CATIA V5-6R2020基礎(chǔ)教程（實戰(zhàn)案例版）

本書以CATIA V5－6R2019中文版為基礎(chǔ)，全書按照“基礎(chǔ)應(yīng)用（功能模塊）+高級應(yīng)用（思路分析）”的模式組織內(nèi)容，在基礎(chǔ)模塊中通過一個個簡單、典型的案例對CATIA的草圖、實體特征、創(chuàng)成曲線和曲面、裝配和工程圖功能進行介紹；高級應(yīng)用則以典型的綜合案例為主，從設(shè)計思路分析到整個設(shè)計過程，精講了如何應(yīng)用CATIA軟件進行一個完整的機械產(chǎn)品設(shè)計的設(shè)計方法和過程。 
本書特別適合在CATIA培訓(xùn)班上使用，同時也是高等院校、高職高專等工科院校機械類相關(guān)專業(yè)學(xué)生的理想教材，還可作為工程技術(shù)人員自學(xué)機械設(shè)計的實用教程。

1、涵蓋CATIA主流模塊功能，包括實體造型、曲面造型、模具設(shè)計、結(jié)構(gòu)仿真，適合各行業(yè)初學(xué)者學(xué)習(xí)。 2、以工程實例貫穿全書，指令講解有小實例，模塊講解配大實例。 3、對較大型的完整工程實例，錄制了全程不跳躍的視頻精講，即使不看書，也能按視頻一步一步完成設(shè)計制圖，領(lǐng)會制圖思路和技巧。

隨著計算機技術(shù)的高速發(fā)展，數(shù)字化設(shè)計也越來越普及。手工繪圖、計算的時代已經(jīng)過去，尤其是在機械、電氣、建筑、土木等需要大量繪圖、造型、校核的工程項目中，采用計算機輔助工程設(shè)計軟件進行造型設(shè)計、分析校核、動態(tài)仿真已成為先進制造業(yè)的主要手段和鮮明標志。采用計算機輔助設(shè)計軟件，可以大大提高設(shè)計效率，縮短研發(fā)周期，降低研發(fā)成本，因此無論是科研單位還是中小型企業(yè)都越來越重視軟件的使用，而熟練掌握各種CAD/CAE/CAM軟件也成為現(xiàn)代工程師的必備技能。隨著“工業(yè)4.0”“中國制造2025”的相繼提出，以及傳統(tǒng)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，數(shù)字化制造將成為未來制造業(yè)的主流。
CATIA軟件的全稱是Computer aided tri-dimensional interface application，是法國Dassault System公司（達索公司）的CAD/CAE/CAM一體化軟件，居世界CAD/CAE/CAM領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位。CATIA起源于航空航天業(yè)，廣泛應(yīng)用于機械制造、航空航天、汽車制造、造船、電子電氣、消費品等行業(yè)。
本書以CATIA V5-6R2020中文版為基礎(chǔ)，詳細地講述了利用CATIA進行產(chǎn)品設(shè)計的方法和過程。具體內(nèi)容包括：第1章介紹了CATIA基礎(chǔ)知識，包括CATIA應(yīng)用和概貌、用戶操作界面、基本操作等。第2章介紹了CATIA操作，包括文件操作、視圖操作、鼠標操作、指南針操作、選擇操作等。第3章介紹了CATIA草圖設(shè)計，包括草圖繪制命令、草圖操作命令、草圖約束命令、草圖分析等。第4章介紹了實體設(shè)計技術(shù)，包括實體特征造型方法和思路、基于草圖的特征、實體修飾特征、實體變換特征命令等。第5章介紹了創(chuàng)成式曲線設(shè)計，包括創(chuàng)成式外形設(shè)計工作臺、曲線繪制命令、曲線操作命令等。第6章介紹了創(chuàng)成式曲面設(shè)計，包括曲面創(chuàng)建命令、曲面操作命令等。第7章介紹了裝配體設(shè)計，包括裝配結(jié)構(gòu)設(shè)計與管理、加載裝配組件、移動裝配組件、組件裝配約束、裝配爆炸圖等。第8章介紹了工程圖設(shè)計，包括設(shè)置工程圖環(huán)境、創(chuàng)建圖紙頁與圖框標題欄、創(chuàng)建工程視圖、創(chuàng)建修飾特征、標注尺寸、標注粗糙度、基準特征和形位公差等。第9章介紹了DMU運動仿真技術(shù)，包括創(chuàng)建機械裝置、創(chuàng)建運動接合、速度和加速度、運動仿真模擬、運動仿真動畫等。第10章介紹了結(jié)構(gòu)分析技術(shù)，包括定義材料屬性、網(wǎng)格劃分、定義約束、定義載荷、計算、后處理等。第11章介紹了模型渲染技術(shù)，包括環(huán)境設(shè)置、光源管理、材質(zhì)紋理和貼圖、照片管理等。第12～17章為CATIA以上各功能的典型應(yīng)用案例。
本書具有以下幾方面特色：
1.易學(xué)實用的高級入門教程，展現(xiàn)數(shù)字化設(shè)計與制造全流程。
2.按照“基礎(chǔ)應(yīng)用（功能模塊）+高級應(yīng)用（思路分析）”的模式組織內(nèi)容。
3.典型工程案例精析，直擊難點、痛點。
4.分享設(shè)計思路與技巧，舉一反三不再難。
5.書中配置大量二維碼，教學(xué)視頻同步精講，手機掃一掃，技能全掌握。
本書特別適合在CATIA培訓(xùn)班上使用，同時也是高等院校、高職高專等工科院校機械類相關(guān)專業(yè)學(xué)生的理想教材，還可作為工程技術(shù)人員自學(xué)機械設(shè)計的實用教程。
本書由高長銀、高譽瑄主編，馬龍梅、熊加棟、周天驥、石書宇、范藝橋、馬春梅、石鐵峰、劉建軍、趙程等參加了本書的編寫。
由于時間有限，書中難免會有一些不足之處，歡迎廣大讀者及業(yè)內(nèi)人士予以批評指正。

