1、CATIA V5 訓練教材CATIA 草圖設計(SKE)模組,觀念釐清,草圖是 建立 2D 外形最簡單的一種方式，而 2D 外形是實體或曲面 設計的基礎， 運用草圖中尺寸的設變方法，則草圖中的尺寸也是參變數運用的碁石 草圖必需依附在一個平面，並在此平面上定義 2D外形、尺寸、位置，故必需配合平面的定義才能完成在 3D 空間中的定義,左圖中的尺寸關係式如下 35mm = 70mm /2 52.5mm = 35mm *1.5 140mm = 70mm *2 右圖中 將 70mm 設變為 60mm 相關尺寸即自動更新,草圖.1 依附在 平面.1 上 在左圖 平面.1 現旋轉的角度為 30deg 右圖
2、已將 平面.1 設變角度為 60 deg,選取草圖依附平面 按指令圖示 或是按指令圖示 選取草圖依 附平面,進入 草圖設計 模組,離開 草圖設計 模組,回到 零件設計 模組,草圖中的格線 實線的間隔100mm 虛線的間隔10mm 間隔設定 工具 功能表 / 選項 / 機械設計 / 草圖(s) / 繪圖者 / 格狀 顯示顯示或隱藏格線 主要間 隔設定實線的間 隔 (100mm) 刻度虛線的間 隔即在主要間 隔中分成幾等份 (10 , 100mm / 10 = 10mm) 允許失真水平與垂直允許不同的大小的間隔,進入/離開 草圖,指令及工具列簡介,立體幾何 轉換 截斷 倒角 圓角,作用中模組的主要
3、工具，全部在 插入 功能表 內,建立拘束條件 自動產生拘束條件 驅動拘束條件 斷面 預先定義斷面 圓 雲形線 圓錐 線 軸 點,如何判斷現在位於那一個草圖,當零件中有 2 個以上未使用的 草圖時，假設有 草圖.1、草圖.2、草圖.3,連擊 草圖.1 二下,作用中的草圖在結構樹中會有一條白色底線，而該草圖的線條也會比較粗，可看見幾何拘束符號及所標註的尺寸(即可修改該草圖),作用於 草圖.1 時，只能管理自已內部的外形、尺寸、相關的物件，無法刪除其它草圖的物件，亦無法將自我刪除，僅可刪除本身內部的物件,草圖的架構,絕對座標軸包含 原點 、 水平方向 、 垂直方向 ，為草圖的位置原點, 而水平、垂直
4、方向可視為無限長的直線. 幾何為自行設計的外形，包含 點、線、圓、雲形線等 拘束包含 尺寸拘束 及 幾何拘束 尺寸拘束即 長度、距離、角度、半徑、直徑 幾何拘束即 固定、同一的、同心的、相切、平行、垂直、水平、鉛直、對稱、中點、等距點,顏色代表的意義,灰色建構(參考)元件,黃色不可修改的元件,紅橙色已選取的元件,白色未拘束的元件,棕色無法改變的元件,綠色固定/基準/已拘束的元件,紫色過度拘束的元件,紅色不一致的元件,增加拘束條件,刪除多餘的尺寸拘束,刪除多餘的尺寸拘束,增加尺寸拘束或是設變尺寸數 值使其合理,草圖工具組 工具列,網格交點,建構/標準元素,幾何拘束,尺寸拘束,隨著不同的指令，草圖
5、工具組會有不同的改變以提供所需尺寸(數字)的輸入，此時 尺寸拘束 有作用，則自動將所輸入的尺寸標註上去,CATIA 會自動偵測到可能的幾何拘束，並將其設定完成，若無作用該項指令，則不會將其自動設定，必需事後以手動設定,通常在一般狀況會將 幾何拘束 及 尺寸拘束 作用並不作用 網格交點 建構/標準元素 視情況而互相切換作用 暫時解除 幾何拘束 偵測的方法按住 Shif 鍵,讓 CATIA 自動偵測 幾何拘束的技巧移動滑鼠讓 CATIA 自動偵測,出現水藍色虛線而且水平方向變成橘紅色，表示該點將自動的拘束在水平線上 同一的 拘束,與圓相切,偵測 遠端交點,使用一點端點,畫鉛垂線，端點與圓心水平,C
6、ATIA會以二點之間的直線，來偵測水平、鉛直、垂直、平行等拘束條件，但於命令完成後並不會建立拘束條件，若要有此拘束必需要建立建構元素(輔助線),若無法偵測到想要的幾何拘束，只需要將滑鼠移到想要拘束的元素上在移動滑鼠就會偵測到與該元素的拘束 配合 Ctrl 鍵就可以很容易鎖定第一個拘束，移動滑鼠就可在偵測第二個拘束了 滑鼠連按該圖示二下 就可以一直使用該圖示， 直到在按該圖示一下解除該指令,斷面 工具列 斷面,斷面,斷面可連續建立 直線(預設)、相切圓弧、三點圓弧 的指令，完成 圓弧 後會自動回到 直線 的狀態,一開始僅能使用直線或三點圓弧而無法使用相切圓弧 欲使用相切圓弧可拖累滑鼠左鍵可自動切
