描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装-胶订是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787302444794丛书名: 完全实战技术手册
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素材下载 从草图→实体建模→零件装配→工程图制作→运动仿真→钣金设计，循序渐进的让读者轻松掌握CATIA V5R21强大的零件设计与装配功能；详细介绍了CATIA V5R21的曲线、曲面设计，以及逆向造型、曲面优化与渲染、关联设计等延伸知识；行业综合案例包括产品造型设计、模具设计、数控加工、2.5轴铣削、三轴曲面铣削、多轴铣削加工等。
内容简介
本书基于CATIA V5R21软件的全功能模块进行全面细致的讲解。全书由浅到深、循序渐进地介绍了CATIA V5R21 的基本操作及命令的使用，并配合大量的制作实例。
本书共分为26章，从CATIA V5R21软件的安装和启动开始，详细介绍了CATIA V5R21的基本操作与设置、草图绘图、草图约束与编辑、实体特征设计、特征编辑与操作、零件装配设计、工程图设计、机械运动与仿真分析、钣金件设计、机械零件设计、创成式曲线设计、创成式曲面设计、自由曲面设计、曲线与曲面优化分析、逆向工程曲面设计、曲面优化与模型渲染、关联设计、模具拆模、数控加工技术、2.5轴铣削加工、三轴曲面铣削加 工、多轴铣削加工等内容。
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 V5R21 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。
本书共分为26章，从CATIA V5R21软件的安装和启动开始，详细介绍了CATIA V5R21的基本操作与设置、草图绘图、草图约束与编辑、实体特征设计、特征编辑与操作、零件装配设计、工程图设计、机械运动与仿真分析、钣金件设计、机械零件设计、创成式曲线设计、创成式曲面设计、自由曲面设计、曲线与曲面优化分析、逆向工程曲面设计、曲面优化与模型渲染、关联设计、模具拆模、数控加工技术、2.5轴铣削加工、三轴曲面铣削加 工、多轴铣削加工等内容。
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 V5R21 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。
目 录
目录
第1章 CATIA V5R21概论
1.1 了解CATIA V5R21 2
1.1.1 CATIA的发展历程 2
1.1.2 CATIA的功能概览 2
1.1.3 CATIA V5R21的新增功能 6
1.2 学习CATIA V5R21的安装方法 7
1.3 CATIA V5用户界面 10
1.3.1 启动CATIA V5R21 11
1.3.2 熟悉菜单栏 11
1.3.3 熟悉工具条 14
1.3.4 熟悉命令提示栏 15
1.4 熟悉特征树 16
1.5 课后习题 17
第2章 踏出CATIA V5R21的步
2.1 辅助操作工具 20
2.1.1 鼠标的操作 20
2.1.2 指南针的使用 22
2.1.3 对象的选择 24
2.1.4 视图在屏幕上的显示 25
2.2 文件操作 27
2.3 视图操作 29
2.4 课后习题 33
第3章 踏出CATIA V5R21的第二步
3.1 工作环境设置 36
3.2 界面定制 44
3.3 创建模型参考 47
3.3.1 参考点 47
3.3.2 参考直线 53
3.3.3 参考平面 56
3.4 修改图形属性 57
3.4.1 通过工具栏修改属性 57
3.4.2 通过上下文菜单修改属性 58
3.5 实战应用—吊钩造型设计 58
3.6 课后习题 60
第4章 草图绘图指令
4.1 认识草图工作台 63
4.1.1 草图工作台的进入 63
4.1.2 草图绘制工具 64
4.2 智能捕捉 64
4.2.1 点捕捉 64
4.2.2 坐标输入 65
4.2.3 在H、V轴上捕捉 66
4.3 草图绘制命令 68
4.3.1 绘制点 69
4.3.2 直线、轴 70
4.3.3 绘制圆 72
4.3.4 绘制圆弧 73
4.4 绘制预定义轮廓线 74
4.4.1 绘制样条线 77
4.4.2 绘制二次曲线 79
4.4.3 绘制轮廓线 81
4.5 实战应用 84
4.5.1 实战一：绘制法兰草图 84
4.5.2 实战二：摇柄草图 86
4.6 课后习题 88
第5章 草图约束与编辑指令
5.1 图形编辑 90
5.1.1 圆角 90
5.1.2 倒角 91
5.1.3 修剪图形 92
5.1.4 图形变换 94
5.1.5 获取三维形体的投影 96
5.2 几何约束 101
5.2.1 自动几何约束 101
5.2.2 手动几何约束 101
5.3 尺寸约束 106
5.3.1 自动尺寸约束 106
5.3.2 手动尺寸约束 107
5.3.3 动画约束 107
5.3.4 编辑尺寸约束 108
5.4 实战应用—底座零件草图 110
5.5 课后习题 112
第6章 实体特征设计指令
6.1 实体特征设计概述 114
6.1.1 进入零件设计工作台 114
6.1.2 零件设计工作台界面 114
6.1.3 特征树 117
6.2 凸台特征 118
6.2.1 凸台特征 119
6.2.2 拔模圆角凸台 123
6.2.3 多凸台 124
6.3 凹槽特征 125
6.3.1 凹槽特征 125
6.3.2 拔模圆角凹槽 127
6.3.3 多凹槽 127
6.4 旋转体 128
6.5 旋转槽 130
6.6 孔特征 131
6.7 肋特征 135
6.8 开槽特征 137
6.9 多截面实体 138
6.10 已移除的多截面实体 141
6.11 加强肋 142
6.12 实体混合 143
6.13 基于曲面的特征 144
6.13.1 分割特征 144
6.13.2 厚曲面特征 145
6.13.3 封闭曲面 145
6.13.4 缝合曲面 146
6.14 实战应用—座椅设计 147
6.15 课后习题 151
第7章 特征编辑与操作指令
7.1 修饰特征 153
7.1.1 倒圆角 153
7.1.2 倒角 158
7.1.3 拔模 159
7.1.4 抽壳 162
7.1.5 厚度 163
7.1.6 内螺纹/外螺纹 164
7.1.7 移除面 165
7.1.8 替换面 165
7.2 变换特征 166
7.2.1 平移 166
7.2.2 旋转 167
7.2.3 对称 168
7.2.4 定位 168
7.2.5 镜像 169
7.2.6 阵列特征 170
7.2.7 缩放 174
7.2.8 仿射 174
7.3 布尔运算 175
7.3.1 装配 175
7.3.2 添加 175
7.3.3 移除 176
7.3.4 相交 176
7.3.5 联合修剪 176
7.3.6 移除块 176
7.4 特征编辑 177
7.4.1 重新定义特征 177
7.4.2 特征的重排序与插入功能 179
7.4.3 分解特征 179
7.4.4 取消与激活局部特征 180
7.4.5 特征的撤销与重复功能 180
7.4.6 删除特征 180
7.5 实战应用—铁铲设计 180
7.6 课后习题 184
第8章 零件装配设计指令
第9章 工程图设计指令
第10章 机械运动与仿真分析
第11章 钣金件设计指令
第12章 机械零件设计综合案例
第13章 创成式曲线设计指令
第14章 创成式曲面设计指令
第15章 自由曲面设计
第16章 曲线与曲面优化分析
第17章 逆向工程曲面设计
第18章 曲面优化与模型渲染
第19章 关联设计
第20章 产品造型综合案例一
第21章 产品造型综合案例二
第22章 模具拆模设计
第23章 数控加工技术引导
第24章 2.5轴铣削加工
第25章 三轴曲面铣削加工要点
第26章 多轴铣削加工
前 言
前言
CATIA软件的全称是Computer Aided Tri-Dimensional Interface Application，是法国DassaultSystem公司（达索公司）的CAD/CAE/CAM一体化软件，居世界CAD/CAE/CAM领域的领导地位。为了使软件能够易学易用，Dassault System于1994年开始重新开发全新的CATIA V5版本，新的V5版本界面更加友好，功能也日趋强大，并且开创了CAD/CAE/CAM 软件的一种全新风格，可实现产品开发过程中的全过程（包括概念设计、详细设计、工程分析、成品定义和制造乃至成品在整个生命周期中（PLM）的使用和维护），并能够实现工程人员和非工程人员之间的电子通讯。CATIA源于航空航天业，广泛应用于航空航天、汽车制造、造船、机械制造、电子电器、消费品行业。
