CAD/CAM软件工程应用教程丛书--CATIA V5基础篇(附1CD)

CATIA是一套集成的应用软件包，内容覆盖了产品设计的各个方面。它由法国Dassault宇航公司开发，并由IBM公司负责全球支持服务和销售。本书从使用者的角度出发，系统地介绍其基本功能和使用，内容包括CATIA V5的功能特点、软硬件基本要求和主要的功能模块、工作界面与基本操作、工作环境配置、基础结构管理、草图设计、零件设计、曲面设计、装配设计、工程图设计和典型实例等。在配套光盘中含有实例文件和形象生动的演示动画，以方便读者理解和掌握相关知识。
本书内容全面，循序渐进，图文对照，通俗易懂，适合CATIA用户迅速掌握和全面提高使用技能，并可供企业、研究机构、大中专院校从事CAD/CAM的专业人员使用。

CATIA是由法国Dassault宇航公司开发，并由IBM公司负责全球支持服务和销售的产品。CATIA具有完备的设计能力和很大的专业覆盖面，它是一套集成的应用软件包，内容覆盖了产品设计的各个方面：计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助工程分析（CAE）、计算机辅助制造（CAM），既提供了支持各种类型的协同产品设计的必要功能，也可以进行无缝集成，完全支持“端到端”的企业流程解决方案。
CATIA采用先进的混合建模技术，具有在整个产品周期内的方便修改能力，尤其是在后期的修改。CATIA的各个模块基于统一的数据平台，各个模块之间存在着真正的全相关性，使产品从概念设计到最终产品的形成，从单个零件的设计到最终电子样机的建立，具有统一的数据结构。CATIA提供了多模型链接的工作环境及混合建模方式，实现真正的并行工程设计环境，从而大大缩短了设计周期。CATIA还具有强大的电子商务能力，通过使用电子设计流程进行工程设计和在电子商务架构上通过方便的二次开发集成现有应用，能够大大增强企业的竞争力。
本书从使用者的角度出发，系统介绍CATIA V5的基本功能和使用。在配套光盘中含有实例文件和形象生动的演示动画，以方便读者理解和掌握相关知识，全书共分为11章。
第1章：介绍安装CATIA V5的软、硬件基本要求和CATIA V5的主要的功能模块。
第2章：介绍CATIA V5的工作界面和基本操作，包括文件操作、鼠标操作、指南针操作和选择操作等。
第3章：介绍CATIA V5的工作环境设置和公共工具栏，包括常规设置、基础结构设置、机械设计设置、形状设计环境、“标准”工具栏、“智能”工具栏、“图形属性”工具栏、“工作台”工具栏、“视图”工具栏和个性化设置等。
第4章：介绍CATIA V5基础结构的相关知识，主要包括产品结构、材料库、部件库编辑器、图像处理和实时渲染等，并以实例详细介绍其功能和应用。
第5章：介绍在CATIA V5中进行草图设计的相关知识，包括主要工具栏的介绍以及草图绘制、草图编辑的方法，并以实例详细介绍各种功能综合应用的方法。
第6章：介绍在CATIA V5中实现零件实体造型设计的相关知识，包括主要工具栏的介绍、拉深成形、旋转成形、扫描成形、修饰变换等设计方法，并以实例详细介绍各种功能综合应用的方法。
第7章：介绍在CATIA V5中进行曲面设计的方法，包括曲面的创建，对已生成曲面的编辑与修改以及曲面的混合设计。
第8章：介绍在CATIA V5中进行装配设计的基础知识，主要包括创建部件、部件的位置变换、部件的约束及装配分析，并以实例详细介绍产品装配设计的过程。
第9章：介绍在CATIA V5中进行工程图设计的基础知识，主要包括视图管理、文本标注、尺寸标注及公差标注等，并以实例详细介绍其功能和应用。
第10章：以连杆组件、联轴器为例，介绍在CATIA V5中进行零件实体建模及实体零件装配的综合方法。
第11章：以阀体、曲轴为例，介绍在CATIA V5中进行零件实体建模及平面图绘制的方法和过程。
本书内容全面，循序渐进，图文对照，通俗易懂，适合CATIA用户迅速掌握和全面提高使用技能，并可供企业、研究机构、大中专院校从事CAD/CAM的专业人员使用。
全书由曹岩、曹现刚任主编，白瑀、曹春玲任副主编。其中第1、2章由曹现刚编写，第3、7章由贺文海编写，第4、8、9章由姜俊英编写，第5、6、10、11章由曹春玲编写。
其他编写人员还有曹光华、王伟、杨丽娜、杜江、曹森、杨艳丽、李小丽等。
由于时间及编者水平所限，不妥之处在所难免，希望读者不吝指教，编者在此表示衷心的感谢。



编 者
2007年7月

第1章 CATIA V5简介	1
1.1 概述	1
1.2 系统需求	2
1.2.1 操作系统	2
1.2.2 硬件配置	2
1.2.3 Windows 2000/XP的软件要求	3
1.2.4 Windows XP Professional×64Edition的64位CATIA V5的软件要求	3
1.2.5 Windows XP Professional×64Edition的32位CATIA V5的软件要求	4
