catia 扫掠

Sweep
一、命令功能概述
Sweep（扫掠）是将轮廓线沿着导引线扫掠形成曲面，扫掠曲面功能是CATIA中比较复杂、重要、常用的功能。

二、命令详解
1、命令位置
如图1所示（Insert —— Surfaces —— Sweep）。

图1 图2

2、各选项详解
扫掠曲面可分为四种类型：轮廓扫掠、直线扫掠、圆弧扫掠、圆锥扫掠，下面对它们分别进行介绍。
⑴ explicit（轮廓扫掠）
其命令界面如图2所示。
Subtype（扫掠类型）：
•With reference surface：根据参考曲面；
•With two guide curves：根据导引曲线；
•With pulling direction：根据拉伸方向。
打开文件Explicit Swept Surface.CATPart，如图3所示。

图3
轮廓扫掠的操作步骤如下（以With reference surface扫描类型为例）。
① 在Surfaces工具栏中单击“Sweep”（扫掠曲面） 按钮，系统会弹出如图2所示的Swept Surface Definition对话框。
② 单击Profile type后面的“Explicit” 按钮，表示选择轮廓扫掠类型，在Subtype选项中选择With reference surface，表示选择的扫掠类型为根据参考曲面。
③ 设置轮廓曲线。选择曲线Profile.1填入Profile文本框中。
④ 设置导引线。选择曲线guide curve.1填入guide curve文本框中，单击“预览”按钮，如图4所示。

图4 一条截面线与一条引导线生成扫掠面
⑤ 设置参考曲面。选择平面yz plane填入Surface文本框中，表示轮廓线在扫掠过程中与参考面保持一定的角度。注意不能选择导引线的法面。
⑥ 设置与参考面之间的角度。在Angle文本框中输入30deg，结果如图5所示。也可以单击Angle文本框后的 按钮，设置规则。

图5 与参考面成一定角度扫掠面的创建

⑵ Line （直线扫掠）
其命令界面如图6所示。

图6

Subtype（扫掠类型）：
•Two limits；
•Limit and middle；
•With reference surface；
•With reference curve；
•With tangency surface；
•With draft direction；
•With two tangency surface。
打开文件Line Swept Surface.CATPart，如图7所示。

图7 图8
直线扫掠的操作步骤如下。
① 单击Profile type后面的“Line” 按钮，表示选择直线扫掠类型。
② 在Subtype下拉列表框中选择类型为Two limits，表示通过两条导引线来生成扫掠面，对话框如图8所示。
③ 设置导引线。选择曲线Guide curve1填入Guide curve1文本框中作为第一条导引线；选择曲线Guide curve2填入Guide curve2文本框中作为第二条导引线。
④ 设置脊线。选择曲线Spine curve填入Spine文本框中。
⑤ 设置扫掠曲面向外延伸的距离。在Length1文本框中输入20mm；在Length2文本框中输入20mm。单击“预览”按钮，结果如图9所示。

图9 图10

⑥ 如果选中 复选框，表示第二条导引线作为扫掠曲面的中线，结果如图10所示。
⑦ 在Subtype下拉列表框中选择类型为Limit and middle，与选中 复选框的情况相同。
⑧ 在Subtype下拉列表框中选择类型为With reference surface，对话框如图11所示。

图11 图12
⑨ 选择曲线Guide Curve.3填入Guide curve1文本框中。注意选择的导引线必须在参考曲面上。
⑩ 设置参考曲面。选择曲面Extrude.1填入Reference surface文本框中。
⑪ 在Angle文本框中输入120deg。
⑫ 在Length1文本框中输入20mm，Length2文本框中输入50mm，结果如图12所示。
⑬ 在Subtype下拉列表框中选择类型为With reference curve。
⑭ 选择曲线Guide Curve.4填入Guide Curve 1文本框中。
⑮ 设置参考曲线。选择直线Line.2填入Reference curve文本框中。
⑯ 在Angle文本框中填入120度，在Length 1 文本框中输入20mm，Length 2文本框中输入50mm，结果如图13所示。

