软件进行自由曲面建模，并设计出高质量的产品。
CATIA自由造型曲面
CATIA V5Free Style Shaper & Optimize & Profile ( 自由造型曲面& 最佳化曲面& 輪廓曲面)內容大綱︰Translate3-1-1.點型式Point.14歐幾里得幾何長度︰200mm預設參考點及方向選取不在曲線上的點測量學比例︰0.4點選位置指定方向, 輸入距Fig.2Fig.1Fig.23-1-1.Fig.1Fig.23-1-2.線型式3-1-2.Fig.1Fig.2Fig.33-1-2.Fig.1Fig.2Fig.33-1-2.Fig.1Fig.2Fig.3選取相切型式(Mono)、輸入值Start=-15 End=30or3-1-2.Fig.2Fig.1輸入值Start=0 End=603-1-3.平面型式3-1-3.3-1-3.3-1-3.3-1-3.3-2-1.點數︰6點，偏移值＝0點數︰7點，偏移值≠03-2-1.點數︰5點，Number of arc︰4 (點數-1)點數︰9Number of arc︰43-2-1.ClickClick3-2-1.點選顯示(Display)(Creation Type)顯示(Display)顯示操作指標(Manipulators)顯示階數(Order)顯示點數(Number of points)等位參數(Isoparameter)接近點︰更改階數控制點︰顯示點數操作方法︰3-2-4.方向(Direction)正交羅盤3-2-5.點取曲線.1曲線.2顯示(Display) ︰顯示(Display) ︰張力值(Tension)顯示(Display)︰連接點(Contact Point)3-2.曲線建立3-2-6.3-3-1.點取，即可編修階數及尺寸點選第二點前，可按3-3-1.點選第三點前，可按，即可編修階數及尺寸點選第三點前，按Ctrl 鍵，可建立對稱的單一曲面3-3-3.操作方法︰3-3-4.Geometry Extraction點選第二點前，可按Ctrl 鍵，第一點即為平面中心Fig.1Fig.2Fig.3正交方向羅盤方向按Display Corners 按Ctrl 鍵3-3-6.操作方法︰(Display)3-3-7.相切張力值曲度張力值(Curvature)3-3-8.保留3-3-9.二邊三邊四邊Close3-3-10.3DF5︰定義及切換羅盤方向並可於指令中切換方向羅盤︰XY羅盤︰YZ點選3 點羅盤︰XZ點選4 點完成3-3-10.3D選取一段點選一點OK點選一點3-3-10.3D 曲線 3D Curve* 進階選項 (Advance Option) 釋放 或 限制點限制點釋放點* 不鎖定幾何元件 ( Disable geometry detection ) ︰點除外 鎖定幾何元件︰以幾何元件優先 第41頁不鎖定幾何元件︰以羅盤平面 優先，並將點投影到平面上3.基本繪圖指令3-3.曲面建立 Surface Creation3-3-11.網狀曲面 Net Surface (FSP)操作方法︰點取 彈出 Net Surface 對話框 預設先選取guide Curves 選取 guide Curves (可複選) 選取 對話框中的 profiles選取 Profiles Curves (可複選)第42頁3.基本繪圖指令3-3.曲面建立 Surface Creation3-3-12.掃掠造型面 Styling Sweep (FSP)操作方法︰點取 彈出 Styling Sweep 對話框 選取 掃掠型式(Sweep type) 選取 profile & spine & guide OK簡單掃掠 (Simple sweep)掃掠&擷取 (Sweep & snap) ProfileSpine 第43頁GuideOK3-3-12.掃掠造型面 Styling Sweep (FSP)掃掠&適合 (Sweep & Fit)Profile 掃掠接近的斷面 (Sweep near profiles)SpineGuideOK第44頁3-3-12.