加强框和梁类零件CATIA建模方法研究

1.3缘条角度

为了保证每一截面的缘条厚度基本一致，缘条和腹板的夹角是变化的。一般情况下角度变化是以筋条分界，如筋条左侧是900，筋条右侧是9100为了分隔2个不同的曲面，以往建模时将该处筋条设计成一与缘条同高，即"满筋"结构。但这种结构形式既改变了设计的初衷，又毫无必要地增加了零件的质量。

本次建模采用满筋结构来分隔2个缘条与腹板夹角不同的区域，然后再去除多余部分。这样既满足了设计的要求，又减轻了结构重量。图7所示的是缘条与腹板夹角不同的区域的建模过程，其步骤如下:

a.建立"满筋"结构，以分隔不同的区域。

b.应用拔模建立角度正确的框缘条，图7(a)所示的是拔模后的"满筋"结构。

c.用分割的方法去除"满筋，的多余部分，与缘条相连的部分顶留0.3-1.Omm的余量，使筋条的高度与设计要求一致。图7(b)所示的是去除"满筋"的多余部分的结构。

d.倒圆角，图7(c)所示的是建模后的最终状态。

1.4加强框、梁类零件建模流程

传统的加强框、梁等零件的建模过程是根据数控加工的先后顺序建立的，模型步骤繁多，结构树复杂，而且占用大量的存储空间，修改维护起来十分麻烦，有时甚至需要重新建模，才能解决问题。

本次建模，力求以最少的几何元素来建立完整、精确的模型，尽量采用最简单、最直接的方式来分别建立零件的缘条宽度、厚度、角度和腹板的厚度，减少了几何尺寸的运算过程，降低了模型的复杂度，明显提高了建模效率，并且模型结构树简单，存储空间较小，便于后期修改维护。规范后的加强框、梁类零件建模流程如图8所示。

2 建模特点分析

上述建模方法适用于所有的缘条变宽度、变厚度和变角度的加强框、梁类等零件的数字化定义过程。与其他方法比较，此方法具有以下明显的优势:

a.提高了数模的准确性。应用法则、样条线和平行曲线的联合功能，完全解决了缘条的宽度和厚度变化不均匀的问题。

b.便于数模的检查和校对。缘条的宽度和厚度尺寸都是在草图中定义的，尺寸清晰，表达集中。

c.方便数模的修改和维护。由于建模步骤简单，存储空问较小，修改起来速度很快，在非常短的时间内即可完成。

d.大大提高了建模的工作效率。据统计，较之以前的建模方法，规范后的方法可将建模时间缩短至少一半。

e.降低了模型的出错概率。由于尽量采用最简单、最直接的方式来分别建立零件的缘条宽度、厚度、角度和腹板的厚度，减少了几何尺寸的运算过程和建模的步骤，因此大大降低了出错的概率。

3 结束语

上述建模方法基本解决了长期以来加强框、梁类零件的数字化模型的缘条厚度变化不均匀的间题，实现了数模尺寸的精确性和连续性。本文中的建模流程明显提高了加强框、梁类等复杂零件建模的工作效率和可维护性，在某型飞机三维建模过程中已经取得了良好的效果。通过数字化制造的实践和检验，已经验证了该建模方法和流程的可行性，可以进行推广应用。