1 前言
CATIA V5是法國達索(Dassault)系統公司的大型高端CAD/CAE/CAM -體化應用軟件，在該領域中處于主導地位，其內容涵蓋范圍廣。CCATIA逆向管路前期提供參數化建模，后期為數據的變更方便。本文主要探討的就是運用CATIA對制動管路的逆向設計。
2 制動管路設計應滿足的要求
逆向管路也要用正向的思維進行設計，設計的時候要滿足相應的標準，尤其是保安防災方面的問題。
2.1 硬管管口形狀和尺寸
管路頭部一般有兩種結構，一種是喇叭口結構的雙層擴口管口，一種是蘑菇頭結構的脹口管口，管口的形狀要按照自己公司的標準要求設計。管口（雙層擴口）的形狀見圖1，尺寸見表1。
圖1 管口（雙層擴口）的形狀
表1 管口（雙層擴口）的尺寸
管口（脹口）的形狀尺寸見圖2，尺寸見表2。
圖2 管口（脹口）的形狀
表2 管口（脹口）的尺寸
2.2 硬管管接頭的形狀和尺寸
在逆向設計管接頭的時候，要參考逆向的管接頭，按照自己公司的標準進行設計。管接頭的形狀見圖3，尺寸見表3。
圖3 管接頭的形狀
表3 管接頭的尺寸
2.3 硬管空間形狀和尺寸的要求
逆向管路的走向各異，除了滿足保安防災要求外，還要使制動硬管的折彎盡可能的少并保證所有折彎半徑相等，以減少成本，提高效率。另外，排布的管路要保證外形走向的一致，保證管路的觀賞性。管路的空間形狀見圖4，尺寸見表4。
圖4 管路的空間形狀
表4 管路的空間尺寸
3 制動管路的逆向設計方法
3.1 制動硬管的逆向設計方法
制動硬管對空間的形狀有要求，要將硬管進行掃描，得到點云，設計時要將空間彎曲處的點做出來。制動硬管的逆向設計方法如下：
(1)導入點云。將需要逆向設計的制動硬管的點云在CATIA V5的Digitized ShapeEditor模塊的Import命令進行導入。
(2)擬合軸線。切換到Quick Surface Reconstruction模塊，用activate命令提取直線段硬管點云，用Basic Surface Recognition命令進行擬合圓柱面和軸線。將所有的直線段硬管的軸線都擬合出來。
(3)做出硬管彎曲處的空間點。切換到創成式外形設計模塊，用點命令，做出兩條軸線的大概交點，首尾兩端的點選到管結構尾處。
(4)做出管路的中心曲線。用折線命令，用(3)中的點做出折線，并倒角。倒角要一樣大。
(5)掃掠加厚。測量出硬管的半徑，用上一步中的中心曲線做掃掠，然后切換到零件設計模塊中，用厚曲面命令進行加厚。
(6)調整。做好的管路進行點的空間調整和倒角改變，使逆向設計的管路和點云盡可能重合。
(7)加上管口和管接頭。將按照標準正向設計的管口和管接頭接到逆向設計的硬管上。
通過以上步驟，完成了制動硬管的設計。調整制動硬管的點的坐標，使制動硬管能裝到對手件上，并滿足保安防災和美觀要求，制動硬管的逆向設計就完成了。
圖5 制動硬管逆向設計過程
3.2 制動軟管的逆向設計方法
制動軟管設計時對空間形狀要求很小，只要滿足保安防災即可。對于結構簡單的制動軟管，可以不掃描得出點云，直接用卡尺測量進行逆向設計即可。設計方法如下：
(1)逆向金屬接頭。將軟管的金屬接頭用卡尺測量著逆向出來。
(2)橡膠管的逆向設計。將軟管接頭裝配到對手件上，用一條樣條曲線接到兩個管接頭上，作中心線做掃掠。調整樣條曲線，使得制動軟管滿足保安防災要求，看起來盡可能自然。
(3)軟管上的彈簧的逆向設計。有的制動軟管上纏繞著一圈細彈簧，起到保護的作用。彈簧隨著軟管走向的變化而變化。設計方法是測量出彈簧的旋轉中心的半徑，用橡膠軟管的中心線做掃掠。然后用/直線命令中的“曲線的角度/法線”命令，用剛才做的掃掠面作為支持面，就將纏繞在軟管上的彈簧的中心線做出來了。測量出彈簧鋼絲的直徑，用做出來的“直線”為中心線做掃掠，就將纏繞在軟管上的彈簧做出來了。見圖6。
圖6 細彈簧畫法
(4)生成到一個數模中。將裝配好的軟管的金屬接頭和橡膠管以及纏繞在軟管上的彈簧生成到一個數模中，制動軟管的逆向設計就完成了。
4 結束語
本文中介紹了制動管路的逆向方法，具體設計還有很多細節要完善，制動管路設計的時候要與其他件留有足夠的間隙，以防止裝配的時候裝配不到位影響其他件。
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本文標題：基于CATIA V5制動管路的逆向設計
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