内 容 简介CATIA是法国Dassault公司的3D CAD/CAM/CAE一体化软件，是世界上一种主流的CAD/CAM/CAE一体化软件，被广泛用于电子、通信、机械、模具、汽车、自行车、航天、家电、玩具等各制造行业的产品设计。CATIA V5 R21中文版是该软件推出的新的中文版本。本书从CATIA的安装和启动开始，详细介绍了其基本操作、系统和界面设置、图形绘制、实体零件设计、零件特征转换、创成式外形设计、自由曲面设计、数字曲面设计、钣金件设计、装配设计、工程图设计、模具设计、数控加工等内容，并在最后讲解了6个不同应用方向的综合范例，同时本书还配备了交互式多媒体教学光盘。本书结构严谨，内容翔实，知识全面，可读性强，设计实例实用性强，专业性强，步骤明确，是广大读者快速掌握CATIA V5 R21中文版的自学实用指导书，也可作为大专院校计算机辅助设计课程的指导教材。前 言
CATIA是法国Dassault公司于1975年开始发展的一套完整的3D CAD/CAM/CAE一体化软件，是世界上一种主流的CAD/CAE/CAM 一体化软件，它的内容涵盖了产品从概念设计、工业设计、三维建模、分析计算、动态模拟与仿真、工程图的生成到生产加工成产品的全过程，其中还包括了大量的电缆和管道布线、各种模具设计与分析和人机交换等实用模块。CATIA 大量用于航空航天、汽车/摩托车行业、机械、电子、家电与3C 产业及NC 加工等方面。2010年3月，Dassault公司发布确切消息称一如既往坚持V5版本，继续在所有领域与产业里向客户提供生产支持并提高产品质量，并最新推出了CATIA V5 R21版本，该软件众多优秀的功能让用户感到惊喜，感受到现代3D技术革命的速度。
为了使读者能更好地学习CATIA V5 R21中文版的各项功能，笔者根据多年在该领域的设计经验精心编写了本书。本书以CATIA V5 R21中文版为基础，根据用户的实际需求，从学习的角度由浅入深、循序渐进地讲解了该软件的功能。全书共分为20章，从CATIA的入门开始，详细介绍了其基本操作、系统和界面设置、图形绘制、实体零件设计、零件特征修饰、零件特征转换、创成式外形设计、自由曲面设计、数字曲面设计、钣金件设计、装配设计、工程图设计、模具设计、数控加工等内容，并在最后讲解了6个不同应用方向的综合范例，从而进行CATIA设计的实际应用。
笔者的CAX设计教研室长期从事CATIA的专业设计和教学，积累了丰富的实践经验，同时笔者还为本书配备了教研室专有的交互式多媒体教学演示光盘，将案例操作过程制作为多媒体进行讲解，有从教多年的专业讲师进行全程多媒体语音视频跟踪教学，因此本书就像一位专业设计师，将设计项目时的思路、流程、方法和技巧、操作步骤面对面地与读者交流。同时光盘中还提供了所有实例的源文件，以便读者练习使用。关于多媒体教学光盘的使用方法，读者可以参看光盘根目录下的光盘说明。另外，本书还提供了网络的免费技术支持，欢迎大家登录云杰漫步多媒体科技的网上技术论坛进行交流：http://www.yunjiework.com/bbs。论坛分为多个专业的设计版块，可以为读者提供实时的软件技术支持，解答读者的问题。
本书由云杰漫步科技CAX教研室编著，参加编写工作的人员有张云杰、乔建军、靳翔、尚蕾、张云静、郝利剑、贺安、董闯、宋志刚、李海霞、贺秀亭、彭勇、周益斌、杨婷、马永健、姜兆瑞、季小武等。书中的设计范例、多媒体和光盘效果均由北京云杰漫步多媒体科技公司设计制作，同时感谢出版社的编辑和老师们的大力协助。
由于本书编写时间紧张，编写人员的水平有限，因此在编写过程中难免有不足之处，在此，编写人员对广大读者表示歉意，望广大读者不吝赐教，对书中的不足之处给予批评指正。
作 者目 录
第1章 CATIA V5 R21中文版入门 1
1.1 CATIA V5 R21简介 2
1.1.1 CATIA发展历程 2
1.1.2 CATIA功能概览 2
1.1.3 CATIA V5 R21新增功能 7
1.2 操作界面 8
1.2.1 菜单栏 9
1.2.2 工具栏 14
1.2.3 命令提示栏 15
1.2.4 特征树 16
1.3 基本操作 17
1.3.1 文件操作 17
1.3.2 鼠标和罗盘操作 22
1.3.3 视图和窗口操作 25