主編

第1章 CATIA V5-6R2020概述  001
1.1　CATIA V5-6R2020介紹  001
1.1.1　CATIA在制造業(yè)和設(shè)計界的應(yīng)用  001
1.1.2　CATIA V5概貌  003
1.1.3　CATIA與同類軟件產(chǎn)品的比較  004
1.2　CATIA V5-6R2020用戶操作界面  005
1.3　CATIA V5-6R2020幫助  007
1.4　本章小結(jié)  007

第2章 CATIA V5-6R2020操作  008
2.1　文件操作  008
2.1.1　新建文件  008
2.1.2　新建自  009
2.1.3　打開文件  009
2.1.4　保存文件  009
2.1.5　保存管理  011
2.1.6　退出文件  011
2.2　視圖操作  011
2.2.1　視圖方向  011
2.2.2　視圖調(diào)整  013
2.2.3　視圖顯示  013
2.2.4　顯示/隱藏  015
2.3　鼠標操作  015
2.3.1　常用鼠標操作  015
2.3.2　鼠標操作功能  016
2.4　指南針操作  017
2.4.1　指南針組成  017
2.4.2　顯示和重置指南針  018
2.4.3　指南針常用功能  018
2.4.4　指南針【編輯】功能  020
2.4.5　指南針右鍵快捷菜單  022
2.5　選擇操作  023
2.5.1　通用選擇工具  023
2.5.2　用戶選擇過濾器  025
2.6　本章小結(jié)  026

