第四 CTA5強(qiáng)大的曲面建模模塊。它是一種基于修改曲面的特征網(wǎng)格，A合以及外形整體變形等高級(jí)編輯修改功能提供了豐富的工具。CATIAV5的自由風(fēng)格外形設(shè)計(jì)由自由風(fēng)格造型器（StyleShaper（StyleOptimizer）和基于曲線的自由風(fēng)格造型器（StyleProfile）組成。自格優(yōu)化器為曲面的超級(jí)擬合和外形整體變形等高級(jí)修改功CATIAV5的自由風(fēng)格曲面設(shè)計(jì)由以下幾組圖標(biāo)菜單組Creation菜單組（SurfaceCreation、外形編輯圖標(biāo)菜單組（ShapeModifiation（Operationsysis（ools曲線生成圖標(biāo)菜單組（Curve在曲線生成圖標(biāo)菜單組中為用戶提供了以下生成三維面等3DCurve創(chuàng)建三維曲線CurveonSurface創(chuàng)建位于曲面上的曲線ProjectCurve創(chuàng)建投影曲線StyleBlendCurve創(chuàng)建風(fēng)格橋接曲線StylingCorner創(chuàng)建風(fēng)格拐角MatchCurve創(chuàng)建匹配曲線曲面生成圖標(biāo)菜單組（Surface自由風(fēng)格外形設(shè)計(jì)模塊為用戶提供了豐富的生成曲面narPatch由二點(diǎn)創(chuàng)建平面片3-PointPatch由三點(diǎn)創(chuàng)建平面片4-PointPatch由四點(diǎn)創(chuàng)建面片GeometryExtraction從已有幾何體中提取部分幾ExtrudeSurface創(chuàng)建拉伸面Offset創(chuàng)建偏移面StylingExtrapolate創(chuàng)建風(fēng)格外延面BlendSurface創(chuàng)建橋接面Fill創(chuàng)建填充面NetSurface創(chuàng)建網(wǎng)格面StylingSweep創(chuàng)建風(fēng)格掃描面外形編輯圖標(biāo)菜單組（ShapeSymmetry創(chuàng)建對(duì)稱元素ControlPoints用控制點(diǎn)編輯曲線或曲面MatchSurface匹配曲面Multi-sideMatchSurface多邊匹配曲面Fittoageometry擬合曲線或曲面到幾何體上GlobalDeformation曲面整體變形Extend延長(zhǎng)曲線或曲面幾何操作圖標(biāo)菜單組自由風(fēng)格外形設(shè)計(jì)模塊為用戶提供了豐富的工具來(lái)操Break剪切曲線或曲面Untrim Concatenate連接曲線或曲面Fragmentation曲線或曲面Disassemble分解復(fù)合曲線或曲面ConverterWizard類型轉(zhuǎn)換向?qū)庑畏治鰣D標(biāo)菜單組 ConnectChecker曲面連接性檢查CurveConnectChecker曲線連接性檢查Porcupineysis曲線曲率分析Cutting nes曲面斷面線分析ReflectionLines曲面反射線分析InflectionLines曲面變形線分析Distance Draft ysisEnvironmentMap曲面映像分析Isophotesysis曲面斑馬線分析CurvatureMap曲面曲率映像分析相關(guān)工具圖標(biāo)菜單組ApplyDress-Up顯示曲線或曲面上的控制點(diǎn)及弧

