中文版CATIA V5R21完全實戰技術手冊（第2版）

第1部分

第1章　CATIA V5R21入門

1.1 瞭解CATIA V5R21 1

1.1.1 CATIA的發展歷程 1

1.1.2 CATIA的功能概覽 2

1.1.3 安裝CATIA V5R21軟件 6

1.2 CATIA V5R21用戶界面 9

1.2.1 啟動CATIA V5R21  9

1.2.2 熟悉菜單欄 11

1.2.3 熟悉並操作工具欄 15

1.2.4 命令提示欄與特徵樹 16

1.3 習題 17

第2章　踏入CATIA V5R21的第一步

2.1 文件的操作 18

2.1.1 新建文件 18

2.1.2 打開與保存文件 19

2.1.3 退出文件 21

2.2 輔助操作工具 21

2.2.1 鼠標的操作 21

2.2.2 使用指南針 23

2.2.3 對象的選擇方法 25

2.3 視圖的操作與顯示 26

2.3.1 視圖的基本操作 26

2.3.2 視圖窗口的操作 28

2.3.3 視圖在屏幕上的顯示 30

2.4 習題 32

第3章　踏入CATIA V5R21的第二步

3.1 設置工作環境 33

3.1.1 常規選項設置 33

3.1.2 機械設計選項設置 37

3.2 用戶自定義 39

3.2.1 自定義“開始”菜單 39

3.2.2 自定義工具欄 40

3.2.3 自定義命令 41

3.3 創建模型參考 42

3.3.1 參考點 42

3.3.2 參考直線 48

3.3.3 參考平面 54

3.4 修改圖形屬性 55

3.4.1 通過工具欄修改屬性 55

3.4.2 通過快捷菜單修改屬性 57

3.5 習題 57

第2部分

第4章　草圖繪圖指令

4.1 認識草圖工作台 59

4.1.1 進入草圖工作台 59

4.1.2 草圖繪制工具 61

4.2 智能捕捉 62

4.2.1 捕捉點 62

4.2.2 坐標輸入 64

4.2.3 在H、V軸上捕捉 65

4.3 基本繪圖命令 69

4.3.1 繪制點 70

4.3.2 直線、軸 72

4.3.3 繪制圓 77

4.3.4 繪制圓弧 79

4.4 繪制預定義輪廓線 81

4.4.1 繪制樣條線 86

4.4.2 繪制二次曲線  88

4.4.3 繪制輪廓線 92

4.5 實戰案例—繪制零件草圖 97

4.6 習題 101

第5章　草圖編輯指令

5.1 編輯草圖圖形 102

5.1.1 圓角 102

5.1.2 倒角 104

5.1.3 修剪圖形 106

5.1.4 圖形變換 109

5.1.5 獲取三維形體的投影 114

5.2 添加幾何約束關系 121

5.2.1 自動幾何約束 121

5.2.2 手動幾何約束 122

5.3 添加尺寸約束關系 131

5.3.1 自動尺寸約束 131

5.3.2 手動尺寸約束 133

5.3.3 動畫約束 133

5.3.4 編輯尺寸約束 134

5.4 實戰案例—繪制搖柄草圖 140

5.5 習題 145

第6章　創建實體特徵

6.1 CATIA實體特徵設計概述 146

6.1.1 如何進入零件設計工作台 146

6.1.2 零件設計工作台界面 147

6.1.3 零件設計工具介紹 148

6.2 拉伸特徵 150

6.2.1 凸台 150

6.2.2 拔模圓角凸台 157

6.2.3 多凸台 159

6.2.4 凹槽特徵 160

6.3 旋轉特徵 162

6.3.1 旋轉體 162

6.3.2 旋轉槽 164

6.4 掃描特徵 165

6.4.1 肋特徵 165

6.4.2 開槽特徵 166

6.5 放樣特徵 167

6.5.1 多截面實體 167

6.5.2 已移除的多截面實體 169

6.6 實體混合特徵 170

6.7 其他基於草圖的特徵 171

6.7.1 孔特徵 171

6.7.2 加強肋 173

6.8 修飾特徵 174

6.8.1 倒圓角 174