第3章 CATIA草圖設(shè)計  027
3.1　CATIA草圖簡介  027
3.1.1　草圖編輯器  027
3.1.2　創(chuàng)建定位草圖  029
操作實例——創(chuàng)建定位草圖操作實例  029
3.1.3　草圖編輯器選項  030
3.2　草圖繪制命令  031
3.2.1　繪制點  032
3.2.2　繪制輪廓線  034
3.2.3　繪制預(yù)定義的輪廓線  035
3.2.4　繪制圓和圓弧  038
3.2.5　繪制樣條線  040
3.2.6　繪制直線  041
3.2.7　繪制軸線  043
3.3　草圖操作命令  043
3.3.1　倒圓角  043
3.3.2　倒角  044
3.3.3　修剪  045
3.3.4　圖形變換  048
3.3.5　提取3D圖元  051
操作實例——草圖操作實例  052
3.4　草圖約束命令  053
3.4.1　幾何約束  053
3.4.2　尺寸約束  055
3.4.3　編輯多重約束  056
操作實例——草圖約束操作實例  056
3.5　草圖分析  058
3.5.1　草圖求解狀態(tài)  058
3.5.2　草圖分析  058
3.6　本章小結(jié)  059
3.7　上機習(xí)題（視頻）  059

第4章 實體設(shè)計技術(shù)  061
4.1　CATIA實體特征設(shè)計簡介  061
4.1.1　實體特征造型方法  061
4.1.2　實體特征建模方法  063
4.1.3　CATIA零件設(shè)計工作臺簡介  064
4.2　基于草圖的特征  066
4.2.1　凸臺特征  066
4.2.2　凹槽特征  072
4.2.3　旋轉(zhuǎn)體  073
4.2.4　旋轉(zhuǎn)槽  074
4.2.5　肋特征  074
4.2.6　開槽特征  075
4.2.7　多截面實體  075
4.2.8　已移除的多截面實體  078
4.2.9　加強肋  078
4.2.10　孔特征  079
操作實例——創(chuàng)建基于草圖的特征操作實例  082
4.3　實體修飾特征  084
4.3.1　倒圓角  084
4.3.2　倒角  086
4.3.3　拔模  086
4.3.4　抽殼  087
4.3.5　厚度  088
4.3.6　內(nèi)螺紋/外螺紋  088
操作實例——創(chuàng)建修飾特征操作實例  090
4.4　實體變換特征命令  092
4.4.1　平移  092
4.4.2　旋轉(zhuǎn)  093
4.4.3　鏡像  093
4.4.4　陣列  093
操作實例——創(chuàng)建變換特征操作實例  095
4.5　本章小結(jié)  097
4.6　上機習(xí)題（視頻）  097

第5章 創(chuàng)成式曲線設(shè)計  098
5.1　創(chuàng)成式外形設(shè)計工作臺概述  098
5.1.1　創(chuàng)成式外形設(shè)計工作臺簡介  098
5.1.2　啟動創(chuàng)成式外形設(shè)計工作臺  099
5.2　曲線繪制命令  099
5.2.1　創(chuàng)建點  100
5.2.2　創(chuàng)建直線  104
5.2.3　圓與圓弧  107
5.2.4　圓角  111
5.2.5　連接曲線  111
5.2.6　樣條線  112
5.2.7　螺旋線  113
5.2.8　等參數(shù)曲線  114
5.2.9　投影混合曲線  115
5.2.10　相交曲線  117
5.2.11　偏移曲線  117
操作實例——曲線繪制操作實例  119
5.3　曲線操作命令  121
5.3.1　曲線接合（抽取和組合曲線）  121
5.3.2　曲線分割與修剪  122
5.3.3　曲線延伸  124
5.3.4　曲線變換  124
5.3.5　曲線陣列  126
操作實例——曲線操作實例  127
5.4　本章小結(jié)  129
5.5　上機習(xí)題（視頻）  129