RemoveVisualizationOptionsVisualSymmetry對(duì)稱顯示GeometricInformation查詢幾何體的相關(guān)信息QuickCompassOrientation快速定位羅盤AxisSystem坐標(biāo)系StretchView伸展視圖StandardViewManipulation標(biāo)準(zhǔn)視圖箭頭InctiveViewDefinition交互定義視圖CreateDatum生成帶或不帶歷史記錄的幾何體KeepOriginal對(duì)一幾何體進(jìn)行操作時(shí)保留原幾何體SnaponVertex捕捉頂點(diǎn)SnaponEdge捕捉邊界SnaponCpt捕捉控制點(diǎn)SnaponSegment捕捉弧段AttenuationDiscement箭頭步長(zhǎng)削弱因子，這四個(gè)圖標(biāo)分別對(duì)應(yīng)NoAttenuatio（Attenuatio（弱）HighAttenuation（高削弱Continuity ContactPoints Tensions U,VOrders 顯示元素在V向和/或V向的階數(shù)FurtiveDisy InsertOpenBody插入OpenBody為了充分發(fā)揮CATIAV5的自由風(fēng)格曲面設(shè)計(jì)能力，必須根據(jù)設(shè)計(jì)對(duì)象的特點(diǎn)，合理地設(shè)定繪圖環(huán)境參數(shù)。用Tools->Option->Shape->Style打開Style的環(huán)境參數(shù)設(shè)定界面（4-1所示。在此環(huán)境設(shè)置框中，按設(shè)置內(nèi)容的不同分為以下（GeometryDetection（Tuning圖4-1 Style環(huán)境設(shè)置框olerances（Constraint（Deviation導(dǎo)（ConverterWizard）或生成偏移曲面時(shí)，所能OrderUV5－16。（CoordinatesDressing在打開自動(dòng)捕捉控制點(diǎn)（SnaponCpt）工具時(shí)，會(huì)顯Points（Continuity（ension（CurvaturePoints（OrderUUV向的階數(shù)。削弱因子（Attenuate旋轉(zhuǎn)步長(zhǎng)（Rotation本節(jié)將詳細(xì)地介紹自由風(fēng)格外形設(shè)計(jì)相關(guān)的功能及各曲線生成功能（Curve 建三維曲線（3D 4-2框

Curve，出現(xiàn)三維曲線的生成框（如圖4-2所示。typepointspoints（Near取所需點(diǎn)的位置，在所選點(diǎn)的位置上會(huì)出現(xiàn)一個(gè)箭頭（4-3所示pointapoint，用鼠標(biāo)選取所想插入點(diǎn)的弧段，然后選pointpoint point：擊約束或取消約束點(diǎn)圖標(biāo)（ orconstraintapoint，點(diǎn)約束到已知點(diǎn)上；還可以按住CTRL鍵后，元素的捕捉（Disablegeometrydetection”開關(guān)。angencypoints（Nearpointspoints（Near”Shift鍵來(lái)切換是否自動(dòng)施加OK 建位于曲面上的曲線（Curveon圖4-4 面曲線框

圖4-5

圖4-6 Surface選擇參考曲面。這時(shí)出現(xiàn)生成框（如圖4-4所在框的創(chuàng)建類型選項(xiàng)（Creationtype）選擇要?jiǎng)?chuàng)point（Isoparameter如果在上一步中選擇的是“選點(diǎn)生線（Pointby線的模式（4.3.1.1中的說(shuō)明：通過(guò)點(diǎn)（Through擬合點(diǎn)控制點(diǎn)（Withcontrol頭或快捷菜單（4-6）編輯參數(shù)。 影曲線（ProjectCurve，出現(xiàn)投影框（4-7圖4-7 線框

的投影曲線為二維的非均勻多項(xiàng)式B樣條曲線（NUPBSCvOK 建風(fēng)格橋接曲線 StyleBlend點(diǎn)擊風(fēng)格橋接線圖標(biāo)菜單（StyleCurve相關(guān)信息（4-9所示。圖4-9

4-10風(fēng)格橋接曲線橋point（angent（Curvature（注意：顯示上述信息的前提是激活（Continuity）橋接點(diǎn)箭頭（如圖4-10所示）到需要的位置；（ContactPoints）OK 建風(fēng)格拐角（Styling 圖4- 框

圖4-12 Corner，出現(xiàn)創(chuàng)建框（4-11所示。（RadiusSegmentGSD中的拐角完Apply鍵，預(yù)覽風(fēng)格拐角（4-12所示，在屏圓弧拐角范圍等箭頭，可以用這些箭頭編輯（Trim三元復(fù)合曲線（Three-cellcurveTrim（Concatenationcurve 配曲線（Match Curve4-13所示的綠色箭頭，來(lái)編輯匹配4-13所示的文字如“Curvature（Point（uvueOK曲面造型功能（SurfaceCATIAV5的自由風(fēng)格外形設(shè)計(jì)的最大特點(diǎn)是具有靈活創(chuàng)建平面片 nar 平面片生成示意圖圖4- PatchCTRL鍵，則4-14所示U、V向的階數(shù)（4-15所示。由三點(diǎn)創(chuàng)建一平面片（3-PointPatchCtrl鍵，則上一步選擇的兩由四點(diǎn)創(chuàng)建一曲面（4-PointPatch 從已有幾何體上提取部分幾何體（GeometryExtractionCTRL鍵，創(chuàng)建回轉(zhuǎn)面GSD中回轉(zhuǎn)面的生成步驟相同。創(chuàng)建拉伸面（Extrude 拉伸面箭Surface生成框（如圖4-17所示。選擇要拉伸的曲線，在所選擇的曲線上顯示一個(gè)箭頭（4-18所示curve左側(cè)圖標(biāo)（Normaltothecurve。direction：direction（Length如果在拉伸過(guò)程中按住CTRL鍵，則會(huì)生成一個(gè)以所NUPBS曲線。OK創(chuàng)建偏移曲面 圖4-19