掃掠造型面 Styling Sweep (FSP)資訊 (Information)︰顯示 profile, spine, guide的提示字元 限制點 ( Limit points)︰顯示 限制點，並可拉動該點說明︰ 掃掠和擷取 (Sweep & snap)︰掃掠曲面會 relimited 於 guide 上而且 profile 不會隨著 guide 而 deformation 掃掠和適合 (Sweep & Fit)︰掃掠曲面不會 relimited 於 guide 上而且 profile 會隨著 guide 而 deformation第45頁3.基本繪圖指令3-4.通用工具 Generic Tools3-4-1. 應用顯示選項 Apply Visualization Option 3-4-2. 移除顯示選項 Remove Visualization Option操作方法︰點取 彈出 Dress-Up 對話框 選取 曲面 選取顯示項目 OK移除顯示選項點取 選取 曲面第46頁3.基本繪圖指令3-4.通用工具 Generic Tools3-4-3. 快速羅盤定位 Quick Compass Orientation操作方法︰點取或 F5 顯示 Quick Compass Orientation 工具列定義羅盤於 XY平面上 Make XY the Privileged Plane定義羅盤於 YZ平面上 Make YZ the Privileged Plane定義羅盤於 XZ平面上 Make XZ the Privileged Plane定義羅盤隨視角轉換自動切換於 XY, YZ, XZ 平面上 Make Privileged Plane Most Visible以現有的平面 或 選取 3 點定義羅盤 Set compass orientationReset 羅盤基面成為預設平面將羅盤由右上角移至上次貼附的元件上，若無上次貼附 則移至 XY 平面 或 由元件移回右上角 In Model or On Perch建立羅盤的平面使用羅盤的時機︰選擇定義平面或方向︰切換羅盤方向 平移、旋轉︰如右圖所示 切換視圖︰單點羅盤上的 X, Y, Z 字母 移動元件︰將羅盤貼附元件 選取幾何元件 直接移動羅盤(如右圖)可 Double Click 羅盤 ，顯示 Compass Manipulation 以此對話框可精確定位羅盤第47頁3.基本繪圖指令3-4.通用工具 Generic Tools3-4-4. 自動偵測 Autodetection操作方法︰點取或 F12 顯示 Autodetection Setting 對話框Click “Snap”Click “Reset”自動偵測角落 自動偵測邊界 自動偵測控制點 自動偵測 Segment顯示 “點座標”顯示 “顯示選 項”Coordinate & 自動偵測 Segment第48頁Search dressing & 自動偵測控制點3.基本繪圖指令3-4.通用工具 Generic Tools3-4-5. 更新Update3-4-6. 軸系Axis System3-4-7. 建立基準 Create Datum當此 ICON 亮起表示元件尚未更新，請按此 ICON 更新元件軸系操作方法︰點選 顯示 Axis System Definition 對話框 選取原點(Origin) 選取 X, Y, Z 軸按下此 ICON 後建立的幾何元件便無父子關係 (可 Double Click 鎖住此 ICON) 第49頁3.基本繪圖指令3-5.視圖操作 View Manipulation3-5-1. 拉伸視圖Stretch View操作方法︰點取或 F12 顯示 Autodetection Setting 對話框Value = 1 or Reset拉伸指定的範圍︰ Ctrl Drag 1st Point 2nd pointValue = 0.5第50頁。
CATIA逆向设计基础 第4章 自由曲面设计模块_1
鼠标左键点拖拽桥接点，可以改变桥接点位置。
003Isoparametric_curve.CATPart
4.1 曲线创建
在曲面上创建曲线
4.1 曲线创建
003Isoparametric_curve.CATPart
等参数曲线
是在曲面上指定一点，可提取曲面中通过该点 并与曲面相关的曲线。
04projection_curve.CATPart
G0：保持位置连续； G1：保持切线连续； G2：保持曲率连续； G3：保持曲率变化率连续。
