第一篇：catia零件設計過程
CATIA教程-零件設計-創建凸臺
創建凸臺
創建凸臺是指在一個或兩個方向上拉伸輪廓或曲面。應用程序允許您選擇創建限制以及拉伸方向。
此任務說明如何使用閉合輪廓、“尺寸 (Dimension)”和“鏡像范圍 (Mirrored extent)”選項創建基本凸臺。
打開 Pad1.CATPart(已鏈接到下載網址) 文檔。
1. 選擇 Sketch.1 作為要拉伸的輪廓。
2. 單擊“凸臺 (Pad)”。
彈出“凸臺定義 (Pad Definition)”對話框，且可通過應用程序預覽要創建的凸臺。
3. 在“長度 (Length)”字段中輸入 40 以增加長度值。
可以通過拖動 LIM1 或 LIM2 操作器增加或減少長度值。 長度值不能超過 1 000 000 毫米。 4. (可選)單擊“預覽 (Preview)”查看結果。
5. 單擊“確定 (OK)”。
隨即創建凸臺。結構樹顯示已創建凸臺。
6.
關于輪廓
選擇輪廓時，請記?。?/p>
可以使用在“草圖編輯器 (Sketcher)”中繪制的輪廓，或在“創成式外形設計 (Generative Shape Design)”工作臺中創建的平面幾何元素(直線除外)。
也可以選擇構成草圖的不同元素。有關更多信息，請參見使用草圖的子元素。 如果在先前未定義輪廓的情況下單擊“凸臺 (Pad)”
，只需單擊對話框中提供的
圖標。然后只需選擇草圖平面以進入草圖編輯器并創建所需的輪廓。
只要單擊 ，“運行命令 (Running Commands)”窗口就會立即出現，顯示已運行命令的歷史記錄。此信息窗口在已使用很多命令(例如在復雜方案中)時尤為有用。
也可以從包括多個輪廓的草圖創建凸臺。這些輪廓不能相交。在下面的示例中，要拉伸的草圖由一個正方形和一個圓定義。在此草圖上應用“凸臺 (Pad)”命令可得到一個腔：
預覽 結果
可以選擇創成式外形設計曲面、非平面面，甚至 CATIA V4 曲面。有關更多信息，請參考從曲面創建凸臺或凹槽。
默認情況下，如果拉伸輪廓，應用程序將拉伸用于創建輪廓的平面的法線。要了解如何更改拉伸方向，請參考創建不垂直于草圖平面的凸臺。
因為沒有默認方向，所以拉伸曲面(例如，在“創成式外形設計 (Generative Shape Design)”工作臺中創建的曲面)時，需要選擇一個定義方向的元素。
更改輪廓
請注意，如果對所選的輪廓不滿意，可以進行以下操作：
單擊“選擇 (Selection)”字段并選擇其他草圖。 單擊“草圖 (Sketch)”現，以便使您完成設計。
圖。
線。
創建提取 (Create Extract)：從非連接子元素生成單獨的元素。請參見提取幾何圖形。
如果已選擇在混合設計環境中工作，則通過上面提到的上下文命令，隨時創建幾何元素
并將其聚集到基于草圖的特征中。
創建接合 (Create Join)：接合曲面或曲線。請參見接合曲面或曲使用“選擇 (Selection)”字段中提供的任一創建上下文命令：
創建草圖 (Create Sketch)：選擇任意平面后啟動“草圖編輯器
(Sketcher)”，并按照《草圖編輯器用戶指南》中介紹的方法繪制所需輪廓的草
：此操作將打開“草圖編輯器 (Sketcher)”，然后可以編輯輪廓。完成修改后，只需退出草圖編輯器。“凸臺 (Pad)”對話框再次出
限制
您將注意到，默認情況下，應用程序指定凸臺的長度(“類型 = 尺寸 (Type= Dimension)”選項)。但您也可以使用下面的選項：
面。 直到下一個 直到最后 直到平面 直到曲面
如果設置了“直到平面 (Up to Plane)”或“直到曲面 (Up to Surface)”選項，則“限制 (Limit)”字段有用于創建可能需要的新平面或曲面的上下文命令：
創建平面 (Create Plane)：請參見創建平面。
XY 平面 (XY Plane)：當前坐標系原點(0，0，0)的 XY 平面成為限制。 YZ 平面 (YZ Plane)：當前坐標系原點(0，0，0)的 YZ 平面成為限制。 ZX 平面 (ZX Plane)：當前坐標系原點(0，0，0)的 ZX 平面成為限制。 創建接合 (Create Join)：接合曲面或曲線，請參見接合曲面或曲線。 創建外插延伸 (Create Extrapol)：外插延伸曲面邊界。請參見外插延伸曲如果創建以上任一元素，應用程序將在字段前面顯示相應的圖標。單擊此圖標即可編輯元素。
如果已選擇在混合設計環境中工作，則通過上面提到的上下文命令，隨時創建元素并聚集到基于草圖的特征中。
選項
可以使用以下凸臺創建選項： 厚 (Thick)：在輪廓的兩側增加厚度。若要了解如何使用此選項，請參考創建細長實體。
反轉邊 (Reverse side)：僅適用于開放輪廓。您可以通過此選項選擇要拉伸輪廓的哪一側。設計細長實體時，此選項沒有意義。
鏡像范圍 (Mirrored extent)：使用同一長度值反向拉伸輪廓。
如果希望定義此方向的另一個長度，不必單擊“鏡像范圍 (Mirrored extent)”按鈕，只需單擊“更多 (More)”按鈕并定義第二個限制。
關于凸臺的幾點說明
請記住以下幾點：
在單擊“凸臺 (Pad)”之前，請確保要使用的輪廓與自身不相切。
如果現有幾何圖形可以修剪凸臺，則應用程序允許您從開放輪廓創建凸臺。已從開放輪廓創建了以下凸臺，該輪廓的兩個端點拉伸到六邊形內側的垂直面上。用于“限制1 (Limit 1)”的選項為“直到下一個 (Up to next)”。六邊形內側的下表面隨后停止拉伸。相反，“直到下一個 (Up to next)”選項不能應用于“限制2 (Limit2)”。
預覽
結果
但是，如果應用程序可以在輪廓的兩個端點之間生成相交，則它將產生一個如下所示的凸臺。所選輪廓為圓弧。雖然現有幾何圖形不能修剪要創建的凸臺，但應用程序仍成功生成了凸臺。
輪廓
結果
第二篇： 機械零件加工工藝過程的基本知識
在制造生產過程中，由于零件的要求和生產條件等不同，其制造工藝方案也不相同。相同的零件采用不同的工藝方案生產時，其生產效率、經濟效益也是不相同的。在確保零件質量的前提下，擬定具有良好的綜合技術經濟效益、合理可行的工藝方案的過程稱為零件的工藝過程設計。
一、生產過程和工藝過程
1.生產過程
由設計圖紙變為產品，要經過一系列的制造過程。通常將原材料或半成品轉變成為產品所經過的全部過程稱作生產過程。生產過程通常包括: (1)技術準備過程包括產品投產前的市場調查、預測、新產品鑒定、工藝設計、標準化審查等。
(2) 或工藝過程指直接改變原材料半成品的尺寸、形狀、表面的相互位置、表面粗糙度或性能，使之成為成品的過程。例如液態成形、塑變成形、焊接、粉末成形、切削加工、熱處理、表面處理、裝配等，都屬于工藝過程。
將合理的工藝過程編寫成用以指導生產的技術文件，這份技術文件稱作工藝規程。
(3)輔助生產過程指為了保證基本生產過程的正常進行所必須的輔助生產活動。
(4)生產服務過程指原材料的組織、運輸、保管、儲存、供應及產品包裝、銷售等過程。
2.工藝過程的組成
零件的切削加工工藝過程由許多工序組合而成，每個工序又由工位、工步、走刀和安裝組成。
(1)工序指在一臺機床上或在同一個工作地點對一個或一組工件連續完成的那部分工藝過程。劃分工序的依據是工作地點是否變化和工作是否連續。
圖2-1所示階梯軸的加工工藝過程見表2-1。
表2一1工序的劃分，是由一個人在一臺車床上連續完成車兩端面、鉆兩頂尖孔后，便換一個工件加工，重復以上內容，則這部分工藝過程為一個工序。該人又在同一臺車床上連續完成粗車各外圓、半精車各外圓、倒角后，便換一個工件加工，重復以上內容，則這部分工藝過程又為一個工序。如果是由一個人在一臺車床上連續完成車兩端面、鉆兩頂尖孔、粗車各外圓、半精車各外圓、倒角后再換第二個工件重復這些內容，則這部分工藝過程是一個工序，而不是兩個工序。
(2)工步指在一個工序中，當工件的加工表面、切削刀具和切削用量中的轉速與進給量均保持不變時所完成的那部分工序。加工表面較多的工序，可分為若干工步。工步是構成工序的基本單元。
(3)走刀刀具從被加工表面每切去一層余量，就稱作一次走刀。待切除的余量太大而不可能或不適合一次切下時，可分成幾次切削完成。
4)安裝工件經一次裝夾(定位和夾緊)后所完成的那部分工序稱為安裝。
(5)工位相對刀具或設備的固定部分，工件所占有的每一個加工位置稱為工位。多數情況下，一個工序中工件僅安裝一次，有時也可能安裝多次。如圖2-1所示階梯軸，在0號工序中一般需兩次安裝，夾住一端車另一端，然后調頭。調頭后又形成一個新的工位。
第二節 基準與定位
零件的各種不同的形狀，是由許多表面以各種不同的組合形式構成的，各表面之間有一定的尺寸和相互位置要求?；鶞适谴_定零件(或部件)上某些點、線、面的位置時所依據的點、線、面，即基準是零件本身上的或者與零件有關的面、線或點，根據這些面、線或點來確定零件上的另一些面、線或點的位置。
按其作用的不同，基準可分為設計基準和工藝基準，工藝基準又可分為定位基準、測量基準和裝配基準，定位基準又可分為粗基準和精基準。
1.設計基準
如圖所示的軸套中，軸線0一0是內孔的設計基準，端面A是端面C及臺階面B的設計基準，內圓表面D的軸線是外圓表面的設計基準
2.工藝基準
工藝基準是在制造零件和安裝機器的過程中所使用的基準。
(1)定位基準 是指在加工時，工件在機床或夾具中定位用的基準。
(2)測量基準 是指零件檢驗時，用于測量被加工表面的尺寸和位置的基準。
(3)裝配基準 是指裝配時用于確定零件在部件或產品中位置的基準。
二、基準的選擇原則
1.粗基準的選擇
為使所有加工表面都有足夠的加工余量和保證各加工表面對不加工表面具有一定的位置精度，粗基準選擇應遵守以下原則。
車床床身的粗基準
1.粗基準的選擇(續)
(1)選擇工件上的不加工表而作為粗基準。
(2)選擇重要表而或加工余量最小的表面作為粗基準。
(3)選擇較為平整光潔、面積較大的表面作粗基準 (4)粗基準一般只能使用一次，盡量避免重復使用
2.精基準的選擇
精基準選擇應遵守以下原則:
(1)基準重合原則
即盡量選擇設計基準作為定位基準，以避免因基準不重合而引起的定位誤差。
(2)基準同一原則
應使盡可能多的表面加工采用同一個精基準。
(3)一般要求
選擇精基準時，要求定位準確、穩定可靠，并能使夾具結構簡單、操作方便。
三、工件的定位原理 定位：
在加工時，首先要使工件占有正確的位置。 夾緊：
工件定位后，為使工件在加工中不受外力的影響而始終保持正確的位置。 安裝：
工件從定位到夾緊的整個過程。 1.六點定位原則
任一剛體，在空間直角坐標系中均有六個自由度.
