CATIA V5-6 R2015三维设计入门与提高

 　　

 

 

★作者具有丰富的工程实践经验和写作经验，出版过多本工程软件畅销书。

★书中所有案例均经过作者的精挑细选，均为实际工作中常用且经常出错的典型案例。让读者的学习事半功倍。

★配套资源丰富。附赠网盘资料包括所有实例的素材文件，还有详细的语音视频讲解。 

 

 

本书结合CATIA的实际用途，由浅入深，从易到难，全面详尽地讲解了CATIA V5-6 R2015从入门到提高的各方面知识。

    本书内容共8章，包括CATIA V5-6 R2015基础、草图绘制、基于草图的特征、修饰特征、参考/变换和布尔特征、曲线与曲面建模、装配和工程图等内容。

    本书每部分都配有典型实例，让读者对该部分的内容有一个实践演练和操作的过程，以加深对书中知识点的掌握。本书附赠网盘资料中配有素材、素材操作结果、习题答案和演示视频等内容，帮助读者通过各种方式来学习书中介绍的知识。

    本书内容全面、条理清晰、实例丰富，可作为大中专院校的相关课程教材，也可作为广大工程技术人员和在校生的自学参考书。

 

第1章  CATIA V5-6 R2015基础

1.1  CATIA概述

   1.1.1 
CATIA、SolidWorks、Creo（Pro/E）、UG和AutoCAD的比较

   1.1.2 
CATIA的设计流程

   1.1.3 
CATIA的特征建模方式

   1.1.4 
CATIA特征间的关系

   1.1.5 
CATIA的Windows功能

   1.1.6 
CATIA V5-6 R2015的安装

   1.1.7 
CATIA V5-6 R2015的功能模块

1.2  文件基本操作

   1.2.1  新建文件和文件格式

   1.2.2  打开和导入文件

   1.2.3  保存、导出与关闭文件

   1.2.4  文件间的切换

   实例精讲——自定义尺寸标准

1.3  CATIA工作界面

   1.3.1  菜单栏和工具栏

   1.3.2  模型树和罗盘

   1.3.3  绘图工作区和状态栏

   实例精讲——自定义视区背景、网格和工具栏

1.4  视图调整方法

   1.4.1  利用鼠标和按键调整视图的方法

   1.4.2  利用罗盘调整视图

   1.4.3  利用工具按钮调整视图

   1.4.4  利用“视图”菜单命令调整视图

   实例精讲——视图调整练习

1.5  CATIA对象操作和管理

   1.5.1  创建对象

   1.5.2  选择对象

   1.5.3  删除对象

   1.5.4  重命名对象

   实例精讲——绘制工件

1.6  本章小结

1.7  思考与练习

第2章  草图绘制

2.1  草图基本操作

   2.1.1  进入和退出“草图编辑器”空间模式

   2.1.2  草图绘制工具栏

2.2  绘制草图轮廓

   2.2.1  直线

   2.2.2  轴

   2.2.3  矩形

   2.2.4  六边形

   2.2.5  多边形

   2.2.6  延长孔

   2.2.7  钥匙孔轮廓

   2.2.8  圆

   2.2.9  圆弧

   2.2.10  轮廓

   2.2.11  椭圆

   2.2.12  抛物线

   2.2.13  双曲线

   2.2.14  二次曲线

   2.2.15  样条曲线

   2.2.16  点

   2.2.17  文字

   2.2.18  构造元素

   实例精讲——“多孔垫”草图绘制

2.3  修改草图

   2.3.1  圆角

   2.3.2  倒角

   2.3.3  修剪与延伸

   2.3.4  镜像

   2.3.5  平移、复制和阵列

   2.3.6  旋转、复制和阵列

   2.3.7  缩放

   2.3.8  偏移和阵列

   2.3.9  投影

   实例精讲——“扳手”草图绘制

2.4  标注约束

   2.4.1  标注尺寸约束

   2.4.2  标注几何约束

   2.4.3  显示、隐藏与删除约束

   2.4.4  固联和自动约束

   2.4.5  对约束应用动画

   2.4.6  编辑多重约束

   2.4.7  草图求解状态

   2.4.8  草图分析

   实例精讲——“手柄”草图绘制

2.5  本章小结

2.6  思考与练习

