手把手教你CATIA绘制模型飞机4.docx
- 文档编号:30110505
- 上传时间:2023-08-05
- 格式:DOCX
- 页数:15
- 大小:706.90KB
手把手教你CATIA绘制模型飞机4.docx
《手把手教你CATIA绘制模型飞机4.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《手把手教你CATIA绘制模型飞机4.docx(15页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
手把手教你CATIA绘制模型飞机4
下面进入机翼外段结构的绘制过程。
为了避免绘图结构的混乱,在绘制外翼结构之前同样需要新生成一个几何图形集。
选择菜单“插入>有序的几何图形集”。
在弹出窗口中将名称修改为“外段结构”,父对象设置为PartXX(如Part1)。
接下来需要从之前绘制的图形中借一些来用用。
按住Ctrl键分别选中之前在“零部件几何体”下面绘制的“内翼外侧平面”、“外翼基准翼型”、和为绘制内外翼上反关系而创建的极值点。
(064)
单击右键选择复制,再在特征树上的“外段结构”上单击右键,选择“特殊粘贴”,在弹出的窗口中选择“作为使用链接的结果”,单击确定。
用这个方法复制的特征,只相当于一个“链接”。
表示链接特征的图标其左下方会有一个箭头。
为了后面好描述,我们可以通过属性窗口将链接的那个点命名为“上反基准点”。
对于链接特征而言,如果其引用的特征,比如用来生成“外翼基准翼型”的旋转特征角度发生变化的时候,链接特征也会自动改变。
再具体一点来说,就是如果飞机试飞后我们发现上反角不够时,只要修改一下与定义上反角有关的特征属性后,链接特征及以它为基准的所有特征都会发生变化。
以上说法或许有些抽象,当整个机翼绘制完成后,我们可以通过实际操作来详细理解一下它的意思。
由于下面进行的绘图操作与之前生成的几何图形集没有关系,为了绘图清晰,点击工具条上的“仅当前几何体”按钮,隐藏“零部件几何体”和“内翼结构”里面的特征。
(065)
接下来开始绘制用于将外翼段各零件进行定位的参考平面图。
以“平行通过点”方法,生成YZ平面通过“上反基准点”的平行平面,将这个平面命名为“参考面A”,并以其为基准开始做草图。
点击“构造/标准元素”按钮,将绘图状态设置为“构造元素”。
投影“上反基准点”,然后通过该点作一条水平直线。
再将绘图状态转为“标准元素”,通过投影点绘制一条任意角度的直线,这条直线和水平构造线之间生成一个“角度约束”。
双击角度约束,在“值”后面的文字框中单击右键,选择“编辑公式”。
在“您希望将新的关系附加到current线性容器中吗?
”下选择否。
在公式编辑器窗口打开的基础上,从左侧特征树上找“零部件几何体>多输出.X(旋转)>外翼基准平面>角度”特征(067),并单击角度特征。
注意到公式编辑器窗口中显示“`零部件几何体\多输出.1(旋转)\外翼基准平面\角度`”后,单击确定。
这样,就将这里使用的角度和之前确定的上反角度联系在了一起。
退出草图,选择平面工具,以通过两条直线方式生成平面。
直线1选择刚刚生成的草图,在直线2后面单击右键选择“X轴”。
确定“不允许为非共面直线”前没有被打钩,然后单击确定(068)。
这里可以注意到,虽然从空间几何上考虑,刚刚生成的草图和X轴是不共面的,但因为这里没有选择“不允许为非共面直线”。
实际上软件是以“通过直线1,作平行于直线2的平面”方式,生成的所需平面。
为了便于以后查找,通过“属性”窗口将这个平面命名为“外翼基准平面”。
以“外翼基准平面”为参考面绘制草图。
首先投影下来外翼基准翼型,然后在它的基础上完成外翼的外形投影绘制。
外翼段基本半翼展(不含翼尖)为560mm,肋间距为80mm。
从内侧向外从零号开始依次为每个翼肋命名,1号肋为最内侧翼肋,8号肋为最外侧翼肋。
除4号肋因为安装舵机架需要加强而采用2mm桐木外,其他翼肋采用2mm轻木材料。