第6章 創(chuàng)成式曲面設(shè)計  131
6.1　創(chuàng)成式曲面設(shè)計簡介  131
6.1.1　菜單欄介紹  131
6.1.2　工具欄介紹  132
6.2　曲面創(chuàng)建命令  134
6.2.1　創(chuàng)建基本曲面  134
6.2.2　創(chuàng)建偏移曲面  136
6.2.3　創(chuàng)建掃掠曲面  137
6.2.4　創(chuàng)建填充曲面  142
6.2.5　創(chuàng)建多截面曲面  143
6.2.6　創(chuàng)建橋接曲面  144
操作實例——曲面創(chuàng)建操作實例  146
6.3　曲面操作命令  147
6.3.1　合并曲面  147
6.3.2　曲面分割與修剪  149
6.3.3　曲面圓角  150
6.3.4　曲面延伸  152
6.3.5　曲面變換  153
6.3.6　陣列曲面  154
操作實例——曲面操作實例  155
6.4　本章小結(jié)  158
6.5　上機習(xí)題（視頻）  158

第7章 裝配體設(shè)計  159
7.1　裝配設(shè)計模塊概述  159
7.1.1　進入裝配設(shè)計工作臺  159
7.1.2　裝配方式  163
7.2　裝配結(jié)構(gòu)設(shè)計與管理  163
7.2.1　CATIA裝配體結(jié)構(gòu)體系  163
7.2.2　創(chuàng)建裝配結(jié)構(gòu)  164
操作實例——創(chuàng)建裝配結(jié)構(gòu)實例  166
7.3　加載裝配組件  167
7.3.1　加載現(xiàn)有部件  167
7.3.2　加載具有定位的現(xiàn)有部件  168
7.3.3　加載標準件  168
操作實例——加載裝配組件實例  169
7.4　移動裝配組件  171
7.4.1　指南針（羅盤）移動組件  171
7.4.2　操作移動組件  173
7.4.3　捕捉移動組件  174
7.4.4　智能移動組件  175
7.4.5　移動干涉檢查  175
操作實例——移動裝配組件實例  176
7.5　組件裝配約束  178
7.5.1　裝配約束概述  178
7.5.2　裝配約束類型  178
操作實例——組件裝配約束實例  182
7.6　裝配爆炸圖  184
7.6.1　創(chuàng)建和退出增強型場景  184
7.6.2　場景中創(chuàng)建爆炸圖  184
7.6.3　裝配環(huán)境應(yīng)用場景  185
操作實例——裝配爆炸圖實例  186
7.7　本章小結(jié)  187
7.8　上機習(xí)題（視頻）  188

第8章 工程圖設(shè)計  189
8.1　工程圖概述  189
8.1.1　工程圖工作臺用戶界面  190
8.1.2　CATIA工程圖設(shè)計流程  192
8.2　設(shè)置工程圖環(huán)境  192
操作實例——設(shè)置工程圖環(huán)境實例  193
8.3　創(chuàng)建圖紙頁與圖框標題欄  195
8.3.1　創(chuàng)建圖紙頁  195
8.3.2　設(shè)置圖框和標題欄  196
操作實例——創(chuàng)建圖紙頁與圖框標題欄實例  196
8.4　創(chuàng)建工程視圖  198
8.4.1　創(chuàng)建基本視圖  198
8.4.2　創(chuàng)建剖視圖  201
8.4.3　創(chuàng)建斷開視圖  204
8.4.4　創(chuàng)建局部放大視圖  205
8.4.5　裁剪視圖  206
操作實例——創(chuàng)建工程視圖實例  208
8.5　創(chuàng)建修飾特征  210
8.5.1　創(chuàng)建中心線和軸線  210
8.5.2　創(chuàng)建填充剖面線  213
8.5.3　標注箭頭  213
8.6　標注尺寸  214
8.6.1　標注工程圖尺寸  214
8.6.2　使用文本標注尺寸  217
操作實例——標注尺寸實例  218
8.7　標注粗糙度  220
8.8　基準特征和形位公差  220
8.8.1　標注基準特征符號  221
8.8.2　創(chuàng)建形位公差  221
8.9　文本  222
8.9.1　標注文本  222
8.9.2　帶引線的文本  222
8.10　本章小結(jié)  222
8.11　上機習(xí)題（視頻）  223

