内 容 简 介

CATIA是法国Dassault Systemes公司的3D CAD/CAM/CAE一体化软件，是世界上主流的CAD/CAE/CAM一体化软件之一，被广泛用于电子、通信、机械制造、模具、汽车、自行车、航天、家电、玩具等各制造行业的产品设计。为了使用户尽快掌握CATIA的机械设计功能，作者编写了本书。本书以最新版本CATIA V5-6 R2014中文版为平台，以大量实际设计案例结合详尽的视频教学进行讲解。全书共分为12章，从CATIA的基础知识开始，详细介绍了其基本操作、图形设计、实体零件设计、零件特征转换、钣金件设计、装配设计、工程图设计、曲面设计、模具设计、数控加工等内容，并在最后讲解了综合案例，同时本书还配备了交互式多媒体教学演示光盘。本书结构严谨，内容翔实，知识全面，可读性强，设计案例实用性强、专业性强、步骤明确，是广大读者快速掌握CATIA V5-6 R2014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 Systemes公司于1975 年开始发展的一套完整的3D CAD/CAM/CAE一体化软件，是世界上主流的CAD/CAE/CAM 一体化软件之一，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不但能够保证企业内部设计部门之间的协同设计功能，而且还可以提供企业整个集成的设计流程和端对端的解决方案。CATIA 大量用于航空航天、汽车/摩托车行业、机械制造、电子、家电与3C 产业及NC 加工等各方面。目前已经最新推出了CATIA V5-6 R2014版本，众多优秀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软件，同时尽快熟悉CATIA V5-6 R2014中文版的机械设计功能，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 V5-6 R2014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、循序渐进进行讲解，并配合以大量实际设计案例结合详尽的视频教学。全书共分为12章，从CATIA的基础知识开始，详细介绍了其基本操作、图形设计、实体零件设计、零件特征转换、钣金件设计、装配设计、工程图设计、曲面设计、模具设计、数控加工等内容，并在最后讲解了综合案例。
笔者的CAX设计教研室长期从事CATIA的专业设计和教学，数年来承接了大量的项目，参与CATIA的教学和培训工作，积累了丰富的实践经验。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，是广大读者快速掌握CATIA V5-6 R2014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。
本书还配备了交互式多媒体教学演示光盘，将案例制作过程制作为多媒体视频进行讲解，有从教多年的专业讲师全程多媒体语音视频跟踪教学，以面对面的形式讲解，便于读者学习使用。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板块，可以为读者提供实时的软件技术支持，解答读者问题。
本书由张云杰、郝利剑编著，参与编写工作的还有靳翔、尚蕾、张云静、周益斌、杨婷、马永健、薛宝华、郭鹰、李一凡、卢社海、王平等。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，同时感谢清华大学出版社的编辑和老师们的大力协助。
由于编者水平有限，书中难免有不足之处，望广大用户不吝赐教，对书中的不足之处给予指正。
编  者

 

目  录
第1章  CATIA V5-6 R2014中文版基础 1
1.1　CATIA V5-6 R2014简介 2
1.1.1　CATIA软件介绍 2
1.1.2　主要功能介绍 3
1.1.3　操作界面介绍 8
1.2　基本操作 17
1.2.1　文件操作方法介绍 17
1.2.2　鼠标和罗盘操作方法介绍 21
1.2.3　视图窗口操作方法介绍 23
基本操作案例1——文件操作 30
基本操作案例2——鼠标操作 31
基本操作案例3——罗盘操作 32
基本操作案例4——视图操作 33
基本操作案例5——窗口操作 33
1.3　工作环境设置和界面定制 34
1.3.1　工作环境设置简介 34
1.3.2　界面定制简介 56
工作环境设置和界面定制案例1——工作环境设置 60
工作环境设置和界面定制案例2——界面定制 61
1.4　本章小结 62
第2章  图形绘制 63
2.1　草图绘制工具 64
2.1.1　草图绘制平台 64
2.1.2　草图绘制工具 65
2.2　绘制草图方法 65
2.2.1　绘制点 65
2.2.2　绘制直线 68
2.2.3　绘制中心线 70
2.2.4　绘制圆 71
2.2.5　绘制圆弧 72
2.2.6　绘制矩形 74
2.2.7　绘制多边形 77
2.2.8　绘制二次曲线 78
绘制草图方法案例1——创建草图1 84
绘制草图方法案例2——创建草图2 84
绘制草图方法案例3——创建草图3 85
绘制草图方法案例4——创建草图4 86
绘制草图方法案例5——创建草图5 87