工件在夾具中獲得準確的位置，必須限制其相應的自由度
2.定位中的幾種情況
(1)完全定位
工件六個自由度全部被限制的定位。
(2)不完全定
根據工件的加工要求，并不需要限制工件的全部自由度的定位。
(3)過定位
兩個或兩個以上的定位元件，重復限制工件的同一個自由度的定位。
(4)欠定位
根據工件的加工要求，應該限制的自由度沒有完全限制的定位。
第三節 工藝規程的擬訂
工藝規程是指導生產的技術文件，工藝規程必須經濟合理。
一、制訂工藝規程的要求和步驟
零件的工藝規程就是零件的加工方法和步驟。內容:加工工藝(熱處理工序)，確定各工序所用的機床、裝夾方法、度量方法、加工余量、切削用量和工時定額等。將各項內容填寫在一定形式的卡片上，這就是機械加工工藝的規程，即機械加工工藝卡片。
1.制訂工藝規程的要求
不同的零件，由于結構、尺寸、精度和表而粗糙度等要求不同，其加工工藝也隨之不同。一個零件可能有幾種工藝方案，但其中總有一個是更為合理的。
合理的加工工藝必須能保證零件的全部技術要求 。制訂一個合理的加工工藝，并非輕而易舉。往往要經過反復實踐、反復修改，使其逐步完善的過程。
2.制訂工藝規程的步驟
制訂工藝規程的步驟大致如下:
(1)對零件進行工藝分析;
(2)毛坯的選擇;
(3)定位基準的選擇;
(4)工藝路線的制訂;
(5)選擇或設計、制造機床設備;
(6)選擇或設計、制造刀具、夾具、量具及其他輔助工具;
(7)確定工序的加工余量、工序尺寸及公差;
(8)確定工序的切削用量;
(9)估算時間定額; (10)填寫工藝文件。
二、制訂工藝規程時所要解決的主要問題
1.零件的工藝分析，其主要內容有:
(1)檢查零件的圖紙是否完整和正確，分析零件主要表而的精度、表而完整性、技術要求等在現有生產條件下能否達到。
(2)檢查零件材料的選擇是否恰當，是否會使工藝變得困難和復雜。
(3)審查零件的結構工藝性，檢查零件結構是否能經濟地、有效地加工出來。
2.毛坯的選擇
毛坯的選擇對經濟效益影響很大。因為工序的安排、材料的消耗、加工工時的多少等，都在一定程度上取決于所選擇的毛坯。
3.定位基準的選擇
(1)傳動用的階梯軸，一般選用兩端的中心孔作為主要精基準。
(2)盤套類零件一般以中心部位的孔作為主要精基準 。
a)在一次裝夾中精車齒輪坯的孔、大外圓和大端而，以保證
這些表面的位置精度要求 。
b)先精加工孔，然后以孔作為精基準，加工其他各表面。
c)外圓與孔互為基準。
(3)支架箱體類零件，一般采用機座上的主要平面作為主要精
基準加工各軸承支承孔。
4.工藝路線的擬訂 (1)加工方案的確定:
a)被加工材料的性能及熱處理要求。
b)加工表面的形狀和尺寸。
c)還應考慮本廠和本車間的現有設備情況、技術條件
和工人技術水平。 (2)加工階段的劃分:
a)粗加工階段。
b)半精加工階段。
c)精加工階段。 劃分加工階段的目的
(i)有利于保證加工質量。
(ii)有利于合理使用設備。
(iii)有利于安排熱處理工序。
(iv)可避免損傷己加工好的主要表面 。 (3)加工順序的安排
1)機械加工工序的安排
(i)基準先行。
(ii)先粗后精。
(iii)先主后次。
(iv)先面后孔。 2)熱處理工序的安排。
(i)預備熱處理。 (ii)時效處理。
(iii)最終熱處理。
熱處理工序安排位置
3)檢驗工序的安排
(i)粗加工之后。
(ii)工件在轉換車間之前。
(iii)關鍵工序的前后。
(iv)特種檢驗之前。
(v)全部加工結束之后。 4)輔助工序的安排
(i)零件表面處理工序。
(ii)特種檢驗。
(iii)去毛刺、去磁、清洗等。
(4)工序的集中與分散:
1)工序集中原則。
2)工序分散原則。
工序集中分散條件：
a)生產類型。
b)工件的尺寸和重量。
c)工藝設備條件。 5.確定加工余量
加工余量：從毛坯表面上所切除的金屬層 。
總 余
量：從毛坯到成品總共需要切除的余量。
工序余量：在某工序中所要切除的余量。
6.填寫工藝文件
工藝過程擬訂之后將工序號、工序內容、工藝簡圖、所用機床等項目、內容用圖表的方式填寫成技術文件。
常用的工藝文件有以下幾種。
(1)機械加工工藝過程卡片:其主要作用是簡要說明
機械加工的工藝路線。
(2)機械加工工序卡片:要求工藝文件盡可能地詳細、
完整，除了有工序目錄以外，還有每道工序的
工序卡片。
(3)機械加工工藝(綜合)卡片。采用一種比機械加工
工藝過程卡片詳細，比機械加工序卡片簡單靈活
的機械加工工藝卡片。
第三篇：CATIA活塞連桿設計實例教程
第三章 零件設計------活塞、連桿、汽缸組件
本章是設計活塞、連桿與汽缸的三維模型。進一步熟悉繪制草圖、拉伸成形、旋轉成形、拉伸切除、旋轉切除、鉆孔、倒(圓)角等命令，同時增添混成、特征的陣列等命令。讀者在使用過程中注意將各種命令穿插應用。領會各個命令的用法。
3.1
Loft(混成)特征
混成實體特征不僅應用非常廣泛，而且其生成方法也非常豐富、靈活多變。Loft(混成)特征分為兩種：Loft(混成實體)和Removed Loft (混成切除)。它們形成的方式是一樣的。主要區別在于：Loft(混成實體)是增料特征，Removed Loft (混成切除)是減料特征。
3.1.1. Loft(混成實體) 混成實體指的是利用兩個或兩個以上的截面(或者說是輪廓)，以逐漸變形的方式生成實體。也可以加入曲線或折線作為導引線，使用導引線可以更好的控制外形輪廓之間的過渡。
操作過程舉例如下：
1.在窗口中建立三個平行平面，繪制三個截面
左鍵單擊左邊模型樹中的xy plane平面，單擊工具欄中的Plane (平面)圖標 ，彈出對話框，提供創建平面的參數的設定。在Plane type 一欄中選擇 Offset from plane (偏移平面);在Offset 一欄中輸入20 mm ;預覽生成的平面，如圖3.1所示。
圖3.1 同樣再以剛才生成的平面作為參考面，再生成一個偏移10 mm的新平面，預覽生成的平面，如圖3.2所示。
圖3.2 左鍵單擊左邊模型樹中的xy plane 參考平面，再單擊一下右邊工具欄中的sketch(草圖設計)圖標
，進入草圖繪制模式。
圖標，繪制一個橢圓，圓心在原點。左
，標注橢圓的尺寸， ，進入零件實體設單擊工具欄中的Ellipse(橢圓)鍵單擊工具欄中Auto Constraint (自動標注尺寸)圖標 如圖3.3所示。
繪制完草圖之后，單擊工具欄中的退出工作臺圖標 計模式。
圖3.3 同樣，利用草圖中的圓功能在新建的平面1和平面2上分別繪制直徑為6和直徑為15的圓，如圖3.4所示，如圖3.5所示。
圖3.4 圖3.5 2.以漸進曲線混成實體 左鍵單擊Loft(混成實體)圖標
，彈出對話框，提供混成參數的設定。在第一欄中分別選擇上述繪制的三個草圖，作為混成的截面，混成的圖形預覽如圖3.6所示。
圖3.6 點擊確定?；斐傻哪Ｐ腿鐖D3.7所示。保存為part3-1 。
圖3.7
3.以樣條曲線混成實體
上述模型省略了導引線，實際上它的導引線是漸進的曲線，我們也可以給它們建立導引線。
刪去模型樹中的混成特征
，左鍵單擊左邊模型樹中的yz plane
，進入草參考平面，再單擊一下右邊工具欄中的sketch(草圖設計)圖標 圖繪制模式。
按住Ctrl鍵，分別選擇三個截面，點擊工具欄中的Project 3D Elements (3D實體轉換)圖標 ，使之成三條直線，再單擊Spline(樣條曲線)
圖標，鼠標左鍵分別選擇三條直線的三個端點，繪制一條曲線。雙擊鼠標左鍵結束樣條曲線，如圖3.8所示。
圖3.8
繪制完草圖之后，單擊工具欄中的退出工作臺圖標 計模式。
左鍵單擊Loft(混成實體)圖標
，進入零件實體設
，彈出對話框，提供混成參數的設定。在第一欄中分別選擇前面繪制的三個草圖，作為混成的截面;在第二欄中選擇剛才繪制的樣條曲線作為導引線;混成的圖形預覽如圖3.9所示。
圖3.9
點擊確定?；斐傻哪Ｐ腿鐖D3.10所示。保存為part3-2 。
圖3.10
4.以連續折線混成實體
我們再將導引線變成折線來比較混成的實體不同，鼠標左鍵雙擊模型樹中的樣條曲線草圖，進入草圖繪制模式，編輯草圖。
單擊Profile(連續折線)