本书内容全书分共26章节。
章节内容安排如下：第1~3章：主要介绍CATIA V5R21的界面、安装、基本操作与设置等内容。这些内容可以帮助用户熟练操作软件；第4~12章：这部分所包含的章节从CATIA V5R21的草图→实体建模→零件装配→工程图制作→运动仿真→钣金设计，这样的一个循序渐进讲解过程，让读者轻松掌握CATIA V5R21强大的零件设计与装配功能；第13~19章：这部分主要介绍了CATIA V5R21的曲线、曲面设计、逆向造型、曲面优化与渲染、关联设计等延伸知识；第20~26章：主要是行业应用的设计与综合案例分析，包括产品造型设计、模具设计、数控加工等。
本书特色
本书突破了以往CATIA V5R21书籍的写作模式，主要针对使用CATIA V5R21的广大初、中级用户，同时本书还配备了视频教学光盘，将案例制作过程制作为多媒体进行讲解，讲解形式活泼，方便实用，便于读者学习使用。通过对本书内容的学习、理解和练习，能使读者真正具备工程设计者的水平和素质。
光盘下载目前
图书市场上，计算机图书中夹带随书光盘销售而导致光盘损坏的情况屡屡出现，有鉴于此，本书特将随书光盘制作成网盘文件。
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作者信息本书由空军航空大学飞行器与动力系的秦琳晶、姜东梅和王晓坤老师主编，参加编写的还包括：张雨滋、黄成、孙占臣、罗凯、刘金刚、王俊新、董文洋、张学颖、鞠成伟、杨春兰、刘永玉、金大玮、陈旭、田婧、王全景、马萌、高长银、戚彬、张庆余、赵光、刘纪宝、王岩、任军、秦琳晶、李勇、李华斌、张旭、彭燕莉、李明新、杨桃、张红霞、李海洋、林晓娟、李锦、郑伟、周海涛、刘玲玲、吴涛、阮夏颖、张莹、吕英波。
感谢您选择了本书，希望我们的努力对您的工作和学习有所帮助，也希望您把对本书的意见和建议告诉我们。
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微信订阅号：盛世博文科技
官方QQ群：设计之门—CATIA 475065782
设计之门邮箱：[email protected]
编辑邮箱：[email protected]
媒体评论
体系完善 草图、曲线、零件装配、运动仿真、钣金设计、逆向造型、关联设计等。
实例精彩 吊钩、摇柄、底座、铁铲、风机、泵体、压气机、后视镜、小音箱、M41步枪等。
视频导引 20小时，407个视频教学文件，更好地帮助读者学习CATIA V5R21。
实战性强 倾注业内专家和CATIA V5R21教学专家多年实战经验，案例全部来自一线。
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在线试读
第3章 踏出CATIA V5R21的第二步本章介绍了CATIA设计中各个环境设置的作用以及如何正确设置环境来提高工作效率。正确设置工作环境是高级用户必须了解的，正确的环境设置可以让你更得心应手地使用CATIA。本章同时讲解了定制界面的设置方法，以便于读者更方便的定制适合自己的界面，有利于设计过程的顺利进行。知识点01:工作环境设置知识点02:界面定制知识点03:创建模型参考知识点04:修改图形属性3.1 工作环境设置合理设置工作环境，对于提高工作效率，享受CATIA带给你的个性化环境，都是必需的。设置工作环境是高级用户必须掌握的技能。下面对工作环境的设置方法进行详细的介绍，以便读者对各项功能了然于胸。动手操作——【常规】设置 打开CATIA V5R21，新建一个机械零件，进入绘制界面。 选择【工具】|【选项】菜单命令，如图3-1所示，弹出【选项】对话框，CATIA的大多数设置都可以在这里完成，如图3-2所示。 图3-1 选择【工具】|【选项】菜单命令 图3-2 【选项】对话框 在打开的【选项】选项树上的【常规】选项里，【常规】选项卡的显示如图3-2所示。选择【用户界面样式】为【P2】，当然也可以选择其他样式；【数据保存】设置为30，可以在每隔30分钟的时候自动进行保存文件，防止丢失；启用【加载参考的文档】和【启用“拖放”操作，用于剪切、复制和粘贴】复选框。 切换到【可共享的产品】选项卡，如图3-3所示，显示的是CATIA的不同部分和插件，即可以共享使用的产品列表。 切换到【打印机】选项卡，如图3-4所示，可以单击【新建】按钮，进行打印机的添加。 图3-3 【可共享的产品】选项卡 图3-4 【打印机】选项卡 打开选项树中【常规】选项的【显示】选项，切换到【树外观】选项卡，如图3-5所示。在【树类型】选项组，选中【经典Windows样式】单选按钮，便于使用；启用【树显示/不显示模式】复选框。 切换到【性能】选项卡。在【3D精度】选项组，选中【固定】单选按钮，设置参数为0.2，在【2D】精度组进行同样的设置，在【其他】选项组启用【仅对面和曲面启用两边光照】复选框；在【启用背面剔除】选项组启用【用于属于实体的面】复选框，如图3-6所示。 图3-5 【树外观】选项卡 图3-6 【性能】选项卡 切换到【可视化】选项卡，如图3-7所示，这里主要设置可视化效果。系统默认的颜色一般可用于设计过程，可根据需要修改。单击展开【背景】下拉列表框，如图3-8所示，选择白色背景，在【预览】选项中可以查看选择的效果。 图3-7 【可视化】选项卡 图3-8 【背景】下拉列表框 分别切换到【线宽和字体】和【线型】选项卡，如图3-9、图3-10所示，两个选项卡用于设置绘图区显示字体的大小以及线条的样式和宽度。 图3-9 【线宽和字体】选项卡 图3-10 【线型】选项卡 打开选项树中【常规】选项的【兼容性】选项，切换到【V4/V5工程图】选项卡，如图3-11所示。用于设置工程图的属性，设置【粗体属性限制为V4线宽】为0.2。
图3-11 【V4/V5工程图】选项卡 切换到【外部格式】选项卡，如图3-12所示，设置【每单位的毫米数】为1，设置【输出路径】，以确认输出图形的存储位置。
图3-12 【外部格式】选项卡 打开选项树中【常规】选项的【参数和测量】选项，切换到【单位】选项卡，如图3-13所示。设置【长度】、【角度】、【时间】、【质量】和【体积】为公制单位。如果在英制环境下，也可以设置为英制单位。 切换到【参数公差】选项卡，如图3-14所示，启用【默认公差】复选框，可以设置自己的公差范围。
图3-13 【单位】选项卡
图3-14 【公差】选项卡 切换到【约束和尺寸】选项卡，如图3-15所示，设置约束显示的颜色，并设置【尺寸样式】选项组的【缩放】为【中等】。
图3-15 【约束和尺寸】选项卡 打开选项树中【常规】选项的【设备和虚拟现实】选项，切换到【设备】选项卡，如图3-16所示。启用【使用3D设备移动指南针】复选框，可以使用虚拟设备来进行绘图。
图3-16 【设备】选项卡动手操作——【机械设计】设置 打开选项树中【机械设计】选项的【装配设计】选项，切换到【常规】选项卡，如图3-17所示。在【更新】选项组选中【手动】单选按钮；在【打开时计算精确更新状态】选项组中选择【手动】单选按钮。
图3-17 【常规】选项卡 切换到【约束】选项卡，如图3-18所示，在【粘贴部件】选项组选中【不应用装配约束】单选按钮；在【创建约束】选项组选中【使用任何几何图形】单选按钮，使任何几何图形都可以创建约束。 打开选项树中【机械设计】选项的【草图编辑器】选项，如图3-19所示。在【网格】选项组启用【显示】复选框，设置【点捕捉】的【原始距离】为100，【刻度】为10；在【草图平面】选项组，取消启用【将草图平面着色】复选框，使草图透明显示，便于绘图。
图3-18 【约束】选项卡
图3-19 【草图编辑器】选项卡 打开选项树中【机械设计】选项的【3D设计2D布局】选项，切换到【创建视图】选项卡，如图3-20所示。【显示模式】设置为【标准】选项。
图3-20 【创建视图】选项卡 切换到【可视化】选项卡，如图3-21所示，启用【加载布局时显示】和【拓展突出显示】复选框。
图3-21 【可视化】选项卡 切换到【几何图形】选项卡，如图3-22所示，设置【受保护的图元】颜色为黄色。
图3-22 【几何图形】选项卡 打开选项树中【机械设计】选项的【工程制图】选项，切换到【常规】选项卡，如图3-23所示。设置【网格】选项组【点捕捉】的【原始距离】和【刻度】；在【视图轴】选项组，启用【在当前视图中显示】和【可缩放】复选框。
图3-23 【常规】选项卡 切换到【布局】选项卡，如图3-24所示，在【创建视图】选项组，启用【视图名称】、【缩放系数】和【视图框架】三个复选框；在【新建图纸】选项组启用【复制背景视图】复选框。
图3-24 【布局】选项卡 切换到【视图】选项卡，如图3-25所示，在【生成/修饰几何图形】选项组启用【生成圆角】和【应用3D规格】复选框；在【生成视图】选项组启用【视图生成的精确预览】复选框，便于查看精确视图。
