手把手教你CATIA绘制模型飞机(5)完结版

CA TIA的优点除了我们之前谈到的参数化设计外，强大的曲面设计功能使其能够适应包括航空航天在内的各种工业产品建模要求。通过下面机身的外形设计过程，可以从中感受到CATIA在曲面建模方面的独特魅力。

下面，开始机身部分的建模工作。首先需要进行的工作是把CAD下的俯视图和侧视图导入，作为机身建模的参考。

通过菜单“文件>打开”找到之前在CAD下面完成的三面图。按下鼠标拖动矩形选框，选择飞机的侧视图。选中后，线条会以高亮度显示。单击右键选择复制。（105）

利用“窗口”菜单回到建模中的CATIA文件。参照之前绘制机翼时的步骤，以Part为父对象创建几何图形集，将其命名为机身。选择“ZX平面”并点击草图工具进入草图绘制模式。选择菜单“编辑>粘贴”或直接按Ctrl+V将飞机的侧视图粘贴过来。这时如果找不到粘贴结果，可以工具栏上的“适合全部”（106）图标。

按下鼠标左键，利用矩形选择框选择粘贴过来的侧视图后，在图上任意一点按下左键可以对其位置进行拖动。参考现有机翼的位置将其拖动到位。这个步骤只用来作为下面建模时候的参考，因此不用追求位置的绝对准确。（107）按照同样的方法，以“XY平面”为基准绘制草图，将飞机的俯视图也复制过来。

再次以“XY平面”为基准绘制草图，参照刚才复制过来的俯视图完成准确的机身俯视草图绘制。尺寸的设置可以参考108。在绘制机身俯视草图的过程中，需要使用样条线工具。图108中的粗线均为样条线，细线为直线。设置样条线与直线之间平滑过渡的方法可以参考前面翼尖的绘制过程。

接下来参考从AUTOCAD复制过来的侧视图，以ZX平面为基准绘制草图，将其作为飞机的侧视图。在侧视图的绘制过程中，注意要将上一步俯视图中飞机最前端一点和最后端一点分别通过投影工具投影到当前草图中。通过与投影下来的这两个点设置相合约束，使飞机侧视图上的前后限与俯视图相同。此外，为了保证飞机相对光顺的曲面外形，在测试图的绘制过程中需要注意一下与机翼衔接部分的过渡。通过相交工具获得机翼上下表面与当前草图的交线（图中黄线），并将其作为侧视图外形轮廓线的一个组成部分。（109）

下面开始绘制飞机的每一个截面外形。利用绘制完成的俯视图和侧视图作为参考，按照生成参考平面（平行通过点方式或偏移平面方式）>做草图的方法完成飞机的每一个剖面

图。剖面图绘制过程中，利用相交工具与俯视图和侧视图分别取与当前平面的焦点，得到每一个剖面的上下限和外侧极限位置。为了绘图方便，这里可以直画出半个剖面就可以了，将来再用对称工具完成另外半边的绘制。另外，每一个剖面处的圆角过渡，可以用样条线工具完成绘制。这样可以很方便的画出“椭圆形”的倒角。（110为完成效果，111~116为从后至前的每一个剖面）

为了通过放样命令获得飞机的外形曲面，还需要绘制几条放样的导引线，其具体方法

如下：首先选择工具栏上的多重提取工具。在弹出的“多重提取定义”窗口中，将“拓

展类型”选择为“无拓展”。然后将图中所示的几段曲线（直线）选为高亮并单击确定，然后将生成的特征通过属性窗口命名为“上边界曲线”。（118）按照同样方法，再提取如下两条直线：侧视图中下表面曲线和俯视图上的机身左边线。分别命名为“下边界曲线”和“外边界曲线”。（119中红线）

下面继续画出几条放样需要的引导线。首先以XZ平面为基准作草图，利用投影工具获得117图中红圈标出点在草图平面上的投影。再分别以两条样条线（样条线中需要增加点）和一条直线连接获得第一条引导线的侧视图。（120）

接下来选择工具栏上的“混合”工具（121），在“混合定义”窗口中，将“混合

曲线类型”选择为“法线”，曲线1和曲线2分别选择上一步完成的草图和“外边界曲线”，“近接解法”是否选择均可，之后单击确定。这样，就分别以两条直线作为俯视图和侧视图，混合投影获得了又一条引导线。（122）

按照上述方法，分别作出图123中的三条引导曲线。其中，曲线1需要在XY平面做草图，然后与“上边界曲线”混合；曲线2需要在ZX平面做草图，然后与“外边界曲线”混合；曲线3需要在XY平面做草图，然后与“下边界曲线”混合。（123）在这三条曲线的创建过程中需要特别注意的是：其草图绘制时，曲线必须依次通过每一个现有截面与当前草图平面的交点（交线），这样才能保证在混合后得到的曲线与每一个截面均有交点，这是放样过程中引导线需要满足的必要条件。建议在绘制草图过程中直接投影相应剖面曲线中圆角的端点以保证满足上述要求。（124 曲线2的草图绘制）

下面将是激动人心的一步操作，飞机曲面外形将就此生成。选择工具栏上多截面曲面

工具（125），然后以从前往后或从后往前的顺序依次选择每一个截面，确保每一个截面都被编号并记录在“多截面曲面定义”窗口中的第一个文本框中。另外还要注意观察，注意背景上的每一个截面边缘处，箭头指向是否一致。如果其中有不一致的箭头，用鼠标单击它一下就能自动改为相反方向。（126）

完成上述操作后单击“多截面曲面定义”窗口第二个文本框中的“…”以选择引导曲线。引导曲线的选择没有顺序关系，只要保证点击了之前通过“多重提取”和“混合”工具生成的每一条引导曲线即可。确认一下，引导曲线的数目应该是6条。（127 为了使图片清晰，只选择了引导曲线而没有选择各个截面）

单击确定后，就能够得到机身的半个外形曲面。选择工具栏上“对称”工具，将上一步

获得的多截面曲面参考“ZX平面”进行对称镜像操作，由此就得到了整架飞机的完整外形曲面。结合机翼一起看一下，是不是很有成就感？（128）

平垂尾采用8mm桐木制作，使用平板翼型。由于没有曲面使得平垂尾的建模过程相对而言就更加简单了。首先利用平面工具确定平垂尾的安装平面，然后参考AUTOCAD中复制过来的俯视图或侧视图确定安定面的外形和桁架结构。然后再次以参考平面做草图，投影每一个桁架的边缘线，修剪为闭合曲线后退出草图，选择包络体拉伸即可依次生成桁架结构的每一根杆。舵面的生成方法也完全相同。垂尾效果见129，尺寸可参考图130。平尾效果见131，尺寸草考图132（半翼展）。