圖標，鼠標左鍵分別選擇樣條曲線中的三個控制點，繪制一條折線。雙擊鼠標左鍵結束連續折線，再利用剪切功能將樣條曲線刪去，如圖3.11所示。
圖3.11
繪制完草圖之后，單擊工具欄中的退出工作臺圖標 計模式。
左鍵單擊Loft(混成實體)圖標
，進入零件實體設
，彈出對話框，提供混成參數的設定。在第一欄中分別選擇前面繪制的三個草圖，作為混成的截面;在第二欄中選擇剛才繪制的連續折線作為導引線;混成的圖形預覽如圖3.12所示。
圖3.12
點擊確定?；斐傻哪Ｐ腿鐖D3.13所示，保存為part3-3 。與前兩個相比較，就會發現模型隨著導引線的不同而變化著。
圖3.13
3.1.2. Removed Loft (混成切除) 混成切除指的是在實體上利用兩個或兩個以上的截面(或者說是輪廓)，以逐漸變形的方式切除實體。也可以加入曲線或折線作為導引線，使用導引線可以更好的控制外形輪廓之間的過渡。
操作過程舉例如下： 1.拉伸實體，建立基準面
左鍵單擊左邊模型樹中的xy plane 參考平面，再單擊一下右邊工具欄中的sketch(草圖設計)圖標
，進入草圖繪制模式。
，繪制一個圓，圓心在原點。鼠標左鍵單擊工具欄中的Circle (圓)圖標 單擊 constraint(尺寸限制) 圖標 圖3.14所示。
，標注出圓的直徑為30，修改尺寸后如
圖3.14 繪制完草圖之后，單擊工具欄中的退出工作臺圖標 計模式。
在工具欄中單擊pad(拉伸成形)圖標
，進入零件實體設
,彈出對話框，提供拉伸成形參數的設定。在Type 一欄中選擇Dimension，指定尺寸為50 mm ;在Selection一欄中選擇剛才繪制的草圖;如圖3.15所示。
圖3.15 左鍵單擊左邊模型樹中的xy plane平面，單擊工具欄中的Plane (平面)圖標 ，彈出對話框，提供創建平面的參數的設定。在Plane type 一欄中選
擇 Offset from plane (偏移平面);在Offset 一欄中輸入25 mm ;預覽生成的平面，如圖3.16所示。
圖3.16
同樣再以剛才生成的平面作為參考面，再生成一個偏移40 mm的新平面，預覽生成的平面，如圖3.17所示。
圖3.17
左鍵單擊左邊模型樹中的xy plane 參考平面，再單擊一下右邊工具欄中的sketch(草圖設計)圖標
，進入草圖繪制模式。 單擊工具欄中的Hexagon(正六邊形)尺寸后如圖3.18所示。
圖標，繪制一個正六邊形，標注
圖3.18 同樣，利用草圖中的正六邊形功能在新建的平面1和平面2上分別繪制兩個正六邊形，單擊 constraint(尺寸限制) 圖標 的參數。如圖3.19所示，如圖3.20所示。
，分別標注出兩個正六邊形
圖3.19
圖3.20 2.混成切除實體
左鍵單擊 Removed Loft(混成切除)圖標
，彈出對話框，提供混成切除參數的設定。在第一欄中分別選擇前面繪制的三個正六邊形草圖，作為混成切除的截面;混成切除的圖形預覽如圖3.21所示。
圖3.21
點擊確定?；斐汕谐哪Ｐ腿鐖D3.22所示，保存為part3-4 。
3.22 3.2
特征的陣列
特征的陣列就是將一定數量的幾何元素或實體按照一定的方式進行規則有序的排列。將特征進行有規律排列的過程就是特征的陣列。
特征的陣列非常適合于有規律地重復創建數量眾多的特征。它分為圓形陣列和矩形陣列。
3.2.1 圓形陣列
圓形陣列就是選擇一個特征作為基本特征，以圓形數組方式重復應用這個基本特征。
操作過程舉例如下： 1.拉伸實體和切除孔
左鍵單擊左邊模型樹中的xy plane 參考平面，再單擊一下右邊工具欄中的sketch(草圖設計)圖標
，進入草圖繪制模式。
，繪制一個圓，圓心在原點。單擊 單擊工具欄中的Circle (圓)圖標 constraint(尺寸限制) 圖標
，標注出圓的直徑為100。如圖3.23所示。
圖3.23
繪制完草圖之后，鼠標左鍵單擊工具欄中的退出工作臺圖標 件實體設計模式。
在工具欄中單擊pad(拉伸成形)圖標
，進入零
,彈出對話框，提供拉伸成形參數的設定。在Type 一欄中選擇Dimension，指定尺寸為20 mm ;在Selection一欄中選擇剛才繪制的草圖;模型預覽如圖3.24所示。
圖3.24 點擊OK，生成的模型如圖3.25所示。
圖3.25 選擇實體上表面作為草圖參考平面，單擊一下右邊工具欄中的sketch(草圖設計)圖標 ，進入草圖繪制模式。
，繪制一個圓，圓心在原點。單擊 單擊工具欄中的Circle (圓)圖標 constraint(尺寸限制) 圖標
，標注出圓的直徑為100。如圖3.26所示。
圖3.26 繪制完草圖之后，鼠標左鍵單擊工具欄中的退出工作臺圖標
，進入零件實體設計模式。
2.陣列孔特征
鼠標左鍵選擇窗口模型樹中的上一步驟中的孔特征，在工具欄中單擊Circular Pattern (圓形陣列)圖標 定。如圖3.27所示。
，彈出對話框，提供圓形陣列參數的設
圖3.27
在Parameters 一欄中選擇Instance(s) or total angle (數量與總角度)，在Instance(s) 一欄中輸入7;在Total angle一欄中輸入360度;在Reference element (參考元素)一欄中選擇實體的上表面，在Object一欄中選擇孔特征，單擊OK,生成的孔陣列如圖3.28所示。
圖3.28
在上述對話框中還有一個菜單，這個菜單是Crown Definition (環繞定義)，它可以定義圓形陣列的圈數，雙擊模型樹中的圓形陣列的特征，重新編輯圓形陣列的參數。如圖3.29所示。
圖3.29 在Axial Reference 菜單中，所有參數不變;左鍵單擊Crown Definition菜單，在Parameters 一欄中選擇Circle(s) or Circle spacing (圓的數量和圓的間距)，在Circle(s) 一欄中輸入2;在Circle spacing一欄中輸入-20 mm ;方向朝外為正，反之為負，這里選擇負方向才有解。在Object一欄中選擇孔特征，單擊OK,生成的孔陣列如圖3.30所示。
圖3.30
3.2.2矩形陣列
矩形陣列就是選擇一個特征作為基本特征，以矩形數組方式重復應用這個基本特征。
操作過程舉例如下： 1.拉伸實體和切除槽
左鍵單擊左邊模型樹中的xy plane 參考平面，再單擊一下右邊工具欄中的sketch(草圖設計)圖標
，進入草圖繪制模式。
，在草圖模式中繪制出一個矩單擊工具欄中retangent (矩形)圖標 形，標注尺寸后如圖3.31所示。
圖3.31
繪制完草圖之后，鼠標左鍵單擊工具欄中的退出工作臺圖標 件實體設計模式。
在工具欄中單擊pad(拉伸成形)圖標 的設定。如圖3.32所示。
，進入零
,彈出對話框，提供拉伸成形參數
圖3.32 在Type 一欄中選擇Dimension，指定尺寸為10 mm ;在Selection一欄中選擇剛才繪制的草圖;點擊OK。生成的模型如圖3.33所示。
圖3.33
選擇實體上表面作為草圖參考平面，單擊一下右邊工具欄中的sketch(草圖設計)圖標 ，進入草圖繪制模式。
，繪制兩個圓，雙擊Bi-Tangent 雙擊工具欄中的Circle (圓)圖標 Line (切線)圖標
，分別點擊兩圓的左右兩個側面，生成左右兩條平行的切線。再利用剪切功能將多余的線段剪切掉，標注和修改尺寸后的草圖如圖2.34所示。
圖2.34
繪制完草圖之后，鼠標左鍵單擊工具欄中的退出工作臺圖標
，進入零件實體設計模式。
2.陣列槽特征
鼠標左鍵選擇窗口模型樹中的上一步驟中的槽特征，在工具欄中單擊Rectangular Pattern (矩形陣列)圖標 的設定。如圖3.35所示。
，彈出對話框，提供矩形陣列參數
圖3.35
在Parameters 一欄中選擇Instance(s) or Spacing (數量與間距)，在Instance(s) 一欄中輸入8;在Spacing一欄中輸入20 mm;在Reference element (參考元素)一欄中選擇實體的上表面，預覽圖形中的陣列特征，如果陣列的特征不在實體上，則選擇Reverse (反向)選項，在Object一欄中選擇槽特征。點擊OK。生成的模型如圖3.36所示。
圖3.36
