对其约束前
对其约束后
(6)对完成约束齿轮机构进行的干涉检验和校核最小间隙。
(7) 切换到运动仿真模块定义相应的运动副，与旋转副、齿 轮副等。
CATIA中提供的运动副
模拟齿轮 机构所定义的 运动副
(8)对齿轮机构进行运动仿真及生成运动动画
检查运动干涉，并定义运动属性 编辑运动，并生成运动动画
齿轮机构运动动画
一个模型内，对象的不同参数、相应规则和公式是相互 关联的！应用知识工程开发的设计，用户只需 “改变工程参 数或添加修改工程规则”，系统会根据这些工程规则对产品 几何参数计算，驱动生成要求的几何造型!
如，设计一个机床空心轴类零件，要求: 当 0mm<D<=30mm 时, d=0.7*D, h=30mm 当 30mm<D<=50mm时, d=0.7*D, h=50mm 当 50mm<D<=100mm时, d=0.7*D, h=70mm 其中，外径:D 内径:d 高:h
只要控制变量D，轴类零件相应的因 变量d和h，就会相应改变。这就是知本原理
3.1 虚拟装配 虚拟装配是将零件模型在总体坐标系中进行重新定位
的过程。它真实地模拟了产品三维装配过程。
在虚拟装配过程中可以发现设计制造中可能出现的问 题，在产品实际生产前采取措施，保证产品的一次性成功。
1.2 CATIA是Computer Aided Three-Dimensional Interface Application 的缩写
1.3 行业应用：
猎鹰
(1) 航空航天 (2) 汽车工业 (3) 造船工业 (4) 厂房设计 (5) 加工和装配 (6) 消费品
CATIA源于航空航天工业， 是业界无可争辩的老大
谢谢大家！
法国阵风
CATIA是汽车工业的事实标准，是欧洲、北 美和亚洲顶尖汽车制造商所用的核心系统
美国弗吉尼亚级攻击潜艇 CATIA 为造船工业提供了优秀的解决方 案，包括专门的船体产品和船载设备、 机械解决方案。
1.4 CATIA的操作界面
装配设计模块 DUM 运动机构模块
零件设计模块
2 参数化与知识工程设计
z=17 (常数变量)
压力角 a=20deg (角度变量)
模数
m=3mm (长度变量)
分度圆直径d=m*z=51mm
参数化为产品模型的可变性、可重用性、 并行设计等提供了手段，使设计人员可以利 用以前的模型方便地进行模型的重建，并可以在 遵循原设计意图的情况下，方便地改动模型，生成系列化产品!
2.2 知识工程设计原理
类的运动副或者通过自动转换机械装配约束条件而产生的运 动副，依照运动学的原理，以约束自由度的方式，建立机构， 对各种规模的机构进行运动状态模拟，通过运动干涉检验和 校核最小间隙来进行机构运动状态分析!它还可以通过与其他 DUM 产品的集成做更多复杂组合的运动仿真分析!
4 轮系的参数化建模与运动仿真
2.1 参数化设计原理
参数化设计是指设计对象模型的尺寸用变量及其关系表 示，而不要用具体的数值。
Z=17 m=3mm
Z=30 m=3mm
Z=30 m=4mm
建型前，需自定义模型所需的相应变量，如长度、角度或常数等变 量，且赋予相应变量要求的值。
若变量之间存在一定的函数关系，则可定义一函数。
例 齿数
3.2 运动仿真
运动仿真是指通过构建运动机构模型，分析其运动 规律，进行机构的干涉分析，跟踪零件的运动轨迹，分 析机构中零件的速度、加速度和作用力、反作用力和力 矩等，其分析结果可以修改零件的结构设计或调整零件 材料。
• 3.3数字模型运动分析 CATIA数字模型运动分析单元，通过调用已有的多个种
(1)自定义齿轮所需参数、公式和法则。
(2)根据上面的参数、公式和法则建立三维齿轮模型。 (3)根据创建好的单个齿轮，创建设计表。
(4)在设计表的基础上，创建齿轮零件库。
装配过程中，可直接调用零 件库内的零件模型，且根据需要 任意修改零件参数。
(5)在装配模块中，调入齿轮库中的零件，并对其进行相应约 束。
基于CATIA 机床零部件参数 化设计及机构运动仿真
1 CATIA 简介
2 参数化与知识工程设计 2.1参数化设计原理 2.2知识工程设计原理
3 虚拟装配与运动仿真的基本原理 3.1虚拟装配 3.2运动仿真 3.3数字模型运动分析
4 轮系的参数化建模与运动仿真
1 CATIA 简介 图标
1.1 CATIA是法国 Dassault System公司旗下的CAD/CAE/CAM一体化软件