程壽國

摘要：本文在介紹了CATIA軟件建模方法的基礎(chǔ)上，通過案例介紹了利用CAD二維圖形文件、其他軟件建立的三維模型文件進(jìn)行CATIA軟件建模的方法。通過這些方法可以很好的利用CATIA軟件對二維到三維、“三維”再到“三維”等情況進(jìn)行建?；蚨谓?，為利用CATIA軟件進(jìn)行教學(xué)科研等工作的人員提供參考。

Abstract： Based on the introduction of CATIA software modeling method， this paper introduces the method of CATIA software modeling by using two-dimensional CAD graphics files and three-dimensional model files established by other software. Through these methods， CATIA software can be used to model two-dimensional to three-dimensional， "three-dimensional" to "three-dimensional" and so on， which can provide reference for teaching and research personnel using CATIA software.

關(guān)鍵詞：二維圖形;三維模型;建模;二次建模

Key words： 2D graphics;3D model;modeling;secondary modeling

中圖分類號：TP391.72? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2020）21-0098-02

0? 引言

二維圖形是工廠加工中必須使用也是最常使用的圖紙。三維圖紙往往是二維的輔助，畢竟尺寸標(biāo)注過多無法清楚的表達(dá)。但是在動(dòng)畫仿真、有限元分析、空間干涉碰撞等場合三維圖形的優(yōu)勢就可以顯現(xiàn)出來。劉小婷[1]在AutoCAD中利用“面域”命令導(dǎo)入二維原圖實(shí)現(xiàn)了零誤差的三維重構(gòu)。苗青[2]和孟慶建[3]等利用形體分析法在AutoCAD中通過分解零件圖、各部分分別造型和布爾運(yùn)算等步驟完成從二維圖紙到三維實(shí)體的建模。高成慧[4]利用AutoCAD中的二維圖形粘貼成SolidWorks軟件的工程圖、再次粘貼成草圖，最后利用SolidWorks軟件的建模工具生成三維實(shí)體。本文主要介紹CATIA軟件三維建模常用的幾種方法供大家參考。

1? CATIA軟件三維建模基本方法

1.1 基于草圖的建模

將零件圖的特征圖形繪制成草圖，然后利用基于草圖特征的工具（滿足命令的條件）就可以實(shí)現(xiàn)建模。建模的思想大致有兩種：搭積木的方法或者“零件加工”的方法。圖1為基于草圖特征的建模過程。先建立草圖，如果草圖中各個(gè)元素被全約束，草圖默認(rèn)為綠色顯示。

拉伸成型（凸臺(tái)）命令條件比較容易滿足，有時(shí)候不成功可以按照提示修改，或者繪制完草圖后檢查一下草圖的完整性。

1.2 基于曲面的建模

基于曲面的建模需要從點(diǎn)、線、面等開始構(gòu)建或者選取?？梢詮木€框工具里面選取繪制點(diǎn)和線，也可以利用草圖來構(gòu)件一個(gè)曲線，然后利用曲面工具生成相應(yīng)的曲面。最后利用基于曲面的特征工具生成實(shí)體。在過程中需要在“零件”平臺(tái)和“創(chuàng)成式曲面”設(shè)計(jì)模塊進(jìn)行切換。在找不到工具的時(shí)候，可以考慮是不是要切換工作臺(tái)。這一點(diǎn)對于初學(xué)者很重要。圖2為基于曲面的建模過程，先在草圖里面繪制曲線，在創(chuàng)成式曲面模塊中利用面生成工具進(jìn)行拉伸成面。再切換到零件設(shè)計(jì)模塊利用基于曲面的特征工具進(jìn)行曲面加厚。

2? 基于CAD圖形的CATIA軟件建模

當(dāng)已經(jīng)圖形的CAD文件時(shí)，可以利用CATIA軟件打開圖形文件，在CATIA的工程制圖平臺(tái)復(fù)制圖形到草圖模塊，圖形輪廓就可以直接用了，不需要另外繪制草圖。這一點(diǎn)和SOLIDWORKS軟件非常相似[4]。圖3為基于CAD圖形的CATIA軟件建模過程，其中圖3（a）為CAD零件二維圖，3（b）為在CATIA工程制圖模塊中打開后的圖形，圖3（c）為粘貼到CATIA草圖后的圖形，圖3（d）為生成的三維實(shí)體。這樣省去再次繪制輪廓和約束的時(shí)間，實(shí)現(xiàn)“零誤差”建模。

3? 基于.STP等圖形接口文件的建模

有些軟件可以直接生成像齒輪、螺母等標(biāo)準(zhǔn)零件，而CATIA軟件本身不帶有這個(gè)功能，一般是利用公式進(jìn)行編輯，相對比較復(fù)雜一些。但可以借助于圖形接口文件*.STP、*.IGS等進(jìn)行中間轉(zhuǎn)換，在CATIA軟件中進(jìn)行二次建模。圖4為從CAXA中生成的齒輪導(dǎo)入到CATIA軟件后的二次建模。這樣既可以利用其他軟件的優(yōu)點(diǎn)，又可以節(jié)省編輯公式的時(shí)間。而且操作也非常方便，只需要在CAXA建模后導(dǎo)出.STP文件格式，在CATIA中打開，然后進(jìn)行編輯就可以二次建模。

4? 結(jié)論

在掌握CATIA軟件基本建模方法以后，就可以比較容易的學(xué)會(huì)利用CAD文件和*.STP文件進(jìn)行二次建模，也就可以根據(jù)應(yīng)用條件從圖紙到三維，從草圖到三維，從曲線曲面到三維，從CAD到三維以及從*.STP等接口文件到三維的自由建模。熟練應(yīng)用這些方法可以增加辦公效率節(jié)省人工方面的成本。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉小婷.在AutoCAD中實(shí)現(xiàn)二維圖形的立體重構(gòu)[J].科技展望，2015，25（25）：103-104.

[2]苗青.應(yīng)用于Auto CAD三維幾何造型中的形體分析法[J].江南大學(xué)學(xué)報(bào)，2005（03）：280-282.

[3]孟慶建，蘇燕.在AutoCAD2000中由二維圖形進(jìn)行三維建模的方法[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，2003（02）：48-49.

[4]高成慧.利用SolidWorks將二維圖形轉(zhuǎn)化為三維模型的方法[J].機(jī)械制造，2005（07）：74-75.