在上述對話框中還有一個菜單，這個菜單是Second Direction(第二方向)菜單)，它可以定義矩形陣列的另一個方向，雙擊模型樹中的矩形陣列的特征，重新編輯矩形陣列的參數。如圖3.37所示。
圖3.37 在First Direction(第一方向)菜單中，所有參數不變;鼠標左鍵單擊Second Direction(第二方向)菜單, 在Parameters 一欄中選擇Instance(s) or Spacing (數量與間距)，在Instance(s) 一欄中輸入2;在Spacing一欄中輸入45 mm;在Reference element (參考元素)一欄中選擇實體的上表面，如果有必要，選擇Reverse (反向)選項，在Object一欄中選擇孔特征。單擊OK,生成的孔陣列如圖3.38所示。
圖3.38 3.3
活塞的創建
1. 進入軟件，拉伸活塞本體 在桌面雙擊 圖標(CATIA)，或者從[開始] →[程序]中點擊CATIA軟件，進入 CATIA軟件。選擇[開始] →[機械設計] →[part design] 命令，進入零件模塊設計。
左鍵單擊左邊模型樹中的xy plane 參考平面，或在窗口中央選擇三平面中的xy平面。再單擊一下右邊工具欄中的sketch(草圖設計)圖標 草圖繪制模式。
單擊工具欄中的Circle (圓)圖標 constraint(尺寸限制) 圖標 所示。
，繪制一個圓，圓心在原點。單擊
，即進入
，標注出圓的直徑為50，修改尺寸后如圖3.
1圖3.1 繪制完草圖之后，單擊工具欄中的退出工作臺圖標 計模式。
在工具欄中單擊pad(拉伸成形)圖標 的設定。如圖3.2所示。
，進入零件實體設
,彈出對話框，提供拉伸成形參數
圖3.2 在Type 一欄中選擇Dimension，指定尺寸為44 mm ;在Selection一欄中選擇剛才繪制的草圖;點擊確定。生成的模型如圖3.3所示。
圖3.3
2.旋轉切除活塞內部
左鍵單擊左邊模型樹中的yz plane 參考平面，或在窗口中央選擇三平面中的yz平面。再單擊一下右邊工具欄中的sketch(草圖設計)圖標 圖繪制模式。
單擊工具欄中Axis (軸)圖標
，先繪制一軸線，為下一步的旋轉切除
，繪制草圖，雙擊草圖
，進入草作準備，再單擊工具欄中 Profile (自由折線)圖標 的終點即結束自由折線。繪制的草圖如圖3.4所示。
圖3.4
鼠標左鍵單擊工具欄中Corner(倒圓角)圖標 圓角尺寸的數值，修改圓角值為R5。
雙擊 constraint(尺寸限制) 圖標 欄中單擊
，標注草圖上所需尺寸。之后在工具
,在草圖上倒圓角，雙擊 (選擇)圖標，進行尺寸編輯。最后完成草圖的繪制和修改。修改尺寸后的草圖如圖3.5所示。
圖3.5 鼠標左鍵單擊工具欄中的退出工作臺圖標 實體設計模式。
在工具欄中單擊Groove (旋轉切除)圖標 參數的設定。如圖3.6所示。
,彈出對話框，提供旋轉切除 ，退出草圖模式，進入零件
圖3.6 在對話框中First angle 一欄中輸入360度，在Second angle 一欄中輸入0度(通常默認狀態也是這樣)，在Selection一欄中選擇剛才繪制的草圖;則下面的軸線選擇一欄中會自動選擇草圖中的軸線，點擊OK。生成的模型如圖3.7所示。
圖3.7 3.拉伸凸臺
我們先從活塞內部創建一個平面。單擊工具欄中的Plane (平面)圖標
，彈出對話框，提供創建平面的參數的設定。在Plane type 一欄中選擇 Offset from plane (偏移平面);在Reference一欄中選擇 yz plane (從窗口的目錄樹上或工作臺中選擇，也可以在點擊創建平面圖標之前先選擇該平面);在Offset 一欄中輸入10 mm ;如果有必要，可以選擇Reverse Direction(反向);預覽生成的平面，如圖3.8所示。
圖3.8 點擊確定，創建的平面如圖3.9所示。
圖3.9 鼠標左鍵單擊創建的新平面，再單擊一下右邊工具欄中的sketch(草圖設計)圖標 ，進入草圖繪制模式。
，繪制一個圓，單擊 constraint(尺單擊工具欄中的Circle (圓)圖標 寸限制) 圖標
，標注出圓的直徑為16，修改尺寸后如圖3.10所示。
圖3.10 鼠標左鍵單擊工具欄中的退出工作臺圖標 實體設計模式。
在工具欄中單擊pad(拉伸成形)圖標 的設定。如圖3.11所示。
,彈出對話框，提供拉伸成形參數
，退出草圖模式，進入零件
圖3.11 在Type 一欄中選擇Up to next; 在Offset(偏移)一欄中輸入0 mm (通常默認狀態都是0);在Selection一欄中選擇剛才繪制的草圖;點擊OK。生成的模型如圖3.12所示。
圖3.12 左鍵點擊一下左邊模型樹中上述剛完成的拉伸成形凸臺的特征，再單擊工具欄中的Mirror(鏡像)圖標
，彈出對話框，提供鏡像參數的設置。如圖3.13所示。
圖3.13 在Mirroring element(鏡像元素)一欄中選擇yz平面，點擊OK。鏡像的特征如圖3.14所示。
圖3.14 選擇其中一個凸臺的上表面作為草圖參考平面，單擊一下右邊工具欄中的sketch(草圖設計)圖標
，進入草圖繪制模式。
，繪制一個圓，單擊 constraint(尺單擊工具欄中的Circle (圓)圖標 寸限制) 圖標 ，標注出圓的直徑為10，修改尺寸后如圖3.15所示。
圖3.15 在工具欄中單擊Pocket (拉伸切除)圖標 參數的設定。如圖3.16所示。
,彈出對話框，提供拉伸切除
圖3.16 在Type 一欄中選擇Dimension，指定尺寸為40 mm ，在Selection一欄中選擇剛才繪制的草圖;再選擇Mirrored extent(鏡像) 選項;點擊OK。生成的模型如圖3.17所示。
圖3.17 4.旋轉切除槽
左鍵單擊左邊模型樹中的yz plane 參考平面，或在窗口中央選擇三平面中的yz平面。再單擊一下右邊工具欄中的sketch(草圖設計)圖標 圖繪制模式。
單擊工具欄中 Profile (自由折線)圖標
，在活塞的右上側繪制草圖，
，進入草雙擊草圖的終點即結束自由折線。繪制的草圖如圖3.18所示。
圖3.18 雙擊 constraint(尺寸限制) 圖標 欄中單擊
，標注草圖上所需尺寸。之后在工具 (選擇)圖標，進行尺寸編輯。最后完成草圖的繪制和修改。修改尺寸后的草圖如圖3.19所示。
圖3.19
鼠標左鍵單擊工具欄中的退出工作臺圖標 實體設計模式。
在工具欄中單擊Groove (旋轉切除)圖標 參數的設定。如圖3.20所示。
,彈出對話框，提供旋轉切除 ，退出草圖模式，進入零件
圖3.20 在對話框中First angle 一欄中輸入360度，在Second angle 一欄中輸入0度(通常默認狀態也是這樣)，在Selection一欄中選擇剛才繪制的草圖;在Axis Selection 一欄中選擇窗口中的V軸，也可以選擇活塞本體上的圓柱，系統自動出現圓柱的軸線，此軸線跟V軸平行。作用是一樣的。點擊OK。生成的模型如圖3.21所示。
圖3.21 5.鉆孔
單擊活塞上部的小平面作為鉆孔表面，如圖3.22所示。
圖3.22 單擊工具欄中的Hole (鉆孔)圖標
，彈出對話框，提供鉆孔參數的設定。在對話框中先打開Extension 菜單，在第一欄中選擇Up To Next(成型到下一面)類型;在Diameter(直徑)一欄中輸入2 mm ;在Offset(偏移)一欄中輸入0 mm (通常默認狀態都是0);單擊右邊的Positionning Sketch (草圖位置)圖標
，進入孔的草圖模式狀態，約束草圖位置。
，標注孔的中心到H軸的距離為3.5;雙擊 constraint(尺寸限制) 圖標
標注孔的中心與V軸在同一直線上，注意鼠標一定要點擊上孔的中心，否則標注的尺寸不會正確。如圖3.23所示。
圖3.23 鼠標左鍵單擊工具欄中的退出工作臺圖標 定義對話框。如圖3.24所示。
，退出草圖模式，返回孔的
圖3.24 再打開Type菜單，在第一欄中選擇Simple選項;再打開一下Thread Definition 菜單，察看一下是否取消了Threaded 選項，如果未取消則取消這個選項，通常默認狀態是未選擇的。至此，孔的定義已經完成。點擊OK,生成的孔如圖3.25所示。
