catia课程设计

1.1大型工程软件CATIA介绍。

CATIA的全称为Computer Aided Three Dimensional Interaction Application System（计算机辅助三维／二维交互式应用系统），是由法国达索系统公司（Dassault Systemes，DS）开发的集成了CAD、CAM和CAE的大型软件，凭借其突出的技术优势在制造业的各个领域得到了广泛的应用，成为全球制造业的主流设计软件。利用CATIA中的机械设计中零部件设计模块进行三维建模，所画图形一目了然；用线框与线条模块进行曲面设计；所做图形清晰流畅。

CATIA已经成了汽车工业CAD/CAM的事实标准，欧洲、北美和亚洲的顶尖汽车制造商纷纷采用其作为核心系统。在航空工业领域，空中客车公司、Pratt&Whimey、EADS、洛克西德马丁、美国联合航空公司、达索航空等都选用CATIA进行新产品设计。著名的丰田汽车公司、VOLVO卡车、TODA赛车等都从其他系统转到CATIA进行新产品的设计。电子家电行业的索尼、三洋、松下、先锋、伊莱克斯、亚伦，船舶行业的IHl、NKK、烟台莱福士造船厂，机车行业的阿尔斯通、邦巴迪、西门子，消费品行业的可口可乐、Evian、Swatch，轮胎行业的固特异、米其林以及机械各行业等，CATIA的客户遍及世界各地。

国内的哈尔滨、沈阳、西安、成都、景德镇、上海、贵阳等航空飞机设计制造厂也都无一例外地都选用CATIA作为其核心设计和加工软件。包括一汽大众、东风集团、沈阳金杯、上海大众、南汽集团、北京吉普、武汉神龙、西安长安、哈飞松花江等在内的许多汽车公司都选用CATIA开发其最新车型。随着中国制造业的发展，特别是汽车工业的发展，越来越多的国际厂商把生产和开发工作引入中国，CATIA正在不断普及和深入。

1.2 本次课程设计的主要内容及目的

本次课程设计主要内容是在CATIA软件的基础上，利用零件设计模块对安吉尔牌饮水机所有零件进行建模，然后利用软件的装配模块把饮水机的所有组成零件安装一定的位置关系进行装配，最后利用软件的工程图模块完成饮水机总成及一些主要零部件的工程图。完成以上内容不仅需要对饮水机的组成与外型有较好的掌握，还需要对CATIA软件有较熟练的掌握。

本次课程设计的主要目的：通过完成以上的内容，可以加深对CATIA软件零件设计模块、装配模块、工程图模块的理解，对软件的操作更加熟练，最终达到熟练掌握这门软件的目的。

2.饮水机各部分零件的建模过程

2.1水桶的绘制

水桶的大直径为270mm,高度为500mm,是一个旋转体。绘制水桶的三维图步骤如下：

（1）打开CATIA→零件设计→几何图形集，进入草图绘制水桶平面图的步骤，并以坐标原点画出水桶的轮廓，并标注，如图2-1所示

图2-1 水桶的轮廓与尺寸

（2）退出草图后，点击，进入旋转，将轮廓旋转成实体。旋转角度为360度，因为水桶里1是空心的所以选择厚度为5mm，所如图2-2所示,旋转后可得水桶三维图，如图2-3所示，