图3-25 【视图】选项卡 切换到【生成】选项卡，如图3-26所示，在【尺寸生成】选项组启用【生成后分析】复选框，在使用尺寸时可以进行分析，防止过约束。 切换到【几何图形】选项卡，如图3-27所示，在【几何图形】选项组，启用【创建圆心和椭圆中心】复选框；在【约束显示】选项组启用【显示约束】复选框，在绘图当中可以查看约束。
图3-26 【生成】选项卡
图3-27 【几何图形】选项卡 切换到【尺寸】选项卡，如图3-28所示，在【创建尺寸】选项组，启用【跟随光标（CTRL切换）的尺寸】复选框，可以在绘图时直接跟随光标进行捕捉目标；在【移动】选项组，启用【默认捕捉】复选框。
图3-28 【尺寸】选项卡 切换到【操作器】选项卡，如图3-29所示，在【尺寸操作器】选项组中选择启用【修改消隐】和【移动尺寸引出线】选项后的【修改】复选框，使其可以进行修改。
图3-29 【操作器】选项卡 切换到【标注和修改】选项卡，如图3-30所示，在【移动】选项组启用【默认捕捉】复选框，默认可以对目标进行捕捉。
图3-30 【标注和修改】选项卡 打开选项树中【机械设计】选项的【零件3D功能性公差及标注】选项，切换到【公差】选项卡，如图3-31所示。在【公差标准】选项组【创建时的默认标准】下拉列表框中选择【ISO-3D】选项，使用国际公差标准。
图3-31 【公差】选项卡 切换到【显示】选项卡，如图3-32所示，设置【网格】的显示状态，【点捕捉】的【主间距】设置为100，【刻度】设置为10；在【受限区域】选项组可以设置【曲面颜色】和边线的属性等。
图3-32 【显示】选项卡 切换到【构造几何图形】选项卡，如图3-33所示，可以设置几何图形的属性，包括线型和颜色等。
图3-33 【构造几何图形】选项卡 切换到【操作器】选项卡，如图3-34所示，可以设置图形属性。
图3-34 【操作器】选项卡 切换到【尺寸】选项卡，如图3-35所示，可以设置尺寸的属性。
图3-35 【尺寸】选项卡 切换到【公差】选项卡，如图3-36所示，可以设置【角度大小】、【倒角尺寸】和【线性尺寸】的属性。
图3-36 【公差】选项卡 切换到【视图/标注平面】选项卡，如图3-37所示，启用【创建与几何图形关联的视图】和【可缩放】复选框，使几何视图关联，并可以缩放视图和标注平面。
图3-37 【视图/标注平面】选项卡动手操作——【形状】设置 打开选项树中【形状】选项的【自由曲面】选项，切换到【常规】选项卡，如图3-38所示。设置【几何图形】选项组的【公差】项目数值；在【显示】选项组启用【连续】、【阶次】和【接触点】复选框，用于自由曲面的属性显示。
图3-38 【常规】选项卡 切换到【操作器】选项卡，如图3-39所示，可以设置转换器和网格的属性，包括【颜色】、【类型】和【线宽】选项。
图3-39 【操作器】选项卡 打开选项树中【形状】选项的【创成式外形设计】选项，切换到【常规】选项卡，如图3-40所示。设置【合并距离】和【偏差】均为0.001，启用【限制为输入的边界框的轴可视化】复选框，使轴可视。 切换到【工作支持面】选项卡，如图3-41所示，设置【工作支持面】的【原始间距】和【刻度】。
图3-40 【常规】选项卡
图3-41 【工作支持面】选项卡 打开选项树中【形状】选项的【汽机车A级曲面】选项，切换到【常规】选项卡，如图3-42所示。设置【几何图形】选项组的【公差】数值和【显示】选项组的各个属性。
图3-42 【常规】选项卡 切换到【操作器】选项卡，如图3-43所示，设置【转换器属性】和【网格属性】。 切换到【公差】选项卡，如图3-44所示，设置【连续公差】属性和【约束条件的颜色】。 图3-43 【操作器】选项卡 图3-44 【公差】选项卡3.2 界面定制CATIA允许用户根据自己的习惯和爱好对开始菜单、用户工作台、工具栏和命令等进行设置，称之为自定义设置。动手操作——定制菜单 在菜单栏执行【工具】|【自定义】命令，系统弹出【自定义】对话框，如图3-45所示，该对话框包含【开始菜单】、【用户工作台】、【工具栏】、【命令】和【选项】5个选项卡。 在左侧【可用的】菜单列表中选择自己需要添加的选项，单击【添加】按钮，菜单选项将被添加进右侧的收藏夹中，如图3-46所示。 图3-45 【自定义】对话框 图3-46 添加菜单到收藏夹中 同理，将【实时渲染】菜单添加进【收藏夹】。这时打开【开始】菜单，可以看到【开始】菜单已经变更，如图3-47所示。 图3-47 添加【实时渲染】菜单到【开始】菜单中如果要去除添加到【开始】菜单的项目，则在【自定义】对话框【收藏夹】列表选择相应的选项，单击向左的箭头即可移除菜单，如图3-48所示。
图3-48 移除菜单动手操作——定制用户工作台 打开【用户工作台】选项卡，如图3-49所示。 对用户当前的工作台进行新建、删除以及重命名。 选择好当前工作台，再转到【工具栏】选项卡为当前工作台添加工具栏。动手操作——定制工具栏【工具栏】选项卡用于对在【用户工作台】选项卡中选中的当前工作台添加或删除工具栏，列表框中显示已经添加的工具栏，在默认情况下，系统会把一些常用的工具栏添加到用户定义的工作台中。 切换到【工具栏】选项卡，如图3-50所示。
图3-49 【用户工作台】选项卡
图3-50 【工具栏】选项卡 如果要新建工具条，单击【新建】按钮，弹出【新工具栏】对话框，如图3-51所示，选择【D5集成分析】选项的工具条，则绘图区会显示相应的工具条，如图3-52所示。
图3-51 【新工具栏】对话框
图3-52 【D5集成分析】工具条如果需要取消此工具条，则选择后单击【删除】按钮，也可以删除此工具条。 当新建了工具条后，需要在工具条上添加新的命令。单击【添加命令】按钮，弹出【命令列表】对话框，如图3-53所示。选择【“虚拟现实”视图追踪】选项，单击【确定】按钮，则在【标准】工具条添加的新命令，如图3-54所示。
图3-53 【命令列表】对话框
图3-54 添加新命令 如果要删除命令，单击【自定义】对话框的【移除命令】按钮，弹出【命令列表】对话框，选择【“虚拟现实”视图追踪】选项，单击【确定】按钮，即可删除。如图3-55所示。
图3-55 选择删除命动手操作——定制命令【命令】选项卡，该选项卡用于为【工具栏】选项卡中定义的工具栏添加命令。【类别】列表框中列出了当前可以使用的命令类别，在【命令】列表框中显示选中的类别下包含的所有命令，可以将命令直接拖到工具栏中，列表框下面显示当前命令的图标和简短描述。 新建一个工具栏后，在【命令】选项卡中找到所需要的命令，选中此命令拖动至新工具栏中，如图3-56所示。
图3-56 添加新命令至工具栏中 单击【自定义VR】按钮，可以自定义按钮的图标样式。您不能够将命令添加进菜单栏的各菜单中。如果要删除命令，直接从工具栏中拖动命令到工具栏外即可。 单击【显示属性】按钮，对话框中增加了如图所示命令属性选项组，显示了当前命令的标题、用户别名、图标等属性，并可给当前命令设置快捷键和图标，如图3-57所示。
图3-57 显示命令的属性设置动手操作——定制选项【选项】选项卡用于设置Catia V5工具栏环境中的其他杂项，如图3-58所示。
图3-58 【选项】选项卡 选中【大图标】复选框，工具栏中各个命令的图标都使用大图标。 选中【工具提示】复选框，鼠标移动到命令图标上时，会显示关于该工具功能的简短提示，否则不会给出提示。 【用户界面语言】下拉列表框用于设置用户界面语言，缺省设置为环境语言，修改此项设置，系统弹出提示对话框，提示该项设置的修改需要重新启动Catia V5系统才能生效。如图3-59所示。 选中【锁定工具栏位置】复选框，锁定的工具栏当前位置，用户不能移动。
图3-59 设置环境语言3.3 创建模型参考用户在建模过程中，常常会利用CAITA的参考图元（基准工具）工具创建基准特征，包括基准点、基准线、基准平面和轴系（参考坐标系）。创建基准的【参考图元（扩展的）】工具条如图3-60所示。
图3-60 【参考图元（扩展的）】工具条3.3.1 参考点参考点的创建方法较多，下面详细列举。在菜单栏执行【开始】|【机械设计】|【零件设计】命令，进入零件设计工作平台中。在【参考图元（扩展的）】工具条中单击【点】按钮，打开【点定义】对话框，如图3-61所示。
图3-61 【点定义】对话框“点类型”旁有一个锁定按钮，可以防止在选择几何图形时自动更改该类型。只需单击此按钮，锁就变为红色。例如，如果选择【坐标】类型，则无法选择曲线。如果想选择曲线，请在下拉列表中选择其他类型。1. 【坐标】方法此方法是以输入当前工作坐标系的坐标参数，来确定点在空间中的位置。输入值是根据参考点和参考轴系进行的。动手操作——以【坐标】方法创建参考点 单击【点】按钮，打开【点定义】对话框。 默认情况下，参考点以坐标系原点作为参考进行创建的。您可以激活【点】，选取绘图区中的一个点作为参考，那么输入的坐标值就是以此点进行参考的，如图3-62所示。如果需要删除指定的参考点或轴系。可以选择右键菜单的【清除选择】命令。 在【点类型】列表中选择【坐标】类型，程序自动将坐标系设为参考。输入新点的坐标值，如图3-63所示。 图3-62 指定参考点来输入新点坐标 图3-63 以默认的坐标系作为参考 当然用户也可以在绘图区中选择右键菜单的【创建轴系】命令，临时新建一个参考坐标系，如图3-64所示。