第3章  基于草图的特征

3.1 “凸台”和“凹槽”特征

   3.1.1 “凸台”的操作过程

   3.1.2 “凸台”的参数设置

   3.1.3 “拔模圆角凸台”特征

   3.1.4 “多凸台”特征

   3.1.5 “凹槽”特征

   3.1.6 “拔模圆角凹槽”特征

   3.1.7 “多凹槽”特征

   实例精讲——“链轮”设计

3.2 “旋转体”和“旋转槽”特征

   3.2.1 “旋转体”的操作过程

   3.2.2 “旋转体”的参数设置

   3.2.3 “旋转槽”特征

   实例精讲——“活塞”设计

3.3 “孔”特征

   3.3.1 “孔”的操作过程

   3.3.2 “孔”的参数设置

   实例精讲——设计“泵盖”

3.4 “肋”和“开槽”特征

   3.4.1 “肋”特征的操作过程

   3.4.2 “肋”特征的参数设置

   3.4.3 “开槽”特征

   实例精讲——创建“螺母”

3.5 “实体混合”和“筋”特征

   3.5.1 “实体混合”特征

   3.5.2 “筋”特征

   实例精讲——给“螺母”创建补强筋

3.6 “多截面实体”特征

   3.6.1 “多截面实体”特征的创建过程

   3.6.2 “多截面实体”特征的参数设置

   3.6.3 “已移除的多截面实体”特征

   实例精讲——“挂钩”设计

3.7  本章小结

3.8  思考与练习

第4章  修饰特征

4.1  圆角

   4.1.1  圆角

   4.1.2 “圆角”的参数设置

   4.1.3  可变半径圆角

   4.1.4  弦圆角

   4.1.5  面与面的圆角

   4.1.6  三切线内圆角

4.2  倒角

   实例精讲——绘制“烟灰缸”

4.3  拔模

   4.3.1  拔模斜度

   4.3.2 “拔模”的参数设置

   4.3.3  拔模反射线

   4.3.4  可变角度拔模

   实例精讲——“传动轴”拔模

4.4  盒体（抽壳）

4.5  厚度（加厚）

4.6  移除面和替换面

   4.6.1  移除面

   4.6.2  替换面

   实例精讲——创建“特殊盘体”

4.7  外螺纹/内螺纹

   实例精讲——创建“六角盖形螺母”

4.8  基于曲面的特征

   4.8.1  分割

   4.8.2  厚曲面

   4.8.3  封闭曲面

   4.8.4  缝合曲面

   实例精讲——绘制“电话机”

4.9  高级修饰特征

   4.9.1  双侧拔模

   4.9.2  高级拔模

   4.9.3  自动圆角

   4.9.4  自动拔模

   实例精讲——绘制“盘盖”

4.10  本章小结

4.11  思考与练习

第5章  参考、变换和布尔特征

5.1  参考几何体

   5.1.1  点

   5.1.2  直线（基准线）

   5.1.3  基准面

   5.1.4  轴系

5.2  变换特征

   5.2.1  平移

   5.2.2  旋转

   5.2.3  对称

   5.2.4  轴到轴

   5.2.5  镜像

   5.2.6  矩形阵列

   5.2.7  圆形阵列

   5.2.8  用户阵列

   5.2.9  缩放

   5.2.10  仿射

   实例精讲——设计机罩

   实例精讲——设计高尔夫杆

5.3  布尔操作

   5.3.1  装配和添加

   5.3.2  移除

   5.3.3  相交

   5.3.4  联合修剪

   5.3.5  移除块

   实例精讲——设计纸篓筐

5.4  形状分析特征

   5.4.1  拔模分析

   5.4.2  曲率分析

   5.4.3  外螺纹/内螺纹分析

   5.4.4  墙体厚度分析

   实例精讲——手柄分析

5.5  本章小结

5.6  思考与练习

第6章  曲线与曲面建模

6.1  创建曲线

   6.1.1  点面复制（阵列点）

   6.1.2  折线

   6.1.3  面间复制（阵列基准面）

   6.1.4  投影

   6.1.5  相交

   6.1.6  圆（3D圆）

   6.1.7  圆角（3D圆角）

   6.1.8  连接曲线

   6.1.9  样条线（3D样条曲线）

   6.1.10  螺旋线

   实例精讲——绘制“绞龙”

