CATIA V5R21完全学习手册

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CATIA V5R21完全学习手册
完全学习手册 中文版 孙占臣罗凯刘金刚/编著 CATIA VER21 清华大学出版社 北京 内容简介 本书基于 CATIA V5R21全功能模块进行全面细致的讲解。全书共分为13章,从 CATIA V5R21软件的 安装和启动开始,详细介绍了CAT'AV5R21的基本操作与设置、草图功能、实体特征设计、实体特征编辑 与操作、创成式曲线设计、创成式曲面设计、自由曲线和曲面设计、数字曲面设计、装配体设计、工程图 设计等内容。 本书是广大读者快速掌握 CATIA V5R21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。 本书封面贴有清华大学出版社防伪标签,无标签者不得销售。 版权所有,侵权必究。侵权举报电话:010-6278298913701121933 图书在版编目(C|P)数据 中文版 CATIA VE5R21完全学习手册/孙占臣等编著.-北京:清华大学出版社,2014 (完全学习手册) ISBN978-7-302-34688-3 I.①中…Ⅱ.①孙…Ⅲ.①机械设计-计算机辅助设计-应用软件-手册Ⅳ.①TH2262 中国版本图书馆CIP数据核字(2013)第290838号 责任编辑:陈绿春 封面设计:潘国文 版式设计:北京水木华旦数字文化发展有限责任公司 责任校对:胡伟民 责任印制:刘海龙 出版发行:清华大学出版社 payte:http://www.tup.comcn,http://www.wabook.com 地址:北京清华大学学研大厦A座 邮编:100084 社总机:010-62770175 邮购:010-62786544 投稿与读者服务:010-62776969,service@atup.tsinghua.edu.cn 质量反馈:010-62772015,zhiliang@tup.tsinghua.edu.cn 印刷者:北京富博印刷有限公司 装订者:北京市密云县京文制本装订厂 经销:全国新华书店 开本:188mm×260mm 印张:23.75 字数:685千字 (附DVD1张) 版次:2014年8月第1版 印次:2014年8月第1次印刷 印数:1~3000 定价:59.00元 产品编号:05542201 前言 CATA软件的全称是 Computer Aided Tri-Dimensional Interface Application,是法国 Dassault System公司(达索公司)的 CAD/CAE/CAN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 VE5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。CATA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。 本书基于 CATIA V5R21软件的全功能模块,由浅到深、循序渐进地介绍了软件的基本操作 及命令的使用,并配合大量的制作实例。 本书共分为13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、草图功能、实体特征设计、实体特征编辑与操作、创成式曲线设计、创成式 曲面设计、自由曲线和曲面设计、数字曲面设计、装配体设计、工程图设计等内容。 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。 本书内容 全书共13章节。章节内容安排如下 第1-2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3~4章:这部分所包含的内容为CATA的草图绘制与编辑功能,是初学者必须掌握的重 点基础内容。 第5~6章:这部分主要介绍了 CATIA V5R21的实体造型和编辑功能;这部分功能是针对机 械设计、产品设计的重要辅助设计功能。 第7-11章这部分内容包括了CATA强大的曲线、曲面设计功能,主要用于工业产品 飞机和船舶的造型设计。也包含了逆向设计功能,如数字曲面。 第12~13章:本部分是CATA用于机械、产品设计、装配与制造不可缺少的功能。 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文件,便于读者学习使用。同时光盘中还提供了实例及 练习的源文件,按章节放置,以便读者练习使用。 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。 