图13
○17在Subtype下拉列表框中选择类型为With tangency surface，对话框如图14所示。

图14
○18设置导引线。选择曲线Guide Curve .4填入Guide Curve 1文本框中。
○19设置相切曲面。选择曲面Extrude.1填入Tangency surface文本框中。单击“预览”按钮，如图15所示。黄色表示保留的结果。
○20选中 复选框，表示用生成的曲面裁剪参考结果，结果如图16所示。

图15 图16
○21在Subtype下拉列表框中选择类型为With draft direction，对话框如图17所示。
○22选择曲线Sketch.2填入Guide curve 1文本框中，作为参考曲线。
○23设置拔模方向。选择直线Line.3填入Draft direction文本框中。
○24设置拔模计算方式。这里选择 单选按钮。
○25单击“Wholly defined”选项卡，在Angle文本框中输入拔模角度，这里输入30deg。
○26在Length 1、Length 2文本框中设置曲面的拉伸长度。
•单击 按钮，表示在此侧不拉伸；
•单击 按钮，在Length 1、Length 2文本框中输入需要拉伸的长度；
•单击 按钮，选择曲面或平面填入Relimiting element 1文本框中，表示拉伸到此限制元素；
•单击 按钮，表示拉伸长度从曲线在拔模方向的最高点算起；
•单击 按钮，表示沿着拉伸长度在生成的拔模面上多是设定的值。
这里单击 按钮，在Length 1、Length 2文本框输入20mm，预览如图18所示。

图17 图18
○27单击“G1－Constant”选项卡，选择需要已经定义的拔模角，在Current angle文本框中设置新的拔模角，在选择平面Plane.3填入Relimiting element 1文本框中，如图19所示，每条边线所设置的拔模角不一样。
○28单击“Location Values”选项卡，选择曲线Sketch.3填入Guide curve 1文本框中，作为参考曲线，选择Line.3填入Draft direction文本框中。在曲线Sketch.3的两端点和曲线上点Point.1分别设置拔模角度为－30 deg，60 deg，30 deg，结果如图20所示。

图19 图20
○29在Subtype下拉列表框中选择类型为With two tangengy surface。选择直线Line.2填入Spine文本框中作为脊线；选择曲面Extrude.1填入First tangency surface文本框中，选择曲面Extrude.2填入Second tangency surface文本框中，如图21所示。

图21
⑶ Circle（圆弧扫掠）
圆弧扫掠是以圆弧为截面线，通过指定导引线来创建扫掠曲面。其命令界面如图22所示。
Subtype（扫掠类型）：
•Three guides；
•Two guides and radius；
•Center and two angles；
•Center and radius；
•Two guides and tangency surface；
•One guide and tangency surface。
打开文件Circle Swept Surface.CATPart，如图23所示。

图22 图23
圆弧扫掠的操作步骤如下：
① 单击Profile type后面的“Circle” 按钮，表示选择圆弧扫掠类型。
② 在Subtype下拉列表框中选择类型为Three guides，表示通过三条引导线来生成扫掠面，对话框如图24所示。

图24 图25
③ 设置导引线。选择曲线Guide Curve.1填入Guide Curve 1文本框中；选择曲线Guide Curve .2填入Guide Curve 2文本框中；选择Guide Curve .3填入Guide Curve 3文本框中。
④ 设置脊线。选择曲线Spine .1填入Spine文本框中，结果如图25所示。
⑤ 在Subtype下拉列表框中选择类型为Two guides and radius，表示通过两条引导线和半径来生成扫掠面，对话框如图26所示。

图26 图27

⑥ 设置导引线。选择曲线Guide Curve .1填入Guide Curve 1文本框中；选择曲线Guide Curve .3填入Guide Curve 2文本框中。
⑦ 设置圆弧扫掠半径。在Radius文本框中输入40mm。单击Radius文本框后的 按钮，可以通过规则来创建不同半径的圆弧扫掠曲面，预览如图27所示。
⑧ 出现多解时，可以单击 或 按钮选择合适的解。
注意：黄色为当前选择的解。
⑨ 在Subtype下拉列表框中选择类型为Center and two angles，表示通过中心曲线和两个角度来生成扫掠面，对话框如图28所示。
⑩ 设置中心曲线。选择曲线Guide Curve .1填入Center curve文本框中。
⑪ 设置参考曲线。选择曲线Spine .1填入Rrference curve文本框中。
⑫ 在Angle 1文本框中输入0 deg；在Angle 2文本框中输入180 deg，结果如图29所示。

