內 容 簡 介CATIA是法國Dassault Systemes公司的3D CAD/CAM/CAE一體化軟件，是世界上主流的CAD/CAE/CAM一體化軟件之一，被廣泛用于電子、通信、機械制造、模具、汽車、自行車、航天、家電、玩具等各制造行業的產品設計。為了使用戶盡快掌握CATIA的機械設計功能，作者編寫了本書。本書以最新版本CATIA V5-6 R2014中文版為平臺，以大量實際設計案例結合詳盡的視頻教學進行講解。全書共分為12章，從CATIA的基礎知識開始，詳細介紹了其基本操作、圖形設計、實體零件設計、零件特征轉換、鈑金件設計、裝配設計、工程圖設計、曲面設計、模具設計、數控加工等內容，并在最后講解了綜合案例，同時本書還配備了交互式多媒體教學演示光盤。本書結構嚴謹，內容翔實，知識全面，可讀性強，設計案例實用性強、專業性強、步驟明確，是廣大讀者快速掌握CATIA V5-6 R2014中文版的自學實用指導書，也可作為大專院校計算機輔助設計課程的指導教材。前 言
CATIA是法國Dassault Systemes公司于1975 年開始發展的一套完整的3D CAD/CAM/CAE一體化軟件，是世界上主流的CAD/CAE/CAM 一體化軟件之一，它的內容涵蓋了產品從概念設計、工業設計、三維建模、分析計算、動態模擬與仿真、工程圖的生成到生產加工成產品的全過程，其中還包括了大量的電纜和管道布線、各種模具設計與分析和人機交換等實用模塊。CATIA不但能夠保證企業內部設計部門之間的協同設計功能，而且還可以提供企業整個集成的設計流程和端對端的解決方案。CATIA 大量用于航空航天、汽車/摩托車行業、機械制造、電子、家電與3C 產業及NC 加工等各方面。目前已經最新推出了CATIA V5-6 R2014版本，眾多優秀功能讓用戶感到驚喜，感受到現代3D技術革命的速度。
為了使讀者能更好地學習軟件，同時盡快熟悉CATIA V5-6 R2014中文版的機械設計功能，筆者根據多年在該領域的設計經驗精心編寫了本書。本書以CATIA V5-6 R2014中文版為基礎，根據用戶的實際需求，從學習的角度由淺入深、循序漸進進行講解，并配合以大量實際設計案例結合詳盡的視頻教學。全書共分為12章，從CATIA的基礎知識開始，詳細介紹了其基本操作、圖形設計、實體零件設計、零件特征轉換、鈑金件設計、裝配設計、工程圖設計、曲面設計、模具設計、數控加工等內容，并在最后講解了綜合案例。
筆者的CAX設計教研室長期從事CATIA的專業設計和教學，數年來承接了大量的項目，參與CATIA的教學和培訓工作，積累了豐富的實踐經驗。本書就像一位專業設計師，將設計項目時的思路、流程、方法和技巧、操作步驟面對面地與讀者交流，是廣大讀者快速掌握CATIA V5-6 R2014中文版的自學實用指導書，也可作為大專院校計算機輔助設計課程的指導教材。
本書還配備了交互式多媒體教學演示光盤，將案例制作過程制作為多媒體視頻進行講解，有從教多年的專業講師全程多媒體語音視頻跟蹤教學，以面對面的形式講解，便于讀者學習使用。同時光盤中還提供了所有實例的源文件，以便讀者練習使用。關于多媒體教學光盤的使用方法，讀者可以參看光盤根目錄下的光盤說明。另外，本書還提供了網絡的免費技術支持，歡迎大家登錄云杰漫步多媒體科技的網上技術論壇進行交流：http://www.yunjiework.com/bbs。論壇分為多個專業的設計板塊，可以為讀者提供實時的軟件技術支持，解答讀者問題。
本書由張云杰、郝利劍編著，參與編寫工作的還有靳翔、尚蕾、張云靜、周益斌、楊婷、馬永健、薛寶華、郭鷹、李一凡、盧社海、王平等。書中的設計范例、多媒體和光盤效果均由北京云杰漫步多媒體科技公司設計制作，同時感謝清華大學出版社的編輯和老師們的大力協助。
由于編者水平有限，書中難免有不足之處，望廣大用戶不吝賜教，對書中的不足之處給予指正。
編 者
目 錄
第1章 CATIA V5-6 R2014中文版基礎 1
1.1 CATIA V5-6 R2014簡介 2