图3-64 创建自定义的参考坐标系提示一下，CATIA软件中的“轴系”，就是图形学中的“坐标系”。 后单击【确定】按钮，完成参考点的创建。2. 【曲线上】方法此方法是在指定的曲线上创建点。采用此方法的【点定义】对话框如图3-65所示。定义【曲线上】方法的各参数选项含义如下：曲线上的距离：位于沿曲线到参考点的给定距离处，如图3-66所示。 图3-65 【点定义】对话框 图3-66 曲线上的距离沿着方向的距离：沿着指定的方向来设置距离，如图3-67所示。用户可以指定直线或平面作为方向参考。要指定方向参考，如果是直线，且直线必须与点所在曲线的方向大致相同，此外还要注意参考点的方向（图3-67中的偏置值上的尺寸箭头）。若相反，则会弹出【更新错误】警告对话框，如图3-68所示。如果是选择平面，那么点所在的曲线必须在该平面上，或者与平面平行，否则不能创建点。 图3-67 沿着方向的距离 图3-68 【更新错误】警告对话框曲线长度比率：参考点和曲线的端点之间的给定比率，值为1。测地距离：从参考点到要创建的点，两者之间的短距离（沿曲线测量的距离），如图3-69所示。直线距离：从参考点到要创建的点，两者之间的直线距离（相对于参考点测量的距离）。如图3-70所示。 图3-69 短距离 图3-70 直线距离如果距离或比率值定义在曲线外，则无法创建直线距离的点。近端点：单击此按钮，将确定点创建在所在曲线的端点上。参考点与端点如图3-71所示。
图3-71 参考点和端点中点：单击此按钮，将在曲线的中点位置创建点，如图3-72所示。
图3-72 中点位置创建点反向：单击此按钮，改变参考点的位置。确定后重复对象：如果需要创建多个点或者平分曲线，可以选择此选项。随后打开【点面复制】对话框，如图3-73所示。通过此对话框设置复制的个数，即可创建复制的点。如果勾选【同时创建法线平面】复选框，还会创建这些点与曲线垂直的平面，如图3-74所示。 图3-73 【点面复制】对话框 图3-74 创建法线平面动手操作——以【曲线上】方法创建参考点 进入零件设计工作台。单击【草图】按钮，选择XY平面作为草图平面，并绘制如图3-75所示的样条曲线。 退出草图工作台后，再单击【点】按钮，打开【点定义】对话框。选择【曲线上】类型，图形区中显示默认选取的元素，如图3-76所示。 图3-75 绘制草图 图3-76 选择点类型 由于程序自动选择了草图作为曲线参考，随后选择“与参考点的距离”方式—曲线长度比率，并输入比率值0.5。 保留其余选项的默认设置，单击【确定】按钮完成参考点的创建。如图3-77所示。
图3-77 完成参考点的创建3. 【平面上】方法选择【平面上】选项来创建点，需要用户选择一个参考平面，平面可以是默认坐标系中的3种平面之一，也可以指定平面或者模型上的平面。动手操作——以【平面上】方法创建参考点 新建文件并进入零件设计工作台。 单击【点】按钮，打开【点定义】对话框。选择【平面上】类型，然后选择xy平面作为参考平面，并拖移点到平面中的相对位置，如图3-78所示。
图3-78 在平面上创建点 在【点定义】对话框中修改H和V的值，再单击【确定】按钮完成参考点的创建，如图3-79所示。
图3-79 输入参考点的H、V值当然，用户也可以选择一曲面作为点的投影参考，平面上的点将自动投影到指定的曲面上，如图3-80所示。
图3-80 选择投影参考曲面4. 【在曲面上】方法在曲面上创建点，需要指定曲面、方向、距离和参考点。打开【点定义】对话框，如图3-81所示。
图3-81 在曲面上创建点对话框中各选项含义如下。曲面：要创建点的曲面。方向：在曲面中需要指定一个点的放置方向，点将在此方向上通过输入距离来确定具体方位。距离：输入沿参考方向的距离。参考点：此参考点为输入距离的起点参考。默认情况下，程序采用曲面的中点作为参考点。动态定位：用于选择定位点的方法，包括“粗略的”和“精确的”。“粗略的”表示在参考点和鼠标单击位置之间计算的距离为直线距离，如图3-82所示。“精确的”表示在参考点和鼠标单击位置之间计算的距离为短距离，如图3-83所示。 图3-82 粗略的 图3-83 精确的在“粗略的”定位方法中，距离参考点越远，定位误差就越大。在“精确的”定位方法中，创建的点精确位于鼠标单击的位置。而且在曲面上移动鼠标时，操作器不更新，只有在单击曲面时才更新。在“精确的”定位方法中，有时，短距离计算会失败。这种情况下，可能会使用直线距离，因此创建的点可能不位于鼠标单击的位置。使用封闭曲面或有孔曲面时的情况就是这样。建议先分割这些曲面，然后再创建点。5. 【圆/球面/椭圆中心】方法此方法只能在圆曲线、球面或椭圆曲线的中心点位置创建点。如图3-84所示，选择球面，在鼠标位置自动创建点。
图3-84 创建“圆/球面/椭圆中心”中心点6. 【曲线上的切线】方法“曲线上是切线”正确理解为在曲线上创建切点，例如在样条曲线中创建如图3-85所示的切点。 图3-85 曲线上创建切点7. 【之间】方法此方式是在指定的2个参考点之间创建点。可以输入比率来确定点在两者之间的位置，也可以单击【中点】按钮，在两者之间的中点位置创建点，如图3-86所示。
图3-86 在2点之间创建中点单击【反向】按钮，可以改变比率的计算方向。3.3.2 参考直线利用【直线】命令可以定义多种方式的直线。在【参考图元（扩展的）】工具条单击【直线】按钮，打开【直线定义】对话框，如图3-87所示。
图3-87 【直线定义】对话框下面详解6种直线的定义方式。1. 点-点此种方式是在两点的连线上创建直线。默认情况下，程序将在2点之间创建直线段，如图3-88所示。
图3-88 创建直线此方式的各选项含义如下：点1：选择起点。点2：选择终点。支持面：参考曲面。如果是在曲面上的2点之间创建直线，当选择支持面后，会创建曲线，如图3-89所示。
图3-89 选择支持面起点：超出点1的直线端点，也是直线起点。可以输入超出距离，如图3-90所示。
图3-90 输入超出起点的距离直到1：可以选择超出直线的截止参考。截止参考可以是曲面、曲线或点。终点：超出选定的第2点直线的端点，也是直线终点，如图3-91所示。长度类型：就是直线类型。如果是“长度”，表示将创建有限距离的直线段。若是“无限”，则创建无端点的无限直线。
图3-91 终点如果超出2点的距离为0，那么起点、终点与2个指定点重合。镜像范围：勾选此复选框，可以创建起点与终点相同距离的直线，如图3-92所示。
图3-92 镜像范围动手操作——以【点-点】方式创建参考直线 打开本例素材源文件“3-1.CATPart”，并进入零件设计工作台中。如图3-93所示。
图3-93 打开的源文件 在【参考图元（扩展的）】工具条单击【点】按钮，打开【点定义】对话框。 选中曲面，然后输入距离为50，其余选项保留默认设置，再单击【确定】按钮完成第1个参考点的创建，如图3-94所示。
图3-94 创建第1个参考点 同理，继续在此曲面上创建第2个参考点，如图3-95所示。 在【参考图元（扩展的）】工具条单击【直线】按钮，打开【直线定义】对话框。然后选择【点-点】线类型，如图3-96所示。 图3-95 创建第2个参考点 图3-96 选择线类型 激活【点1】命令，选择第1个参考点，如图3-97所示。激活【点2】命令，再选择第2个参考点，选择2个参考点后将显示直线预览，如图3-98所示。
图3-97 选择点1
图3-98 选择点2显示直线预览 激活【支持面】命令，再选择曲面作为支持面，直线将依附在曲面上，如图3-99所示。 后单击【确定】按钮完成参考直线的创建。
图3-99 选择支持面2. 点和方向“点和方向”是根据参考点和参考方向来创建的直线，如图3-100所示。此直线一定是与参考方向平行。
图3-100 点和方向3. 曲线的角度/法线此方式可以创建与指定参考曲线成一定角度的直线，或者与参考曲线垂直的直线，如图3-101所示。 图3-101 创建带有角度或垂直的直线如果需要创建多条角度、参考点和参考曲线相同的直线，可以勾选【确定后重复对象】复选框，如图3-102所示。如果选择一个支持曲面，将在曲面上创建曲线。
图3-102 重复创建多条直线4. 曲线的切线“曲线的切线”方式是通过指定相切的参考曲线和参考点来创建的直线，如图3-103所示。
图3-103 建曲线的切线当参考曲线为2条及以上时，就有可能会产生多个可能的解法，可以直接在几何体中选择一个（以红色显示）或单击【下一个解法】按钮。如图3-104所示。
图3-104 多个解的选择5. 曲面的法线“曲面的法线”方式是在指定的位置点上创建与参考曲面法向垂直的直线，如图3-105所示。
图3-105 创建曲面上的法向直线如果点不在支持曲面上，则计算点与曲面之间的短距离，并在结果参考点显示与曲面垂直的向量。如图3-106所示。