1.3.4 基本操作范例 33
1.4 本章小结 37
第2章 系统设置与界面定制 39
2.1 工作环境设置 40
2.1.1 常规设置 40
2.1.2 机械设计设置 48
2.1.3 形状设置 58
2.2 界面定制 61
2.2.1 定制菜单 62
2.2.2 定制工具栏 63
2.2.3 定制选项 65
2.3 本章小结 66
第3章 图形绘制 67
3.1 草图绘制工具 68
3.1.1 草图绘制平台 68
3.1.2 草图绘制工具 69
3.2 绘制草图的方法 69
3.2.1 绘制点 69
3.2.2 绘制直线 72
3.2.3 绘制中心线 74
3.2.4 绘制圆 75
3.2.5 绘制圆弧 77
3.2.6 绘制矩形 78
3.2.7 绘制多边形 82
3.2.8 绘制抛物线 83
3.2.9 绘制草图范例 89
3.3 草图约束 92
3.3.1 创建一般约束 92
3.3.2 创建自动约束 94
3.3.3 创建动画约束 95
3.3.4 通过对话框创建约束 96
3.3.5 编辑多重约束 97
3.3.6 草图约束范例 98
3.4 修饰草图 100
3.4.1 绘制圆角 100
3.4.2 绘制倒角 102
3.4.3 创建图形修剪 104
3.4.4 创建图形转换 107
3.4.5 创建三维元素投影 112
3.4.6 修饰草图范例 113
3.5 本章小结 114
第4章 零件特征设计 115
4.1 创建拉伸凸台 116
4.1.1 创建凸台的方法 116
4.1.2 创建拔模圆角凸台 118
4.1.3 创建多凸台 119
4.1.4 创建拉伸凸台范例 120
4.2 创建拉伸凹槽 122
4.2.1 创建凹槽 122
4.2.2 创建拔模圆角凹槽 124
4.2.3 创建多凹槽 125
4.2.4 创建拉伸凹槽范例 125
4.3 创建旋转实体 127
4.3.1 创建旋转实体 127
4.3.2 创建旋转实体范例 128
4.4 创建旋转凹槽 130
4.4.1 创建旋转凹槽 130
4.4.2 创建旋转凹槽范例 131
4.5 创建孔特征 132
4.5.1 创建孔特征 132
4.5.2 创建螺纹孔特征 135
4.5.3 创建孔特征范例 136
4.6 创建扫掠肋 137
4.6.1 创建扫掠肋 137
4.6.2 创建加强筋 139
4.6.3 创建扫掠肋范例 140
4.7 创建实体混合 141
4.7.1 创建实体混合的方法 141
4.7.2 创建实体混合范例 143
4.8 本章小结 144
第5章 零件特征修饰和参考元素 145
5.1 零件特征修饰 146
5.1.1 倒圆角 146
5.1.2 倒角 152
5.1.3 拔模 153
5.1.4 抽壳 157
5.1.5 零件特征修饰范例 158
5.2 创建参考元素 161
5.2.1 创建参考点 161
5.2.2 创建参考线 165
5.2.3 创建参考面 170
5.2.4 创建参考元素范例 174
5.3 本章小结 177
第6章 零件特征转换和布尔运算 179
6.1 变换特征设计 180
6.1.1 平移 180
6.1.2 镜像 182
6.1.3 阵列 182
6.1.4 缩放 186
6.1.5 变换特征设计范例 187
6.2 布尔运算 191
6.2.1 装配组件 191
6.2.2 逻辑运算 192
6.2.3 联合修剪 193
6.2.4 移除实体 194
6.2.5 布尔运算范例 194
6.3 本章小结 198
第7章 创成式外形设计 199
7.1 创成式外形设计模块 200
7.1.1 创成式外形设计界面 200
7.1.2 工具栏 200
7.2 创 建 线 框 201
7.2.1 创建点 201
7.2.2 创建线 203
7.2.3 创建面间复制 204
7.2.4 创建投影曲线 205
7.2.5 创建相交曲线 207
7.2.6 创建偏置曲线 208
7.2.7 创建二次曲线 210
7.2.8 创建曲线 214
7.2.9 创建线框范例 219
7.3 创建曲面 222
7.3.1 创建拉伸曲面 222
7.3.2 创建偏移曲面 225
7.3.3 创建扫掠曲面 227
7.3.4 创建填充曲面 230