2.3　草图约束 88
2.3.1　创建一般约束 89
2.3.2　创建自动约束 90
2.3.3　创建动画约束 92
2.3.4　通过对话框创建约束 93
2.3.5　编辑多重约束 93
草图约束案例1——创建草图1 94
草图约束案例2——约束草图1 96
草图约束案例3——创建草图2 96
草图约束案例4——约束草图2 98
草图约束案例5——草图2的动画约束和多重约束 99
2.4　修饰草图 100
2.4.1　绘制圆角 101
2.4.2　绘制倒角 103
2.4.3　创建图形修剪 105
2.4.4　创建图形转换 108
2.4.5　创建三维元素投影 112
修饰草图案例1——创建草图1 113
修饰草图案例2——创建草图2 114
修饰草图案例3——创建草图3 115
2.5　本章小结 117
第3章   零件特征设计 119
3.1　创建拉伸凸台 120
3.1.1　创建凸台的方法 120
3.1.2　创建拔模圆角凸台 122
3.1.3　创建多凸台 123
创建拉伸凸台案例1——创建零件1 124
创建拉伸凸台案例2——创建零件2 126
创建拉伸凸台案例3——创建零件3 128
3.2　创建拉伸凹槽 131
3.2.1　创建凹槽 131
3.2.2　创建拔模圆角凹槽 132
3.2.3　创建多凹槽 133
创建拉伸凹槽案例1——创建零件1 134
创建拉伸凹槽案例2——创建零件2 137
创建拉伸凹槽案例3——创建零件3 140
3.3　创建旋转实体 142
创建旋转实体案例1——创建零件1 143
创建旋转实体案例2——创建零件2 145
3.4　创建旋转凹槽 147
创建旋转凹槽案例1——创建零件1 148
创建旋转凹槽案例2——创建零件2 149
3.5　创建孔特征 151
3.5.1　创建孔特征 151
3.5.2　创建螺纹孔特征 153
创建孔特征案例1——创建零件1 154
创建孔特征案例2——创建零件2 156
3.6　创建扫掠肋和加强肋 160
3.6.1　创建扫掠肋 160
3.6.2　创建加强肋 161
创建扫掠肋案例——创建零件1 162
创建加强肋案例——创建零件2 164
3.7　创建实体混合 165
3.8　本章小结 167
第4章   零件特征修饰和转换 169
4.1　零件特征修饰 170
4.1.1　倒圆角 170
4.1.2　倒角 176
4.1.3　拔模 177
4.1.4　抽壳 180
零件特征修饰案例1——创建零件1 182
零件特征修饰案例2——创建零件2 186
零件特征修饰案例3——创建零件3 188
零件特征修饰案例4——创建零件4 190
零件特征修饰案例5——创建零件5 193
4.2　变换特征设计 196
4.2.1　平移 196
4.2.2　镜像 198
4.2.3　阵列 198
4.2.4　缩放 202
变换特征设计案例1——创建零件1 203
变换特征设计案例2——创建零件2 206
变换特征设计案例3——创建零件3 210
变换特征设计案例4——创建零件4 212
变换特征设计案例5——创建零件5 214
4.3　本章小结 217
第5章   部件装配设计 219
5.1　装配零部件管理 220
5.1.1　创建新零部件 220
5.1.2　加载已经存在的零部件 221
装配零部件管理案例1——创建零件1 221
装配零部件管理案例2——创建零件2 226
装配零部件管理案例3——创建零件3 231
装配零部件管理案例4——创建零件4 232
装配零部件管理案例5——创建零件5 234
5.2　装配约束 235
5.2.1　相合约束 235
5.2.2　接触约束 237
5.2.3　偏移约束 237
5.2.4　角度约束 238
5.2.5　固定约束 239
5.2.6　固联约束 239
5.2.7　快速约束 240
5.2.8　更改约束 241
5.2.9　重复使用阵列 241
装配约束案例1——约束零件1 242
装配约束案例2——约束零件2 243
装配约束案例3——约束零件3 245
装配约束案例4——约束零件4 246
装配约束案例5——约束零件5 248
5.3　装配分析 249
5.3.1　材料清单 250
5.3.2　更新 252
5.3.3　约束分析 252
5.3.4　自由度分析 253
装配分析案例1——分析零件1 254
装配分析案例2——分析零件2 255
5.4　本章小结 256
第6章   工程图设计 257
6.1　工程视图设计 258
6.1.1　基本设置 258
6.1.2　创建投影视图 259
6.1.3　创建截面视图 263
6.1.4　创建局部放大视图 265
6.1.5　创建局部视图 267
6.1.6　创建断开视图 268
6.1.7　创建向导视图 270
工程视图设计案例1——创建三视图 272
工程视图设计案例2——创建偏移剖视图 274
工程视图设计案例3——创建局部放大视图 274
工程视图设计案例4——创建等轴测视图 275
6.2　尺寸标注 276
6.2.1　创建尺寸标注 276
6.2.2　尺寸编辑 282
6.2.3　创建形位公差 284
6.2.4　文字注解 286
6.2.5　注释 289
尺寸标注案例1——创建正视图尺寸 291
尺寸标注案例2——创建俯视图尺寸 292