圖3.25 鼠標左鍵選擇窗口模型樹中的上一步驟中的孔特征，在工具欄中單擊Circular Pattern (圓形陣列)圖標 定。如圖3.26所示。
，彈出對話框，提供圓形陣列參數的設
圖3.26 在Parameters 一欄中選擇Instance(s) or total angle (數量與總角度)，在Instance(s) 一欄中輸入5;在Total angle一欄中輸入360度;在Reference element (參考元素)一欄中選擇活塞的上表面，在Object一欄中選擇孔特征，單擊OK,生成的孔陣列如圖3.27所示。
圖3.27 6. 倒(圓)角
在工具欄中單擊 Chamfer (倒角)圖標
,彈出對話框，提供倒角參數的設定。
在Mode 一欄中選擇Length1/Angle ;在Length1一欄中輸入1.5 mm ;在Angle一欄中輸入60度;在Object(s) to Chamfer 一欄中選擇活塞的上表面的外邊線;在Propagation一欄中選擇Tangency選項。圖形預覽如圖3.28所示。
圖3.28 在工具欄中單擊 Chamfer (倒角)圖標
,彈出對話框，提供倒角參數的設定。
在Mode 一欄中選擇Length1/Angle ;在Length1一欄中輸入2 mm ;在Angle一欄中輸入45度;在Object(s) to Chamfer 一欄中選擇活塞的上表面的內邊線;在Propagation一欄中選擇Tangency選項。圖形預覽如圖3.29所示。
圖3.29 在工具欄中單擊 Edge Fillet (倒圓角)圖標
,彈出對話框，提供倒圓角參數的設定。
在Radius一欄中輸入2 mm ,在Object(s) to fillets一欄中分別選擇兩個凸臺底部的邊線，在Propagation一欄中選擇Tangency選項，圖形預覽如圖3.30所示。
圖3.30 在工具欄中單擊 Edge Fillet (倒圓角)圖標
,彈出對話框，提供倒圓角參數的設定。
在Radius一欄中輸入0.5 mm ,在Object(s) to fillets一欄中分別選擇活塞槽的上下面的邊線、活塞底面、活塞內邊線，在Propagation一欄中選擇Tangency選項，圖形預覽如圖3.31所示。
圖3.31 至此，活塞模型已全部完成。隱藏所有參考面后的模型如圖3.80所示。保存為huo sai 。
圖3.32 3.4
連桿的創建
1. 進入軟件，繪制連桿的一端草圖 在桌面雙擊 圖標(CATIA)，或者從[開始] →[程序]中點擊CATIA軟件，進入 CATIA軟件。選擇[開始] →[機械設計] →[part design] 命令，進入零件模塊設計。
左鍵單擊左邊模型樹中的xy plane 參考平面，或在窗口中央選擇三平面中的xy平面。再單擊一下右邊工具欄中的sketch(草圖設計)圖標 草圖繪制模式。
雙擊工具欄中的Circle (圓)圖標 constraint(尺寸限制) 圖標 如圖3.1所示。
，繪制兩個圓，圓心都在原點。雙擊
，即進入
，標注出兩個圓的直徑20和27，修改尺寸后
圖3.1
繪制完草圖之后，單擊工具欄中的退出工作臺圖標 計模式。
2.拉伸成形本體
，進入零件實體設進入零件實體設計模式之后，在工具欄中單擊pad(拉伸成形)圖標 出對話框，提供拉伸成形參數的設定。如圖3.2所示。
,彈
圖3.2
在Type 一欄中選擇Dimension，指定尺寸為12mm;在Selection一欄中選擇剛才繪制的草圖;再選擇Mirrored extent(鏡像) 選項;點擊確定。生成的模型如圖3.3所示。
圖3.3 2. 繪制連桿的另一端
左鍵單擊左邊模型樹中的xy plane 參考平面，或在窗口中央選擇三平面中的xy平面。再單擊一下右邊工具欄中的sketch(草圖設計)圖標 草圖繪制模式。
雙擊工具欄中的Circle (圓)圖標 constraint(尺寸限制) 圖標
，繪制兩個同心圓。雙擊
，即進入
，標注出兩個圓的直徑10和15，圓心到原點的距離是86。修改尺寸后如圖3.4所示。
單擊工具欄中的退出工作臺圖標 中單擊pad(拉伸成形)圖標 3.5所示。
圖3.4
，進入零件實體設計模式。在工具欄
,彈出對話框，提供拉伸成形參數的設定。如圖
圖3.5 在Type 一欄中選擇Dimension，指定尺寸為9mm;在Selection一欄中選擇剛才繪制的草圖;再選擇Mirrored extent(鏡像) 選項;點擊確定。生成的模型著色如圖3.6所示。
圖3.6 4.建立基準面
左鍵單擊左邊模型樹中的xy plane 參考平面，或在窗口中央選擇三平面中的xy平面。再單擊一下右邊工具欄中的sketch(草圖設計)圖標
，進入草圖繪制模式。
左鍵選取大圓柱的外圓邊線，單擊工具欄中的Project 3D Elements (3D實體轉換)圖標 ，則在xy平面產生與圓柱外圓一樣大小的圓。如圖3.7所示。
圖3.7 點擊工具欄中Line (直線)圖標
，在圓的中間繪制一條與V軸平行的直線;單擊Intersection Point(交點)圖標 兩個交點。如圖3.8所示。
，分別點擊圓和直線產生
圖3.8 單擊 constraint(尺寸限制) 圖標 圖3.9所示。
，標注圓上兩交點的距離為25mm，如
圖3.9 雙擊工具欄中的 Quick Trim (快速剪切)圖標
，鼠標左鍵點擊要剪除的線段，將草圖剪切成如圖3.10所示的草圖。這個草圖將為下一步建立平面作基礎。
圖3.10 單擊工具欄中的退出工作臺圖標
，退出草圖模式。同理，再在xy平面用上述同樣的方法在小圓柱上繪制如圖3.11所示的草圖。
圖3.11 單擊工具欄中的Plane (平面)圖標
，彈出對話框，提供創建平面的參數的設定。在Plane type 一欄中選擇 Angle/Normal to plane ;在Rotation axis 一欄中選擇上一步在大圓柱上繪制的直線草圖; 在Reference一欄中選擇 yz plane (從窗口的目錄樹上或工作臺中選擇，也可以在點擊創建平面圖標之前 先選擇該平面)。如圖3.12所示。
圖3.12 點擊確定，創建的平面plane.1如圖3.13所示。
圖3.13 同理，利用在小圓上繪制的直線和yz平面建立同樣類型的平面plane.2，如圖3.14所示。
圖3.14 5.混成連桿中段
先繪制兩個草圖作為混成的截面。左鍵單擊左邊模型樹中的plane.1 參考平面，或在窗口中央選擇三平面中的plane.1平面。再單擊一下右邊工具欄中的sketch(草圖設計)圖標
，即進入草圖繪制模式。
，在草圖模式中畫出一個矩形，
，標注矩形的尺寸，如圖3.15單擊工具欄中Rectangle (矩形)圖標
在工具欄中雙擊 constraint(尺寸限制) 圖標 所示。
圖3.15 單擊工具欄中的退出工作臺圖標
，退出草圖模式。左鍵單擊左邊模型樹中的plane.2參考平面，或在窗口中央選擇三平面中的plane.2平面。再單擊一下右邊工具欄中的sketch(草圖設計)圖標 圖3.16所示的草圖。
，進入草圖繪制模式，繪制出如
圖3.16 單擊工具欄中的退出工作臺圖標 Loft(混成)圖標
，進入零件實體設計模式。左鍵單擊 ，彈出對話框，提供混成參數的設定。在第一欄中分別選擇上述繪制的兩個矩形草圖，作為混成的截面，混成的圖形預覽如圖3.17所示。
圖3.17 點擊確定?；斐傻哪Ｐ腿鐖D3.18所示。
圖3.18 仔細查看混成的圖形，發現混成的圖形超出了大孔的范圍。因此，要再重新切除多余的部分。單擊大圓的上表面作為草圖基準面，再單擊一下右邊工具欄中的sketch(草圖設計)圖標
，進入草圖繪制模式。左鍵選取大圓柱的內
，則在圓邊線，單擊工具欄中的Project 3D Elements (3D實體轉換)圖標 此平面產生與圓柱內圓一樣大小的圓。如圖3.19所示。
圖3.19 單擊工具欄中的退出工作臺圖標 欄中的Pocket (拉伸切除)圖標
，退出草圖模式。左鍵單擊右邊工具
,彈出對話框，提供拉伸切除參數的設定。在Type 一欄中選擇up to next ，在Selection一欄中選擇剛才繪制的草圖;圖形預覽如圖3.20所示。