框（Offset（4-19所示生成框（見圖4-（Simple（ariable（olerance誤差過(guò)設(shè)定誤差。（Ordervalues（OrderU、V（Normals（olerance（Corners上顯示箭頭。Original”，則會(huì)保留原曲面。OK創(chuàng)建風(fēng)格外延面（Styling 外延面 Extropolate框（4-2在框中選擇外延類型e（angential4-22所示。（Curvature（Exact如果選擇此選項(xiàng)，則用精確模式（ExactMode）生23所示（GeometricMode）生成外延面（4-24所示。 圖4-23

圖4-24 OK創(chuàng)建橋接面（BlendSurface成框（如圖4-25所示。 ytic：（ppoximated（Auto（Continuity（4-26所示）（Point（angent（Proportional（Curvature 4-25創(chuàng)建橋

圖4-26

圖4-27 points4-27所示。（ensions值，可以通過(guò)快捷菜單（Invertdirection）轉(zhuǎn)變張量方（ContactPoints，顯示橋 OK（4-30所示 創(chuàng)建填充面圖4-31 曲面構(gòu)

圖4-32

圖4-33 兩相交面 圖4-34

圖4-35 （Filldirection曲面法線方向（Normaltosurface填充面（3-37所示。 創(chuàng)建網(wǎng)格面（NetOK鍵就生成一個(gè)網(wǎng)格面。創(chuàng)建風(fēng)格掃描面（Styling圖4-38 掃描面框

圖4-39

圖4-40 （StylingSweep。顯示創(chuàng)建框（如圖4-38所示。 （Simple snap fit profiles在框右側(cè)的窗口中，點(diǎn)擊“Settings（設(shè)定，V向的最大次數(shù)（Order生成掃描面與精確曲面的最大允許偏差（Maxdeviation（Segments，“election，4-40所示，在此框中可以設(shè)定要顯示的信息（ranslationcontourdirection與脊骨曲線輪廓相切（Tangenttocontour：按照羅OK編輯功能（Shape對(duì)稱幾何體光順曲線（只能在自由風(fēng)格外形優(yōu)化器模塊中實(shí)現(xiàn)圖4-41控制點(diǎn)編輯（ControlPoints，出現(xiàn)如圖4-41所示的框。Shift鍵或Ctrl鍵選擇多在框左上側(cè)（Support）的工具條中選擇編輯控制 （Translationinthene：控制點(diǎn)在一平面內(nèi)移 direction lines tangentsnormals detectiononoff”或“off（Law （Moveselectedpointsidentically）一起移動(dòng)所選（Stretchselectedpoints） （Moveselectedpointsusingaconvexlaw）用凸規(guī) （Moveselectedpointsusingabelllaw）用S形規(guī)在 OK如果所編輯對(duì)象是對(duì)稱的，可以點(diǎn)擊（Symmetry）圖U向或/V向的階數(shù)來(lái)實(shí)匹配曲面（Match該功能用于將一個(gè)曲面的一個(gè)邊界匹配到另一參考曲Surfaces曲面框（如圖4-42所示。Point（Curvature（3.3.2.9中的說(shuō)明。 圖4-43