图3-106 点不在曲面上的情况6. 角平分线“角平分线”方式是在指定的具有一定夹角的2条相交直线中间创建角平分线，如图3-107所示。如果两直线仅存角度而没有相交，将不会创建角平分线。当存在多个解时，可以在对话框中单击【下一个解法】按钮，确定合理的这条角平分线。如上图中就存在2个解法，可以确定“直线2”是我们所需的这条角平分线。
图3-107 创建角平分线3.3.3 参考平面参考平面是CATIA建模的模型参照平面，建立某些特征时必须创建参考平面，如凸台、旋转体、实体混合等。CATIA零件设计模式中有3个默认建立的基准平面xy平面、yz平面和zx平面。下面所讲的平面是在建模过程中创建特征时所需的参考平面。单击【平面】按钮，会弹出如图3-108所示的【平面定义】对话框。
图3-108 【平面定义】对话框对话框中包括有11种平面创建类型，表3-1中列出了这些类型的创建方法。表3-1 平面定义类型平面类型 图解方法 说明偏置平面 指定参考平面进行偏置，得到新平面注意：勾选【确定后重复对象】复选框可以创建多个偏置的平面平行通过点 指定一个参考平面和一个放置点，平面将建立在放置点上。与平面成一定角度或垂直 指定参考平面和旋转轴，创建于产品平面成一定角度的新平面。注意：该轴可以是任何直线或隐式元素，例如圆柱面轴。要选择后者，请在按住 Shift 键的同时将指针移至元素上方，然后单击它。通过三个点 指定空间中的任意3个点，可以创建新平面。通过两条直线 指定空间中的2条直线，可以创建新平面注意：如果是同一平面的直线，可以勾选【不允许非共面曲线】复选框进行排除通过点和直线 通过指定1个参考点和参考直线来建立新平面通过平面曲线 通过指定平面曲线来建立新平面。注意：“平面曲线”指的是该曲线是在一个平面中创建的。平面类型 图解方法 说明曲线的法线 通过指定曲线，来创建法向垂直参考点的新平面。注意：如果没有指定参考点，程序将自动拾取该曲线的中点作为参考点。曲面的切线 通过指定参考曲面和参考点，使新平面与参考曲面相切方程式 通过输入多项式方程式中的变量值来控制平面的位置平均通过点 通过指定三个或三个以上的点以通过这些点显示平均平面
3.4 修改图形属性CATIA还提供了图形的属性修改功能，如修改几何对象的颜色、透明度、线宽、线型、图层等属性。3.4.1 通过工具栏修改属性用于图形属性修改的功能工具条如图3-109所示。
图3-109 【图形属性】工具条首先选择要修改图形特性的几何对象，通过下列图标选择新的图形特性，然后单击作图区的空白处即可。① 修改几何对象颜色：单击该列表框，从弹出列表中选取一种颜色即可。② 修改几何对象的透明度：单击该列表框，从弹出列表中选取一个透明度比例即可，100%表示不透明。③ 修改几何对象的线宽：单击该列表框，从弹出列表中选取一种线宽即可。④ 修改几何对象的线型：单击该列表框，从弹出列表中选取一种线型即可。⑤ 修改点的式样：单击该列表框，从弹出列表中选一个点的式样。⑥ 修改对象的着色显示：单击该列表框，从弹出列表中选择一种着色模式。⑦ 修改几何对象的图层单击该列表框，从弹出列表中选择一个图层即可。如果列表内没有合适的图层名，选择该列表的【其他层】选项，通过随后弹出的如图3-110所示有关命名图层的【已命名的层】对话框建立新的图层即可。⑧ 格式刷：单击此按钮，可以复制格式（属性）到所选对象。⑨ 图层属性向导：单击此按钮，可以从打开的【图层属性向导】对话框中设置自定义的属性，如图3-111所示。 图3-110 【已命名的图层】对话框 图3-111 自定义属性3.4.2 通过上下文菜单修改属性用户也可以在绘图区中选中某个特征，然后选择右键菜单中的【属性】命令，即可打开【属性】对话框。通过此对话框，也可设置颜色、线型、线宽、图层等图形属性，如图3-112所示。
图3-112 选择右键菜单命令修改属性3.5 实战应用——吊钩造型设计 引入光盘：无结果文件：实例结果Ch03diaogou.CATpart视频文件：视频Ch03吊钩.avi
利用草图、零件设计功能设计如图3-113所示的吊钩模型。
图3-113 吊钩 单击【草图编辑器】工具栏中的【草图】按钮，选择XY基准平面为绘图平面，系统进入草图编辑器。 绘制如图3-114所示的草图轮廓，单击【工作台】工具栏中的【退出工作台】按钮，返回零件设计平台。
图3-114 草图轮廓 单击【参考元素】工具栏中【平面】按钮，系统弹出【平面定义】对话框。 在【平面类型】列表框中选择【曲线的法线】，单击【曲线】文本框。 从绘图区中选择刚才绘制的曲线。 单击【点】文本框，从绘图区中选择如图3-115所示的点。 单击【确定】按钮，完成参考平面的创建，效果如图3-116所示。 图3-115 平面通过的点 图3-116 创建的参考平面 重复步骤（3）～（7），绘制如图3-117所示的参考平面。
图3-117 创建的参考平面 单击【草图编辑器】工具栏中的【草图】按钮，选择如图3-118所示的平面1为绘图平面，系统进入草图编辑器。
图3-118 草绘平面 绘制如图3-119所示的草图轮廓，单击【工作台】工具栏中的【退出工作台】按钮，返回零件设计平台。
图3-119 草图轮廓 重复步骤（1）～（2），在基准平面2～7的平面中分别绘制出如图3-120所示的草图轮廓。 图3-120 草图轮廓 单击【基于草图的特征】工具栏中的【多截面实体】按钮，系统弹出【多截面实体定义】对话框。 从绘图区中选择刚才绘制的7个草图轮廓，修改闭合点位于同一条经线上，如图3-121所示。
图3-121 闭合点 单击【确定】按钮，完成多截面实体的创建，效果如图3-122所示。
图3-122 创建多截面实体 单击【圆角】工具栏中的【倒圆角】按钮，系统弹出【倒圆角定义】对话框。 在【半径】微调框中输入2，单击【要圆角化的对象】文本框，从绘图区中选择如图3-123所示的边线。 单击【确定】按钮，完成倒圆角的创建，效果如图3-124所示。 图3-123 倒圆角边线 图3-124 创建的倒圆角 单击【凸台】工具栏中的【凸台】按钮，系统弹出【定义凸台】对话框。 单击【轮廓/曲面】选项组中【选择】文本框后的【草图】按钮，从绘图区中选择如图3-125所示的草绘平面。
图3-125 草绘平面 绘制如图3-126所示的草图轮廓，单击【工作台】工具栏中的【退出工作台】按钮，返回【定义凸台】对话框。
图3-126 草图轮廓 在【长度】微调框中输入23，单击【确定】按钮，完成拉伸凸台的创建。 单击【修饰特征】工具栏中的【倒角】按钮，系统弹出【定义倒角】对话框。 在【长度】微调框中输入2，【角度】微调框中输入45，单击【要倒角的对象】文本框。 从绘图区中选择如图3-127所示的边线，单击【确定】按钮，完成倒角的创建，效果如图3-128所示。 图3-127 倒角边线 图3-128 创建的倒角3.6 课后习题
1. 创建参考点打开本练习的素材源文件3-1.CATPart，然后利用【在曲面上】、【圆/球面/椭圆中心】方式创建2个参考点，如图3-129所示。
图3-129 创建参考点2. 创建参考直线打开本练习的素材源文件3-2.CATPart，然后利用【点-点】、【角平分线】方式创建2条参考直线，如图3-130所示。 图3-130 参考创建直线3. 创建参考平面打开本练习的素材源文件3-3.CATPart，然后利用【曲线的法线】方式创建参考平面，如图3-131所示。
图3-131 创建参考平面
图3-11 【V4/V5工程图】选项卡 切换到【外部格式】选项卡，如图3-12所示，设置【每单位的毫米数】为1，设置【输出路径】，以确认输出图形的存储位置。
图3-12 【外部格式】选项卡 打开选项树中【常规】选项的【参数和测量】选项，切换到【单位】选项卡，如图3-13所示。设置【长度】、【角度】、【时间】、【质量】和【体积】为公制单位。如果在英制环境下，也可以设置为英制单位。 切换到【参数公差】选项卡，如图3-14所示，启用【默认公差】复选框，可以设置自己的公差范围。
图3-13 【单位】选项卡
图3-14 【公差】选项卡 切换到【约束和尺寸】选项卡，如图3-15所示，设置约束显示的颜色，并设置【尺寸样式】选项组的【缩放】为【中等】。
图3-15 【约束和尺寸】选项卡 打开选项树中【常规】选项的【设备和虚拟现实】选项，切换到【设备】选项卡，如图3-16所示。启用【使用3D设备移动指南针】复选框，可以使用虚拟设备来进行绘图。
图3-16 【设备】选项卡动手操作——【机械设计】设置 打开选项树中【机械设计】选项的【装配设计】选项，切换到【常规】选项卡，如图3-17所示。在【更新】选项组选中【手动】单选按钮；在【打开时计算精确更新状态】选项组中选择【手动】单选按钮。
图3-17 【常规】选项卡 切换到【约束】选项卡，如图3-18所示，在【粘贴部件】选项组选中【不应用装配约束】单选按钮；在【创建约束】选项组选中【使用任何几何图形】单选按钮，使任何几何图形都可以创建约束。 打开选项树中【机械设计】选项的【草图编辑器】选项，如图3-19所示。在【网格】选项组启用【显示】复选框，设置【点捕捉】的【原始距离】为100，【刻度】为10；在【草图平面】选项组，取消启用【将草图平面着色】复选框，使草图透明显示，便于绘图。