作者信息 本书由张占臣、罗凯、刘金刚主笔,参与编写的还包括黄成、王俊新、董文洋、张学颖、 鞠成伟、杨春兰、刘永玉、金大玮、陈旭、黄晓瑜、田婧、王全景、马萌、高长银、戚彬、张 庆余、赵光、刘纪宝、王岩、郝庆波、任军、秦琳晶。 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。如果对书中的问题有任何疑问,都可发邮箱wcs21bo0k@163cm进行 交流及探讨。 作者 目录 口 NTENT S 第1章CAT|A∨5R21入门 334二次曲线 56 335样条曲线59 1.1CAT|AV5R21简介 1 336圆和圆弧…60 1.1.1CATA的发展历程… 337预定义的轮廓 62 1.12CATA的功能概览 34拓展训练…….64 1.1.3 CATIA V5R21的新增功能 341训练一:绘制法兰草图65 1.2安装 CATIA V5R21.8 342训练二:摇柄草图 13认识 CATIA V5用户界面…11 35课后习题… 68 1.3.1启动 CATIA V5R21 1.32菜单栏 11第4章草图编辑与约束 69 1.3.3工具条 14 1.34命令提示栏 15 4.1图形编辑… 1.3.5特征树 4.1.1倒圆角……69 1.4文件基本操作 16 4.1.2倒角 70 1.5入门案例:变速箱箱体设计…18 4.13修剪图形 1.6课后习题 2 4.1.4图形变换 73 4.1.5获取三维形体的投影 76 第2章 CATIA基本操作与设置…23 42几何约束 .80 4.2.1自动几何约束 2.1图形的基本操作 4.22手动几何约束 81 2.1.1鼠标的操作.…23 4.3尺寸约束 85 2.1.2指南针的使用124 4.3.1自动几何约束85 2.1.3对象的选择……26 4.3.2手动尺寸约束86 214视图显示与着色 27 4.3.3动画约束 86 22界面定制…29 4.34编辑尺寸约束87 23创建模型参考. 4.4拓展训练:底座零件草图.……89 3 23.1参考点 4.5课后习题…… 4+=++++a 32 23.2参考直线 37 23.3参考平面 41第5章基本实体特征……93 24修改图形属性. 42 24.1通过工具栏修改属性. 42 5.1实体特征设计概述 242通过上下文菜单修改属性 43 5.1.1进入零件设计工作台…… 93 25课后习题 43 5.12零件设计工作台界面…93 5.1.3特征树 第3章基本草图图线的绘制.…44 5.2凸台特征…97 5.2.1凸台特征 98 3.1草图工作台… 5.22拔模圆角凸台 103 31.1草图工作台的进入… 5.23多凸台 104 44 3.1.2草图绘制工具 53凹槽特征……105 32智能捕捉工具 5.3.1凹槽特征 45 5.3.2拔模圆角凹槽 107 32.1点捕捉 45 53.3多凹槽 108 322坐标输入47 54旋转体 108 3.23在H、V轴上捕捉.…47 33基本绘图命令 54.1旋转体概述 108 49 542【定义旋转体】对话框 109 33.1绘制轮廓线 “44“ .49 5.5旋转槽… 110 3.32点 52 3.3.3直线、轴 5.5.1旋转槽概述 110 …54 552【定义旋转槽】对话框 111 ◆中文版CAAV5R21完全学习手册 56孔特征.111 627缩放 154 56.1孔特征概述…… 111 62.8仿射.115 56.2【定义孔】对话框 .112 63布尔运算……15 5.7肋特征… 6.3.1装配 5.7.1肋特征概述 115 63.2添加 156 5.72【定义肋】对话框 115 6.33移除 5.8开槽特征 117 634相交 157 58.1开槽特征……117 6.3.5联合修剪 157 582【定义开槽】对话框 117 6.36移除块.……157 59多截面实体…118 64特征编辑..158 59.1多截面实体概述… 641重新定义特征…158 592【多截面实体定义】对话框…118 642特征的重排序与插入功能 ………160 5.10已移除的多截面实体 121 643分解特征 160 5.10.1已移除的多截面实体概述 121 644取消与激活局部特征…161 5.102【已移除的多截面实体定义】 64.5特征的撤销与重复功能…161 对话框 121 6.46删除特征.… 161 5.11加强肋… 122 6.5拓展训练:铲子设计.…162 5.11.1加强肋概述 122 66课后习题… 1165 511.2【定义加强肋】对话框 122 5.12实体混合 123第7章创成式曲线设计……166 5.12.1实体混合概述 12 5122【定义混合】对话框123 7.1创成式外形工作台概述……166 5.13基于曲面的特征…124 7.1.1进入创成式外形设计工作台…… 5.13.1分割特征 124 7.1.1创成式外形设计工作台界面 5.132厚曲面特征 125 72创建点 168 5.13.3封闭曲面…125 7.2.1创建一般点… 168 5.134缝合曲面… 126 7.22点面复制171 5.14拓展训练:座椅设计……127 7.23极值点… ,172 5.15课后习题 130 7.2.4极坐标极值点 73创建直线… 174 第6章编辑与操作特征.. 