圖4-44 在框中選擇匹配類型（Matche ytic：按幾何精確匹配兩曲面。（Appoximated（Auto4-44所示在框中選擇選項(xiàng)pointsboundaryaxis（Diffusion點(diǎn)擊Morechecker（distance切矢夾角（angle、兩曲面曲率變化的比值（cuvtuepointsOK多邊界匹配曲面（Multi-SideMatchSurface）該功能Reliited 點(diǎn)擊多邊界匹配曲面圖標(biāo)菜單（Mutli-SideMatchSurface，deformationcontinuitiesApply擬合到幾何體（Fitto Geometry框（4-46所示。 4-47當(dāng)擬合一曲面到一點(diǎn)云上時(shí)，可以打開“Imposedirection（如果擬合目標(biāo)對(duì)象是包含許多點(diǎn)的點(diǎn)云，可以打開trap（FitFit鍵，以實(shí)現(xiàn)分OK整體變形（GlobalDeformation，顯示整體變形框（如圖4-48所示。e Intermediatesurfaceuse利用中間曲面：系統(tǒng)生成 Axisuse（Guides：NoguideOneguideTwoguideguides（RunOK 整體變形延伸或曲面，也可以縮短曲線或曲面。它還可以通過(guò)增加弧段圖4-49延伸框圖4-50拉伸箭頭示意（Extend（Mode：segmentation（Preview（4-50所示原對(duì)象尺寸的－95%100%。可以設(shè)定拉伸步長(zhǎng)（Extendstep，方法是：將鼠標(biāo)移Shift鍵，即可實(shí)現(xiàn)定步長(zhǎng)拉伸。OK幾何操作功能剪切幾何體 （Break選擇要剪切的對(duì)象，這時(shí)出現(xiàn)修剪框（如圖4-所示（ypeppoimtnOK恢復(fù)被剪切對(duì)象Undo來(lái)實(shí)現(xiàn)。該點(diǎn)擊恢復(fù)被剪切對(duì)象圖標(biāo)菜單。OK連接曲線或曲面cell點(diǎn)擊連接曲線或曲面圖標(biāo)菜單出現(xiàn)（見圖52所示點(diǎn)擊More鍵，可以在附加框中設(shè)定顯示信息OK 連接對(duì)象曲線或曲面該功能用于將多弧段（Multi-arc）曲線成多條單segment點(diǎn)擊對(duì)象圖標(biāo)菜單，這時(shí)出現(xiàn)框（見圖5如果是曲面可以從框中選擇類型沿Uicidici向都（UVdirectionsOK 對(duì)象分解多單元曲線或曲面cellOK該功能用于將在其它模塊中生成的曲線或曲面轉(zhuǎn)換成Spline框（4-54所示可以點(diǎn)擊框中的圖標(biāo)來(lái)設(shè)定類型轉(zhuǎn)換的最大偏（olerance可以點(diǎn)擊框中的圖標(biāo)，來(lái)設(shè)定U向（AlongU）和/或V向（AlongV）的最大階數(shù)。如果此區(qū)域的“Priority可以點(diǎn)擊框中的圖標(biāo)，來(lái)設(shè)定U向（AlongU）和/V向（AlongV）的最大弧段數(shù)（Segments。如將曲線轉(zhuǎn)換成三維曲線，不能保證轉(zhuǎn)換后的曲線仍位按More鍵，可以在附加框中選擇顯示信息ApplyOK 造型分析功能 塊提供的部分造型分析功能與在GSD模塊中提供的基本相Checker曲面連接性檢查（ConnectChecker、拔模角分析（Draftysis、曲面曲率分析（SurfaceCurvatureysis）和曲（PorcupineCurvatureysis該功能是通過(guò)將樣本環(huán)境映像到曲面上而得到的映像曲面斑馬線檢查 斑馬線檢查是指在被檢查的曲面上生成黑白相間的條紋線來(lái)檢查曲面的質(zhì)量的一種曲面檢查方法。該工具的4-55所示。在框的上部窗口是參數(shù)設(shè)置的預(yù)覽窗口，該窗口的在框的中部有三個(gè)可手動(dòng)拉動(dòng)的參數(shù)設(shè)置條，用戶度；條是斑馬線的顏色過(guò)渡設(shè)置條，當(dāng)對(duì)應(yīng)的參數(shù)值為（Sharp 曲面斑馬線分析CleanReset鍵，來(lái)復(fù)位斑馬線的顯示方向，使其與Z軸垂直。曲面斷面線分析（Cutting量。該工具的框如圖4-56所示。圖4-56斷面線分析：、其中該工具提供三種平面組類型平行平面組：、（Number/Step自動(dòng)選項(xiàng)，則取邊界為羅盤的基平面位置，如果用戶選擇Endnes，（Curvature線（4-57所示。 距離分析 分析兩組元間的距離。它在進(jìn)行逆向設(shè)計(jì)時(shí)非常有用，該工具的框如圖4-58所示使用該工具進(jìn)行距離分 距離分析4-58所示的set（point（Options （Type 用戶可以按More鍵打開附加框用于設(shè)定分析的顯示（4-59所示。 Colorscale（顏色比例出一個(gè)框用于指定每種顏色所對(duì)應(yīng)的距離值。value（則在幾何屏幕上顯示兩元間的最大距離值和最曲面反射線分析（Reflection點(diǎn)擊曲面反射線分析圖標(biāo)菜單出現(xiàn)（如圖60所示在框上設(shè)置氖燈參數(shù)：氖燈的數(shù)量（、氖燈的（PositionPosition（在框中選擇觀察的視點(diǎn) OK圖4-60