1.1.1 CATIA軟件介紹 2
1.1.2 主要功能介紹 3
1.1.3 操作界面介紹 8
1.2 基本操作 17
1.2.1 文件操作方法介紹 17
1.2.2 鼠標和羅盤操作方法介紹 21
1.2.3 視圖窗口操作方法介紹 23
基本操作案例1——文件操作 30
基本操作案例2——鼠標操作 31
基本操作案例3——羅盤操作 32
基本操作案例4——視圖操作 33
基本操作案例5——窗口操作 33
1.3 工作環境設置和界面定制 34
1.3.1 工作環境設置簡介 34
1.3.2 界面定制簡介 56
工作環境設置和界面定制案例1——工作環境設置 60
工作環境設置和界面定制案例2——界面定制 61
1.4 本章小結 62
第2章 圖形繪制 63
2.1 草圖繪制工具 64
2.1.1 草圖繪制平臺 64
2.1.2 草圖繪制工具 65
2.2 繪制草圖方法 65
2.2.1 繪制點 65
2.2.2 繪制直線 68
2.2.3 繪制中心線 70
2.2.4 繪制圓 71
2.2.5 繪制圓弧 72
2.2.6 繪制矩形 74
2.2.7 繪制多邊形 77
2.2.8 繪制二次曲線 78
繪制草圖方法案例1——創建草圖1 84
繪制草圖方法案例2——創建草圖2 84
繪制草圖方法案例3——創建草圖3 85
繪制草圖方法案例4——創建草圖4 86
繪制草圖方法案例5——創建草圖5 87
2.3 草圖約束 88
2.3.1 創建一般約束 89
2.3.2 創建自動約束 90
2.3.3 創建動畫約束 92
2.3.4 通過對話框創建約束 93
2.3.5 編輯多重約束 93
草圖約束案例1——創建草圖1 94
草圖約束案例2——約束草圖1 96
草圖約束案例3——創建草圖2 96
草圖約束案例4——約束草圖2 98
草圖約束案例5——草圖2的動畫約束和多重約束 99
2.4 修飾草圖 100
2.4.1 繪制圓角 101
2.4.2 繪制倒角 103
2.4.3 創建圖形修剪 105
2.4.4 創建圖形轉換 108
2.4.5 創建三維元素投影 112
修飾草圖案例1——創建草圖1 113
修飾草圖案例2——創建草圖2 114
修飾草圖案例3——創建草圖3 115
2.5 本章小結 117
第3章 零件特征設計 119
3.1 創建拉伸凸臺 120
3.1.1 創建凸臺的方法 120
3.1.2 創建拔模圓角凸臺 122
3.1.3 創建多凸臺 123
創建拉伸凸臺案例1——創建零件1 124
創建拉伸凸臺案例2——創建零件2 126
創建拉伸凸臺案例3——創建零件3 128
3.2 創建拉伸凹槽 131
3.2.1 創建凹槽 131
3.2.2 創建拔模圓角凹槽 132
3.2.3 創建多凹槽 133
創建拉伸凹槽案例1——創建零件1 134
創建拉伸凹槽案例2——創建零件2 137
創建拉伸凹槽案例3——創建零件3 140
3.3 創建旋轉實體 142
創建旋轉實體案例1——創建零件1 143
創建旋轉實體案例2——創建零件2 145
3.4 創建旋轉凹槽 147
創建旋轉凹槽案例1——創建零件1 148
創建旋轉凹槽案例2——創建零件2 149
3.5 創建孔特征 151
3.5.1 創建孔特征 151
3.5.2 創建螺紋孔特征 153
創建孔特征案例1——創建零件1 154
創建孔特征案例2——創建零件2 156
3.6 創建掃掠肋和加強肋 160
3.6.1 創建掃掠肋 160
3.6.2 創建加強肋 161
創建掃掠肋案例——創建零件1 162
創建加強肋案例——創建零件2 164
3.7 創建實體混合 165
3.8 本章小結 167
第4章 零件特征修飾和轉換 169
4.1 零件特征修飾 170
4.1.1 倒圓角 170
4.1.2 倒角 176
4.1.3 拔模 177
4.1.4 抽殼 180
零件特征修飾案例1——創建零件1 182
零件特征修飾案例2——創建零件2 186
零件特征修飾案例3——創建零件3 188