图3-18 【约束】选项卡
图3-19 【草图编辑器】选项卡 打开选项树中【机械设计】选项的【3D设计2D布局】选项，切换到【创建视图】选项卡，如图3-20所示。【显示模式】设置为【标准】选项。
图3-20 【创建视图】选项卡 切换到【可视化】选项卡，如图3-21所示，启用【加载布局时显示】和【拓展突出显示】复选框。
图3-21 【可视化】选项卡 切换到【几何图形】选项卡，如图3-22所示，设置【受保护的图元】颜色为黄色。
图3-22 【几何图形】选项卡 打开选项树中【机械设计】选项的【工程制图】选项，切换到【常规】选项卡，如图3-23所示。设置【网格】选项组【点捕捉】的【原始距离】和【刻度】；在【视图轴】选项组，启用【在当前视图中显示】和【可缩放】复选框。
图3-23 【常规】选项卡 切换到【布局】选项卡，如图3-24所示，在【创建视图】选项组，启用【视图名称】、【缩放系数】和【视图框架】三个复选框；在【新建图纸】选项组启用【复制背景视图】复选框。
图3-24 【布局】选项卡 切换到【视图】选项卡，如图3-25所示，在【生成/修饰几何图形】选项组启用【生成圆角】和【应用3D规格】复选框；在【生成视图】选项组启用【视图生成的精确预览】复选框，便于查看精确视图。
图3-25 【视图】选项卡 切换到【生成】选项卡，如图3-26所示，在【尺寸生成】选项组启用【生成后分析】复选框，在使用尺寸时可以进行分析，防止过约束。 切换到【几何图形】选项卡，如图3-27所示，在【几何图形】选项组，启用【创建圆心和椭圆中心】复选框；在【约束显示】选项组启用【显示约束】复选框，在绘图当中可以查看约束。
图3-26 【生成】选项卡
图3-27 【几何图形】选项卡 切换到【尺寸】选项卡，如图3-28所示，在【创建尺寸】选项组，启用【跟随光标（CTRL切换）的尺寸】复选框，可以在绘图时直接跟随光标进行捕捉目标；在【移动】选项组，启用【默认捕捉】复选框。
图3-28 【尺寸】选项卡 切换到【操作器】选项卡，如图3-29所示，在【尺寸操作器】选项组中选择启用【修改消隐】和【移动尺寸引出线】选项后的【修改】复选框，使其可以进行修改。
图3-29 【操作器】选项卡 切换到【标注和修改】选项卡，如图3-30所示，在【移动】选项组启用【默认捕捉】复选框，默认可以对目标进行捕捉。
图3-30 【标注和修改】选项卡 打开选项树中【机械设计】选项的【零件3D功能性公差及标注】选项，切换到【公差】选项卡，如图3-31所示。在【公差标准】选项组【创建时的默认标准】下拉列表框中选择【ISO-3D】选项，使用国际公差标准。
图3-31 【公差】选项卡 切换到【显示】选项卡，如图3-32所示，设置【网格】的显示状态，【点捕捉】的【主间距】设置为100，【刻度】设置为10；在【受限区域】选项组可以设置【曲面颜色】和边线的属性等。
图3-32 【显示】选项卡 切换到【构造几何图形】选项卡，如图3-33所示，可以设置几何图形的属性，包括线型和颜色等。
图3-33 【构造几何图形】选项卡 切换到【操作器】选项卡，如图3-34所示，可以设置图形属性。
图3-34 【操作器】选项卡 切换到【尺寸】选项卡，如图3-35所示，可以设置尺寸的属性。
图3-35 【尺寸】选项卡 切换到【公差】选项卡，如图3-36所示，可以设置【角度大小】、【倒角尺寸】和【线性尺寸】的属性。
图3-36 【公差】选项卡 切换到【视图/标注平面】选项卡，如图3-37所示，启用【创建与几何图形关联的视图】和【可缩放】复选框，使几何视图关联，并可以缩放视图和标注平面。
图3-37 【视图/标注平面】选项卡动手操作——【形状】设置 打开选项树中【形状】选项的【自由曲面】选项，切换到【常规】选项卡，如图3-38所示。设置【几何图形】选项组的【公差】项目数值；在【显示】选项组启用【连续】、【阶次】和【接触点】复选框，用于自由曲面的属性显示。
图3-38 【常规】选项卡 切换到【操作器】选项卡，如图3-39所示，可以设置转换器和网格的属性，包括【颜色】、【类型】和【线宽】选项。
图3-39 【操作器】选项卡 打开选项树中【形状】选项的【创成式外形设计】选项，切换到【常规】选项卡，如图3-40所示。设置【合并距离】和【偏差】均为0.001，启用【限制为输入的边界框的轴可视化】复选框，使轴可视。 切换到【工作支持面】选项卡，如图3-41所示，设置【工作支持面】的【原始间距】和【刻度】。
图3-40 【常规】选项卡
图3-41 【工作支持面】选项卡 打开选项树中【形状】选项的【汽机车A级曲面】选项，切换到【常规】选项卡，如图3-42所示。设置【几何图形】选项组的【公差】数值和【显示】选项组的各个属性。
图3-42 【常规】选项卡 切换到【操作器】选项卡，如图3-43所示，设置【转换器属性】和【网格属性】。 切换到【公差】选项卡，如图3-44所示，设置【连续公差】属性和【约束条件的颜色】。 图3-43 【操作器】选项卡 图3-44 【公差】选项卡3.2 界面定制CATIA允许用户根据自己的习惯和爱好对开始菜单、用户工作台、工具栏和命令等进行设置，称之为自定义设置。动手操作——定制菜单 在菜单栏执行【工具】|【自定义】命令，系统弹出【自定义】对话框，如图3-45所示，该对话框包含【开始菜单】、【用户工作台】、【工具栏】、【命令】和【选项】5个选项卡。 在左侧【可用的】菜单列表中选择自己需要添加的选项，单击【添加】按钮，菜单选项将被添加进右侧的收藏夹中，如图3-46所示。 图3-45 【自定义】对话框 图3-46 添加菜单到收藏夹中 同理，将【实时渲染】菜单添加进【收藏夹】。这时打开【开始】菜单，可以看到【开始】菜单已经变更，如图3-47所示。 图3-47 添加【实时渲染】菜单到【开始】菜单中如果要去除添加到【开始】菜单的项目，则在【自定义】对话框【收藏夹】列表选择相应的选项，单击向左的箭头即可移除菜单，如图3-48所示。
图3-48 移除菜单动手操作——定制用户工作台 打开【用户工作台】选项卡，如图3-49所示。 对用户当前的工作台进行新建、删除以及重命名。 选择好当前工作台，再转到【工具栏】选项卡为当前工作台添加工具栏。动手操作——定制工具栏【工具栏】选项卡用于对在【用户工作台】选项卡中选中的当前工作台添加或删除工具栏，列表框中显示已经添加的工具栏，在默认情况下，系统会把一些常用的工具栏添加到用户定义的工作台中。 切换到【工具栏】选项卡，如图3-50所示。
图3-49 【用户工作台】选项卡
图3-50 【工具栏】选项卡 如果要新建工具条，单击【新建】按钮，弹出【新工具栏】对话框，如图3-51所示，选择【D5集成分析】选项的工具条，则绘图区会显示相应的工具条，如图3-52所示。
图3-51 【新工具栏】对话框
图3-52 【D5集成分析】工具条如果需要取消此工具条，则选择后单击【删除】按钮，也可以删除此工具条。 当新建了工具条后，需要在工具条上添加新的命令。单击【添加命令】按钮，弹出【命令列表】对话框，如图3-53所示。选择【“虚拟现实”视图追踪】选项，单击【确定】按钮，则在【标准】工具条添加的新命令，如图3-54所示。
图3-53 【命令列表】对话框
图3-54 添加新命令 如果要删除命令，单击【自定义】对话框的【移除命令】按钮，弹出【命令列表】对话框，选择【“虚拟现实”视图追踪】选项，单击【确定】按钮，即可删除。如图3-55所示。
图3-55 选择删除命动手操作——定制命令【命令】选项卡，该选项卡用于为【工具栏】选项卡中定义的工具栏添加命令。【类别】列表框中列出了当前可以使用的命令类别，在【命令】列表框中显示选中的类别下包含的所有命令，可以将命令直接拖到工具栏中，列表框下面显示当前命令的图标和简短描述。 新建一个工具栏后，在【命令】选项卡中找到所需要的命令，选中此命令拖动至新工具栏中，如图3-56所示。
图3-56 添加新命令至工具栏中 单击【自定义VR】按钮，可以自定义按钮的图标样式。您不能够将命令添加进菜单栏的各菜单中。如果要删除命令，直接从工具栏中拖动命令到工具栏外即可。 单击【显示属性】按钮，对话框中增加了如图所示命令属性选项组，显示了当前命令的标题、用户别名、图标等属性，并可给当前命令设置快捷键和图标，如图3-57所示。
图3-57 显示命令的属性设置动手操作——定制选项【选项】选项卡用于设置Catia V5工具栏环境中的其他杂项，如图3-58所示。
图3-58 【选项】选项卡 选中【大图标】复选框，工具栏中各个命令的图标都使用大图标。 选中【工具提示】复选框，鼠标移动到命令图标上时，会显示关于该工具功能的简短提示，否则不会给出提示。 【用户界面语言】下拉列表框用于设置用户界面语言，缺省设置为环境语言，修改此项设置，系统弹出提示对话框，提示该项设置的修改需要重新启动Catia V5系统才能生效。如图3-59所示。 选中【锁定工具栏位置】复选框，锁定的工具栏当前位置，用户不能移动。
