基于CATIA的Drill类夹头的设计

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CATIA是一种主流的CAD/CAE/CAM一体化软件。现在的CATIA软件分为V4版本和V5版本2个系列。V4版本应用于UNIX平台，V5版本应用于UNIX和Windows2种平台。新的V5版本界面更加友好，功能也日趋强大，并且开创了CAD/CAE/CAM软件的一种全新风格。本文详细阐述利用该软件完成具体Drill类夹头的设计方法和过程。
1 Drill类夹头产品实体及工程图
Drill类夹头产品实体及工程图如图1所示。
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2 产品的造型
进人CATIA的操作界面，点击Start，选择Mechanical Design下的Part Design，首先新建一个Body。
点击，在ZY平面上作草图。选择按钮，画2个同心圆，直径分别是41.5mm和32.Omm，退出草图后，选择拉伸按钮，拉伸长度为35.Omm和一0.6mm。
再插人一个Body3。创建3个平面，分别以YZ平面偏移3.0mm和0.5mm，以ZX平面偏移0mm。
2 C4 ~* a! V: |) {. h; s5 _. Y在Planel和Plane2上画草图，如图2所示。
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图2 草图创建

在上面创建的4条直线上创建4个点，点击，选择曲面图标，进入到曲面的操作界面。
以原点为起点，4个不同的点为终点，创建4条直线。
选择延伸命令，选择要延伸的2条直线，再输入延伸的长度，最后延伸成图3所示的图形。
选择缝合命令，把这3个面缝合起来。再选择草图命令，在ZY平面上继续作草图，画一个D=41.8mm的圆。选择延伸命令，把这个圆进行延伸。
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图3 延伸效

选择分离命令，把圆和刚刚延伸的3个面进行分离，而且在界面上选择Otherside。
8 u4 d7 ]! b1 t. @, h) `, a选择命令，再选择没有延伸的2条直线，选择延伸命令，把刚刚的那个面进行延伸。
选择缝合功能，把4个面缝合在一起，最后进行修剪。得到的图形如图4所示。
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图4 缝合修剪

然后插人一个Body，选择关闭表面命令，选择上面的实体，点击OK。再将表面隐藏，得到实体。
4 o7 ?6 ^- [. ^4 _8 _5 M; [- J选择旋转阵列，把上面的实体进行阵列，最后点击OK，如图5所示。

图5实体阵列

把BOdy2(圆管)激活，右击Body5(图5实体)，把它从Body2里剪掉，得到的实体如图6所示。
: ^0 V3 v" I, v+ K再插入一个Body6，在ZY平面上做草图，画一个D=32.0mm的圆，退出草图之后，进行拉伸，拉伸长度为37.0mm和21.0mm。
1 U9 w- G; x8 W  j/ z! Z选择倒角命令，输人长度为5.Omm，再点击ok。
1 q. z3 v! t* T3 O8 x, t# m& `以上面的圆柱顶面为基准画草图，作一个D=14.0mm的圆，进行修剪，得到的实体如图7所示。

      

图6实体生成1
      
6 F) _' ?9 C* G1 C! y* m* L      

图7实体生成2

再插人一个Body7，在XY平面上画D=6.Omm的圆，退出草图之后进行Pocket修剪，得到的实体如图8所示。
0 u0 W0 c4 ^0 F把刚刚Pocket的圆柱进行圆周阵列，个数为3个，转过的角度为360°。
再把Body6激活，右击将Body7从Body6里面移掉。再把3个小孔倒0.5mm的圆角。
  r6 G' \4 p0 c 以Body2圆柱的底面作草图，画一个D=43.0mm的圆，退出草图后进行拉伸。拉伸长度为30.Omm。底边倒圆角为1.5mm，顶边倒直角为0.5mm。
/ ^7 a; N- W) D. q插入一个Body9，以Body6的圆柱底面作草图，画两个圆，一个D=26.Omm，另一个的直径只要大过最大的圆的直径就可以了。退出草图之后选择Pocket。
- f. E) _& f5 _2 d8 A& G激活Body6，右击Body9把它从Body6中移除。点击OK后，就得到图9所示实体。
     
8 i: B; }4 B9 n4 n7 `3 y图8 实体生成3
2 u! q. C1 L1 Z7 W* ^4 i. A    Body6，先把Body8加到Body6中去，再右击BodylO，从Body6中移除。得到的实体如图10所示。

   

图9 实体生成4

     

图10 实体生成5

插人一个Bodyll，先创建一个平面，以ZY平面偏移15.5mm，然后在这个平面上作草图。画一个D=6.5mm的圆。退出草图之后，进行Pocket修剪，激活Body6，把Body11从Body6中移除，把Body6的底部进行倒直角，得到的实体如图11所示。
* q" R+ Q& B4 [! J& A6 c% C( T' e插人一个Body12，以实体的最底面作草图，画一个D=20.0mm的圆，退出草图后进行拉伸，拉伸长度为4.Omm。再以这个直径为20.0mm的圆柱底面作草图，画一个D=10.0mm的圆，退出草图后进行拉伸，长度为47.Omm。然后，激活Body6，把Body12加到Body6中去。最终得到如图12所示的实体。
7 f) g& x' \; Z7 \3 A0 R' F                  

  n2 ^% U7 B; F7 g5 g图11实体生成6

图12 最终实体造型

3 结束语
" i; I8 n' u' o2 n% F* k利用CATIA提供的各项功能，我们可以很方便而快捷地完成工程设计。相对于其他应用软件，CATIA不仅功能完备，而且很适合我们的使用思路和习惯，造型及后续的CAM能轻松实现一体化，为工业设计和制造提供了全新的选择。