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第六章 工程图设计

第一节 工程图设计基础

 产品工程图的设计一般必须在三维建模(实体、曲面、装配、钣金、功能型建模等)之后进行,为了能够指导生产,需要将三维实体投影成二维的各个视图,这些视图和三维实体关联,在三维实体出现设计变更的时候,工程图随实体特征自动实现视图的更新。对于实体装配可以生成爆炸图,标注零件号等。视图投影完成后,可以对其添加尺寸标注、公差、表面粗糙度、焊接、注释文字、标注技术要求等。
  
    6.1.1  工程图设计流程简介
 
    使用CATIA工程图设计模块进行产品工程图设计的简要流程如图6-1所示。
工程图设计流程
图6-1  工程图设计流程
  
    6.1.2  进入工程图设计模块
 
    如同其他模块一样,进入工程图设计模块有多种途径。
 
    1)菜单进入:打开CATIA软件后,选择主菜单中的“开始”→“工程制图”选项,或选择“开始”→“机械设计”→“工程制图”选项,系统弹出“新建工程图”对话框。单击“确定”按钮,进入工程图设计模块。
 
    2)工作台进入:打开CATIA软件后,右键单击“工作台”工具栏中的图标按钮,在弹出的右键快捷菜单中选择1按钮,系统弹出“新建工程图”对话框。单击“确定”按钮,进入工程图设计模块。
 
    3)新建文档进入:选择主菜单中的“文件”→“新建”选项,弹出“新建”对话框,在“列表类型”列表框中选择“Drawing”选项,单击“确定”按钮,系统弹出“新建工程图”对话框。单击“确定”按钮,进入工程图设计模块,如图6-2所示。
 进入工程图设计模块
图6-2  进入工程图设计模块
a) 从菜单进入  b) 从工作台进入  c) 新建文档进入
  
    6.1.3  创建工程图
 
    使用6.1.2中的任何一种方法访问工程图模块,均出现“新建工程图”对话框,如图6-3所示。对话框中各选项说明如下。
 
    1)标准:该选项为在绘制工程图之前需要选择的标准,默认为ISO标准,还有JIS、ASME、ANSI标准等,如图6-4所示。标准要提前选取,此选项涉及标注的标准、样式等。读者会发现在这些标准中并没有国家标准GB,关于国标,需要重新定制,必须要进入到CATIA的管理员模式才能够进行定制。
  进入工程图设计模块         
图6-3 “新建工程图”对话框               图6-4  工程标准列表
 
    2)图纸样式:该选项规定了图纸的尺寸,如A0、A1、A2、A3、A4等图纸,这个可以先选择也可以在绘图的时候根据视图具体需要占用多大的图幅然后再重新选择,在右键菜单的“属性”选项中进行重新设定即可。
 
    3)图纸方向:系统提供了横向和纵向两种图纸方向。
 
    进入到工程图设计模块后,工程制图界面如图6-5所示。在绘制工程图之前可进行相关参数的设置,方法为:在左侧结构树中选中图纸名称,在弹出的右键快捷菜单中选择“属性”选项,在“属性”对话框中可以设置图纸的各项参数,如图6-6所示。
图纸模块       
图6-5  图纸模块                          图6-6 “属性”对话框
  
    6.1.4  环境参数设置
 
    在创建工程图时,需要对工程图模块的环境参数进行设置,这样可以提高制图效率,且所做设置对所有的图纸操作均有效。具体的设置方法为:选择主菜单中的“工具”→“选项”选项,在弹出的“选项”对话框中选择“机械设计”→“工程制图”选项,如图6-7所示。有关工程图设计的环境参数设置均在此选项中进行。该选项包含9个选项卡,大部分选项卡中参数的设置方法与其他模块基本相同,现介绍部分选项卡的参数设置方法。
“选项”对话框
图6-7 “选项”对话框
 
    1.“视图”选项卡
 
    该选项卡可以设置在创建各类视图时,生成或修饰几何图形的方式,如图6-8所示。
“视图”选项卡
图6-8 “视图”选项卡
 
    1)生成轴:选择该复选框后,在创建视图时可以直接生成轴线,如图6-9所示。
 
    2)生成螺纹:选择该复选框后,在创建视图时,对于三维实体中有螺纹特征的零件,可以直接在工程图中显示螺纹,如图6-10所示。
   生成轴    
图6-9  生成轴                      图6-10  生成的螺纹
 
    3)生成中心线:选择该复选框后,在创建视图时可以直接生成孔的中心线,如图6-11所示。
 
    4)生成隐藏线:选择该复选框后,在创建视图时可以直接生成隐藏线,如图6-12所示。
    生成的中心线   
图6-11  生成的中心线                       图6-12  隐藏线
a) 未选择隐藏线选项进行的投影  b) 选择了隐藏线选项进行的投影  
 
    5)生成圆角:选择该复选框后,在创建视图时可以控制圆角的显示方式。单击“配置”按钮,即可弹出“生成配置”对话框,可根据需要选择相应的选项,如图6-13所示。
  • 边界:将圆角的边界以细线的方式进行投影。
  • 符号:将原始边界(如圆角的原始交线)进行投影。
  • 近似原始边线:将原始边界(圆角的原始交线)以细线的方式进行投影。
  • 投影的原始边线:将原始边界按视图投影方向投影到其中的面上。
“生成圆角”选项
图6-13 “生成圆角”选项
a) 边界  b) 符号  c) 近似原始边线  d) 投影的原始边线
 