图28 图29
○13 选中 复选框，输入固定的扫掠曲面半径。输入20mm，结果如图30所示。

图30
○14在Subtype下拉列表框中选择类型为Center and radius，对话框如图31所示。
○15选择曲线Guide Curve .2填入Center curve文本框中，作为圆弧扫掠曲面的中线。
○16在Radius文本框中设置半径。这里输入20mm，结果如图32所示。

图31 图32
○17 在Subtype下拉列表框中选择类型为Two guides and tangency surface，对话框如图33所示。
○18 选择曲面Extrude.1上的一条曲线Guide Curve.3填入Limit curve with tangency文本框中。
○19 设置相切曲面。选择曲面Extrude.1填入Tangency surface文本框中。
○20 设置限制曲线。选择曲线Guide Curve.2填入Limit curve文本框中，表示生成的圆弧扫掠曲面通过此曲线，并以此曲线作为边界，结果如图34所示。

图33 图34
○21 在Subtype下拉列表框中选择类型为One guide and tangency surface，对话框如图35所示。

图35 图36

○22 选择曲线Guide Curve.2填入Guide curve 1文本框中。
○23 设置相切曲面。选择曲面Extrude.1填入Tangency surface文本框中。
○24 设置半径。在Radius文本框中输入80mm，结果如图36所示。

⑷ Conic（圆锥扫掠）
圆锥扫掠是以圆锥曲线为截面线沿导引线进行扫掠得到的曲面。其命令界面如图37所示。
Subtype（扫掠类型）：
•Two guide curves；
•Three guide curves；
•Four guide curves；
•Five guide curves。

图37
打开文件Conic Swept Surface.CATPart，如图38所示。

图38
圆锥扫掠的操作步骤如下：
① 单击Profile type后面的“Conic” 按钮，表示选择圆锥扫掠类型。
② 在Subtype下拉列表框中选择类型为Two guide curves，对话框如图39所示。

图39
③ 选择曲线Sketch.1填入Guide curve 1文本框中，选择曲面Extrude.1填入Tangency文本框中，作为曲线Sketch.1的相切面。同样选择曲线Sketch.2填入Guide curve 2文本框中，选择曲面Extrude.2填入Tangency文本框中。
④ 在Angle文本框中设置生成的扫描面与相切面之间的角度。这里都输入－30deg。
⑤ 在Parameter文本框中设置参数。Parameter等于0.5，表示以抛物线作为截面线曲线生成扫掠面；00.5，表示截面线为双曲线。这里输入0.5，结果如图40所示。

图40 图41
⑥ 在Subtype下拉列表框中选择类型为Three guide curves。
⑦ 选择曲线Sketch.1填入Guide curve 1文本框中，选择曲面Extrude.1填入Tangency文本框中；选择曲线Sketch.3填入Guide curve 2文本框中；选择曲线Sketch.2填入Last guide curve文本框中，选择曲面Extrude.2填入Tangency文本框中。在Angle文本框中输入－5deg。
⑧ 选择曲线Sketch.3填入Spine文本框中作为脊线，结果如图41所示。
⑨ 在Subtype下拉列表框中选择类型为Four guide curves。
⑩ 选择曲线Sketch.1填入Guide curve 1文本框中，选择曲面Extrude.1填入Tangency文本框中；选择曲线Sketch.3填入Guide curve 2文本框中；选择曲线Sketch.2填入Guide curve 3文本框中；选择曲线Parallel.2填入Last guide curve文本框中。
⑪ 选择曲线Sketch.3填入Spine文本框中作为脊线，结果如图42所示。
⑫ 在Subtype下拉列表框中选择类型为Five guide curves。
⑬ 选择曲线Parallel.1填入Guide curve 1文本框中；选择曲线Sketch.1填入Guide curve 2文本框中；选择曲线Sketch.3填入Guide curve 3文本框中；选择曲线Sketch.2填入Guide curve 4文本框中；选择曲线Parallel.2填入Last guide curve文本框中。
⑭ 选择曲线Sketch.3填入Spine文本框中作为脊线，结果如图43所示。

图42 图43

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