第9章 DMU運動仿真技術(shù)  224
9.1　DMU運動仿真模塊概述  224
9.1.1　DMU運動仿真工作臺  224
9.1.2　DMU運動仿真工作臺用戶界面  225
9.1.3　DMU運動仿真分析流程  228
9.2　創(chuàng)建機械裝置  228
9.3　創(chuàng)建運動接合  228
9.3.1　固定零件  229
9.3.2　旋轉(zhuǎn)接合  229
9.3.3　棱形接合  230
9.3.4　圓柱接合  231
9.3.5　螺釘接合  231
9.3.6　球面接合  232
9.3.7　平面接合  232
9.3.8　剛性接合  233
9.3.9　點曲線接合  233
9.3.10　滑動曲線接合  234
9.3.11　滾動曲線接合  234
9.3.12　點曲面接合  235
9.3.13　通用接合  235
9.3.14　CV接合  235
9.3.15　齒輪接合  236
9.3.16　架子接合  237
9.3.17　電纜接合  237
操作實例——創(chuàng)建運動接合實例  238
9.4　速度和加速度  241
操作實例——創(chuàng)建速度和加速度實例  241
9.5　運動仿真模擬  243
9.5.1　使用命令進行模擬  243
9.5.2　使用法則曲線進行模擬  244
操作實例——使用法則曲線進行模擬實例  244
9.6　運動仿真動畫  246
9.6.1　綜合模擬  246
操作實例——綜合模擬實例  246
9.6.2　編輯模擬  248
操作實例——編輯模擬實例  248
9.7　本章小結(jié)  250
9.8　上機習(xí)題（視頻）  250

第10章 結(jié)構(gòu)分析技術(shù)  251
10.1　結(jié)構(gòu)分析工作臺簡介  251
10.1.1　啟動結(jié)構(gòu)分析工作臺  251
10.1.2　結(jié)構(gòu)分析工作臺界面  252
10.1.3　結(jié)構(gòu)仿真分析流程  253
10.2　定義材料屬性  254
10.2.1　在CAD模型中定義材料  254
操作實例——在CAD模型中定義材料實例  254
10.2.2　在CATIA分析中定義材料  255
操作實例——在CATIA分析中定義材料實例  255
10.3　網(wǎng)格劃分  257
10.3.1　線網(wǎng)格劃分（Beam網(wǎng)格）  257
10.3.2　面網(wǎng)格劃分（三角面網(wǎng)格）  257
10.3.3　實體網(wǎng)格劃分（四面體網(wǎng)格）  258
操作實例——網(wǎng)格劃分實例  260
10.4　定義約束  261
10.4.1　夾持  261
10.4.2　滑動約束  261
10.4.3　使用者定義限制  262
動手操作——定義約束實例  262
10.5　定義載荷  263
10.5.1　壓力  263
10.5.2　力  264
10.5.3　本地加速度  265
10.5.4　力密度  266
10.5.5　強制置換  267
10.5.6　溫度  268
操作實例——定義載荷  268
10.6　計算  269
10.6.1　求解器的算法  269
10.6.2　計算  270
10.7　后處理  270
10.7.1　后處理顯示模式設(shè)置  271
10.7.2　變形  271
10.7.3　Von-Mises應(yīng)力  271
10.7.4　位移  272
10.7.5　主應(yīng)力  272
10.8　本章小結(jié)  272
10.9　上機習(xí)題（視頻）  272