10Styling R.CATPart
4.2 曲面创建
4.2.9样式圆角
无修剪
1修剪 G0
G2
4.2 曲面创建
• 4.2.10 网状曲面
11Net Surface.CATPart
11 Multi-sections surface.CATPart
4.1 曲线创建
曲线投影
4.1 曲线创建
曲线圆角 可在两条空间曲线创建样式圆角。
4.1 曲线创建
曲线匹配 （基本不用）
曲线匹配（Match Curve）命令可按照定义的连续性，在空间上将一条 曲线连接到另一条曲线上。
4.2 曲面创建（重点）
自由曲面工作台为用户提供了多种曲线创建方法
网状曲面 样式扫略
4分割
5 转换
Converter Wizard
6 复制几何参数
Copy Geometric Parameters
4.3.2 形状修改
对称
扩展 Extend
控制点
单边匹配 Match Surface
全局变形 Global Deformation
外形拟合 Fit to Geometry
第五章 catia 自由曲面计
5.2.4 偏移曲面
偏置曲面功能是将曲面沿着法向方向进行均匀或不均匀的偏置。偏置 操作的步骤如下。 （1）在【曲面操作】工具栏中单击【偏置曲面】按钮，系统弹出 【偏置曲面】工具栏。 （2）选择偏置母体 （3）拖动偏置曲面控制点，改变偏置距离。 （4）在对话框的【类型】选项区域列出了偏置的两种方向。简单是 均匀的偏置，整张曲面的偏置距离相同。 变量偏置是非均匀的偏置，可分别的对四个顶点的偏置距离进行调整。 （5）偏置可能产生误差，在对话框中【误差】复选框可设置偏置允 许误差。 【公差】微调按钮可设置曲面精度。 【阶次】微调按钮可设置曲面与母体之间U、V2个方向阶数差值。
（4）在对话框中的【产生类型】下拉列表框中选择可利用曲面的U或 V方向来绘制曲线，在模式的下拉列表框中有两种形式，一种是手动 另外一种是自动。 手动是用鼠标在曲面上选择一点，以确定等参数的曲线位置。单击选 择等参数曲线后，可拖动曲线的方向控制点，从而改变曲线的位置。 在控制点上单击鼠标右键，弹出【点控制】快捷菜单，选择【编辑】 选项可微调曲线的位置；选择【保持点】选项可在当前的曲线的控制 点的位置建立几何点。单击【反转参数】可切换曲线的U、V方向。 自动选项是自动的生成参数等距离的等参数曲线，在U、V方向，参 数的数值属于区间[0,1]即U为0是U向的一条边界线，U为1是另外一条 边界线，等参数间距表示曲线在某一方向上曲线之间的间距相等。用 户可在对话框中的U、V栏中设置U、V的数目。可拖动参数曲线上面 的控制点改变曲线的位置。
（8）点出第四点即可形成一曲面。 4．撷取曲面 【撷取曲面】命令可将原有曲面的某部分撷取下来。撷取操作方式如 下。 （1）单击工具按钮，接着单击欲撷取的曲面。在曲面上单击撷取区 域。 （2）决定起点与终点后，即可将此曲面一部分撷取出来，如图5-74 所示。
CATIA-V5教程-第9章--自由曲面设计-
9.2 自由曲面制定工具栏介绍
Catia V5的自由曲面制定由以下几组工具栏组成：曲线创建 工具栏〔Curve Creation〕、曲面创建工具栏〔Surface Creation〕、外形编辑工具栏〔Shape Modification〕 、几何操作工具栏〔Operations〕、外形分析工具栏〔 Shape Analysis〕和相关工具工具栏〔Tools〕。
之间的最大偏差，仅适用于“中断曲面〞选项下的“修剪曲面 〞选项。
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9.6.2 恢复剪切曲面或曲线
【取消剪切】工具，是是使用了【中断曲面或曲线】工具〔 该工具是自由曲面制定平台中的工具〕、【分割】工具 对曲面或曲线修剪操作后，进行还原的工具。该工具的 使用方法与8.4.1“曲面的合并〞中相应工具使用方法相同 。
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9.6.1 剪切曲面或曲线
【剪切】工具，是用于剪切曲线或曲面的工具。单击该工具按钮 ，系统弹出中断〔Break〕对话框，。该对话框的内容如下所 述：