翼肋上下凸缘的弦向位置参考中段基准平面图,将其相应直线投影下来后,将预定表示凸缘位置的直线与其设置相合约束即可。
由于1号翼肋与当前基准平面不垂直(因为上反角的关系),因此不在本张基准草图中画出1号肋的厚度。
外段机翼整体效果见(069),绘制完成后通过属性窗口将其改名为“外翼基准平面图”。
前缘部分的局部放大图见(070)。
图中黄色线为投影下来的外翼基准翼型。
由于采用飞机前缘闭室采用1.5mm轻木蒙板,因此需要在基准翼型前缘再向外偏移1.5mm作为真实机翼的前缘位置。
从工艺上考虑,前缘是由两层2mm轻木片分两次粘贴并打磨而成。
因此需要从前缘处向内侧偏移4mm作为翼肋前缘的位置。
外翼的翼尖可以采用如下画法:
先画出其后缘和侧缘的直线,并进行尺寸约束。
然后用样条线工具
(071)连接折现端点和最外侧的前缘点。
双击刚刚生成的样条线,在弹出的样条线定义窗口中一次选择控制点1和控制点2,分别将下方的相切属性选中。
这时可以看到样条线的两个端点处出现了一个箭头。
(072)选择A点处的箭头,设置其与翼尖侧缘的相合约束,再选择B点处的箭头,设置其与前缘线的相合约束。
这样,就完成了翼尖前缘处的圆角过渡。
(073)
B
A
下面开始准备生成每个翼肋的侧基准面。
以参考面A为基准绘制草图,直接投影外翼基准翼型成为标准元素。
此时由于该翼型曲线垂直于当前草图基准面,投影下来的结果会是一条线段。
退出草图,以通过两条直线方式绘制平面。
直线1选择外翼基准平面图中表示翼肋的边线,直线2选择刚画的草图(074)。
以此方法,依次生成2号、4号、8号翼肋的侧基准面(过程中直线1均选择外侧的翼肋边线),并通过属性窗口命名为“2号~8号”面。
下面开始为绘制翼肋作一些准备。
由于外翼段采用半蒙板工艺,翼梁作为区分蒙板与否的工艺分界点。
在外翼段翼肋的绘制过程中,我们采用“从蒙皮向里”的绘图方法。
现在先需要绘制蒙皮作为翼肋外形的参考。
选择外翼基准翼型,找到工具条上的曲面拉伸工具(075)
,向外侧拉伸长度为800,向内拉伸长度100。
(这里的两个长度只要保证超过机翼展长就可以)。
(076)
点击刚生成的拉伸曲面,选择工具条上的曲面加厚工具(077
)。
在弹出的加厚曲面定义窗口中,将第一偏移设置为1.5mm,第二偏移0mm。
同时需要注意绘图区出现的箭头指示,应该是向外的。
如果箭头向里,点击它一下就可以改变方向。
(078)
接下来开始绘制翼型,选择2号面后点击草图工具。
分别与加厚曲面上下部分的内外两面“相交”,得到四条曲线。
与“外翼基准平面图”相交获得前后墙和翼梁、前缘位置的参考点。
依靠几条参考点绘制竖直方向的直线,通过修剪工具与内外翼型曲线衔接得到翼肋的外形线,绘制过程中需要注意后缘处预留2X3mm后墙缘条通过的槽孔。
(079)
后面的操作与画中段翼肋时相同。
在完成减轻孔的绘制后退出草图,使用包络体拉伸工具生成2号翼肋。
由于平直翼各翼肋形状相同,为了简便,3~7号翼肋采用阵列方法生成。
选择刚生成的翼肋,点击工具条上的“矩形阵列”按钮。
(080)。
在“矩形图样定义”窗口中参数选择“实例和间距”方式,实例后填入6,间距80mm,参考元素选择“外翼基准平面图”上表示翼梁凸缘的边线。
(081)
完成阵列以后,需要对翼肋位置正确与否进行检查。
找到并点击工具条上“法线视图”工具,点击“外翼基准平面图”
(082)。
视角会自动移动至于改图垂直的方向,检查翼肋是否正好落在基准平面图中表示翼肋位置的两条直线中间(083)。
下面以8号面为基准绘制最外侧翼肋。
由于该翼肋要与翼尖连接,因此与其他翼肋相比多了一个“尾巴”。
(084)
-------------------------------------------------分隔线----------------------------------------------------
接下来继续以8号面为基准,分别绘制作为翼梁上下凸缘的4mm×4mm桐木条和作为后墙上下缘条2mm×3mm桐木条横截面草图。
为了省事,可以在在同一个草图中完成四个截面的绘制。
(085)