圖4-61 曲面變形線分析（Inflection 曲面變形線分析點(diǎn)擊曲面變形線分析圖標(biāo)菜單顯示分析（如4-62所示，并在曲面上顯示缺省的分析結(jié)果。在框中選擇局部平面的定義方式（Localnedefinition： Paramtri（ ne（羅盤面，則用戶可以通過(guò)調(diào)整羅盤面動(dòng)態(tài)觀察變形線的形狀。OK相關(guān)工具GSD不再重復(fù)介紹，這些工具包括：查詢?cè)氐膸缀涡畔ⅲ℅eometricInformation）工具、羅盤的管理工具（QuickOrientationSystemViewDatumOpenBody工具（InsertOpenBody這是一個(gè)設(shè)置是否長(zhǎng)期顯示曲面或曲線上的控制點(diǎn)和弧 （ApplyDress-p具的框（如圖4-62所示。ApplyOK鍵或Close鍵關(guān)閉對(duì)取消曲線或曲面上控制點(diǎn)和弧段信息的顯示對(duì)稱顯示（VisualSymmetry在自由風(fēng)格外形優(yōu)化器模塊中為用戶提供了一組操作標(biāo)準(zhǔn)視圖操作工具（StandardView繞屏幕Z軸旋轉(zhuǎn)（RotatealongZScreen繞屏幕X軸旋轉(zhuǎn)（RotatealongXScreen繞屏幕Y軸旋轉(zhuǎn)（RotatealongYScreen縮放和平移（Zoomand如果用戶點(diǎn)中了標(biāo)準(zhǔn)視圖操作工具圖標(biāo)或繞屏幕鼠標(biāo)中鍵+右鍵+PageUp/PageDownZ軸鼠標(biāo)中鍵+右鍵+上/X軸旋轉(zhuǎn)X/Y/Z軸旋轉(zhuǎn)，則同時(shí)按住鼠交互式定義視圖（In 點(diǎn)擊交互式定義視圖工具圖標(biāo)（In Definition，iewpoint保持原對(duì)象（Keep原對(duì)象工具圖標(biāo)（KeepOriginal自動(dòng)捕捉工具（Auto自動(dòng)捕捉頂點(diǎn)（Snapon自動(dòng)捕捉邊界線（Snapon自動(dòng)捕捉控制點(diǎn)（Snapon自動(dòng)捕捉弧段（Snapon設(shè)置操縱量削弱因子工具（Setting ManipulatorsAttenuationFactor）顯示幾何對(duì)象上箭頭的工具（DisyingManipulatorsOnElements）U，V向階數(shù)的工具（U,V暫時(shí)顯示控制點(diǎn)的工具（FurtiveDisy）自由風(fēng)格外形設(shè)計(jì)模塊因?yàn)槠鋸?qiáng)大的功能和生成曲面圖4-63 ertex點(diǎn)擊四點(diǎn)創(chuàng)建面片圖標(biāo)菜單（Four-PointPatchView菜單，出現(xiàn)框。點(diǎn)擊框中的（Symmetry）圖標(biāo)，彈出一個(gè)確OK變形方式（Support）lines（Law：凸起規(guī)則pointsusingaconvexlaw 用箭頭拉動(dòng)前邊界線上的控制點(diǎn)使前邊界4-66所示。 變形方式（Support：沿局部矢量方向移動(dòng)angent變形規(guī)則（Law：同步移動(dòng)規(guī)則（MoveselectedpointsIdentically4-66所示Geometrydirection（OK鍵，完成曲面擬合（4-68所示4-67 點(diǎn)擊距離分析圖標(biāo)菜單。設(shè)置框中的參數(shù)為如圖4-69所示set（Hide/Show（iew點(diǎn)擊曲面反射線分析工具圖標(biāo)菜單。2（N=21150mm（D=150。4-71所示。 Colorscale設(shè)4-69距離分析的參數(shù)設(shè)

OK鍵，生成分析結(jié)果（4-72所示ools（Options（子菜單，打開系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定框。在左側(cè)口選擇hp