扼要介绍了CATIA V5 软件（简称CATIA）旋转拉伸与扫描特征外型技术的主要功能以及机械产品设计的特点，结合液压阀旋转接头设计实例对CATIA 旋转拉伸外型设计的方法和要点停止了讨论。
CATIA 是由法国达梭（Dassault system）公司开发的高级CAD/CAM、制造和xxxx，广泛应用于航天、汽车、造船和电子设备等行业的复杂外型设计中。在个人计算机硬件快速发展的明天，达梭公司推出全新的CATIA V5，将操作平台从昂贵的UNIX 工作站（CATIA V4 版本）移植到个人计算机，从UNIX 操作系统移植到Windows 操作系统，同时融入Windows 方便的OLE（对象嵌入）功能，用户可以通过鼠标停止复制、粘贴、取代和拉拖等，还可以结合C + + 、JAVA、Visual Basic 等技术，自行开发设计各种功能，并且xx符合STEP（Standard Exchange of Product data model）标准。
机械设计中大部分零部件由一系列平面、曲面或复杂曲面组成，曲面的衔接既要满足零件功能和构造的要求，又要光滑过渡，达到平顺、调和的效果。CATIA 软件的旋转拉伸外型技术为这类零部件的设计提供了先进、方便、快捷的手腕，使机械产品的设计更趋圆满，设计周期越来越短，极大地提高了机械产品的开发效率。
实体外型将对象分解为一组有限的三维元素的集合以及可施加在这组几何元素上的一组操作；曲面外型用数学函数（如B 样条、贝赛尔、孔斯等函数）描画曲线和曲面，并提供曲面的修正、衔接、求交和显示等操作。
恣意空间曲面可以看作是无数点的集合。如图1 所示，在V 方向恣意截面上选择M + 1 个点为特征顶点，用最小二乘积逼近方法可生成一条曲线，即B 样条曲线。同样，在V 方向的不同截面上可生成一组（N + 1）条B 样条曲线。以同样方法在U 方向的不同截面也生成一组（M + 1）条B 样条曲线。两组B 样条曲线的直积可求得B 样条曲面，即为恣意复杂空间曲面，数学表达式为：
B 样条曲线特征顶点越多、样条曲线数量越多，B 样条曲面与实践曲面越接近，但同时计算量也越大。CATIA 曲面外型的原理就是基于上述曲面数学模型来描画恣意空间曲面。在机械产品设计中，一般采用双三次 B 样条曲面。实体基元球、锥等数据构造生成以曲线为基准，通过旋转掠扫，产生曲面，曲线以折线逼近，旋转以正 n 边形的边界轨逼近，因此，生成一个逼近曲面的多面壳。所采用的算法即为以曲线为基准的旋转掠扫算法。
1.1 旋转拉伸外型 旋转拉伸功能使二维草图平面上的封闭轮廓相对轴线旋转，构成三维实体。方法：①运用轴功能在草图绘出一轴线与一封闭的轮廓；②确定绘制的封闭轮廓；③确定旋转的起始角度与终止角度。所绘的二维轮廓平面应该是封闭的，同时要保证旋转的轮廓不可以和旋转轴相交。
1.2 扫描切割外型 扫描切割功能使外型产生螺旋三维实体。方法：①选取扫描的螺纹断面以及扫描螺纹曲线；②在断面限制栏中选择扫描切割方向；③确定扫描切割参考中心线。
1.3 旋转切割外型 旋转切割功能，可以用旋转方式，挖除实心零件不必要的部分。方法：①在草图中绘出旋转轴与轮廓（不一定需要封闭）；②拟定旋转挖除的轮廓；③确定所需旋转挖除的起始角度与终止角度；④预览结果确定挖除方向。
图3 是要求完成的液压阀旋转接头。设计时应结合液压阀旋转接头的功能和构造要求，步骤如下：
2.1 零件构造功能分析 按轴类零件的功能和构造要求对零件停止分析，液压阀旋转接头构造较复杂，内孔各段孔径及外形各异，起节流作用；外形各段外形也不一样，带螺纹一端用于衔接固定，另一端为锥形孔端。
2.2 选择外型方法 零件外形大致为圆柱形，采用旋转外型方法可完成其外型设计。
2.3 各部分独立设计，完成整体三维实体
①产生旋转拉伸 草绘平面绘出样条曲线及旋转轴，旋转成形；
②产生螺旋曲线 应用曲面设计模块，绘制螺旋曲线，确定扫描切割面，绘制切割图形；
③旋转切割得内形 回到草绘平面，绘制内形样条曲线，旋转切割成形；
2.4 整体三维实体评价 整个零件外型过程由 CATIA V5软件实体外型设计的运算完成，CATIA 构造评价整体三维实体外型满足设计要求和构造功能要求。
CATIA 旋转外型技术已成为机械设计必不可少的组成部分，应用于机械产品设计中，使设计过程简化、快捷、xx，延长了产品开发周期，直接影响到后续的设计与装配，为设计和制造的自动化创造了条件。本文应用 CATIA V5 作为软件开发平台完成了三维液压阀旋转接头的设计，提高了机械零件设计的工作效率，为企业快速树立部件库、产品网上发布和快速设计提供了途径。