图3-59 设置环境语言3.3 创建模型参考用户在建模过程中，常常会利用CAITA的参考图元（基准工具）工具创建基准特征，包括基准点、基准线、基准平面和轴系（参考坐标系）。创建基准的【参考图元（扩展的）】工具条如图3-60所示。
图3-60 【参考图元（扩展的）】工具条3.3.1 参考点参考点的创建方法较多，下面详细列举。在菜单栏执行【开始】|【机械设计】|【零件设计】命令，进入零件设计工作平台中。在【参考图元（扩展的）】工具条中单击【点】按钮，打开【点定义】对话框，如图3-61所示。
图3-61 【点定义】对话框“点类型”旁有一个锁定按钮，可以防止在选择几何图形时自动更改该类型。只需单击此按钮，锁就变为红色。例如，如果选择【坐标】类型，则无法选择曲线。如果想选择曲线，请在下拉列表中选择其他类型。1. 【坐标】方法此方法是以输入当前工作坐标系的坐标参数，来确定点在空间中的位置。输入值是根据参考点和参考轴系进行的。动手操作——以【坐标】方法创建参考点 单击【点】按钮，打开【点定义】对话框。 默认情况下，参考点以坐标系原点作为参考进行创建的。您可以激活【点】，选取绘图区中的一个点作为参考，那么输入的坐标值就是以此点进行参考的，如图3-62所示。如果需要删除指定的参考点或轴系。可以选择右键菜单的【清除选择】命令。 在【点类型】列表中选择【坐标】类型，程序自动将坐标系设为参考。输入新点的坐标值，如图3-63所示。 图3-62 指定参考点来输入新点坐标 图3-63 以默认的坐标系作为参考 当然用户也可以在绘图区中选择右键菜单的【创建轴系】命令，临时新建一个参考坐标系，如图3-64所示。
图3-64 创建自定义的参考坐标系提示一下，CATIA软件中的“轴系”，就是图形学中的“坐标系”。 后单击【确定】按钮，完成参考点的创建。2. 【曲线上】方法此方法是在指定的曲线上创建点。采用此方法的【点定义】对话框如图3-65所示。定义【曲线上】方法的各参数选项含义如下：曲线上的距离：位于沿曲线到参考点的给定距离处，如图3-66所示。 图3-65 【点定义】对话框 图3-66 曲线上的距离沿着方向的距离：沿着指定的方向来设置距离，如图3-67所示。用户可以指定直线或平面作为方向参考。要指定方向参考，如果是直线，且直线必须与点所在曲线的方向大致相同，此外还要注意参考点的方向（图3-67中的偏置值上的尺寸箭头）。若相反，则会弹出【更新错误】警告对话框，如图3-68所示。如果是选择平面，那么点所在的曲线必须在该平面上，或者与平面平行，否则不能创建点。 图3-67 沿着方向的距离 图3-68 【更新错误】警告对话框曲线长度比率：参考点和曲线的端点之间的给定比率，值为1。测地距离：从参考点到要创建的点，两者之间的短距离（沿曲线测量的距离），如图3-69所示。直线距离：从参考点到要创建的点，两者之间的直线距离（相对于参考点测量的距离）。如图3-70所示。 图3-69 短距离 图3-70 直线距离如果距离或比率值定义在曲线外，则无法创建直线距离的点。近端点：单击此按钮，将确定点创建在所在曲线的端点上。参考点与端点如图3-71所示。
图3-71 参考点和端点中点：单击此按钮，将在曲线的中点位置创建点，如图3-72所示。
图3-72 中点位置创建点反向：单击此按钮，改变参考点的位置。确定后重复对象：如果需要创建多个点或者平分曲线，可以选择此选项。随后打开【点面复制】对话框，如图3-73所示。通过此对话框设置复制的个数，即可创建复制的点。如果勾选【同时创建法线平面】复选框，还会创建这些点与曲线垂直的平面，如图3-74所示。 图3-73 【点面复制】对话框 图3-74 创建法线平面动手操作——以【曲线上】方法创建参考点 进入零件设计工作台。单击【草图】按钮，选择XY平面作为草图平面，并绘制如图3-75所示的样条曲线。 退出草图工作台后，再单击【点】按钮，打开【点定义】对话框。选择【曲线上】类型，图形区中显示默认选取的元素，如图3-76所示。 图3-75 绘制草图 图3-76 选择点类型 由于程序自动选择了草图作为曲线参考，随后选择“与参考点的距离”方式—曲线长度比率，并输入比率值0.5。 保留其余选项的默认设置，单击【确定】按钮完成参考点的创建。如图3-77所示。
图3-77 完成参考点的创建3. 【平面上】方法选择【平面上】选项来创建点，需要用户选择一个参考平面，平面可以是默认坐标系中的3种平面之一，也可以指定平面或者模型上的平面。动手操作——以【平面上】方法创建参考点 新建文件并进入零件设计工作台。 单击【点】按钮，打开【点定义】对话框。选择【平面上】类型，然后选择xy平面作为参考平面，并拖移点到平面中的相对位置，如图3-78所示。
图3-78 在平面上创建点 在【点定义】对话框中修改H和V的值，再单击【确定】按钮完成参考点的创建，如图3-79所示。
图3-79 输入参考点的H、V值当然，用户也可以选择一曲面作为点的投影参考，平面上的点将自动投影到指定的曲面上，如图3-80所示。
图3-80 选择投影参考曲面4. 【在曲面上】方法在曲面上创建点，需要指定曲面、方向、距离和参考点。打开【点定义】对话框，如图3-81所示。
图3-81 在曲面上创建点对话框中各选项含义如下。曲面：要创建点的曲面。方向：在曲面中需要指定一个点的放置方向，点将在此方向上通过输入距离来确定具体方位。距离：输入沿参考方向的距离。参考点：此参考点为输入距离的起点参考。默认情况下，程序采用曲面的中点作为参考点。动态定位：用于选择定位点的方法，包括“粗略的”和“精确的”。“粗略的”表示在参考点和鼠标单击位置之间计算的距离为直线距离，如图3-82所示。“精确的”表示在参考点和鼠标单击位置之间计算的距离为短距离，如图3-83所示。 图3-82 粗略的 图3-83 精确的在“粗略的”定位方法中，距离参考点越远，定位误差就越大。在“精确的”定位方法中，创建的点精确位于鼠标单击的位置。而且在曲面上移动鼠标时，操作器不更新，只有在单击曲面时才更新。在“精确的”定位方法中，有时，短距离计算会失败。这种情况下，可能会使用直线距离，因此创建的点可能不位于鼠标单击的位置。使用封闭曲面或有孔曲面时的情况就是这样。建议先分割这些曲面，然后再创建点。5. 【圆/球面/椭圆中心】方法此方法只能在圆曲线、球面或椭圆曲线的中心点位置创建点。如图3-84所示，选择球面，在鼠标位置自动创建点。
图3-84 创建“圆/球面/椭圆中心”中心点6. 【曲线上的切线】方法“曲线上是切线”正确理解为在曲线上创建切点，例如在样条曲线中创建如图3-85所示的切点。 图3-85 曲线上创建切点7. 【之间】方法此方式是在指定的2个参考点之间创建点。可以输入比率来确定点在两者之间的位置，也可以单击【中点】按钮，在两者之间的中点位置创建点，如图3-86所示。
图3-86 在2点之间创建中点单击【反向】按钮，可以改变比率的计算方向。3.3.2 参考直线利用【直线】命令可以定义多种方式的直线。在【参考图元（扩展的）】工具条单击【直线】按钮，打开【直线定义】对话框，如图3-87所示。
图3-87 【直线定义】对话框下面详解6种直线的定义方式。1. 点-点此种方式是在两点的连线上创建直线。默认情况下，程序将在2点之间创建直线段，如图3-88所示。
图3-88 创建直线此方式的各选项含义如下：点1：选择起点。点2：选择终点。支持面：参考曲面。如果是在曲面上的2点之间创建直线，当选择支持面后，会创建曲线，如图3-89所示。
图3-89 选择支持面起点：超出点1的直线端点，也是直线起点。可以输入超出距离，如图3-90所示。
图3-90 输入超出起点的距离直到1：可以选择超出直线的截止参考。截止参考可以是曲面、曲线或点。终点：超出选定的第2点直线的端点，也是直线终点，如图3-91所示。长度类型：就是直线类型。如果是“长度”，表示将创建有限距离的直线段。若是“无限”，则创建无端点的无限直线。
图3-91 终点如果超出2点的距离为0，那么起点、终点与2个指定点重合。镜像范围：勾选此复选框，可以创建起点与终点相同距离的直线，如图3-92所示。
图3-92 镜像范围动手操作——以【点-点】方式创建参考直线 打开本例素材源文件“3-1.CATPart”，并进入零件设计工作台中。如图3-93所示。
图3-93 打开的源文件 在【参考图元（扩展的）】工具条单击【点】按钮，打开【点定义】对话框。 选中曲面，然后输入距离为50，其余选项保留默认设置，再单击【确定】按钮完成第1个参考点的创建，如图3-94所示。
图3-94 创建第1个参考点 同理，继续在此曲面上创建第2个参考点，如图3-95所示。 在【参考图元（扩展的）】工具条单击【直线】按钮，打开【直线定义】对话框。然后选择【点-点】线类型，如图3-96所示。 图3-95 创建第2个参考点 图3-96 选择线类型 激活【点1】命令，选择第1个参考点，如图3-97所示。激活【点2】命令，再选择第2个参考点，选择2个参考点后将显示直线预览，如图3-98所示。
