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。
3 V4 W: s. y) y# k( ?' D* ?   

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。
+ o9 G! ^* a2 n0 Q& g; P" l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。
+ s) s8 ~( y- q6 j6 k1 n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。
在Planel和Plane2上画草图，如图2所示。

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。
  C% W" N( W9 \9 d2 P& P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。
. s* x9 \( y. z- |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。

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。
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。
( b  }' ]3 [' _9 k9 Y1 I6 o3 b5 `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。
( A" y; [4 B  i& ^& L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。
" c# e. R4 u& J- d: b( p* v# ?

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。
7 O" J  ^7 B1 z* ]9 x* b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。
选择倒角命令，输人长度为5.Omm，再点击ok。
5 v. \! v: Y0 {6 I1 Y9 v% D" N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
) ^3 g1 g# Q; {2 k3 ^. u      
4 }. ]+ E0 L7 y& I5 b# v      

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。
/ j+ M+ v& T0 O: B" c# d) u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°。
; F. k; |  \4 A2 `* j- o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。
2 a, I4 M. L$ @7 j" Q7 b% q 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。
8 s6 Y1 }5 m- E7 M# G5 C% S6 {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。
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。
, G5 [2 p* S+ G' [3 j9 G, F     
图8 实体生成3
, a7 @7 W4 h! v! P' W    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。
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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。
8 M( h; ?* l# O& G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。
                  
8 O4 O6 P# y$ b6 y7 U- i6 \

1 l' H& L: l7 A0 V6 ~图11实体生成6

图12 最终实体造型

3 结束语
8 P: ?- V7 H( y+ f8 e/ |3 f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。