第11章 模型渲染技術(shù)  274
11.1　圖片工作室簡介  274
11.1.1　圖片工作室工作臺  275
11.1.2　渲染工作流程  276
11.2　環(huán)境設(shè)置  276
11.2.1　創(chuàng)建環(huán)境  276
11.2.2　配置環(huán)境  278
11.2.3　引入場景庫  278
操作實例——環(huán)境設(shè)置（引入場景庫）實例  279
11.3　光源管理  280
11.3.1　創(chuàng)建光源  280
11.3.2　光源屬性編輯  282
操作實例——創(chuàng)建光源實例  283
11.4　材質(zhì)、紋理和貼圖  285
11.4.1　材質(zhì)  285
11.4.2　紋理  288
11.4.3　貼圖  289
操作實例——材質(zhì)、紋理和貼圖實例  290
11.5　照片管理  292
11.5.1　建立拍攝  292
11.5.2　渲染拍攝  292
11.5.3　快速渲染  293
11.6　本章小結(jié)  293
11.7　上機習(xí)題（視頻）  294

第12章 實體設(shè)計典型案例  295
12.1　綜合實例1——斜滑動軸承座造型設(shè)計  296
12.1.1　斜滑動軸承造型思路分析  296
12.1.2　斜滑動軸承操作過程  298
12.2　綜合實例2——平口鉗組件造型設(shè)計  314
12.2.1　平口鉗造型思路分析  314
12.2.2　平口鉗設(shè)計操作過程  315

第13章 曲面造型設(shè)計實例  337
13.1　綜合實例1——鼠標曲面造型設(shè)計  338
13.1.1　鼠標曲面造型思路分析  338
13.1.2　鼠標曲面造型操作過程  340
13.2　綜合實例2——可樂瓶底凸模曲面造型設(shè)計  349
13.2.1　可樂瓶底凸模曲面造型思路分析  349
13.2.2　可樂瓶底凸模曲面造型操作過程  351
13.3　綜合實例3——玩具車輪凸模曲面造型設(shè)計  359
13.3.1　玩具車輪凸模曲面思路分析  360
13.3.2　玩具車輪凸模曲面設(shè)計操作過程  361

第14章 裝配設(shè)計典型案例  369
14.1　綜合實例1——斜滑動軸承座裝配設(shè)計  369
14.1.1　斜滑動軸承座裝配設(shè)計思路分析  370
14.1.2　斜滑動軸承座裝配操作過程  372
14.2　綜合實例——平口鉗裝配體設(shè)計  384
14.2.1　平口鉗裝配設(shè)計思路分析  384
14.2.2　平口鉗裝配操作過程  387

第15章 工程圖設(shè)計典型案例  399
15.1　閥蓋零件工程圖設(shè)計  399
15.1.1　閥蓋工程圖分析  400
15.1.2　閥蓋工程圖繪制過程  401
15.2　傳動軸零件工程圖實例  417
15.2.1　傳動軸工程圖分析  417
15.2.2　傳動軸工程圖繪制過程  418

第16章 DMU運動仿真設(shè)計項目式案例  427
16.1　綜合實例1——活塞式壓氣機運動仿真設(shè)計  427
16.1.1　活塞式壓氣機運動仿真設(shè)計思路分析  428
16.1.2　活塞式壓氣機運動仿真設(shè)計操作過程  428
16.2　綜合實例2——機器臂機構(gòu)運動仿真設(shè)計  435
16.2.1　機器臂機構(gòu)運動仿真設(shè)計思路分析  435
16.2.2　機器臂運動仿真設(shè)計操作過程  435
16.3　本章小結(jié)  440

第17章 結(jié)構(gòu)仿真分析典型案例  441
17.1　液壓支架靜力學(xué)分析實例  441
17.1.1　液壓支架靜力學(xué)分析思路  442
17.1.2　液壓支架靜力學(xué)分析操作過程  442
17.2　綜合實例——音叉模態(tài)分析實例  447
17.2.1　音叉模態(tài)分析思路  448
17.2.2　音叉模態(tài)分析操作過程  448