图3-97 选择点1
图3-98 选择点2显示直线预览 激活【支持面】命令，再选择曲面作为支持面，直线将依附在曲面上，如图3-99所示。 后单击【确定】按钮完成参考直线的创建。
图3-99 选择支持面2. 点和方向“点和方向”是根据参考点和参考方向来创建的直线，如图3-100所示。此直线一定是与参考方向平行。
图3-100 点和方向3. 曲线的角度/法线此方式可以创建与指定参考曲线成一定角度的直线，或者与参考曲线垂直的直线，如图3-101所示。 图3-101 创建带有角度或垂直的直线如果需要创建多条角度、参考点和参考曲线相同的直线，可以勾选【确定后重复对象】复选框，如图3-102所示。如果选择一个支持曲面，将在曲面上创建曲线。
图3-102 重复创建多条直线4. 曲线的切线“曲线的切线”方式是通过指定相切的参考曲线和参考点来创建的直线，如图3-103所示。
图3-103 建曲线的切线当参考曲线为2条及以上时，就有可能会产生多个可能的解法，可以直接在几何体中选择一个（以红色显示）或单击【下一个解法】按钮。如图3-104所示。
图3-104 多个解的选择5. 曲面的法线“曲面的法线”方式是在指定的位置点上创建与参考曲面法向垂直的直线，如图3-105所示。
图3-105 创建曲面上的法向直线如果点不在支持曲面上，则计算点与曲面之间的短距离，并在结果参考点显示与曲面垂直的向量。如图3-106所示。
图3-106 点不在曲面上的情况6. 角平分线“角平分线”方式是在指定的具有一定夹角的2条相交直线中间创建角平分线，如图3-107所示。如果两直线仅存角度而没有相交，将不会创建角平分线。当存在多个解时，可以在对话框中单击【下一个解法】按钮，确定合理的这条角平分线。如上图中就存在2个解法，可以确定“直线2”是我们所需的这条角平分线。
图3-107 创建角平分线3.3.3 参考平面参考平面是CATIA建模的模型参照平面，建立某些特征时必须创建参考平面，如凸台、旋转体、实体混合等。CATIA零件设计模式中有3个默认建立的基准平面xy平面、yz平面和zx平面。下面所讲的平面是在建模过程中创建特征时所需的参考平面。单击【平面】按钮，会弹出如图3-108所示的【平面定义】对话框。
图3-108 【平面定义】对话框对话框中包括有11种平面创建类型，表3-1中列出了这些类型的创建方法。表3-1 平面定义类型平面类型 图解方法 说明偏置平面 指定参考平面进行偏置，得到新平面注意：勾选【确定后重复对象】复选框可以创建多个偏置的平面平行通过点 指定一个参考平面和一个放置点，平面将建立在放置点上。与平面成一定角度或垂直 指定参考平面和旋转轴，创建于产品平面成一定角度的新平面。注意：该轴可以是任何直线或隐式元素，例如圆柱面轴。要选择后者，请在按住 Shift 键的同时将指针移至元素上方，然后单击它。通过三个点 指定空间中的任意3个点，可以创建新平面。通过两条直线 指定空间中的2条直线，可以创建新平面注意：如果是同一平面的直线，可以勾选【不允许非共面曲线】复选框进行排除通过点和直线 通过指定1个参考点和参考直线来建立新平面通过平面曲线 通过指定平面曲线来建立新平面。注意：“平面曲线”指的是该曲线是在一个平面中创建的。平面类型 图解方法 说明曲线的法线 通过指定曲线，来创建法向垂直参考点的新平面。注意：如果没有指定参考点，程序将自动拾取该曲线的中点作为参考点。曲面的切线 通过指定参考曲面和参考点，使新平面与参考曲面相切方程式 通过输入多项式方程式中的变量值来控制平面的位置平均通过点 通过指定三个或三个以上的点以通过这些点显示平均平面
3.4 修改图形属性CATIA还提供了图形的属性修改功能，如修改几何对象的颜色、透明度、线宽、线型、图层等属性。3.4.1 通过工具栏修改属性用于图形属性修改的功能工具条如图3-109所示。
图3-109 【图形属性】工具条首先选择要修改图形特性的几何对象，通过下列图标选择新的图形特性，然后单击作图区的空白处即可。① 修改几何对象颜色：单击该列表框，从弹出列表中选取一种颜色即可。② 修改几何对象的透明度：单击该列表框，从弹出列表中选取一个透明度比例即可，100%表示不透明。③ 修改几何对象的线宽：单击该列表框，从弹出列表中选取一种线宽即可。④ 修改几何对象的线型：单击该列表框，从弹出列表中选取一种线型即可。⑤ 修改点的式样：单击该列表框，从弹出列表中选一个点的式样。⑥ 修改对象的着色显示：单击该列表框，从弹出列表中选择一种着色模式。⑦ 修改几何对象的图层单击该列表框，从弹出列表中选择一个图层即可。如果列表内没有合适的图层名，选择该列表的【其他层】选项，通过随后弹出的如图3-110所示有关命名图层的【已命名的层】对话框建立新的图层即可。⑧ 格式刷：单击此按钮，可以复制格式（属性）到所选对象。⑨ 图层属性向导：单击此按钮，可以从打开的【图层属性向导】对话框中设置自定义的属性，如图3-111所示。 图3-110 【已命名的图层】对话框 图3-111 自定义属性3.4.2 通过上下文菜单修改属性用户也可以在绘图区中选中某个特征，然后选择右键菜单中的【属性】命令，即可打开【属性】对话框。通过此对话框，也可设置颜色、线型、线宽、图层等图形属性，如图3-112所示。
图3-112 选择右键菜单命令修改属性3.5 实战应用——吊钩造型设计 引入光盘：无结果文件：实例结果Ch03diaogou.CATpart视频文件：视频Ch03吊钩.avi
利用草图、零件设计功能设计如图3-113所示的吊钩模型。
图3-113 吊钩 单击【草图编辑器】工具栏中的【草图】按钮，选择XY基准平面为绘图平面，系统进入草图编辑器。 绘制如图3-114所示的草图轮廓，单击【工作台】工具栏中的【退出工作台】按钮，返回零件设计平台。
图3-114 草图轮廓 单击【参考元素】工具栏中【平面】按钮，系统弹出【平面定义】对话框。 在【平面类型】列表框中选择【曲线的法线】，单击【曲线】文本框。 从绘图区中选择刚才绘制的曲线。 单击【点】文本框，从绘图区中选择如图3-115所示的点。 单击【确定】按钮，完成参考平面的创建，效果如图3-116所示。 图3-115 平面通过的点 图3-116 创建的参考平面 重复步骤（3）～（7），绘制如图3-117所示的参考平面。
图3-117 创建的参考平面 单击【草图编辑器】工具栏中的【草图】按钮，选择如图3-118所示的平面1为绘图平面，系统进入草图编辑器。
图3-118 草绘平面 绘制如图3-119所示的草图轮廓，单击【工作台】工具栏中的【退出工作台】按钮，返回零件设计平台。
图3-119 草图轮廓 重复步骤（1）～（2），在基准平面2～7的平面中分别绘制出如图3-120所示的草图轮廓。 图3-120 草图轮廓 单击【基于草图的特征】工具栏中的【多截面实体】按钮，系统弹出【多截面实体定义】对话框。 从绘图区中选择刚才绘制的7个草图轮廓，修改闭合点位于同一条经线上，如图3-121所示。
图3-121 闭合点 单击【确定】按钮，完成多截面实体的创建，效果如图3-122所示。
图3-122 创建多截面实体 单击【圆角】工具栏中的【倒圆角】按钮，系统弹出【倒圆角定义】对话框。 在【半径】微调框中输入2，单击【要圆角化的对象】文本框，从绘图区中选择如图3-123所示的边线。 单击【确定】按钮，完成倒圆角的创建，效果如图3-124所示。 图3-123 倒圆角边线 图3-124 创建的倒圆角 单击【凸台】工具栏中的【凸台】按钮，系统弹出【定义凸台】对话框。 单击【轮廓/曲面】选项组中【选择】文本框后的【草图】按钮，从绘图区中选择如图3-125所示的草绘平面。
图3-125 草绘平面 绘制如图3-126所示的草图轮廓，单击【工作台】工具栏中的【退出工作台】按钮，返回【定义凸台】对话框。
图3-126 草图轮廓 在【长度】微调框中输入23，单击【确定】按钮，完成拉伸凸台的创建。 单击【修饰特征】工具栏中的【倒角】按钮，系统弹出【定义倒角】对话框。 在【长度】微调框中输入2，【角度】微调框中输入45，单击【要倒角的对象】文本框。 从绘图区中选择如图3-127所示的边线，单击【确定】按钮，完成倒角的创建，效果如图3-128所示。 图3-127 倒角边线 图3-128 创建的倒角3.6 课后习题
1. 创建参考点打开本练习的素材源文件3-1.CATPart，然后利用【在曲面上】、【圆/球面/椭圆中心】方式创建2个参考点，如图3-129所示。
图3-129 创建参考点2. 创建参考直线打开本练习的素材源文件3-2.CATPart，然后利用【点-点】、【角平分线】方式创建2条参考直线，如图3-130所示。 图3-130 参考创建直线3. 创建参考平面打开本练习的素材源文件3-3.CATPart，然后利用【曲线的法线】方式创建参考平面，如图3-131所示。
图3-131 创建参考平面
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