零件特征修飾案例4——創建零件4 190
零件特征修飾案例5——創建零件5 193
4.2 變換特征設計 196
4.2.1 平移 196
4.2.2 鏡像 198
4.2.3 陣列 198
4.2.4 縮放 202
變換特征設計案例1——創建零件1 203
變換特征設計案例2——創建零件2 206
變換特征設計案例3——創建零件3 210
變換特征設計案例4——創建零件4 212
變換特征設計案例5——創建零件5 214
4.3 本章小結 217
第5章 部件裝配設計 219
5.1 裝配零部件管理 220
5.1.1 創建新零部件 220
5.1.2 加載已經存在的零部件 221
裝配零部件管理案例1——創建零件1 221
裝配零部件管理案例2——創建零件2 226
裝配零部件管理案例3——創建零件3 231
裝配零部件管理案例4——創建零件4 232
裝配零部件管理案例5——創建零件5 234
5.2 裝配約束 235
5.2.1 相合約束 235
5.2.2 接觸約束 237
5.2.3 偏移約束 237
5.2.4 角度約束 238
5.2.5 固定約束 239
5.2.6 固聯約束 239
5.2.7 快速約束 240
5.2.8 更改約束 241
5.2.9 重復使用陣列 241
裝配約束案例1——約束零件1 242
裝配約束案例2——約束零件2 243
裝配約束案例3——約束零件3 245
裝配約束案例4——約束零件4 246
裝配約束案例5——約束零件5 248
5.3 裝配分析 249
5.3.1 材料清單 250
5.3.2 更新 252
5.3.3 約束分析 252
5.3.4 自由度分析 253
裝配分析案例1——分析零件1 254
裝配分析案例2——分析零件2 255
5.4 本章小結 256
第6章 工程圖設計 257
6.1 工程視圖設計 258
6.1.1 基本設置 258
6.1.2 創建投影視圖 259
6.1.3 創建截面視圖 263
6.1.4 創建局部放大視圖 265
6.1.5 創建局部視圖 267
6.1.6 創建斷開視圖 268
6.1.7 創建向導視圖 270
工程視圖設計案例1——創建三視圖 272
工程視圖設計案例2——創建偏移剖視圖 274
工程視圖設計案例3——創建局部放大視圖 274
工程視圖設計案例4——創建等軸測視圖 275
6.2 尺寸標注 276
6.2.1 創建尺寸標注 276
6.2.2 尺寸編輯 282
6.2.3 創建形位公差 284
6.2.4 文字注解 286
6.2.5 注釋 289
尺寸標注案例1——創建正視圖尺寸 291
尺寸標注案例2——創建俯視圖尺寸 292
尺寸標注案例3——創建局部視圖尺寸 293
尺寸標注案例4——創建剖視圖尺寸 293
尺寸標注案例5——創建左視圖尺寸 294
6.3 生成修飾特征 295
6.3.1 生成中心線 296
6.3.2 創建填充剖面線 297
6.3.3 標注箭頭 298
生成修飾特征案例1——創建基準 299
生成修飾特征案例2——創建形位公差 299
生成修飾特征案例3——創建文字 300
6.4 打印工程圖 301
6.5 本章小結 303
第7章 常規和自由曲面設計 305
7.1 創成式外形設計模塊 306
7.1.1 創成式外形設計界面 306
7.1.2 工具欄 306
7.1.3 創建曲面 307
7.1.4 編輯曲面 320
創成式外形設計模塊案例1——創建零件1 336
創成式外形設計模塊案例2——創建零件2 339
創成式外形設計模塊案例3——創建零件3 342
創成式外形設計模塊案例4——創建零件4 343
創成式外形設計模塊案例5——創建零件5 346
7.2 自由曲面設計 349
7.2.1 創建自由曲面 350
7.2.2 編輯自由曲面 358
自由曲面設計案例1——創建零件1 363
自由曲面設計案例2——創建零件2 366
自由曲面設計案例3——創建零件3 367
7.3 本章小結 369