6.2  创建曲面

   6.2.1  拉伸、旋转曲面

   6.2.2  球面

   6.2.3  圆柱面

   6.2.4  偏移

   6.2.5  扫掠

   6.2.6  填充

   6.2.7  多截面曲面

   6.2.8  桥接曲面

   实例精讲——绘制塑料瓶

   实例精讲——设计喷嘴

6.3  编辑曲面

   6.3.1  接合

   6.3.2  修复

   6.3.3  取消修剪

   6.3.4 拆解

   6.3.5 分割

   6.3.6 修剪

   6.3.7 边界

   6.3.8 提取

   6.3.9  平移、旋转、对称、缩放、仿射、定位变换

   6.3.10  反转方向

   6.3.11  近/远

   6.3.12  外插延伸

6.4  分析连接检查器

6.5  展开

   6.5.1  创建展开曲面

   6.5.2  转移元素

   6.5.3  展开曲线和点

   实例精讲——设计电吹风

6.6  本章小结

6.7  思考与练习

第7章  装配

7.1  导入和管理零部件

   7.1.1  新建部件、产品和零件

   7.1.2  导入“现有部件”

   7.1.3  导入“具有定位的现有部件”

   7.1.4  替换部件

   7.1.5  图形树重新排序

   7.1.6  生成编号

   7.1.7  选择性加载

   7.1.8  管理展示

   7.1.9  快速多实例化

   7.1.10  定义多实例化

7.2  移动零部件

   7.2.1  操作

   7.2.2  捕捉

   7.2.3  智能移动

   7.2.4  在装配设计中分解

   7.2.5  碰撞时停止操作

   实例精讲——装配“轴承座”

7.3  约束（装配）零部件

   7.3.1  相合

   7.3.2  接触

   7.3.3  偏移

   7.3.4  角度

   7.3.5  固定（修复部件）

   7.3.6  固联

   7.3.7  快速约束

   7.3.8  柔性/刚性子装配

   7.3.9  更改约束

   7.3.10  重复使用阵列（阵列操作）

   实例精讲——装配“膜片弹簧离合器”

7.4  装配分析

   7.4.1  显示“更新”状态

   7.4.2  显示“约束”状态

   7.4.3  分析产品“自由度”

   7.4.4  分析“依赖项”

   7.4.5  分析“机械结构”

   7.4.6  计算碰撞

   7.4.7  测量

   7.4.8  测量惯量

   7.4.9  剖切分析

   7.4.10  距离和区域分析

   实例精讲——装配并检查“汽车制动器”

7.5  装配特征

   7.5.1  分割、孔、凹槽、添加和移除

   7.5.2  对称

   7.5.3  关联

   7.5.4  添加到已关联的零件

   实例精讲——关联设计“定滑轮”