圖3.20 點擊OK。生成的模型如圖3.21所示。
圖3.21 6.拉伸切除連桿中段
單擊大圓的上端面作為草圖基準面，再單擊一下右邊工具欄中的sketch(草圖設計)圖標
，進入草圖繪制模式。按住Ctrl鍵分別選取連桿的邊線和兩圓柱的外圓邊線，單擊工具欄中的Project 3D Elements (3D實體轉換)圖標
，則在此平面產生與原邊線相重合的邊線。如圖3.22所示。
圖3.22 雙擊工具欄中Line (直線)圖標
，分別在連桿的中段繪制兩條直線(盡量與連桿的邊線平行)。按住Ctrl鍵選取其中一條直線和這一側的邊線。單擊工具欄中Constraints Defined in Dialog Box (約束定義)圖標
，彈出約束定義的參數對話框。選擇Parallelism(平行)選項。如圖3.23所示。
圖3.23 同樣，約束定義另一側的兩條直線平行。在工具欄中雙擊 constraint(尺寸限制) 圖標 ，分別標注兩平行直線之間的距離為2.5，如圖3.24所示。
圖3.24 雙擊工具欄中的 Quick Trim (快速剪切)圖標 的線段，將草圖剪切成如圖3.25所示的草圖。
，鼠標左鍵點擊要剪除
圖3.25 單擊工具欄中的退出工作臺圖標 欄中的Pocket (拉伸切除)圖標
，退出草圖模式。左鍵單擊右邊工具
,彈出對話框，提供拉伸切除參數的設定。在Type 一欄中選擇Dimension，指定尺寸為9mm ，在Selection一欄中選擇剛才繪制的草圖;如果方向顯示反了，可以選擇Reverse Direction(反向);圖形預覽如圖3.26所示。點擊OK。生成的模型如圖3.27所示。
圖3.26
圖3.27 左鍵點擊一下左邊模型樹中上述剛完成的拉伸切除特征，再單擊工具欄中的Mirror(鏡像)圖標
，彈出對話框，提供鏡像參數的設置。如圖3.28所示。
圖3.28 在Mirroring element(鏡像元素)一欄中選擇xy平面，點擊OK。鏡像的特征如圖3.29所示。
圖3.29 7.倒圓角
在工具欄中單擊 Edge Fillet (倒圓角)圖標
,彈出對話框，提供倒圓角參數的設定。在Radius 一欄中輸入3mm ，在Object(s) to fillet 一欄中分別選擇連桿中段的的四個角，如圖3.30所示的四條邊。
圖3.30 在Propagation一欄中選擇Tangency一項，點擊OK。生成的模型如圖3.31所示。
圖3.31 同樣，將連桿中段的另一端及中間的平面分別倒圓角1.5mm，至此，連桿模型已經完成，隱藏各個參考面及草圖，完成的模型如圖3.32所示。保存為lian gan 。
圖3.32
3.5
汽缸的創建 1. 進入軟件，繪制汽缸的底板 在桌面雙擊 圖標(CATIA)，或者從[開始] →[程序]中點擊CATIA軟件，進入 CATIA軟件。選擇[開始] →[機械設計] →[part design] 命令，進入零件模塊設計。
左鍵單擊左邊模型樹中的xy plane 參考平面，或在窗口中央選擇三平面中的xy平面。再單擊一下右邊工具欄中的sketch(草圖設計)圖標 入草圖繪制模式。
單擊工具欄中retangent (矩形)圖標 形，如圖3.33所示。
，在草圖模式中繪制出一個矩
，即進
圖3.33
下一步準備標注尺寸，由于前面采用的是基本標注尺寸的方法，在這里我再采用另一種標注尺寸的方法。讓系統自動標注尺寸和使用方程相互約束尺寸。
左鍵單擊工具欄中Auto Constraint (自動標注尺寸)圖標 框。提供自動標注尺寸參數的設置。如圖3.34所示。
，彈出對話
圖3.34
在第一欄中標注的尺寸元素中分別選擇窗口中矩形的長和寬;在第二欄中的參考元素中選擇窗口中的V軸，即垂直軸;在第三欄中的對稱線中選擇H軸，即水平軸;在第四欄中的標注方式中選擇Chained (鏈式)選項;單擊確定，標注的尺寸如圖3.35所示。
圖3.35 鼠標左鍵單擊矩形的一邊到V軸距離的那個尺寸(39.815)，再單擊工具欄中的公式圖標 ，彈出對話框，提供方程參數的設置，如圖3.36所示。
圖3.36 仔細查看要編輯的參數是否是剛才選中的尺寸，如果不是的話，就在參數框中再選擇一次，單擊框中的添加公式選項，彈出對話框，提供公式編輯框。在公式編輯框中的第一欄中，系統自動出現上面所選的尺寸;在第二欄中輸入方程，鼠標左鍵在窗口中單擊矩形上對應剛才所選尺寸的那條邊，方程中即出現這個尺寸的代表式，再輸入除號，再輸入數字2，這個方程就定義了剛才的尺寸是矩形中這個對應單邊尺寸的一半，以后只要改變矩形的這個邊長，對應方程的尺寸就會自動定義為矩形這個邊長尺寸的一半。同理，如果輸入的方程式改變了，則對應的尺寸就會依照方程的定義而改變。如圖3.37所示。
圖3.37 點擊確定，方程定義已經完成。同理，再編輯矩形的另一條邊到H軸的距離是矩形對應邊的1/2。完成方程的矩形如圖3.38所示。讀者注意圖中尺寸上出現的(f(x))，代表這個尺寸是用方程定義約束的。
圖3.38 鼠標左鍵分別雙擊矩形的兩條邊，在彈出的對話框中輸入數值74，定義矩形的兩個邊長均為74mm ,如圖3.39所示。
圖3.39 鼠標左鍵單擊工具欄中Corner(倒圓角)圖標
,分別給矩形的四個直角倒成圓角，雙擊圓角尺寸的數值，修改圓角值為R8,如圖3.40所示。
圖3.40 鼠標左鍵單擊工具欄中Profile (自由折線)圖標
，在矩形的右邊繪制草圖，再利用剪切功能修剪草圖，標注尺寸，如圖3.41所示。
圖3.41 鼠標左鍵單擊工具欄中的退出工作臺圖標 實體設計模式。
在工具欄中單擊pad(拉伸成形)圖標 的設定。如圖3.42所示。
,彈出對話框，提供拉伸成形參數
，退出草圖模式，進入零件
圖3.42 在對話框中的Type 一欄中選擇Dimension，在Length一欄中輸入尺寸為12 mm;在Selection一欄中選擇剛才繪制的草圖;點擊確定。生成的模型如圖3.43所示。
圖3.43
2.拉伸汽缸本體
單擊上述模型的上表面作為草圖的工作平面，再單擊一下右邊工具欄中的sketch(草圖設計)圖標
，進入草圖繪制模式。
，繪制一個直徑為74的圓，圓心在單擊工具欄中的Circle (圓)圖標 原點，如圖3.44所示。
圖3.44
鼠標左鍵單擊工具欄中的退出工作臺圖標 實體設計模式。
在工具欄中單擊pad(拉伸成形)圖標
,彈出對話框，提供拉伸成形參數
，退出草圖模式，進入零件的設定。如圖3.45所示。
圖3.45 在對話框中的Type 一欄中選擇Dimension，在Length一欄中輸入尺寸為108 mm;在Selection一欄中選擇剛才繪制的草圖;點擊確定。生成的模型如圖3.46所示。
圖3.46
3. 旋轉切除汽缸本體
左鍵單擊左邊模型樹中的yz plane 參考平面，或在窗口中央選擇三平面中的yz平面。再單擊一下右邊工具欄中的sketch(草圖設計)圖標 圖繪制模式。
單擊工具欄中retangent (矩形)圖標 標注尺寸后如圖3.47所示。
，在草圖模式中繪制出一個矩形，
，進入草
圖3.47 鼠標左鍵單擊工具欄中的退出工作臺圖標 實體設計模式。
在工具欄中單擊Groove (旋轉切除)圖標 參數的設定。如圖3.48所示。
，退出草圖模式，進入零件
,彈出對話框，提供旋轉切除
圖3.48 在對話框中First angle 一欄中輸入360度，在Second angle 一欄中輸入0度(通常默認狀態也是這樣)，在Selection一欄中選擇剛才繪制的草圖;在Axis Selection 一欄中選擇窗口中的V軸。點擊確定。生成的模型如圖3.49所示。
圖3.49 左鍵單擊左邊模型樹中的yz plane 參考平面，或在窗口中央選擇三平面中的yz平面。再單擊一下右邊工具欄中的sketch(草圖設計)圖標 圖繪制模式。
單擊工具欄中 Profile (自由折線)圖標 圖。雙擊 constraint(尺寸限制) 圖標 如圖3.50所示。
，在汽缸本體上部繪制草
，進入草
，標注草圖尺寸。修改尺寸后的草圖
圖3.50 鼠標左鍵單擊工具欄中的退出工作臺圖標 實體設計模式。
在工具欄中單擊Groove (旋轉切除)圖標 參數的設定。如圖3.51所示。
,彈出對話框，提供旋轉切除 ，退出草圖模式，進入零件