【中断类型】选项组用于设置中断类型： 【中断报告】〔Report〕按钮：用于显示中断操作报告。 【选择】选项组用于设置以下内容： 【修剪类型】选项组用于定义中断类型： 【投影】选项组用于设置以下投影方式： 【外插延伸】选项组可以设置以下内容： 【偏差】按钮：显示对话框中和几何图形上原始曲面和结果曲面
建顺接曲线。 〔3〕右键单击点和曲率文本，在上下文菜单项选择择切线连接； 〔4〕右键单击数值1，在上下文菜单项选择择编辑张度，在对话
框中键入1； 〔5〕单击桥接曲面曲线对话框上的【确定】按钮，完成顺接曲线
创建。
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9.3.6 创建圆角曲线
【造形圆角】工具，是在两条共面的曲线上创建圆角的工具。单击该工 具按钮，系统弹出样式圆角定义对话框，该对话框的内容如下所述：
CATIA_自由曲面教程
自由造型单元可以创建不规则的曲面，构图方式自由，故称自由造型。
自由造型构图方式是透过移动控制点的方式来决定曲面或曲线的外形，与其他实体为主的单元的不同处，在于自由造型可以脱离实体的限制，由用户的主观意识来决定所要的外形。
自由曲面优化模块扩展了CATIA自由曲面造型设计的外形和曲面造型功能，主要针对复杂的多曲面外形的变形设计。
设计者可以象处理一个曲面片一样对曲面进行整体更改，而同时保持每个曲面先前规定的设计品质。
系统能够使一个设计和其他的几何元素匹配。
为检验曲面的设计质量，用户可以实施一个虚拟展室，通过计算出反射光线对曲面进行检查。
2.1 进入自由曲面造型单元打开CATIA软件后，在菜单栏中的开始菜单中选择形状模块，并单击FreeStyle单元，如图2.1所示，进入自由曲面造型单元。
图 2.1自由曲面造型功能总览：自由曲面造型单元共有八项主要的工具栏，可以在插入和工具菜单中找到，全部的工具栏请参考图2.2。
插入工具栏所提供的功能主要用于曲面与曲线的创建和修改，工具菜单中所提供的功能主要为辅助用户的设计工作。
图 2.2 八项主要工具简介如下：. CurveCreation(曲线创建):可以用各种条件创建并修改曲线。
. SurfaceCreation(曲面创建):可以用各种条件创建并修改曲面。
. ShapeModification(外形修正)：可以对曲面、曲线的外形进行修正。
.Operations(修改操作)：可以对曲线、曲面等对象进行修改。
. ShapeAnalysis(外形分析)：可以对曲面、曲线进行间隙、曲率、曲面品质、距离误差等的分析。
. GenericTools(一般工具)：可以显示曲面的几何状态，改变指南针方向。
. ViewManipulation(自定义观察方式)：可以修改屏幕的显示比例，使用指南针来移动视角，变换前后视角。
. FreeStyleDashboard(自由造型辅助面板)：建立与修改曲面、曲线时的辅助工具。
CATIA培训教程-自由曲面设计( Freestyle)
生成点、曲线、曲面的工具栏
5
1.3 曲面编辑和修改
6
1.4 分析、检测工具
7
1.5 实例操作
1、斑马线
8
2、曲率分析
9
3、曲率分析
10
3、误差分析
11
12
汽车事业部培训教材
自由曲面设计（ Freestyle）
Freestyle
1.1 概述 1.2 生成曲线、曲面元素的工具 1.3 曲面编辑和修改 1.4 分析、检测工具 1.5 实例操作
2
1.1 概述
1、Freestyle Freestyle是一个使用灵活、功能强大的曲
面设计模块。它是一种基于修改曲面的特征网格 来控制所生成曲面形状的造型方法。这种方法所 构建的曲面具有很高的曲面光顺度和质量，非常 适合于汽车外形A级表面的造型设计。
该模块提供了丰富的用于生成和修改曲面的 工具，为曲面的超级拟合和外形整体变形等高级 修改功能提供了强有力的建模手段。
3
2、择择菜单【Start】【Shape】【Freestyle】，进入自 由 曲 面 设 计 模 块 ； 也 可 以 从 下 图 所 示 Workbench 中 选 择 Freestyle图标，进入自由曲面设计模块。此模块产生的文 件后缀是“.CATPart”。
CATIA自由曲面设计
江达公司
显示 : • 通过Quick connect Checker显示