图2-2 将轮廓进行旋转

图2-3 水桶三维图

（3） 对水桶进行倒角，点击进行倒角，同时对桶顶进行打孔，点击，得到如图2-4所示，解剖图2-5。并保存至文件夹中。

图2-4 水桶倒角后

图2-5 水桶剖面图

2.2水嘴的绘制

一个水嘴由三部分连接而成，分别是出水口，手柄，螺栓与螺母。三部分的尺寸为相互配合。所以先画出各部分，然后进行配合。

（1）进入草图画出一个圆柱体，后点击进行参考线与参考面的建立。在圆柱体上进行其他部分作图，并用进行去除面，挖空内部，得到图2-6所示。

图2-6 参考平面的建立

（2）在用参考面作出与原圆柱体垂直的圆柱，并进行打孔。得到如图2-7所示三维图与2-8所示剖面图。

图2-7 出水口三维图

图2-8 出水口剖面图

（3）利用与命令画出螺栓与螺母，螺栓的公称直径与上图中孔的直径相同，以保证配合。如图2-9与2-10所示

    图2-9 螺栓                                图2-10 螺母

（4）绘制手柄，得到如图2-11所示

图2-11 手柄图

（5）将各个部件进行配合，进入装配设计，利用打开已建好的零件，进行       装配。装配时用与进行配合，得到如图2-12所示。并保存至文件夹中。   

图2-12 水嘴的装配图

2.3 机身的绘制

（1）进入草图，用画出一长为380m，宽为230mm的矩形，并进行拉伸，拉伸长度为745mm，得到如图2-13所示。

图2-13 长方体

（2）在上方体的上部进行凹槽处理与倒圆角，得到放置水桶的位置图。得到如图2-14所示。

图2-14 水桶放置处

（3）在长方体的前部做出一长方体凹槽，在凹槽上进行打孔，得到出水道。如图2-15所示。

图2-15 出水道

（4）对图2-15进行倒圆角处理，并在底部作出四个支撑的垫子。如图2-16所示。

图2-16 机身完成图

2.4 托水台的绘制

（1）进入草图工具，画出如图2-17所示的草图。

图2-17 托水台草图

（2） 对草图进行拉伸，并在其上画出一个凹槽，在利用进行对凹槽的复制。得到如图2-18所示。

图2-18 托水台的凹槽

（3）在侧面上进入草图，画一小矩形，并对其进行凹槽，如图2-19所示。最终得到托水台图剖面图，如图2-20所示。

图2-19 侧面凹槽形成

图2-20 托水台剖面图

2.5 水桶罩的绘制

（1）进入草图画出轴线与轮廓，退出草图进行旋转得到图2-21所示。

图2-21 旋转图

（2）点击进行移除面操作，并在底面上进行凸台，打孔，倒角操作，得到剖面图2-22所示。

图2-22 剖面图

（3）在凸台上制作凹槽，作为水桶里的水进入饮水机的通道。如图2-23所示。

图2-23 水桶罩的成型图

3.饮水机的装配

3.1 将各部件的导入CATIA装配模块并利用约束命令确定位置关系

打开CATIA→机械设计→装配图设计，现简要介绍悬架装配图的建立:

（1）点击装配设计，进入装配图。点击从已绘制好的零件中导入各零件。导入的零件有可能重合，点击移动图标，可以改变零件的相对位置。

（2）点击，选中水桶与水桶罩的轴线处，定义二者同心。在点击，将水桶的顶面与水桶罩底部的上表面接触。得到图3-1所示。

（3）点击刷新图标，可以得到水桶与水桶罩约束后的视图，如图3-2所示。

（4）利用相同的方法，将水嘴与机身相约束，水桶罩与机身顶部相约束，如图3-3所示。

（5）利用将出水盒的各个面与机身上的长方形凹槽进行约束，得到饮水机完成图3-4所示。

图3-1 约束图

图3-2 刷新后约束图

                图3-3 各部分约束图                           图3-4 完成图

    4. 饮水机部分零件的工程图绘制

4.1 水桶的工程图绘制

图4-1 水桶工程制图

4.2 机身的工程图绘制

图4-2 机身工程制图

4.3 托水台的工程图绘制

图4-3 托水台工程制图

结束语

1 课程设计的主要工作    

本课题通过观察饮水机的外型，并拆分各个部件一了解其具体结构，通过测量得到各个部件的大致尺寸，从而对总体外形有大致的了解，并以此展开整个设计过程

1.在阅读大量科技文献的基础上，作者对CATIA在三维设计过程中作了详细的研究，对CATIA三维设计的作用有了更深刻的理解，再此基础上利用CATIA软件对饮水机进行三维建模。

2.选用软件中的机械设计中零部件设计模块进行三维建模，所画图形一目了然；用各个命令按钮进行凹槽，凸台，倒角，打孔的操作；用所测得的尺寸进行绘制，基本上可得出饮水机的三维建模图。

2 课程设计中存在的不足

由于时间与水平有限，本论文设计过程中在精度上略显不足。所得尺寸只为大致的尺寸与实际有误差，饮水机内部的管道与电路系统由于水平有限未能画出，而对零件的装配只是简单的约束，未能做到有限元的分析。

对装配图来进行有限元分析需要较高的理论基础，作者水平有限，对一些理论的理解有待于各老师、专家批评指正。