圖3.51 在對話框中First angle 一欄中輸入360度，在Second angle 一欄中輸入0度(通常默認狀態也是這樣)，在Selection一欄中選擇剛才繪制的草圖;在Axis Selection 一欄中選擇窗口中的V軸。點擊OK。生成的模型如圖3.52所示。
圖3.52 4. 鉆氣缸氣孔
鼠標左鍵選擇氣缸上表面作為鉆孔表面，如圖3.53所示。
圖3.53
單擊工具欄中的Hole (鉆孔)圖標
，彈出對話框，提供鉆孔參數的設定。在對話框中先打開Extension 菜單，在第一欄中選擇Blind (盲孔)類型;在Depth (深度)一欄中輸入18 mm;在右邊關于孔的底部形狀參數中選擇Flat(平底)。如圖3.54所示。
圖3.54 再打開Type菜單，在第一欄中選擇Simple選項;再打開一下Thread Definition 菜單，選擇Threaded (螺紋)選項，在Type(類型)一欄中選擇Metric Thin Pitch(公制細螺紋)選項;在Thread Description(螺紋直徑) 一欄中選擇M12選項 ;在Thread Depth (螺紋深度)一欄中輸入14 mm;在 Hole Depth(孔深)一欄中輸入18 mm。再選擇 Right-Threaded(右旋螺紋)選項，圖形預覽如圖3.55所示。
圖3.55 至此螺紋定義完成，點擊OK,生成的孔如圖3.56所示。
圖3.56
鼠標左鍵選擇上述繪制的螺紋孔底面(平底)作為下一個鉆孔的表面，如圖3.57所示。
圖3.57
單擊工具欄中的Hole (鉆孔)圖標
，彈出對話框，提供鉆孔參數的設定。在對話框中先打開Extension 菜單，在第一欄中選擇Up To Next(成型到下一面)類型;在Diameter(直徑)一欄中輸入5 mm ;在Offset(偏移)一欄中輸入0 mm (通常默認狀態都是0);如圖3.58所示。
第四篇：零件加工工藝設計
目錄
1.零件的加工工藝設計-----------------------1
1.1零件的工藝性審查
1.2基準的選擇
2.擬定機械加工工藝路線--------------------3
2.1確定各加工表面的加工方法及路線 3.選擇機床設備及工藝設備-----------------7 4.小結-------------8 5.參考文獻-------9
1.零件的加工工藝設計
1.1零件的工藝性審查
1.1.1零件的結構特點
該零件是用三孔形成，中間孔為支力點，常?？績深^的小孔來傳遞動力作用，其中作為支力點的大孔為Φ90H6，小孔及耳部分別為Φ35H6和Φ25H6。
1.1.2主要技術要求
零件的主要技術要求為：連桿不得有裂紋、夾渣等缺陷。熱處理后226～271HBS。 1.2基準的選擇
1.2.1毛坯的類型及制造方法
零件材料為45鋼，考慮零件形狀，應用模鍛毛坯。 由于零件是中批量生產，所以設備要充分利用，以減少投資、降低成本。故確定工藝的基本特征：毛坯采用效率高和質量較好的制造方法：擬定成的工藝過程卡和機械加工工序卡片。
1.2.2確定毛坯的制造方法和技術要求。
由于該零件的尺寸不大，而且工件上有許多表面不切削加工，故模鍛。 毛坯的技術要求：
1. 不得有裂紋、夾渣等缺陷/ 2. 鍛造拔模斜度不大于7·
3. 正火處理226～271HBS 4. 噴砂，去毛刺 1.2.3繪制毛坯圖
270±0.1
1.2.4基準選擇
由于該零件多數尺寸及形位公差以Φ90H6孔及端面為設計基準，因此首先將Φ60H6端面加工好，為后續加工基準。根據粗、精基準選擇的原則，確定各加工表面的基準。 (1)Φ90H6孔端面：零件外輪廓(粗基準)
(2)Φ35H6孔及Φ90H6孔端面(粗加工)：Φ90H6孔端面 (3)Φ35H6孔及Φ90H6孔端面(精加工)：Φ90H6孔端面 (4)Φ25H6孔端面：Φ90H6孔端面 (5)三孔：Φ90H6孔端面 2.擬定接寫加工工藝路線
該三孔連桿零件加工表面：大頭孔、小頭孔及耳部端面。根據各加工表面的精度要求和粗糙度要求。
Φ90H6孔加工路線為：粗鏜—精鏜。加工方法為鏜。Φ35H6孔加工路線為：鉆—粗鏜—精鏜，加工方法為鉆。Φ25H6孔：鉆—粗鏜—精鏜，加工方法為鉆。
2.2擬定加工工藝路線 方案
(一)
工序一 模鍛毛坯 工序二 正火處理 工序三
噴砂，去毛刺 工序四
銑大頭孔端面
工序五
以大頭孔端面位基準銑小頭孔端面 工序六
以大頭孔端面位基準銑耳部孔端面 工序七
鉆小頭孔至Φ29mm，耳部至Φ19mm. 工序八
粗鏜三孔，大頭孔Φ88mm，小頭孔Φ33mm，耳部孔Φ24mm. 工序九
精鏜三孔，大頭孔Φ90mm，小頭孔Φ35mm，耳部孔Φ25mm. 工序十
修鈍各處突棱，去毛刺 工序十一
檢驗各部尺寸及精度
工序十二
探傷檢查無損探傷檢查，零件有無裂紋及夾渣等
工序十三
油封入庫 方案
(二)
工序一 模鍛毛坯 工序二 正火處理 工序三
噴砂，去毛刺 工序四
銑大頭孔端面
工序五
以大頭孔端面位基準銑小頭孔端面 工序六
以大頭孔端面位基準銑耳部孔端面 工序七
粗鏜三孔，大頭孔Φ88mm，小頭孔Φ33mm，耳部孔Φ24mm. 工序八
精鏜三孔，大頭孔Φ90mm，小頭孔Φ35mm，耳部孔Φ25mm. 工序九
修鈍各處突棱，去毛刺
工序十
檢驗各部尺寸及精度，探傷檢查無損探傷檢查。零件有無裂紋及夾渣等 工序十一
油封入庫 方案
(三)
工序一 模鍛毛坯 工序二 正火處理 工序三
噴砂，去毛刺 工序四
銑大頭孔端面
工序五
鉆小頭孔至Φ29mm，耳部至Φ19mm. 工序六
粗鏜三孔，大頭孔Φ88mm，小頭孔Φ
33mm，耳部孔Φ24mm.精鏜三孔，大頭孔
Φ90mm，小頭孔Φ35mm，耳部孔Φ25mm. 工序七
以大頭孔端面位基準銑小頭孔端面 工序八
以大頭孔端面位基準銑耳部孔端面 工序九
修鈍各處突棱，去毛刺
工序十
檢驗各部尺寸及精度，探傷檢查無損探傷檢查，零件有無裂紋及夾渣等 工序十一
油封入庫
工藝方案
(一)是按工序分散原則組織工序，銑大頭孔面可在普通機床上用V型塊夾緊，裝夾加工，Φ35H6孔與Φ25H6孔可在普通鉆床上鉆模加工，其精度可在鏜床上達到。優點是可以采用通用機床和通用夾具及專用夾具。缺點是工藝路線長，增加了工件的裝夾次數。由與零件的形狀不規則，加工面分散，而且生產綱領已確定。中批量生產，可以盡量工序集中來提高生產效率。
工藝方案
(二)是按工序集中組織原則，其優點是工藝路線短，減少工件裝夾次數，易與保證加工面的相互位置精度，需要機床數量少，減少工件在工序間的運輸，減少輔助時間和準備時間。
工藝方案
(三)也按工序集中原則組織工序其優點是路線短，所用機床數量少，但起先空后面加工，不易保證位置精度。
綜上說述三方案的優點，選擇第一方案。
1. 選擇機床設備及工藝裝備 工序一 模鍛壓力機鋼尺
工序四
立式銑床， 高速鋼三面刃銑刀， 組合夾具， 0—200/0.02mm游標卡尺
工序五
立式銑床， 高速鋼三面刃銑刀， 組合夾具， 0—200/0.02mm游標卡尺
工序六
臥式銑床， 高速鋼三面刃銑刀， 組合夾具， 0—200/0.02mm游標卡尺
工序七
Z33S—1鉆床，Φ29mm和Φ19mm.直柄麻花
鉆，組合夾具， 0—200/0.02mm游標卡尺
工序八
臥式鏜床， 硬質合金車刀，組合夾具， 0—200/0.02mm游標卡尺
工序九
臥式鏜床， 硬質合金車刀，組合夾具， 0—200/0.02mm游標卡尺 工序十二
磁力探傷儀
小結
機械制造工藝課程設計是培養學生獨立思考和協同工作能力的重方法。理論知識固然重要，但實踐才是檢驗真理的唯一標準。作為學生，我們不只是學。學以致用才是最終目標，也是老師對我們的期望。通過三個禮拜的摸索，我們加強了對CAD繪圖軟件的學習和鞏固，以及增加了在查手冊、找資料、解決問題的方法等方面的能力。此外，也在潛移默化中加強了對課本上理論知識的正確認識。當然在此過程中少不了指導老師柴京富的領導，師傅領進門，修行在個人，期間我們深深感受到了您作為老師的職責。您始終讓我們獨立思考，讓我們在方法上得到了鍛煉。在此，我非常感謝柴老師您對我們的悉心教導和孜孜教誨。我定不辜負您對我們的期望。相信我們以后還能在您的領導下搞課程設計!