1.3 主要功能模块	4
第2章 工作界面与基本操作	5
2.1 启动和退出CATIA V5	5
2.2 工作界面及基本设置	7
2.2.1 工作界面	7
2.2.2 设置显示特性	7
2.2.3 设置物体显示模式	9
2.2.4 显示空间切换	10
2.3 CATIA V5的文件操作	10
2.3.1 新建CATIA V5文件	10
2.3.2 打开已有的CATIA V5文件	13
2.3.3 保存CATIA V5文件	15
2.3.4 文件的“保存管理”	16
2.3.5 查看文件属性	19
2.4 鼠标操作	20
2.4.1 视图变换	20
2.4.2 元素选择	21
2.5 三维指南针操作	22
2.5.1 使用指南针操作视点	23
2.5.2 使用指南针操作对象	25
2.6 选择与查找选择操作	27
2.6.1 基本选择操作	27
2.6.2 使用预先选择漫游器进行选择	29
2.6.3 使用快捷菜单选择	30
2.6.4 使用“搜索”命令选择	31
2.7 撤销与重复	36
2.8 测量	37
2.8.1 测量距离和角度	37
2.8.2 测量属性	41
2.8.3 测量惯性	43
2.9 在线帮助	45
2.9.1 实时帮助提示	45
2.9.2 使用“这是什么？”命令获取帮助	45
2.9.3 使用联机帮助文档	46
2.9.4 使用联机帮助文档的搜索功能	47
第3章 CATIA V5工作环境配置	50
3.1 设置CATIA V5的工作环境	50
3.1.1 常规设置	51
3.1.2 基础结构设置	51
3.1.3 机械设计设置	53
3.1.4 形状设置	56
3.2 公共工具栏	59
3.2.1 “标准”工具栏	59
3.2.2 “智能”工具栏	60
3.2.3 “图形属性”工具栏	67
3.2.4 “工作台”工具栏	68
3.2.5 “视图”工具栏	69
3.2.6 个性化设置	75
第4章 基础结构管理	77
4.1 产品结构	77
4.1.1 产品结构工作台	77
4.1.2 从产品结构工作台访问其他工作台	78
4.1.3 产品的选择模式	79
4.1.4 产品结构管理	81
4.1.5 产品装配管理	84
4.2 材料库	87
4.2.1 材料库工作台	87
4.2.2 创建材料库	88
4.3 部件库编辑器	91
4.3.1 部件库编辑器工作台	91
4.3.2 创建部件库	92
4.4 实时渲染	97
4.4.1 实时渲染工作台	97
4.4.2 实时渲染的方法	98
4.5 图像处理	111
4.5.1 图像处理工作台	111
4.5.2 图像处理的方法	112
4.6 实例	117
4.6.1 图像处理	117
4.6.2 实时渲染	121
4.6.3 部件库的使用	121
第5章 草图设计	123
5.1 草图概述	123
5.1.1 草图绘制的一般流程	123
5.1.2 草图绘制的基准平面选取	123
5.1.3 进入草图编辑工作台	124
5.2 主要工具栏介绍	125
5.3 草图绘制	130
5.3.1 创建直线	130
5.3.2 创建圆	131
5.3.3 创建3点弧	132
5.3.4 绘制预定义轮廓	133
5.3.5 创建轮廓	134
5.4 草图编辑	136
5.4.1 圆角与倒棱	136
5.4.2 修剪	138
5.4.3 图形的转换	138
5.4.4 投影三维几何图形	139
5.5 草图的约束控制	140
5.5.1 网格约束	140
5.5.2 智能拾取	141
5.5.3 几何约束	143
5.5.4 尺寸约束	145
5.5.5 自动约束	146
5.5.6 约束诊断	147
5.6 设计实例	148
5.6.1 齿轮箱外形草图绘制	148
5.6.2 水泵叶片草图绘制	151
第6章　零件设计	157
6.1　概述	157
6.1.1 零件设计的一般步骤	157
6.1.2 进入零件设计工作台	157
6.2 主要工具栏介绍	158
6.2.1 “基于草图的特征”工具栏	158
6.2.2 “修饰特征”工具栏	159
6.2.3 “基于曲面的特征”工具栏	160
6.2.4 “变换特征”工具栏	161
6.2.5 “参考元素”工具栏	161
6.2.6 “布尔操作”工具栏	162
6.3 拉深成形和拉深切割	162
6.3.1 拉深成形实体	162
6.3.2 拉深切割实体	165
6.4 旋转成形	166
6.4.1 概述	166
6.4.2 旋转成形实体	166
6.4.3 旋转切割实体	167
6.4.4 薄壁件的旋转成形	169
6.5 扫描成形	170
6.5.1 概述	170
6.5.2 扫描成形实体	170
6.5.3 薄壁件扫描成形	172
6.5.4 扫描切割成形	174
6.6 零件的修饰与变换	178
6.6.1 零件的修饰特征	178
6.6.2 零件的变换特征	182
6.7 部件间的布尔运算	187
6.7.1 插入几何体	187
