飞机壁板展开件catia建模技巧研究

《飞机壁板展开件catia建模技巧研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、飞机壁板展开件CATIA建模技巧研究CATIAV5是目前飞机制造业中常用的软件，飞机整体壁板的加工首先需要对其展开外形建立三维模型，再进行数控铣削，最后弯曲成形。为了提高飞机壁板展开建模的准确性和效率，本文研究了应用CATIAV5软件对飞机整体壁板展开外形进行建模的基本方法，通过一个工程实例简单阐述了建立飞机壁板零件数字化模型的具体流程及操作步骤，总结了建模过程中常见问题的处理技巧。实践证明，应用这些方法与技巧对于提升飞机壁板展开件的建模效率、缩短设计加工周期，具有一定的现实意义。机翼的设计制造是飞机研制的核心之一，随着整体结构在飞机中的广泛应用，机翼整体壁

2、板型面越来越复杂。整体壁板是由板坯制成的飞机结构承力件，具有若干整体的结构要素（如蒙皮、长桁、筋条等），外表面具有特殊的外形曲面要求。通常都将飞机的机翼翼型曲面展开为平面，再依据展开平面上的飞机梁、桁、肋等重要结构线在CATIA环境下对整个展开壁板进行建模，然后根据展开壁板三维数学模型编制数控加工程序，加工得到机翼展开状态下的平板，最后采用压弯或喷丸成形技术得到最终的机翼整体壁板。整体壁板的这种成型方法对技术要求较高，除需要有可靠的展开算法外，还需要在展开的机翼曲面及重要结构线上构建展开的数字化模型。本文应用CATIAV5软件对飞机整体壁板展开件进行重新建模

3、，经过实验证明，这种方法是实用有效的。1CATIA建模方法1.1飞机壁板的展开壁板展开是已知壁板零件的最终形状，求该零件的毛料形状。CATIAV5中没有复杂壁板的展开功能，本文是通过CATIAV5软件提供的接口对之进行二次开发，实现壁板展开。1.2各命令灵活应用CATIAV5中许多命令都有附加功能选项，灵活运用，有时可以大大提高建模效率。例如壁板的结构特点决定了许多部分的建模都可以应用拉伸pad命令，pad命令使用时除了常见的单向拉伸外，还可以点击More→选项卡，对此命令进行高级设置以期形成多种形式的拉伸实体。在建模中灵活运用可以大大简化建模过程。为了便于

4、区分壁板上的不同结构，可在壁板不同部分设置不同的颜色，在界面上GRAPHICPROPERTIES工具上直接改即可。1.3建立多个实体集与辅助元素集辅助元素集(OpenBody)为点、线、面的合集，为充分利用CATIA软件曲线曲面模块的强大功能，通常将草图需要用到的外部参考线在三维空间中做出，最后投影到草图中去，再进行生成实体的操作。建模完成之后，可将多余的辅助线面隐藏。实体集(PartBody)为实体命令的合集，可以包含多个实体命令，各个命令共同构造出实体的拓扑关系。对于壁板这种拓扑结构极其复杂的零件，需要使用上百个实体命令，辅助点线面的数量超过一千个，若将

5、实体命令集中在一个或少数几个实体集与辅助点线面集中，会使单个集合十分庞大，在建模过程中同一个PartBody内的实体命令会互相影响，给后续建模和模型的修改都带来不便。过大的OpenBody也使辅助点线面的检索变得十分困难。所以在建模的过程中，应尽可能将结构上独立的部分放入不同的实体集与点线面集中，在完成各个部分的建模后，应用布尔和命令将各个部分合成为一个统一整体。各个部分实体集与点线面集如图1所示。点击图片查看大图图1部分实体集与点线面集1.4三维建模命名CATIA建模过程中，在图形界面的右侧会生成特征树，记录建模过程，直观地反映三维数模的几何特征与拓扑关系

6、，数模上的实体以及点线面等元素在特征树上都能找到一一对应的标识。对于壁板这种复杂的零件，具有成百上千个集合元素，建模人员最后自己也很难在特征树上分辨清楚，因此命名显得尤为必要，通常CATIA会自动为几何图素及实体分配系统默认的名称，通常为：图素类名称，序号，例如line.1，为了容易辨认，一般将名称改为该部分结构的名称。因为壁板结构复杂，通常也很难对所有结构给出通用的命名方法。根据建模的经验，可以应用结构的特征尺寸作为后缀，例如：11肋.300、底板厚.10等，此种区分方法比较有效，容易辨认。另外，做图时，要选择一个元素最好在树里面选择，这样能保证选择正确，

7、特别是在有重叠元素的情况下。若要查询零件特征之间的关联性，可直接在特征上按鼠标右键，从菜单选择[关联对象]，就可以查询到上下层的关联性。1.5使用投影命令草图绘制使用CATIA建立模型时，通常需要首先在草图上绘制出二维的平面图，再利用其他功能将二维平面图构建成三维实体。二维平面图应具有整个图稿的大略轮廓。在壁板建模中，因为实体结构的建立要依据展开轮廓线，所以二维平面图很多轮廓线要以外部的三维空间点线面为基准，常用的手段是使用草图模块中投影命令将之投影进草图，投影进草图的点线为黄色的实体线条，要作为轮廓的参考线，必须使之变成结构点线。方法是选中投影进草图的黄色

8、点线，点击Sketchtools工具条中的Const