基于CATIA的模线样板设计投影问题研究

郭禹彤

（中航工业沈阳飞机工业（集团）有限公司制造数据中心，辽宁沈阳110085）

基于CATIA的模线样板设计投影问题研究

郭禹彤

（中航工业沈阳飞机工业（集团）有限公司制造数据中心，辽宁沈阳110085）

基于CATIA的模线样板设计投影问题展开了探讨，将模线样板设计中经常出现的三种问题的情况进行了阐述，针对这三种问题使用凸缘下标记、外形投影、分别投影三种方法分别进行解决。

CATIA；模线样板设计；投影

引言

对于飞机来说，要将其设计转化为制造，则需要通过样板设计来实现。同时样板设计也是飞机几何尺寸的参照标准，也能起到协调飞机制造中的各类部件、组件、零件尺寸的作用。在设计飞机零件三维模型以及理论外形时需要使用数字化的技术，在这一过程中，准确、唯一是零件中的信息的主要特征。在数控加工中使用的检测方法为数控测量，使用的传递方法为数字量方法，这种方法具有一个固定的数据来源，因此其工艺装备制造具有非常高的准确性。在当前的发展状况中，基于CATIA的样板设计的发展前景非常好，但其零件形状种类繁多，且十分复杂，因此在进行基于CATIA的样板设计时往往会碰到各种各样的复杂的难题［1］。

1　基于CATIA的样板设计中存在的问题

本文所探讨的样板设计所采用的样板模线材料是多空网泡防火型，充填泡沫塑料是这一材料的主要成分，多用于飞机的燃油箱的填充，这种材料用于飞机燃油箱的原因就在于其海绵状内部结构。在燃油箱内一旦出现火焰扩散的情况，就需要对其进行抑制，而海绵状的结构正好就能抑制火焰的扩散，因此在飞机燃油箱中大多都使用多孔网泡防火材料，从而避免出现燃油箱爆炸的情况。

基于CATIA的样板设计中存在的问题主要有三类：1）在进行投影时，部分投影在投影面的形状是一条线，导致模线样板无法正常进行加工［2］；2）凸台的角度常会发生变化，但当其角度变化太大时，就会导致其相交于延伸平面上，使其外轮廓无法正常获取；3）将三视图投影用于异边非直角零件时，零件的尺寸往往不够精确，位置也不够精准，常常发生偏移的情况。

2　基于CATIA的样板设计中问题的解决措施

2.1外形投影

如果在凸台角度发生变化时，出现角度过大的问题。在这种情况下，其延伸线在延伸上顶面相交，所以在这时想要获得其外形就不能使用常规的方法。如果凸台倾斜角度为120°，此时相交线就位于凸台之外。在这种情况下，就应该使用外形投，双击投影，随后进行零件外轮廓的选择。模线样板的加工需要在完成投影外形之后，而此时明显还未完成，因此要将外形投字样标志在外形轮廓上，通过这种方式使得样板零件外形得以正确表达。

2.2凸缘下标记

如果出现投影时部分投影呈线状，由于零件所在的面成一条线，此时在模线中无法很好地表达其最大轮廓，因此鞋面也就无法很好的进行表达。面对这一情况，我们可以寻找面上一个合适的地方，将其中的最大轮廓选取出来，在其进行角度测量时借助CATIA工具栏，运用其中的测量功能进行测量，在其临近面上将凸缘角度标出来。［3］为了通过模线样板设计将其斜面进行准确地表达，需要将凸缘下80°的投影标记出来。

2.3分别投影

三角图投影并不适用于异边非直边零件的投影，因为其零件的边角不是直角，所以在使用三视图投影时并不能达到预期效果，得到面的最大轮廓［3］。在这一过程中，其误差是随着角度变化的程度而变化的，因此当其角度过大时，其误差也就越大。本文所采用的模型夹角为96.217°，具体情况参照图1和图2。

在上图中，图1为三视图投影和正视图投影的对比，图2是两种投影重叠后的对比。在图2中，可以清晰看到A点发生偏移，而且位置产生变化，其变化还包括了A点的宽尺寸，变化值为0.13 mm。由于尺寸和未知的变化很小，所以这种微笑的变化常常被设计者忽略，但这种变化的出现，极其微小，也会对样板的质量产生影响。在这种情况下，为了取得面的最大轮廓，需要针对这两个面的不同情况，取其正视图，从而使其符合标准。

图1　三视图投影和正视图投影的对比

图2　两种投影重叠后的对比

3　结语

本文基于CATIA的模线样板设计投影问题进行了探讨，针对样板中常见的问题使用凸缘下标记、外形投影、分别投影三种方法进行解决。通过这些方法的实行，使得模线样板设计符合工程的需求，解决其内部的问题，使其设计经验为后来的样板设计提供帮助。

［1］齐德胜，刘秀芝，宫少波，等.基于FiberSIM的复合材料构件数字化设计与制造技术研究［J］.航空制造技术，2012（3）:52-55.

［2］陈湘阳，李凯旋.基于流程的任务管理在工艺装备设计中的应用研究［J］.CAD/CAM与制造业信息化，2012（4）:84-87.

［3］刘庆萍，於智良，吕锐.蒙皮化学铣切工艺系统协调误差分析及控制［J］.硅谷，2014（2）:100-101.

（编辑：刘楠）

Problems Exploration about Lofting-template Design Project of Parts Based on CATIA

Guo Yutong
（AVIC Shenyang Aircraft Industry（Group）Co.，Ltd.Manufacturing Data Center，Shenyang Liaoning 110085）

This paper discussed the problems exploration about lofting-template design project of parts based on CATIA.It often appears in the design of line model of three kinds of problems and use under the flange marks for the three problems，the contour projection and projection to solve three methods respectively.

CATIA；the lofting-template design；project

V261.2+8

A

2095-0748（2016）13-0107-02

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2016.13.42

2016-05-23

郭禹彤（1986—），女，山东济南人，硕士，毕业于沈阳航空航天大学，助理工程师，研究方向：工艺装备与生产准备。