距离、角度和曲率。 • Control Points to check/ modify
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创建曲面 (FSP)
Net surfaces
1- 第一条曲线被看作 guides 2- 第二条曲线作为 profiles 3- 可以与现有曲面发生关系
不要求所有元素相接触
江达公司
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增加显示
完成设计后可以增加辅助显示用以检查曲面质量、制作效果图片等。
江达公司
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为什么使用FSS
FSS主要是设计师用来设计产品使用，下面是使用方面的几个例子：
- Relimit: 曲面被重新界定，同时原始曲面的控制点保留。 - Approximation / Exact: 原始面的控制点不保留。
方向确定:
- 垂直于曲面 - 使用坐标轴定义方向
定义 : - 保留部分 - 去除部分
Hint: 恢复原始形状
Fragmenting Curves：将曲线或曲面按照其规律分拆 Concatenating Curves：将曲线或曲面按照定义组合
步骤: 1- 选曲面 2- 类型 (中介面或轴) 和导引线 (No, 1 或 2 guides)
3- Run
Guides: 沿一个或两个曲面连续
江达公司
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创建曲面
Styling sweeps
四种形式: • Simple sweep: 一个轮廓沿 spine移动而成 • Sweep and snap: • Sweep and fit: • Sweep near profiles: 数个 profiles生成曲面，类
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自由造型单元可以创建不规则的曲面，构图方式自由，故称自由造型。
自由造型构图方式是透过移动控制点的方式来决定曲面或曲线的外形，与其他实体为主的单元的不同处，在于自由造型可以脱离实体的限制，由用户的主观意识来决定所要的外形。
自由曲面优化模块扩展了CATIA自由曲面造型设计的外形和曲面造型功能，主要针对复杂的多曲面外形的变形设计。
设计者可以象处理一个曲面片一样对曲面进行整体更改，而同时保持每个曲面先前规定的设计品质。
系统能够使一个设计和其他的几何元素匹配。
为检验曲面的设计质量，用户可以实施一个虚拟展室，通过计算出反射光线对曲面进行检查。
2.1 进入自由曲面造型单元打开CATIA软件后，在菜单栏中的开始菜单中选择形状模块，并单击FreeStyle单元，如图2.1所示，进入自由曲面造型单元。
图 2.1自由曲面造型功能总览：自由曲面造型单元共有八项主要的工具栏，可以在插入和工具菜单中找到，全部的工具栏请参考图2.2。
插入工具栏所提供的功能主要用于曲面与曲线的创建和修改，工具菜单中所提供的功能主要为辅助用户的设计工作。
图 2.2 八项主要工具简介如下：. CurveCreation(曲线创建):可以用各种条件创建并修改曲线。
. SurfaceCreation(曲面创建):可以用各种条件创建并修改曲面。
. ShapeModification(外形修正)：可以对曲面、曲线的外形进行修正。
.Operations(修改操作)：可以对曲线、曲面等对象进行修改。
. ShapeAnalysis(外形分析)：可以对曲面、曲线进行间隙、曲率、曲面品质、距离误差等的分析。
. GenericTools(一般工具)：可以显示曲面的几何状态，改变指南针方向。
. ViewManipulation(自定义观察方式)：可以修改屏幕的显示比例，使用指南针来移动视角，变换前后视角。
. FreeStyleDashboard(自由造型辅助面板)：建立与修改曲面、曲线时的辅助工具。