7、換到相切圓弧 結束指令的方法 1.封閉斷面2.連擊左鍵二下 3.按 ESC 二下 4.按圖示,斷面 工具列 預先定義斷面,斷面 工具列 圓,以三點來定義圓,以座標值來定義圓,三切圓,斷面 工具列 雲形線,雲形線,連擊二下,出現對話框可編輯雲形線,結束方式同 斷面 指令,連接,以圓弧連接,以雲形線連接,1,1,2,2,1,1,2,2,斷面 工具列 圓錐曲線,橢圓,抛物線,1,2,3,4,連擊二下,抛物線的 焦點、頂點 無法以尺寸拘束設變必需以對話框更改,斷面 工具列 圓錐曲線,斷面 工具列 線,直線,從草圖工具組中輸入尺寸,無限長的直線,斷面 工具列 線 及 軸,雙切線,平分線,軸,軸是作為旋轉
8、特徵的內定旋轉軸心，故一個草圖內僅能有一條軸線，若出現第二條則以第二條為準，第一條軸線將自動轉成建構線,斷面 工具列 點,以座標來定義點,點,斷面 工具列 點,交點,複選物件,使用畫線選取,斷面 工具列 點,投影點,2,按住 Ctrl 複選物件,拘束條件觀念建立,基本觀念要完全拘束一個圖素，除了該圖素的外觀尺寸外，還必需定義該圖素的位置 (即與原點的距離) 適當的使用 幾何拘束 可減少尺寸的標註 基本上 尺寸為 “0” 的地方就可使用 幾何拘束 ，但是 固定、對稱、等距點、垂直 除外 常用圖素完全拘束所需的條件數 未使用 幾何拘束 如下,直線4個,圓34個,圓弧56個,橢圓5個,雲形線控制點數
9、*2,各種 幾何拘束 可減少的 尺寸拘束 數目,點、線 同一 1個,點、點 同一 2個,線、線 同一 2個,圓弧、圓弧 同一 3個,相切 1個,同心的 2個,平行 1個,垂直 1個,水平、鉛直 1個,固定、對稱 全部,等距點 1個,從 2D (ex : AutoCad ) 轉換成 3D 的草圖時，雖然都是 2D 的輪廓，但是觀念有些不同 在以往 2D 的觀念中 幾何拘束 通常會很習慣在畫圖時可能就以鎖點的方式定義完成 在 CATIA 的草圖中則必需要有 幾何拘束的符號 出現才算數 故在草圖工具組中的 幾何拘束 及 尺寸拘束 的圖示要開啟，否則不會自動建立以偵測到的拘束，如此一來必需要以手動加入
10、拘束會增加作圖的困難,拘束 工具列,定義拘束,沒有選取物件時此圖示會呈現無法使用的狀況 此對話框會依目前選取的物件自動判斷可用的拘束條,右表為拘束條件列表及其代表的符號,拘束 工具列,拘束,1,2,長度、半徑、直徑選取物件 定位尺寸 / 按右鍵 (改用其它的標註方式或是使用幾何拘束) 連擊尺寸二下可修改尺寸的數值 距離、角度選取第一物件 選取第二個物件 定位尺寸 / 按右鍵(改用其它的標註方式或是使用幾何拘束) 連擊尺寸二下可修改尺寸的數值 參考指定該尺寸為參考尺寸，無法以該尺寸驅動外形，該尺寸會加 ( ) 水平/鉛直 量測方向標註二點間的 水平或垂直 距離 交換位置將該尺寸換成另一邊，即加上
11、 負值 的意思 同一的即不使用尺寸改用 同一的 拘束條件 允許對稱線選取此選項 - 選取對稱線 以加入 對稱 拘束 定位尺寸不選取第二個物件直接將尺寸定位 (使用在有3D模型的情況較多),連擊尺寸二下可修改尺寸的數值,右鍵,右鍵,右鍵,拘束 工具列 拘束的關聯功能表,拘束,接觸拘束,直接選取二個物件，讓 CATIA 依預設模式判斷可能的幾何拘束,自動產生拘束條件,框選物件,框選物件,按圖示 出現對話框,OK,拘束 工具列,拘束 工具列,驅動拘束條件,此功能僅模擬尺寸變化時整個草圖輪廓的變化，一次僅能模擬一個尺寸,操作 工具列,圓角,3,4,1,2,3,截斷所有元素,截斷第一個元素,不截斷元素,
12、倒角,截斷所有元素,截斷第一個元素,不截斷元素,角度、長度,第一邊長、第二邊長,角度、第一邊長,若是選取交點，則以先建立的線為第一邊 選取完成後才會出現倒角型式的選項 角度是指倒角與第一邊的夾角,修剪,截斷所有元素,截斷第一個元素,1,1,2,線段延伸到指定元素,2,1,2,二線段相互修剪,複選物件,選取邊界,選取保留,1,2,3,4,點在交點附近,延伸線段,操作 工具列,打斷,1,2,選取,指定打斷點,選取,1,2,交點為打斷點,關閉,此指令僅圓弧及修剪的雲線可用,互補,此指令僅圓弧可用,操作 工具列,操作 工具列,快速截斷,刪除所選部份元素,保留所選部份元素,打斷所選部份元素,操作 工具列