尺寸标注案例3——创建局部视图尺寸 293
尺寸标注案例4——创建剖视图尺寸 293
尺寸标注案例5——创建左视图尺寸 294
6.3　生成修饰特征 295
6.3.1　生成中心线 296
6.3.2　创建填充剖面线 297
6.3.3　标注箭头 298
生成修饰特征案例1——创建基准 299
生成修饰特征案例2——创建形位公差 299
生成修饰特征案例3——创建文字 300
6.4　打印工程图 301
6.5　本章小结 303
第7章   常规和自由曲面设计 305
7.1　创成式外形设计模块 306
7.1.1　创成式外形设计界面 306
7.1.2　工具栏 306
7.1.3　创建曲面 307
7.1.4　编辑曲面 320
创成式外形设计模块案例1——创建零件1 336
创成式外形设计模块案例2——创建零件2 339
创成式外形设计模块案例3——创建零件3 342
创成式外形设计模块案例4——创建零件4 343
创成式外形设计模块案例5——创建零件5 346
7.2　自由曲面设计 349
7.2.1　创建自由曲面 350
7.2.2　编辑自由曲面 358
自由曲面设计案例1——创建零件1 363
自由曲面设计案例2——创建零件2 366
自由曲面设计案例3——创建零件3 367
7.3　本章小结 369
第8章   曲面设计 371
8.1　创建数字曲面 372
8.1.1　加载点云 373
8.1.2　输出数据文件 375
8.1.3　创建点云 376
创建数字曲面案例1 377
创建数字曲面案例2 378
8.2　编辑数字曲面 378
8.2.1　创建网格面 379
8.2.2　网格清理 379
8.2.3　精减网格密度 380
8.2.4　优化网格面 381
编辑数字曲面案例1 381
编辑数字曲面案例2 383
8.3　本章小结 385
第9章　 钣金件设计 387
9.1　创建钣金件 388
9.1.1　钣金件参数设置 388
9.1.2　创建侧壁 389
9.1.3　创建边线侧壁 390
9.1.4　创建拉伸钣金壁 392
9.1.5　创建扫掠壁 392
9.1.6　创建异形壁 395
创建钣金件案例1——创建钣金基体 397
创建钣金件案例2——创建侧壁1 398
创建钣金件案例3——创建侧壁2 399
创建钣金件案例4——创建侧壁3 401
9.2　折弯设计 401
9.2.1　添加圆柱折弯圆角 402
9.2.2　添加圆锥折弯圆角 402
9.2.3　创建折弯 403
9.2.4　展开 403
9.2.5　收合 404
9.2.6　映射点或曲线 404
折弯设计案例1——创建折弯1 405
折弯设计案例2——创建折弯2 406
折弯设计案例3——创建折弯3 407
9.3　钣金件的修饰 408
9.3.1　创建凹槽 408
9.3.2　创建孔 409
9.3.3　创建止裂槽 410
9.3.4　创建倒角 411
钣金件的修饰案例1——创建凹槽 412
钣金件的修饰案例2——创建孔 413
钣金件的修饰案例3——创建止裂槽 414
钣金件的修饰案例4——创建圆角 415
9.4　创建冲压特征 416
9.4.1　创建曲面印记 416
9.4.2　其他冲压特征 418
9.5　本章小结 423
第10章　 模具设计 425
10.1　模具分型设计 426
10.1.1　输入模型 426
10.1.2　脱模方向分析 427
10.1.3　生成边界盒 428
10.1.4　模型属性 429
10.1.5　创建剖面 430
10.1.6　墙体厚度分析 432
模具分析设计案例1——创建模型 433
模具分析设计案例2——创建模具 437
模具分析设计案例3——模型分析 438
模具分析设计案例4——创建边界盒 439
10.2　型芯和型腔 441
10.2.1　脱模方向 441
10.2.2　创建分模线 444
10.2.3　创建分模面 447
型芯和型腔案例1——创建分模线 449
型芯和型腔案例2——创建分模面 451
10.3　模架库和标准件 452
10.3.1　创建模座基础 452
10.3.2　建立浇注口 455
10.3.3　添加标准件 455
10.4　本章小结 458
第11章　 数控加工 459
11.1　父参数组操作 460
11.1.1　设定零件作业 460
11.1.2　定义NC制造程序 462
父参数组操作案例1——创建模型 463
父参数组操作案例2——设置机床 466
11.2　数控加工 467
11.2.1　曲面粗加工 468
11.2.2　曲面精加工 477
11.2.3　型腔加工 481
11.2.4　孔加工 484
数控加工案例1——曲面粗精加工 486
数控加工案例2——孔加工 488
11.3　后处理和车间文档 489
11.3.1　刀具模拟 490
11.3.2　切削过程模拟 491
11.3.3　输出NC程序 491
11.4　本章小结 494
第12章　 综合案例 495
12.1　综合案例1——创建阀体 496
12.2　综合案例2——创建阀盖 501
12.3　综合案例3——创建密封球 505
12.4　综合案例4——创建连接杆 507
12.5　综合案例5——创建手柄 510
12.6　综合案例6——创建螺栓 513
12.7　综合案例7——创建螺母 516
12.8　综合案例8——创建球阀装配 517