6.7.2 装配几何体	190
6.7.3 添加几何体	191
6.7.4 移除几何体	192
6.7.5 相交几何体	193
6.8 设计实例	194
6.8.1 齿轮箱三维实体设计	194
6.8.2 水泵叶片三维实体设计	208
第7章 曲面设计	215
7.1 概述	215
7.2 主要工具栏介绍	216
7.3 曲面生成	216
7.3.1 拉伸	216
7.3.2 旋转	218
7.3.3 球面	218
7.3.4 圆柱曲面	219
7.3.5 偏移	219
7.3.6 填充	220
7.3.7 多截面曲面	221
7.3.8 桥接	224
7.4 曲面编辑修改	226
7.4.1 接合	226
7.4.2 修复	229
7.4.3 拆解	230
7.4.4 分割	230
7.4.5 修剪	232
7.4.6 取消修剪	235
7.4.7 提取边界	235
7.4.8 提取元素	236
7.4.9 倒圆角	237
7.4.10 简单圆角	238
7.4.11 变半径圆角	239
7.4.12 平移	240
7.4.13 旋转	241
7.4.14 对称	242
7.4.15 缩放	242
7.4.16 仿射	243
7.4.17 定位变换	244
7.5 曲面设计与混合设计	245
7.5.1 添加材质	245
7.5.2 曲面与形体的混合设计	246
7.6 拱形盖模型	246
第8章　联轴器装配设计实例	255
8.1　概述	255
8.1.1 装配设计简介	255
8.1.2 装配设计中的产品、部件和零件	255
8.1.3 装配设计工作台	255
8.2　创建部件	256
8.2.1 插入新部件	257
8.2.2 插入新产品	257
8.2.3 插入新零件	257
8.2.4 插入已有部件	258
8.2.5 插入定位的已有部件	258
8.2.6 替换部件	259
8.2.7 产品结构树重新排序	260
8.2.8 编号	261
8.3 部件的位置变换	261
8.3.1 用罗盘移动部件	262
8.3.2 位置的移动	262
8.3.3 敏捷移动	263
8.3.4 智能移动	263
8.3.5 分解（爆炸）	263
8.4　部件的约束	264
8.4.1 相合约束	264
8.4.2 接触约束	265
8.4.3 偏移约束	266
8.4.4 角度约束	267
8.4.5 固定约束	268
8.4.6 固联约束	269
8.4.7 快速约束	270
8.4.8 更改约束	271
8.5　装配分析	272
8.5.1 材料清单	272
8.5.2 更新分析	273
8.5.3 约束分析	274
8.5.4 关联关系分析	275
8.5.5 碰撞分析	276
8.6　联轴器装配设计	277
第9章 输出轴工程图设计实例	282
9.1　概述	282
9.1.1 工程图设计简介	282
9.1.2 工程图设计工作台	282
9.2 视图管理	284
9.2.1 投影视图的生成	285
9.2.2 剖视图和断面图的生成	291
9.2.3 局部视图的生成	295
9.2.4 断开视图的生成	297
9.3 文本标注	299
9.3.1 “文本属性”工具栏	299
9.3.2 文本标注	300
9.4　尺寸标注	301
9.4.1 自动尺寸标注	302
9.4.2 交互尺寸标注	304
9.5　表面粗糙度标注	308
9.6　公差标注	309
9.6.1 尺寸公差标注	309
9.6.2 形位公差标注	311
9.7 输出轴工程图设计	313
第10章 零件实体建模及实体零件装配实例	319
10.1 连杆组件实体造型	319
10.2 连杆螺栓	339
10.3 连杆的装配	345
10.4 弹性胎联轴器实体造型	347
10.5 回转体零件的组装	359
第11章 零件实体建模及绘制平面图实例	369
11.1 阀体实体造型	369
11.1.1 创建阀体本体	370
11.1.2 创建偏置结构	371
11.1.3 创建外部实体	372
11.1.4 创建一端法兰	374
11.1.5 内部结构设计	376
11.1.6 创建法兰连接孔	380
11.1.7 创建倒圆角	382
11.2 绘制阀体平面图	383
11.2.1 生成平面视图	384
11.2.2 平面图形尺寸标注	387
11.3 曲轴实体造型	392
11.3.1 创建主轴支承颈	392
11.3.2 创建曲轴的第一曲拐	393
11.3.3 创建曲轴曲柄1	394
11.3.4 创建曲轴的第二曲拐	395
11.3.5 创建曲轴曲柄2	397
11.3.6 创建曲轴的第三曲拐	398
11.3.7 创建曲轴支承颈	399
11.3.8 修剪曲轴造型多余部分	400
11.3.9 创建键槽	401
11.3.10 创建倒圆角特征和倒角特征	402
11.4 绘制曲轴平面图	403
11.4.1 生成平面视图	405
11.4.2 平面图形尺寸标注	407