1 前言
CATIA V5是法国达索(Dassault)系统公司的大型高端CAD/CAE/CAM -体化应用软件，在该领域中处于主导地位，其内容涵盖范围广。CCATIA逆向管路前期提供参数化建模，后期为数据的变更方便。本文主要探讨的就是运用CATIA对制动管路的逆向设计。
2 制动管路设计应满足的要求
逆向管路也要用正向的思维进行设计，设计的时候要满足相应的标准，尤其是保安防灾方面的问题。
2.1 硬管管口形状和尺寸
管路头部一般有两种结构，一种是喇叭口结构的双层扩口管口，一种是蘑菇头结构的胀口管口，管口的形状要按照自己公司的标准要求设计。管口（双层扩口）的形状见图1，尺寸见表1。
图1 管口（双层扩口）的形状
表1 管口（双层扩口）的尺寸
管口（胀口）的形状尺寸见图2，尺寸见表2。
图2 管口（胀口）的形状
表2 管口（胀口）的尺寸
2.2 硬管管接头的形状和尺寸
在逆向设计管接头的时候，要参考逆向的管接头，按照自己公司的标准进行设计。管接头的形状见图3，尺寸见表3。
图3 管接头的形状
表3 管接头的尺寸
2.3 硬管空间形状和尺寸的要求
逆向管路的走向各异，除了满足保安防灾要求外，还要使制动硬管的折弯尽可能的少并保证所有折弯半径相等，以减少成本，提高效率。另外，排布的管路要保证外形走向的一致，保证管路的观赏性。管路的空间形状见图4，尺寸见表4。
图4 管路的空间形状
表4 管路的空间尺寸
3 制动管路的逆向设计方法
3.1 制动硬管的逆向设计方法
制动硬管对空间的形状有要求，要将硬管进行扫描，得到点云，设计时要将空间弯曲处的点做出来。制动硬管的逆向设计方法如下：
(1)导入点云。将需要逆向设计的制动硬管的点云在CATIA V5的Digitized ShapeEditor模块的Import命令进行导入。
(2)拟合轴线。切换到Quick Surface Reconstruction模块，用activate命令提取直线段硬管点云，用Basic Surface Recognition命令进行拟合圆柱面和轴线。将所有的直线段硬管的轴线都拟合出来。
(3)做出硬管弯曲处的空间点。切换到创成式外形设计模块，用点命令，做出两条轴线的大概交点，首尾两端的点选到管结构尾处。
(4)做出管路的中心曲线。用折线命令，用(3)中的点做出折线，并倒角。倒角要一样大。
(5)扫掠加厚。测量出硬管的半径，用上一步中的中心曲线做扫掠，然后切换到零件设计模块中，用厚曲面命令进行加厚。
(6)调整。做好的管路进行点的空间调整和倒角改变，使逆向设计的管路和点云尽可能重合。
(7)加上管口和管接头。将按照标准正向设计的管口和管接头接到逆向设计的硬管上。
通过以上步骤，完成了制动硬管的设计。调整制动硬管的点的坐标，使制动硬管能装到对手件上，并满足保安防灾和美观要求，制动硬管的逆向设计就完成了。
图5 制动硬管逆向设计过程
3.2 制动软管的逆向设计方法
制动软管设计时对空间形状要求很小，只要满足保安防灾即可。对于结构简单的制动软管，可以不扫描得出点云，直接用卡尺测量进行逆向设计即可。设计方法如下：
(1)逆向金属接头。将软管的金属接头用卡尺测量着逆向出来。
(2)橡胶管的逆向设计。将软管接头装配到对手件上，用一条样条曲线接到两个管接头上，作中心线做扫掠。调整样条曲线，使得制动软管满足保安防灾要求，看起来尽可能自然。
(3)软管上的弹簧的逆向设计。有的制动软管上缠绕着一圈细弹簧，起到保护的作用。弹簧随着软管走向的变化而变化。设计方法是测量出弹簧的旋转中心的半径，用橡胶软管的中心线做扫掠。然后用/直线命令中的“曲线的角度/法线”命令，用刚才做的扫掠面作为支持面，就将缠绕在软管上的弹簧的中心线做出来了。测量出弹簧钢丝的直径，用做出来的“直线”为中心线做扫掠，就将缠绕在软管上的弹簧做出来了。见图6。
图6 细弹簧画法
(4)生成到一个数模中。将装配好的软管的金属接头和橡胶管以及缠绕在软管上的弹簧生成到一个数模中，制动软管的逆向设计就完成了。
4 结束语
本文中介绍了制动管路的逆向方法，具体设计还有很多细节要完善，制动管路设计的时候要与其他件留有足够的间隙，以防止装配的时候装配不到位影响其他件。
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本文标题：基于CATIA V5制动管路的逆向设计
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