13、,對稱,1,2,選取對稱元素,選取對稱軸,複選對稱元素,1,2,選取對稱軸,3,完成,限制 於步驟1 選取元素僅能一次選取，即複選物件僅能使用一次框選的方式.接著就必需選取對稱軸了 轉換 工具列中的所有命令都有這個限制 若要複選元素都要使用下面的操作順序,操作 工具列,旋轉,4,操作 工具列,縮放,選取元素,縮放原點,縮放比例,完成,操作 工具列,縮放,不延伸,切線延伸,點延伸,雙邊偏移,若要使用草圖工具組有下列事項要注意 1.要先輸入複製體的數量才輸入偏移距離 2.偏移距離的正值是指目前滑鼠指標所在的那一邊,立體元素投影,等角圖,以素描面來切元件,選取投影面,按圖示,垂直視窗,與立體元素相交
14、,等角圖,以素描面來切元件,選取相交面,按圖示,垂直視窗,操作 工具列,操作 工具列,投影立體外形邊緣,選取投影面,等角圖,以素描面來切元件,按圖示,垂直視窗,工具 功能表 草圖分析,此對話框可檢查目前的草圖的狀態、使用那些 3D 元素、所有圖素是否有錯誤的狀況，是完成草圖後相當重要的檢查工具 幾何的改正行動依順為建構/標準元素 , 關閉 , 刪除 , 顯示/隱藏 限制 投影或相交的改正行動依順為獨立元素 , 起動或停止 , 刪除 , 更換立體元素 ,顯示/隱藏 限制,練習題 1 斷面 指令 練習,9,8,1,2,3,4,5,6,7,10,11,執行 斷面 的指令 Pt1 鎖住 (0,0) 於
15、草圖工具組中的 A: 輸入 -100 Pt2 切換為 三點圓弧 按住 Shift 鍵 Pt3 & Pt4 ( 控制圓心在水平線以上的位置 ) 放開 Shift 鍵 Pt5 與線段12 平行 切換為 三點圓弧 按住 Shift 鍵 Pt6 & Pt7 ( 控制圓心在水平線以上的位置 ) 放開 Shift 鍵 於草圖工具組中的 A: 輸入 100 Pt8 與水平線 同一 結束指令 執行 斷面 的指令 切換為 三點圓弧 Pt9 與線段12 同一 按住 Shift 鍵 Pt10 放開 Shift 鍵 Pt11 與水平線 同一 結束指令 加入 同心 幾何拘束 : 圓弧(2,4) ,圓弧(5,7) ,圓弧
16、(9,11) 標註尺寸 打斷 線段(1,2)、線段(7,8)、圓弧(9,11) 使用 “快速截斷”指令 將 線段(9,1)、線段(8,12)、圓弧(11,12) 變成 建構元素 工具 功能表 - 草圖分析 : 檢查此草圖有無封閉 此題亦可用傳統 2D 的方式練習，所需的指令為線、圓弧、偏移、快速截斷、拘束,平行 : 線段12 , 線段45 同心 : 圓弧(2,4) ,圓弧(5,7) ,圓弧(9,11),12,練習2,1,2,3,4,5,6,7,8,9,黃點為座標原點 綠點 : 極座標 (20, 188deg) 圓弧1: 圓心 (0,0), 起點 (-27,-10), 圓弧角:-57.33deg
17、 圓弧形長圓孔2 : 圓心 (圓弧1的終點), 起點 (綠點) ,圓弧角 : 27deg , 半徑 : 1mm 圓3 : 圓心 (0,0), 半徑:3.5mm 線4、線5 : 起點(與圓5 相切), 夾角:30deg , 對稱線:水平線 圓角6 : 半徑:1mm 圓角7 : 半徑:5mm 修剪圓3多餘的部份 注意若要使用草圖工具組，其所指的圓徑為半徑值 草圖分析 : 將不必要的線變成建構元素,當拘束不完全時，元素將是白色的，此時只要以滑鼠拖拉，就可以知道什麼地方未標註了,若是過度拘束，元素可能為紫、棕、紅色等，此時表示剛才加入的限制是多餘或是不合理的，若該限制是我們所需要的限制就必需檢查是否在其它地方已經有不必要的限制，可用 “關聯物件”(即 父子關係) 的命令來輔助檢查 滑鼠右鍵 關聯物件,1,2,3,4,5,6,7,練習3 : 自行練習,