7.3.5 创建多截面曲面 231
7.3.6 创建桥接曲面 231
7.3.7 创建高级曲面 232
7.3.8 创建曲面范例 235
7.4 编辑曲面 241
7.4.1 创建曲面接合和修复 241
7.4.2 曲面的分割与修剪 245
7.4.3 提取曲面/曲线 246
7.4.4 创建曲面倒角 249
7.4.5 创建曲面转换 252
7.4.6 创建延伸 255
7.4.7 编辑曲面范例 257
7.5 本章小结 259
第8章 自由曲面设计 261
8.1 自由曲面设计模块和工具栏 262
8.1.1 自由曲面设计模块 262
8.1.2 绘图工具 262
8.2 创建自由曲面 263
8.2.1 创建平面缀面 263
8.2.2 创建拉伸曲面 265
8.2.3 创建旋转曲面 265
8.2.4 创建偏置曲面 266
8.2.5 创建造型延伸 267
8.2.6 创建顺接曲面 268
8.2.7 创建填充 269
8.2.8 创建网状曲面 270
8.2.9 创建扫掠造型面 271
8.2.10 创建自由曲面范例 271
8.3 编辑自由曲面 275
8.3.1 修剪 275
8.3.2 取消修剪 276
8.3.3 连接 276
8.3.4 拆散 277
8.3.5 转换 278
8.3.6 复制几何参数 279
8.3.7 编辑自由曲面范例 279
8.4 本章小结 281
第9章 数字曲面设计 283
9.1 数字曲面设计模块 284
9.1.1 逆向点云编辑 284
9.1.2 逆向曲面重建 285
9.2 创建数字曲面 285
9.2.1 加载点云 285
9.2.2 输出数据文件 287
9.2.3 创建点云 288
9.2.4 创建数字曲面范例 289
9.3 编辑数字曲面 290
9.3.1 创建网格面 290
9.3.2 网格清理 291
9.3.3 精减网格密度 292
9.3.4 优化网格面 293
9.3.5 编辑数字曲面范例 293
9.4 本章小结 295
第10章 创成式钣金设计 297
10.1 创建钣金件 298
10.1.1 钣金件参数设置 298
10.1.2 创建侧壁 299
10.1.3 创建边线侧壁 300
10.1.4 创建拉伸钣金壁 301
10.1.5 创建扫掠壁 302
10.1.6 创建异形壁 305
10.1.7 创建钣金件范例 307
10.2 折弯设计 310
10.2.1 添加圆柱折弯圆角 310
10.2.2 添加圆锥折弯圆角 311
10.2.3 创建折弯 311
10.2.4 展开 312
10.2.5 收合 313
10.2.6 映射点或曲线 313
10.2.7 折弯设计范例 314
10.3 钣金件的修饰 315
10.3.1 创建凹槽 315
10.3.2 创建孔 316
10.3.3 创建止裂槽 317
10.3.4 创建倒角 318
10.3.5 钣金件修饰范例 319
10.4 创建冲压特征 322
10.4.1 创建曲面印记 322
10.4.2 其他冲压特征 324
10.4.3 创建冲压特征范例 328
10.5 本章小结 330
第11章 部件装配设计 331
11.1 装配零部件的管理 332
11.1.1 创建新零部件 332
11.1.2 加载已经存在的零部件 333
11.1.3 装配零部件管理范例 333
11.2 装配约束 335
11.2.1 相合约束 335
11.2.2 接触约束 337
11.2.3 偏置约束 337
11.2.4 角度约束 338
11.2.5 固定约束 338
11.2.6 固联约束 339
11.2.7 快速约束 340
11.2.8 更改约束 341
11.2.9 重复使用阵列 341
11.2.10 装配约束范例 342
11.3 装配分析 343
11.3.1 物料清单 344
11.3.2 更新 345
11.3.3 约束分析 346
11.3.4 自由度分析 347
11.3.5 装配分析范例 347
11.4 本章小结 349
第12章 工程图设计 351
12.1 工程图设计 352
12.1.1 基本设置 352
12.1.2 创建投影视图 353
12.1.3 创建截面视图 357
12.1.4 创建局部放大视图 359