    6)继承3D颜色:选择该选项后,在创建视图时可以直接将实体中的颜色在工程图中显示。
 
    7)投影3D线框:选择该选项后,可以直接对线框元素进行投影。
 
    8)投影3D点:选择该选项后,可以直接对点元素进行投影,还可以选择点投影的样式。
 
    9)视图线型:选择该选项后,可以控制生成视图的线型,如图6-14所示。
 
    2.操作器
 
    该选项卡可以对手动操作器进行控制,如图6-15所示。
   “线型和线宽”对话框  
图6-14 “线型和线宽”对话框                     图6-15 “操作器”选项卡
 
    1)操作器:用来设置任何形式的操作器(如文字、中心线、尺寸等),如图6-16所示。
操作器设置
图6-16  操作器设置
  • 参考大小:控制操作器的大小。
  • 可缩放:选中该选项后,可以对操作器的大小进行缩放。
    2)旋转:控制旋转捕捉角度,默认为15°。
 
    3)尺寸操作器,如图6-17所示。 
  • 修改超限:可以手动拖拽控制柄调节尺寸限制线的顶部长度,如图6-18所示。
      尺寸操作器设置     
图6-17  尺寸操作器设置                           图6-18  修改超限
  • 修改消隐:可以手动拖拽控制柄调节尺寸限制线的底部长度,如图6-19所示。
  • 在此之前插入文本:在尺寸文字的前面手动加入文本,点击红色箭头就会出现文本输入框,输入相关的文字即可,如图6-20所示。
  • 在此之后插入文本:在尺寸文字的后面手动加入文本,方法与在此之前插入文本相同。
 修改消隐         
图6-19  修改消隐                         图6-20  插入文字设置
  • 移动值:手动拖拽上方的控制柄,可以移动尺寸值的位置,如图6-21所示。
移动值
图6-21  移动值
  • 移动尺寸线:手动拖拽尺寸线上方的控制柄,可以移动尺寸线的位置,如图6-22所示。
移动尺寸线
图6-22  移动尺寸线
  • 移动尺寸线次要零件:手动移动尺寸水平线节点的位置,如图6-23所示。
  • 移动尺寸引出线:手动移动尺寸引出线的位置,如图6-24所示。
移动尺寸线次要零件              
图6-23  移动尺寸线次要零件             图6-24  移动尺寸引出线
 
    3.标注和修饰选项卡
 
    该选项卡可以对尺寸标注和修饰特征进行相关参数设置,如图6-25所示。
“标注和修饰”选项卡
图6-25 “标注和修饰”选项卡
 
    (1)创建标注
 
    该选项组在“移动”选项中的“默认捕捉”复选框选中的情况下才有效。该选项组设定后,注释捕捉将可以访问设定。该选项组只有在创建标注的时候才有效,增加参考线时无效。
  • 在文本和参考之间创建方向链接:选中该复选框,可以在文字和参考方向之间建立链接;例如,选择文字工具后,选择一条直线作为参考,这样建立的文字将跟随直线方向,该复选框不能应用于文字模板。如图6-26所示。
  • 创建要参考的引出线末端法线:在创建带引出线的文本时,可以选择一条直线,这样引出线将垂直于选择的直线。该选项对于“形位公差”有效
  • 创建刚性位置链接:选中该选项对应的复选框后,如“文本”复选框,则建立的文本将不能使用鼠标移动,为刚性链接。对于表格、形位公差同样适用。
    (2)移动:设置自动捕捉,默认为〈Shift〉键切换。
  • 配置捕捉按钮:单击2按钮后,弹出“捕捉标注”对话框,可以设置捕捉方式“在网格上”和“参考方向上”或采用其中之一,如图6-27所示。       
创建链接
图6-26  创建链接                 图6-27 “捕捉标注”对话框
  • 默认捕捉〈shift〉键切换):选择该选项后,默认捕捉打开,可以用〈shift〉键切换。
    (3)2D部件
  • 使用固定尺寸进行创建:选择该复选框后,实例化的所有2D部件具有相同的尺寸值。
  • 避免直接操作:选择该复选框后,将不能移动2D实例单元。
  • 避免直接缩放:选择该复选框后,将不能出现缩放控制柄,不能进行手动缩放。
  • 创建零件序号:创建零件序号是否与3D关联。
    (4)3D关联性
 
    该列表框中有三个选项,分别为:编号、实例名称和零件编号。在使用3工具,或4工具生成零件序号时,如果选择“编号”则生成编号,如图6-28所示。如果选择“实例名称 ”则生成实例的名称;如果选择“零件编号”则生成零件的编号,如图6-29所示。
以编号创建零件序号         
图6-28  以编号创建零件序号              图6-29  以实例名称创建零件序号
 
    (5)表
  • 编辑单元格时重新计算表:选择该复选框,当编辑一个单元时,表格大小将调整。
  • 不要分割跨页的表:选择该复选框,则可以将表格保留在一页中。
    (6)区域填充
 
    当选中“询问是否删除几何图形支持面”复选框时,在删除一个填充区域的时候会提示用户是否需要删除区域填充支持面几何图形。单击5,轮廓也被删除,单击  6则只删除断面线,如图6-30所示。
“确认删除”对话框
图6-30 “确认删除”对话框