机械CADCAM实验指导书

机械CAD/CAM

实 验 指 导 书

韩柳 编写

天津职业技术师范大学机械工程学院

二0一一年三月

实验一 零件的二维线框建模

一、 实验目的

1. 掌握零件的二维线框建模方法。 2. 熟悉线框建模软件。

二、 实验设备

1． 硬件：海信图形工作站（或486以上计算机）； 2． 软件：Mastercam、CATIA等软件。

三、 实验内容

1． 线框建模概述

用棱线来表示物体的方法就是线框建模。线框结构的几何模型以线段、圆、弧、文本和一些简单的曲线等图形元素为描述对象。我们不仅可以对具体的图形元素进行操作，还可以把多个图形元素和符号或零件联系起来，组成块，进行统一编辑操作，同时，还可以进行交、并、差的布尔运算。很多二维CAD系统都是基于这种几何模型。

2． 练习

利用CATIA软件完成垫片（见图1-1）的二维线框建模。具体操作步骤见录像——。

图1-1 垫片

3． 操作步骤：

（1） 启动CATIA

点击桌面上的【开始】→【所有程序】→【CATIA P3】→【CATIA P3 V5R17】或点击桌面上的图标

，启动CATIA。

（2） 进入“草图绘制器”操作界面

如图1-2所示，选择主菜单上的【开始】→【机械设计】→【草图绘制器】。弹出“新建零部件”对话框。在文本框内输入名称“exercise1”，点击【确定】。

图1-2

（3） 恢复默认工具图标位置

如图1-3所示，选择主菜单上的【工具】→【定制】，或者鼠标左键点击右侧工具条处，弹出快捷菜单，在菜单内选择【定制】，弹出“定制”对话框。在该对话框内选择【工具栏】→【恢复位置】→【关闭】即可。

（4） 选择绘图平面

如图1-4所示，在操作树内选择“YZ平面”，进入“草图绘制器”操作界面。

图1-3

图1-4

（5） 绘制外轮廓线

如图1-5

所示，单击右侧工具栏内的轮廓图标

【轮廓】，打开“草图工具栏”； 在草图工具栏内单击直线图标

为起点，绘制直线OA； 在草图工具栏内单击相切弧图标 绘制直线BC； 单击

绘制切弧CD；

绘制直线DE，注意E点在水平轴线上。

绘制切弧AB；

（该选择为默认选择，选中后为橙色

）以坐标原点

或在主菜单上的【插入】→【轮廓】→

图1-5

（6） 标注尺寸

按图1-6

所示，双击右侧工具栏内的约束图标创建】→【约束】，标注各线段尺寸。

或在主菜单上的【插入】→【约束】→【约束

图

1-6

图1-7

（7） 修改尺寸

或在主菜单上的【插入】→【约束】→按图1-7

所示，单击右侧工具栏内的编辑多约束图标

【编辑多约束】，弹出“编辑多约束”对话框，依次修改当前值，点击【确定】。

注意：在“编辑多约束”对话框内各约束按标注尺寸时的操作顺序的倒序排列，蓝色条为当前编辑的尺寸，该尺寸在图形中为橙色。

（8） 绘制内轮廓线 如图1-8所示，单击 绘制直线IJ； 单击

绘制圆弧JK；

绘制直线KF。

以点F为起点，依次绘制直线FG和GH；

绘制圆弧HI；

在草图工具栏内单击三点弧图标

图1-8

（9） 设置约束

按图1-9所示，选择直线KF，单击右侧工具栏内的“在对话框中定义的约束”

图标或在主菜单上的【插入】→【约束】→【约束】，弹出“约束定义”对话框，选择“垂直”，点击【确定】，使直线KF成为垂线。

按图1-10所示，按住键盘上的Ctrl键，同时选择R16弧的圆心点O1和圆弧JK的圆心点O2，单击，弹出“约束定义”对话框，选择“相合”，点击【确定】，使圆心点O1和O2重合。

（10） 标注尺寸

按图1-11所示，双击标注内轮廓各线段尺寸。

图1-9

图

1-10

图1-11

（11） 修改尺寸 按图1-12所示，单击

，弹出“编辑多约束”对话框，依次修改当前值，点击【确定】。

图1-12

（12） 绘制圆，并标注和修改尺寸 按图1-13所示，单击右侧工具栏内的图标

或在主菜单上的【插入】→【轮廓】→【圆】→

【圆】，分别选择R16圆弧的圆心点绘制圆1和圆2。

双击，标注圆1和圆2的直径。

双击圆2的直径值，弹出“约束定义”对话框，如图1-14所示，修改其直径值为“16”，点击【确定】。采用同样方法修改圆1的直径值。

图1-13

图1-14

（13） 倒圆角

→→ 按图1-15所示，【插入】【操作】【角】；单击右侧工具栏内的图标或在主菜单上的

在“草图工具栏”内选择“修剪所有元素”

图标，依次选择要倒圆角的边倒圆角，如图

1-16所示。

图1-15

（14） 修改圆角尺寸

按图1-16所示，按住键盘上的Ctrl键，同时依次选择各圆角半径值，单击界面下侧的工具栏内的“同等尺寸”图标定】。

，弹出“同等尺寸特征编辑”对话框。在该对话框内修改尺寸值为“8”，点击【确

图1-16

（15） 镜像

按图1-17所示，按住键盘上的Ctrl键，选择所绘制的内外轮廓线（注意不要选上水平和垂直轴线），单击右侧的工具栏内的“镜像”图标选择水平轴线即可，结果如图1-18所示。

或【插入】→【操作】→【转换】→【镜像】，在图形上

图1-17

图1-18

（16） 保存文件

在主菜单上选择【文件】→【保存】。

四、 思考题

1． 目前二维线框建模应用在哪些领域？ 2． 二维线框建模有什么不足？

五、 实验报告

实验名称 班级 姓名 学号 1． 实验目的 2． 实验内容

1) 线框建模原理； 2) 工件图； 3) 操作步骤。 3． 思考题

实验二 零件的三维线框建模

一、 实验目的

1. 掌握零件的三维线框建模方法。

二、 实验设备

3． 硬件：海信图形工作站（或486以上计算机）； 4． 软件：Mastercam、CATIA等软件。

三、 实验内容

1． 三维线框建模

线框结构不仅适用于二维软件几何模型，还适用于三维软件。但与二维软件相比，其基础已经不再只是线段、圆、弧这样零碎的图形元素，而是相对复杂的多边形。

三维线框模型在计算机内部是以边表、点表来描述和表达物体的。这种描述方法具有信息量多、计算速度快、对硬件要求低、显示也快等特点，但从数据存储结构也不难看出，它缺乏面的信息。

2． 练习

利用CATIA软件完成图2-1三维线框建模。具体造型步骤见录像——。

图2-1

3． 操作步骤

（1） 启动CATIA

点击桌面上的【开始】→【所有程序】→【CATIA P3】→【CATIA P3 V5R17】或点击桌面上的图标

，启动CATIA。

（2） 进入“线框和曲面设计”操作界面

在主菜单上选择【开始】→【机械设计】→【线框和曲面设计】，弹出“新建零部件”对话框，输入名称“exercise2”，点击【确定】。

（3） 选择绘图平面

在操作树内选择“YZ平面”，点击右侧工具栏内的草图图标图编辑器】→【草图】，进入“草图绘制界面”。 （4） 绘制轮廓线

→或在主菜单上 …… 此处隐藏：1911字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……