12.1.5 创建局部视图 360
12.1.6 创建断开视图 361
12.1.7 创建向导视图 363
12.1.8 工程图设计范例 365
12.2 尺寸标注 369
12.2.1 创建尺寸标注 369
12.2.2 尺寸编辑 374
12.2.3 创建形位公差 376
12.2.4 文字注解 378
12.2.5 注释 381
12.2.6 尺寸标注范例 384
12.3 生成装饰特征 386
12.3.1 生成中心线 386
12.3.2 创建填充剖面线 388
12.3.3 标注箭头 389
12.3.4 生成装饰特征范例 389
12.4 打印工程图 390
12.5 本章小结 392
第13章 模具设计 393
13.1 模具分型设计 394
13.1.1 输入模型 394
13.1.2 比较 395
13.1.3 脱模方向分析 396
13.1.4 生成边界盒 397
13.1.5 模型属性 398
13.1.6 创建剖面 399
13.1.7 侧壁厚度分析 401
13.1.8 模具分型设计范例 402
13.2 型芯和型腔 406
13.2.1 脱模方向 406
13.2.2 创建分模线 411
13.2.3 创建分模面 413
13.2.4 创建分模面范例 416
13.3 模架库和标准件 419
13.3.1 创建模座基础 419
13.3.2 建立浇注口 422
13.3.3 建立浇道 423
13.3.4 添加标准件 423
13.4 本章小结 425
第14章 数控加工 427
14.1 父参数组操作 428
14.1.1 设定零件作业 428
14.1.2 定义NC制造程序 430
14.1.3 父参数组操作范例 430
14.2 数控加工 433
14.2.1 曲面粗加工 433
14.2.2 曲面精加工 441
14.2.3 型腔加工 446
14.2.4 孔加工 449
14.2.5 建立加工程序范例 451
14.3 后处理和车间文档 454
14.3.1 刀具模拟 454
14.3.2 切削过程模拟 455
14.3.3 输出NC程序 456
14.4 本章小结 458
第15章 综合范例1
?——CATIA零件设计 459
15.1 范例介绍 460
15.2 范例制作 460
15.2.1 基本设置 460
15.2.2 零件特征设计 461
15.2.3 零件特征转换 467
15.2.4 修饰零件特征 469
15.3 本章小结 470
第16章 综合范例2
? ——CATIA装配设计 471
16.1 范例介绍 472
16.2 范例制作 472
16.2.1 导入零件 472
16.2.2 设置约束 474
16.2.3 编辑装配 478
16.2.4 装配分析 479
16.3 本章小结 482
第17章 综合范例3
——CATIA工程图设计 483
17.1 范例介绍 484
17.2 范例制作 484
17.2.1 创建工程图 485
17.2.2 视图操作 488
17.2.3 标注尺寸 491
17.2.4 标注文字注释 495
17.3 本章小结 496
第18章 综合范例4
? ——CATIA造型设计 497
18.1 范例介绍 498
18.2 范例制作 498
18.2.1 准备工作 498
18.2.2 创建扫掠曲面 500
18.2.3 创建旋转曲面 504
18.2.4 创建填充曲面 505
18.2.5 修饰曲面 506
18.2.6 生成实体零件 508
18.3 本章小结 509
第19章 综合范例5
? ——CATIA钣金设计 511
19.1 范例介绍 512
19.2 范例制作 512
19.2.1 基本设置 512
19.2.2 钣金基体 513
19.2.3 冲压/裁剪特征 516
19.2.4 钣金操作 521
19.3 本章小结 522
第20章 综合范例6 ——CATIA模具
? 设计和加工 523
20.1 范例介绍 524
20.2 范例制作 524
20.2.1 模具预设置 524
20.2.2 分型设计 528
20.2.3 模架系统 532
20.2.4 加工设置 533
20.2.5 加工处理 538
20.3 本章小结 541