6.8.2 倒角 180

6.8.3 拔模 181

6.8.4 盒體 187

6.8.5 厚度 188

6.8.6 移除面 188

6.8.7 替換面 189

6.9 實戰案例—搖柄零件設計 190

6.10 習題 197

第7章　特徵編輯與操作

7.1 關聯幾何體的布爾運算 198

7.1.1 裝配 198

7.1.2  添加（布爾求和） 199

7.1.3 移除（布爾求差） 199

7.1.4 相交（布爾求差） 200

7.1.5 聯合修剪 200

7.1.6 移除塊 202

7.2 基於曲面的特徵操作 202

7.2.1 分割特徵 202

7.2.2 厚曲面特徵 203

7.2.3 封閉曲面 204

7.2.4 縫合曲面 205

7.3 特徵的變換操作 206

7.3.1 平移 206

7.3.2 旋轉 207

7.3.3 對稱 208

7.3.4 定位 209

7.3.5 鏡像 210

7.3.6 陣列 211

7.3.7 縮放 218

7.3.8 仿射 219

7.4 修改零件 220

7.4.1 重定義特徵 220

7.4.2 分解特徵 223

7.4.3 取消激活與激活 224

7.4.4 刪除特徵 225

7.5  實戰案例 225

7.5.1 案例一：底座零件建模訓練 226

7.5.2 案例二：散熱盤零件建模訓練 230

7.6 習題 238

第8章　創成式曲線設計

8.1 創成式外形設計工作台 240

8.1.1 曲線基礎知識 240

8.1.2 CATIA曲線的構建方式 242

8.1.3 進入創成式外形設計工作台 242

8.2 創建3D空間曲線 243

8.2.1 創建空間點 244

8.2.2 創建空間直線與軸 246

8.2.3 創建投影-混合曲線 250

8.2.4 創建相交曲線 253

8.2.5 創建曲線偏移 254

8.2.6 創建空間圓/圓弧曲線 257

8.2.7 創建由幾何體計算而定義的曲線 260

8.3 實戰案例 263

8.3.1 案例一：繪制環形螺旋線 263

8.3.2 案例二：繪制環形波浪線 265

8.4 習題 269

第9章　創成式曲面設計

9.1 創建基礎曲面 270

9.1.1 拉伸曲面 270

9.1.2 旋轉曲面 271

9.1.3 球面 271

9.1.4 圓柱面 272

9.2 創建偏置曲面 272

9.2.1 偏置曲面 273

9.2.2 可變偏置 274

9.2.3 粗略偏置 274

9.2.4 中間錶面 275

9.3 創建掃掠曲面 275

9.3.1 顯式輪廓掃掠 275

9.3.2 直線輪廓掃掠 278

9.3.3 圓輪廓掃掠 281

9.3.4 “二次曲線”輪廓掃掠 283

9.3.5 適應性掃掠面 285

9.4 創建其他常規曲面 287

9.4.1 創建填充曲面 287

9.4.2 創建多截面曲面 288

9.4.3 創建橋接曲面 288

9.5 創建高級曲面 289

9.5.1 凹凸曲面 289

9.5.2 包裹曲線 290

9.5.3 包裹曲面 291

9.5.4 外形漸變 291

9.6 實戰案例—水壺造型設計 292

9.7 習題 299

第10章　零件裝配設計

10.1 裝配設計概述 300

10.1.1 進入裝配設計工作台 300

10.1.2 產品結構設計與管理 301

10.1.3 兩種常見的裝配建模方式 303

10.2 自底向上裝配設計 303

10.2.1 插入部件 303

10.2.2 管理裝配約束 307

10.2.3 移動部件 314

10.2.4 創建爆炸裝配 317

10.3 裝配修改 319

10.3.1 約束編輯 320

10.3.2 替換部件 321

10.3.3 復制零部件 322

10.3.4 定義多實例化 323

10.3.5 快速多實例化 323

10.3.6 創建對稱特徵 324

