基于CATIA投影曲线构建空间曲线的应用

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前言CATIA 是由法国达梭（Dassault system）公司开发的高级CAD/CAM、制造和分析软件，广泛应用于航天、汽车、造船和电子设备等行业的复杂造型设计中。在个人计算机硬件快速发展的今天，达梭公司推出全新的CATIA V5，将操作平台从昂贵的UNIX 工作站（CATIA V4 版本）移植到个人计算机，从UNIX 操作系统移植到Windows 操作系统，同时融入Windows 方便的OLE（对象嵌入）功能，用户可以通过鼠标进行复制、粘贴、取代和拉拖等，还可以结合C + + 、JAVA、Visual Basic 等技术，自行开发设计各种功能，并且完全符合STEP（Standard Exchange of Product data model）标准。
& E  W8 Y& G  A/ C( f7 ^, A机械设计中大部分零部件由一系列平面、曲面或复杂曲面组成，曲面的连接既要满足零件功能和结构的要求，又要光滑过渡，达到平顺、和谐的效果。CATIA 软件的旋转拉伸造型技术为这类零部件的设计提供了先进、方便、快捷的手段，使机械产品的设计更趋完美，设计周期越来越短，极大地提高了机械产品的开发效率。
* H; m0 I6 |/ f3 X1 N9 GCATIA的曲线和曲面处理能力可以说是非常强大的，提供了非常多的造型功能来满足人们的不同造型需求，而且还能够较高程度上的满足人们在曲面设计过程中对曲面光滑性的需求。
0 G/ A5 `# c+ r- O0 C1 投影曲线的作用
' l* z6 Z9 h$ |$ n在产品设计的过程中，我们常常绘制的曲线都是二维曲线，但更多的时候我们需要的是三维曲线，尤其是在建构复杂的产品模型，面对很多变换的空间曲线过程中，这种需求越演越烈。如何实现产品的流线型设计，更好的来表达产品的外形？这种曲线如何通过CATIA软件来实现呢，这时候就需要我们通过投影曲线来构建空间上面变换着的曲线形状。
2 投影曲线【Project】 实现方法
3 y$ s7 A4 R; M0 F8 c投影曲线是通过将空间中的线条投影到另一个支撑面上而产生新的曲线线条。其在工程中的主要作用是在产品复杂的空间框架够建过程中，在三维空间内，一些具有一定规则形状的曲线线条的创建，这些曲线需要有一个原始形状的支撑面，同时需要具备投影线条的平面形状，这时会采用投影曲线的方式来求交得到。
8 K" k$ @0 z* o* m) L& e- C- X1、能够生成投影的单元：
（1）点投影到曲线或曲面上
. ?' b, W$ C) s（2）曲线投影到曲面上
（3）二者组合投影
* `; L/ B* U) [2 \% i1 F4 V2 O1、点击【插入】/【线框】/【投影】，就可以看到如下选项框
     

投影方式：
) R6 A: d* r) f+ a( F* W" A1、 垂直-以垂直于投影单元上进行投影【Normal】
7 w- i( k7 F/ q' V2、 沿一定方向【Along a direction】
实际操作：
(1)法线【Normal】
首先先绘制一个曲面和一条曲线，作为操作的基础。利用垂直投影单元进行投影，选择投影的线框与支持面
      
6 W- {- y) g8 s6 |1 O! k* y5 Q/ w

(2)点击确定后，就可以得到投影曲线
     
/ P) R; [$ e& Z% E0 k4 x% ~

(3)沿一定得方向
" B" b9 {& m1 D- |1、在方向选项栏中单击右键弹出菜单进行选择
) `3 j; z5 c4 q/ f6 @3 K; T可以看见，方向有多种选择，选择创建的直线或平面来做方向，同时也可以选择X、Y、Z轴方向来进行创建。下图就是选择Z轴得到的投影曲线。
     
1 {. D3 J8 o! {9 Z1 @9 m* }, V

! g- r, f) Z7 P* f; ]4 Y7 C

2、选择自己新创建的曲线作为方向这样就会产生沿该直线方向所产生的投影曲线
     

3 总结
对于复杂的空间曲线线条，往往在设计过程中都会采用此类方法来得到，很多三维软件中都会经常使用，这其中有SolidWorks、PRO/E等。本文主要是介绍CATIA这方面的功能，可以看见，在CATIA中，投影曲线有非常多的创建方式，其功能的强大也为工程师们提供了更多的设计工具的及方式的选择，从而提高了工程师的创造性，很多没办法做出来的线条都可以通过这些方式来创建。