使用包络体拉伸工具,在限制1中类型选为“处理元素”,在“处理元素”文字框内填入“内翼外侧平面”。
(086)点击确定后,会出现提示“结果几何图形由4未连接的子元素构成”,这是由于刚才的草图中出现了四个封闭且不相交的线框轮廓造成的。
在对话框中选择“保留所有子元素”,单击确定。
这样做会给未来生成图纸带来一点点麻烦,但由于缘条均采用固定几何截面的“型材”制作,不需绘制激光切割图,因此这里从绘图方便出发不作更改。
前面曾经提过,外翼段1号肋与“外翼基准平面”不垂直,因此需要单独绘制。
以内翼外侧平面为基准绘制草图,然后包络体拉伸。
绘图时需要特别注意的是,1号肋在翼梁凸缘前后都需要设置开槽。
翼梁后的槽用于插入外段翼梁腹板,翼梁前的槽用于插入中段机翼延伸出的内外翼连接件。
(087)
下面分别以翼肋的前后两面为基准,绘制机翼的前缘和后墙。
这里可以发现,在选择草图基准面时,不仅可以使用“平面”工具创建的平面,还可以直接利用包络体的某个平面。
(088)
同理,翼梁腹板也可一气呵成完成绘制。
绘制过程中留意在4号肋和5号肋之间不要开减轻孔,因为该处需要安装副翼舵机架。
(089)
经过上面的各种操作的铺垫,翼尖和绘制过程将十分简单。
首先以平行通过点方式以最外侧的8号肋后缘处最高点为基准,生成“外翼基准平面”的平行面。
(090)以该平面为基准绘制草图,将“外翼基准平面图”中的翼尖外形投影到当前草图,并进行适当修改后加以绘制减轻孔,并为定位支撑翼尖的三角片绘制榫槽。
(091)再以榫槽侧面为基准绘制草图,完成前后上下共四个支撑三角片的绘制。
(092)最后翼尖的完成效果见093。
位于4号肋和5号肋之间的舵机架绘制方法与翼尖并无太大差别,在此不再赘述。
完成后的舵机架见094。
接下来生成机翼前缘部分的蒙板。
利用“偏移平面”方式创建平面,参考平面选择翼梁凸缘的前面(图中红色面),距离偏移为0。
(095)选择分割工具
(096),弹出对话框中“要切除的元素”选择之前通过“曲面加厚”工具生成的蒙皮,“切除元素”依次选择上一步生成的平面、8号面、和内翼外侧平面。
在每选择一个平面后,背景中会将切除掉的部分以半透明方式显示。
这时如果发现需要保留的部分被变成了半透明,可以点击“另一侧”按钮,转换切割与保留下的部分。
(097)
利用草图和包络体拉伸工具完成副翼的建模。
(098)为了美观,可以利用对称工具快速生成另外一侧的机翼。
选择对称工具后,在弹出窗口中点击多选按钮(099),依次从特征树或者直接选择外侧机翼的各个零部件(不需要选择草图、平面等特征),参考选择“ZX平面”。
(099)点击确定后,另一侧机翼也轻松完成。
最后,不要忘记内外翼之间还需要有一块层板连接内外翼梁。
利用草图和包络体拉伸工具轻松搞定。
从结构传力的角度考虑,这块内外翼连接板需要贯穿中段机翼,穿过外翼段1号肋,与外翼翼梁和2号肋粘接。
(010)
完成这一部后,所有机翼的设计绘图工作全部完成。
机翼整体效果见101。
回忆一下前面的内容,我们曾经说过,在飞机试飞后如果发现机翼上反角不够的话,可以通过修改参数快速完成机翼结构的修改。
现在,我们就来具体试一试。
通过左侧特征树找到零部件几何体下唯一的一个“多输出旋转”特征,双击将其打开。
(102)
修改角度数值为6度,单击确定。
如果所有步骤的绘图都十分标准的话,稍等待一两秒,软件就会按照新的上反角度,自动生成所有的结构。
如果点击确定后程序报出出现错误,这多是由于之前的绘图过程中有些过程不太规范造成的。
这时只要根据提示修正错误,其他的工作软件都可以自动完成。
(103上反角3度,104上反角6度)
这个就是CATIA参数化设计的一大优点。
当完成建模后如果需要进行某些参数的变更,修改参数后其他工作完全由软件自动完成。
省去了过去CAD时代修改一个参数,造成全部图纸重画繁琐步骤。
以上机翼结构设计及建模工作全部完成。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 手把手 CATIA 绘制 模型 飞机