10.4 由裝配部件生成零件幾何體 328

10.5 實戰案例—鼓風機裝配 329

10.6 習題 333

第11章　零件工程圖設計

11.1 CATIA工程制圖設計概述 335

11.1.1 工程制圖工作台界面環境 336

11.1.2 工程圖環境設置 336

11.2 定義工程圖紙 338

11.2.1 創建新工程圖 338

11.2.2 新建圖紙頁 339

11.2.3 新建詳圖 340

11.2.4 圖紙中的圖框和標題欄 340

11.3 創建工程視圖 343

11.3.1 創建投影視圖 343

11.3.2 創建剖面視圖 349

11.3.3 創建局部放大視圖 353

11.3.4 斷開視圖 355

11.4 標註圖紙尺寸 358

11.4.1 生成尺寸 358

11.4.2 標註尺寸 358

11.4.3 尺寸單位精度與尺寸公差標註 362

11.4.4 標註基準代號和形位公差 364

11.4.5 標註粗糙度符號 365

11.5 文本註釋 365

11.6 實戰案例—泵體工程圖設計 367

11.7 習題 375

第12章　DMU運動機構模擬

12.1 DMU運動機構模擬界面 377

12.1.1 進入DMU運動機構模擬工作台 377

12.1.2 運動機構模擬結構樹介紹 378

12.2 創建接合 379

12.2.1 固定運動組件 379

12.2.2 旋轉接合 380

12.2.3 棱形接合 383

12.2.4 圓柱接合 386

12.2.5 螺釘接合 388

12.2.6 球面接合 389

12.2.7 平面接合 390

12.2.8 剛性接合 391

12.2.9 點、線及面的運動接合 392

12.2.10 通用接合 397

12.2.11 CV接合 398

12.2.12 齒輪接合 400

12.2.13 架子接合（齒輪齒條接合） 401

12.2.14 電纜接合 403

12.3 運動機構輔助工具 404

12.3.1 裝配約束轉換 404

12.3.2 測量速度和加速度 405

12.3.3 分析機械裝置 407

12.4 DMU運動模擬與動畫 409

12.4.1 模擬 409

12.4.2 編譯模擬 410

12.5 實戰案例—凸輪機構運動模擬設計 411

12.6 習題 416

第13章　結構有限元分析

13.1 CATIA 有限元分析概述 418

13.1.1 有限元法概述 418

13.1.2 CATIA有限元分析模塊簡介 421

13.1.3 CATIA分析類型 423

13.2 結構分析案例 424

13.2.1 傳動裝置裝配體靜態分析 424

13.2.2 曲柄連桿零件靜態分析 431

13.3 習題 438

第3部分

第14章　機械零件設計實戰

14.1 案例一：支架類零件設計 439

14.1.1 底座設計 440

14.1.2 創建軸套和註油孔 442

14.1.3 支撐部分設計 444

14.2 案例二：箱體類零件設計 447

14.2.1 箱體底座設計 448

14.2.2 蝸桿箱設計 449

14.2.3 渦輪箱設計 451

14.2.4 其他細節設計 454

14.3 案例三：盤蓋類零件設計 457

14.3.1 油缸端蓋主體設計 458

14.3.2 創建螺紋孔和沉頭孔 459

14.4 案例四：軸套類零件設計 463

14.4.1 零件主體設計 465

14.4.2 齒設計 466

第15章　產品造型設計實戰

15.1 案例一：帽子造型設計 470

15.1.1 創建帽頂曲面 470

15.1.2 創建帽體曲面 473

15.1.3 創建帽檐曲面 475

15.2 案例二：台燈造型設計 478

15.2.1 燈台和燈柱造型設計 478

15.2.2 燈罩曲面設計 480

15.3 案例三：雨傘造型設計 484

15.3.1 傘面造型設計 484

15.3.2 傘柄骨架設計 485