2.2 曲线创建曲线创建(Curve Creation）工具栏可以用来绘制曲线，提供数种方式，如：空间曲线(3D Curve)、曲面上的曲线(Curve on Surface)、投影曲线(Project Curve）、并可以利用已知曲线绘制新的曲线，如：桥接曲线(FreeStyle BlendCurve）、圆角造型(Styling Corner)与匹配曲线(Match Curve)。
曲线创建工具栏如下所示。
空间曲线曲面上曲线投影曲线桥接曲线圆角造型匹配曲线2.2.1 空间曲线空间曲线功能是在空间的一系列点上建立样条线，或者在指南针的XY平面上建立样条线。
(1) 按下 F5 键决定曲线所在的平面，此处以XY平面为基准面，用户也可以在绘制曲线时，更改曲线的平面，即可绘出空间的曲线。
连续按F5可以选择不同的基准。
(2) 在Curve Creation工具栏中单击“空间曲线”功能按钮，弹出如图2.3所示的3D Curve 对话框。
图 2.3(2) 在对话框中的 Creation type下拉列表中选择建立曲线的方式。
* Through points通过点是选择一系列点，作为样条上的点，来决定曲线的外形。
如图2.4所示，建立的样条曲线将通过所选择的点。
生成最光滑的曲线，每段曲线的阶数为6。
图 2.4* Control points控制点是选择一系列点作为样条线的控制点，如图2.5所示，所选择的点构成了一个多边形，决定了样条线的形状。
当控制点的个数不超过6时，生成单段的曲线。
当控制点的个数超过7或选择生成封闭曲线时，生成多段曲线。
图 2.5* Near points最近点是选择一系列点，在用户设定的误差范围内建立样条线，如图2.6所示。
对于用 Near points 方式建立样条线，可以在对话框中设定所选择点与生成的样条线之间的最大偏差值(Deviation)，以及所建立的样条线的最大段数(Segmentation)。
可以在几何显示区中右键单击N值，在弹出的菜单中选择设定样条线的阶数(Order)，如图2.7所示。
只有在此方式下可以显示所选点与曲线的距离。
图 2.6图 2.7(3) Points handling功能可以在任意两点中，加入或删除一个点，或在点接近曲面时，将控制点限制于曲面上或自由曲面上删除，共有三种方式：. 插入点(Insert a point). 删除点(Remove a point). 自由或限制点(Free or constrain a point)(4) 在对话框中单击按钮，可以插入一个点。
首先单击按钮，在单击需要插入的位置，如图2.8所示，最后选择一个点，如图2.9所示。
图 2.8 图 2.9对于控制点方式和最近点方式使用插入点功能时，所选取的插入点必须在多边形的线段上选取，而不能在空间曲线上选取。
如图2.10和2.11所示。
前者选定多边形线段，出现提示语，后者选择空间曲线，不能进行插入操作。
图 2.10图 2.11(5) 在对话框中单击按钮，可以将样条线中的某点删除。
首先单击该按钮，在选择需要删除的点，如图2.12所示，结果如图2.13所示。
图 2.13 图 2.12所选择的删除点为创建曲线时的数据点，不能删除曲线上任意处的点。
(6) 在对话框中选择按钮，可以对样条线上的点或者控制点进行约束或者取消约束。
单击该按钮，选择一个需要改变约束方式的点，如果该点是某几何元素上的点，那么单击选择该点，在几何显示区出现“Free this point”字样，如图2.14所示；拖动该点的方向控制器，可以将该点移动到其他位置，如图2.15所示。
如果该点没有被限制在某个几何元素上，将鼠标移动到该点上时，显示出“Constrain this point”字样，如图2.16所示；再选择一个几何点作为所选择点的新位置，如图2.17所示。
图 2.14 图 2.15图 2.16 图 2.17在选择一点插入样条线中时，如果选择一个几何元素，并且同时按住Ctrl键，可以选择该几何元素上距离样条线最近点，如图2.18所示。
是没有按住Ctrl 键的情况，如图2.19是按住Ctrl键的情况。
图 2.18 图 2.19(7) 可以选择一个开放部件中的所有几何点建立样条线。
首先单击“建立空间曲线”按钮，接着在开放部件上单击鼠标右键，在弹出菜单中选择“Selegt all points in the geometrical set”选项，如图2.20所示。