第五篇：機械零件設計要點分析
機械零件設計要點分析 2007年1月(總第145期)
保承軍 蘭州城市學院工學系 甘肅 蘭州 730070 摘要：對機械零件設計中的主要原則進行論述，提供一些有價值的資料，以便對合理設計機械零件起到一定的幫助。
關鍵詞：機械零件;設計;涉及問題
在機械零件設計時，除了要滿足設計準則外，設計人員還必須處理好如下問題：(1)材料選用問題;(2)公差與配合、表面粗糙度問題;(3)標準化及系列化問題等。 1材料選用問題
材料選擇是設計中的一個重要環節。同一零件如采用不同材料制造，則零件尺寸、結構、加工方法、工藝要求等都會有所不同。選擇材料主要用考慮三個方面問題：使用要求、工藝要求和經濟要求。 1.1按使用要求選擇材料
(1) 如果零件取決于強度，且尺寸和重量又受到某些限制時，應選用強度較高的材料。在靜應力下工作的零件，應力分布均勻的，宜選用組織均勻，屈服極限較高的材料;應力分布不均勻，宜采用熱處理后在應力較大部位具有較高強度的材料。在變應力下工作的零件，應選用疲勞強度較高的材料。
(2) 若零件尺寸取決于剛度，則應選用彈性模量較大的材料。碳素鋼和合金鋼的彈性模量相差很小，故選用優質合金鋼沒有意義。剖面積相同，改變零件形狀能使剛度得到較大的提高。 (3) 零件尺寸取決于接觸強度的，應選用可進行表面強化處理的材料，如調質鋼、滲碳鋼、氮化鋼。以齒輪傳動為例，經滲碳、氮化或碳氮共滲等處理后，其接觸強度要比正火或調質的高很多。正火或調質齒輪宜于在單件生產中采用。
1.2按工藝要求選擇材料
零件形狀和尺寸對材料也有一定要求。形狀復雜、尺寸較大的零件難以鍛造。如果采用鑄造或焊接，則其材料必須具有良好的鑄造性能或焊接性能，在結構上也要適應鑄造或焊接的要求。至于選用鑄造還是焊接，則應視批量大小而定。對于鍛件，也要視批量大小而決定采用模鍛還是自由鍛。 在自動機床上進行大批量生產的零件，應考慮材料的切削性能。 1.3按經濟要求選擇材料
經濟性首先表現為材料的相對價格。當零件重量不大而加工量很大時，加工費用在零件總成本中要占很大比重。這時，選擇材料時所考慮的因素將不是相對價格而是其加工性能。影響經濟性的因素還有材料的利用率、零件的結構等。
在很多情況下，零件在其不同部位上對材料有不同的要求。這時，可根據局部品質原則，在不同部位上采用不同的材料或采用不同的熱處理工藝，使局部的要求分別得到滿足。例如蝸輪的輪齒必須具有優良的耐磨性和較高的抗膠合能力，其他部分只需要具有一般的強度即可，故在鑄鐵輪心外套以青銅齒圈，以滿足這些要求。
2公差與配合、表面粗糙度問題 2.1公差與配合問題
對于大規模生產的零件要求具有互換性，以便在裝配時不需要選擇和不用附加加工，就能達到預期的技術要求。為此，必須保證零件的尺寸、幾何形狀、相互位置以及表面粗糙度的一致性，即必須使尺寸介于兩個允許的極限尺寸之間，這兩個極限尺寸之差稱為公差。當兩個零件相互裝配時，就形成了一個配合，公差的大小一般由配合的要求而定。下面以孔與軸的配合簡要介紹相配圓柱表面的公差與配合。
如圖1所示，設計給定的尺寸稱為基本尺寸，零線代表基本尺寸的位置。由代表上下偏差的兩條直線所限定的區域稱為公差帶。同一基本尺寸的孔與軸的結合稱為配合。根據公差帶的相對位置，配合分為間隙配合、過渡配合和過盈配合三大類。 2.2表面粗糙度問題 表面粗糙度是指零件的微觀幾何形狀誤差。它主要是由于機械加工后在零件表面留下微小的凹凸不平的刀痕。評定表面粗糙度的方法之一是在取樣長度l上測量輪廓算術平均偏差Ra，即(8-1) 近似為
表面粗糙度對零件的使用性能影響很大。隨著粗糙度的增大，實際接觸面積減少而局部壓強增大，將加速磨損，同時粗糙度的增大將降低聯接的承載能力、降低零件的疲勞強度等。另外，隨著零件的精度要求提高，要求的表面粗糙度Ra值越小，加工費用將迅速上升。因此在保證使用性能要求的前提下，應選用較大的表面粗糙度。
3 工藝性問題
零件的工藝性問題主要是指設計出的零件是否可以制造出來，以及零件的制造費用是否經濟。在具體生產條件下，如果設計的機械零件便于加工且加工費用較低，就稱這樣的零件具有良好的工藝性。零件的工藝性要求主要有：
(1) 毛坯選擇合理
機械零件的毛坯來源主要有：直接利用型材、鑄造、鍛造、沖壓和焊接等。選擇什么樣的毛坯取決于生產技術條件，如：生產批量、材料性能和加工能力等。 (2)結構簡單合理
設計零件的結構形狀時，最好采用最簡單的表面(如平面、圓柱面等)和簡單表面的組合，并盡量使加工表面數目最少和加工面積最小 3)規定適當的制造精度和表面粗糙度
零件的制造精度和表面粗糙度的提高，將使零件的加工費用迅速上升，所以設汁時，精度的確定應適當。
零件的工藝性要求除上述幾項外，還有許多。為了設計出工藝性較好的零件，還需多多參閱有關的文獻資料。
4優先數系和標準化問題
優先數系是用來使型號、尺寸、轉速、功率等量值得到合理的分級。這樣可便于組織生產和降低成本。
優先數系確定的基本思想是將某個數值段按等比劃分成若干份。一般數值段取為10，劃分的份數可以為
5、
10、20、40等。GB/T321-1980規定的優先數系有四個基本系列，即R5系列，公比為;R10系列，公比為;R20系列，公比為;R40系列，公比為。下表1所示為R5和R20系列的優先數系。 表1 R5和R20優先數系
優先數系中的任何一個數值稱為優先數，在確定分級數值時，必須最大限度地采用優先數。對于大于10的優先數可以乘上
10、100、1000等。
標準化問題是指以制訂標準和貫徹標準為主要內容的全部活動過程。標準化的原則是統
一、簡化、協調、選優(優化)。將生產的產品或零件加以標準化具有重大的意義。在產品、零件的制造上可以實現專業化大批量生產，進而可提高產品質量和降低產生成本;在設計方面，采用標準化零部件，可以減輕設計工作量;在產品管理、使用、維修等方面，標準化產品和零件都具有很大的優越性。
我國將標準分為四級：國家標準、行業標準、地方標準和企業標準。在無特殊需要的設計中。必須采用這些標準或標準件.我國現已參加了國際標準化組織,并積極鼓勵采用國際標準，近年來頒布的國家標準許多都已采用相應的國際標準。 參考文獻：
[1]朱家誠.機械設計基礎[M].合肥：合肥工業出版社，2005 [2]邱宣懷.機械設計[M].北京：高等教育出版社，1992