第8章 曲面設計 371
8.1 創建數字曲面 372
8.1.1 加載點云 373
8.1.2 輸出數據文件 375
8.1.3 創建點云 376
創建數字曲面案例1 377
創建數字曲面案例2 378
8.2 編輯數字曲面 378
8.2.1 創建網格面 379
8.2.2 網格清理 379
8.2.3 精減網格密度 380
8.2.4 優化網格面 381
編輯數字曲面案例1 381
編輯數字曲面案例2 383
8.3 本章小結 385
第9章 鈑金件設計 387
9.1 創建鈑金件 388
9.1.1 鈑金件參數設置 388
9.1.2 創建側壁 389
9.1.3 創建邊線側壁 390
9.1.4 創建拉伸鈑金壁 392
9.1.5 創建掃掠壁 392
9.1.6 創建異形壁 395
創建鈑金件案例1——創建鈑金基體 397
創建鈑金件案例2——創建側壁1 398
創建鈑金件案例3——創建側壁2 399
創建鈑金件案例4——創建側壁3 401
9.2 折彎設計 401
9.2.1 添加圓柱折彎圓角 402
9.2.2 添加圓錐折彎圓角 402
9.2.3 創建折彎 403
9.2.4 展開 403
9.2.5 收合 404
9.2.6 映射點或曲線 404
折彎設計案例1——創建折彎1 405
折彎設計案例2——創建折彎2 406
折彎設計案例3——創建折彎3 407
9.3 鈑金件的修飾 408
9.3.1 創建凹槽 408
9.3.2 創建孔 409
9.3.3 創建止裂槽 410
9.3.4 創建倒角 411
鈑金件的修飾案例1——創建凹槽 412
鈑金件的修飾案例2——創建孔 413
鈑金件的修飾案例3——創建止裂槽 414
鈑金件的修飾案例4——創建圓角 415
9.4 創建沖壓特征 416
9.4.1 創建曲面印記 416
9.4.2 其他沖壓特征 418
9.5 本章小結 423
第10章 模具設計 425
10.1 模具分型設計 426
10.1.1 輸入模型 426
10.1.2 脫模方向分析 427
10.1.3 生成邊界盒 428
10.1.4 模型屬性 429
10.1.5 創建剖面 430
10.1.6 墻體厚度分析 432
模具分析設計案例1——創建模型 433
模具分析設計案例2——創建模具 437
模具分析設計案例3——模型分析 438
模具分析設計案例4——創建邊界盒 439
10.2 型芯和型腔 441
10.2.1 脫模方向 441
10.2.2 創建分模線 444
10.2.3 創建分模面 447
型芯和型腔案例1——創建分模線 449
型芯和型腔案例2——創建分模面 451
10.3 模架庫和標準件 452
10.3.1 創建模座基礎 452
10.3.2 建立澆注口 455
10.3.3 添加標準件 455
10.4 本章小結 458
第11章 數控加工 459
11.1 父參數組操作 460
11.1.1 設定零件作業 460
11.1.2 定義NC制造程序 462
父參數組操作案例1——創建模型 463
父參數組操作案例2——設置機床 466
11.2 數控加工 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
數控加工案例1——曲面粗精加工 486
數控加工案例2——孔加工 488
11.3 后處理和車間文檔 489
11.3.1 刀具模擬 490
11.3.2 切削過程模擬 491
11.3.3 輸出NC程序 491
11.4 本章小結 494
第12章 綜合案例 495
12.1 綜合案例1——創建閥體 496
12.2 綜合案例2——創建閥蓋 501
12.3 綜合案例3——創建密封球 505
12.4 綜合案例4——創建連接桿 507
12.5 綜合案例5——創建手柄 510
12.6 綜合案例6——創建螺栓 513
12.7 綜合案例7——創建螺母 516
12.8 綜合案例8——創建球閥裝配 517