7.6  本章小结

7.7  思考与练习

第8章  工程图

8.1  工程图概述

   8.1.1  工程图的组成要素

   8.1.2  新建工程图

   8.1.3  新建图纸

   8.1.4  新建详图

   8.1.5  新建视图

   8.1.6  实例化2D零件

8.2  建立视图

   8.2.1  正视图

   8.2.2  投影视图

   8.2.3  辅助视图

   8.2.4  等轴测视图

   8.2.5  偏移剖视图（剖视图）

   8.2.6  详细信息视图

   8.2.7  裁剪视图

   8.2.8  局部视图（断裂视图）

   8.2.9  视图向导

   实例精讲——绘制“三爪卡盘”工程图

8.3  编辑视图

   8.3.1  移动视图

   8.3.2  隐藏视图框架

   8.3.3  旋转视图

   8.3.4  对齐和定位视图

   8.3.5  定位尺寸

   实例精讲——绘制“泵盖”工程图

8.4  标注工程图

   8.4.1  标注尺寸

   8.4.2  尺寸公差

   8.4.3  尺寸样式

   8.4.4  基准特征和形位公差

   8.4.5  标注文本、引出线和零件序号

   8.4.6  标注粗糙度和焊接符号

   8.4.7  标注修饰符号

   8.4.8  插入表格

   8.4.9  插入对象和图片

   8.4.10  生成物料清单

   8.4.11  尺寸编辑

   实例精讲——标注“旋锁”工程图

8.5  设置和打印输出工程图

   8.5.1  页面设置

   8.5.2  创建工程图图框和标题栏

   8.5.3  打印机设置

   8.5.4  打印输出

   实例精讲——设计和打印装配工程图

8.6  本章小结

8.7  思考与练习

 

CATIA是强大的机械设计和制造软件，也是重要的三维建模软件，其模块众多，功能齐全，在曲面设计等方面功能显著，所以在飞机、汽车和船舶的设计和制造等领域应用广泛。

    此外，除了常用的CAD/CAE/CAM功能外，CATIA还具有人体工学设计、电子样机设计、生产线管理和规划设计、产品生命周期管理（PLM），以及数据共享（VPM）等功能。总之，熟练掌握CATIA这款功能强大的软件，对于提高公司研发水平和个人就业成功率都大有裨益。

    为了让广大读者能够快速全面地掌握这款软件，本书语言精练、简明，内容由浅入深，叙述详尽，并充分结合实际操作，对一些CATIA中不易理解的功能进行了重点分析和讲解，不留疑问。

    本书力求实用，着力避免“眼高手低”的情况发生（如“讲座听得懂，看书看得懂，但却不会操作”），配有大量的精彩实例和练习，这些实例和练习既操作简单，又很有趣味性和挑战性，能够让读者“寄学习于娱乐中”，轻松、扎实地掌握软件功能，并应用于实践，真正全面地掌握CATIA的使用方法。

    本书在内容安排上循序渐进，全书共8章，第1章介绍CATIA的基础知识，就像是介绍Windows的功能一样简单易懂；第2章介绍了构建三维模型的基础草图绘制的方法，除了各种线、多边形和文字等的绘制方法外，草图的修改，以及尺寸和几何约束的添加都是这部分的重点；第3章介绍了基于草图的特征（即基础实体特征）的创建方法，如常见的旋转体、孔、凸台（即“拉伸”）等特征的使用；第4章介绍了修饰特征（即“附加特征”）的创建方法，如圆角、倒角、拔模等特征；第5章介绍了参考、变换和布尔特征，即在创建实体特征时需要用到的一些辅助特征，如参考点和参考面的创建等；第6章介绍了曲线和曲面的建模方法，可以创建更加复杂的模型；第7章介绍了组件装配的过程，可将设计好的零件导入，然后使用约束等将零件装配起来，以检测产品设计的合理性等；第8章介绍了工程图的创建，包括工程图中各种视图的生成，视图中各种尺寸、注释的添加，以及工程图的正确打印输出方法等，工程图是工件加工过程中的重要参照。

    本书附赠网盘资料中带有操作视频、全部素材、范例设计结果和练习题设计结果等内容。利用这些素材和多媒体文件，读者可以像观看电影一样轻松愉悦地学习CATIA的各项功能。

    本书主要由张忠将编写，此外参加编写的还有李敏、陈方转、计素改、张小英、张兵兵、王崧、王靖凯、贾洪亮、张美芝、张人栋、徐春玲、张政、张雪艳、韩莉莉、张雷达、张翠玲、张中乐、张人大、张冬杰、张人明、张程霞、腾秀香、付冬玲和齐文娟，在此表示衷心感谢。

    由于CAD/CAM/CAE技术发展迅速，加之编者知识水平有限，书中疏漏之处在所难免，敬请广大专家、读者批评指正或进行设计交流。