系统将自动按照开放部件中点的顺序建立样条线，图2.21所示是用通过点的方式建立样条线的情况，点的顺序为1、5、6、7、8、9。
改变点的顺序，建立样条线也相应发生变化。
图 2.20 图 2.21(8) 在样条线的控制点上单击鼠标右键，弹出如图2.22所示的菜单。
. 选择 Edit选项，弹出Turner 对话框，在对话框中可以微调该控制点的位置，如图2.23所示。
. 选择Keep this point选项，可以将所选择的控制点生成一个几何点。
. 选择 Impose Tangency选项，可以选择一个方向作为该点的切向，几何显示区出现该点当前的切向，如图2.24所示。
用鼠标拖动箭头，可以改变样条线在该点的张力大小，双击箭头，可以改变切线的方向。
拖动两个圆，可以改变切向的方向。
拖动切向到直线上，可以将直线作为样条线的切向。
. 选择Impose Curvature选项，可以设置样条线在所选择点的曲率，如图2.25所示。
拖动箭头，可以改变曲率的大小，拖动圆弧，可以改变曲率的方向。
图 2.22 图 2.23图 2.24 图 2.25(9) 在控制点的方式下，如果样条线的控制点在其他几何元素上，可以设置样条线与该几何元素的连续关系，如图2.26所示，图中的样条线与其他两条直线是点连续的关系。
在“Point”字样上单击鼠标右键，在弹出的如图2.27所示的菜单中选择一种连续方式，设置样条线与该直线的连续方式。
如图2.28所示，是将样条线与两条直线的连续方式改变为相切。
图 2.26 图 2.27图 2.28(10) 依据以上步骤所绘制的曲线，都与其创建点有关联，因此若要建立一个独立的曲线，需要在 Freestyle Dashboard工具栏中单击按钮，才能建立独立的曲线。
练习文件：3D Curve.CATPart2.2.2 曲面上的曲线曲面上曲线功能，是在曲面上建立等参数曲面或者任意的样条线。
(1) 在Curve Creation工具栏中单击“曲面上的曲线”功能按钮，弹出如图2.29所示的Options对话框。
图 2.29(2) 选择如图2.30所示的一个曲面。
图 2.30(3) 在对话框中的Creation Type下拉列表中选择一种创建曲线的方式。
A：Point by point方式是在曲面上选择若干点作为样条线的通过点或者控制点。
选择该方式后，可以在Mode下拉列表中选择一种建立样条线的控制方法。
. With control points是所选择的点作为样条线的控制点，如图2.31所示。
图 2.31. Near points是在曲面上选择一系列的点作为样条线在某个设定的阶数的近似点，如图2.32所示，在图中的数字上单击鼠标右键，在弹出的菜单中选择一个数值作为样条线的阶数。
图 2.32. Through points是在曲面上选择一系列的点作为样条线的通过点，如图2.33所示。
图 2.33B:Isoparameter方式可以利用曲面的U，V方向生成等参数曲线，在Mode下拉列表框中有两种建立等参数曲线的方式。
. Manual selection是用鼠标在曲面上选择一点，以确定等参数的曲线的位置，如图2.34所示。
单击选择等参数曲线后，可以拖动曲线的方向控制点，从而改变曲线的位置。
在控制点上单击鼠标右键，弹出如图2.35所示的菜单，选择Edit 选项，可以用对话框微调曲线的位置；选择Keep this point选项，可以在当前曲线的控制点的位置建立几何点；选择Invert Parameter选项，可以切换曲线的U，V方向，如图2.36所示。
图 2.34 图 2.35图 2.36. Automatic selection是自动生成参数等间距的等参数曲线。
在U，V方向，参数的数值属于区间[0，1]，即U为0是U向的一条边界线，U为1是另一条边界线。
等参数间距表示曲线在某个方向的参数的间距相等。
用户可以在对话框中的U，V栏目中设置U，V两个方向的曲线数目，如图2.37所示。
可以拖动参数曲线上的控制点，改变该曲线的位置，如图2.38所示。
图 2.37 图 2.38用Isoparameter方式建立等参数曲线时，可以选择曲面外的点来确定等参数曲线的位置，系统自动将该点投影到曲面上，以投影点来确定等参数曲线的位置，如图2.39所示。