131 73.1创建一般直线…174 7.3.2轴线……176 6.1修饰特征…131 7.3.3折线 177 6.1.1倒圆角 131 74创建平面 177 6.1.2倒角…136 7.4.1创建一般平面177 6.1.3拔模 137 742面间复制…181 6.1.4抽壳…14 7.5投影-混合曲线 181 6.15厚度 142 7.51投影曲线181 6.1.6内螺纹/外螺纹………143 7.52混合曲线…182 6.1.7移除面 144 7.53反射线 183 6.1.8替换面.………… 145 7.6相交曲线 184 62变换特征… 145 7.7偏移曲线 62.1平移 7.7.1平行曲线185 622旋转 147 7.7.2偏移3D曲线 186 623对称…1448 78二次曲线 187 6.24定位 148 78.1圆…187 625镜像 149 782圆角……190 6.26阵列特征 150 78.3连接曲线 .,191 目录◆ 784二次曲线 .192 922阵列 79创建曲线 193 93曲面展开.240 79.1样条线 193 931展开曲面 240 79.2螺旋线… 193 9.32转移 ……241 79.3螺线… 194 933展开242 79.4脊线 194 94创建BW模板..…….,243 79.5等参数曲线 195 941交接曲面243 7.10拓展训练:果汁杯线框设计……195 942拔模凹面.… 243 7.11课后习题 199 943孔特征.…244 944对应凸缘. .245 第8章创成式曲面设计 200 945滴面 245 9.5拓展训练:车轮曲面设计. 246 8.1创建拉伸曲面.200 9.6课后习题 8.1.1拉伸曲面200 8.12旋转曲面 200第10章自由曲面设计.……251 8.1.3球面曲面 200 8.14圆柱面201 10.1自由曲面设计概述 251 82创建偏移曲面 201 10.11进入自由曲面设计工作台……251 8.2.1偏移曲面 10.12自由曲面设计工作台界面 822可变偏移曲面 202 10.2创建自由曲线 8.2.3粗略偏移曲面 10.2.1创建3D曲线… 8.3创建扫掠曲面.……203 10.22创建曲面上的曲线……255 83.1显式扫掠203 10.23创建等参数曲线 .256 832直线扫掠 206 10.24创建投影曲线 83.3圆扫掠 209 10.25创建桥接曲线 258 8.34二次曲线扫掠 10.2.6创建造型圆角 25 8.3.5创建填充曲面 213 10.27创建匹配曲线 259 8.36创建多截面曲面214 103创建自由曲面 259 8.3.7创建桥接曲面……2 84创建高级曲面. 10.3.1平面缀面 214 10.32拉伸曲面 84.1凹凸曲面…214 10.33旋转曲面 .261 842包裹曲线 216 10.34偏移曲面 ..262 843包裹曲面 216 10.3.5外插延伸 263 844外形渐变 217 10.36桥接曲面 263 8.5拓展训练:风扇叶轮设计 217 10.37样式圆角 264 86课后习题 220 10.3.8填充曲面.… 265 10.39网状曲面 266 第9章编辑创成式曲面……221 10.3.10扫掠曲面 …267 104编辑自由曲线.…269 9.1编辑曲面…… 21 104.1断开曲线 269 9.1.1合并曲面 221 1042连接曲线 270 9.12曲面的分割与修剪…225 1043分割曲线 271 9.1.3提取曲面 226 1044分解曲线271 9.1.4曲面圆角 228 104.5转换曲线 .271 9.1.5曲面转换 232 104.6复制几何参数. 272 9.1.6曲面延伸与近接 236 1047延伸曲线272 92创建复制对象 238 10.5编辑和变形自由曲面…1273 92.1复制对象…1238 10.5.1对称曲面 273 ◆中文版 CATIA V5R21完全学习手册 10.52控制曲面上的点273 11.6.1切换到【逆向曲面重建】模块…305 10.53匹配曲面276 11.62曲线切片 10.54外形拟合…278 1163调整节点 10.55全局变形 .279 11.64清理轮廓.1 306 10.56延伸曲面 280 11.6.5自动曲面…306 106自由曲面操作 280 11.7拓展训练:后视镜壳体 ,来,,,,,,,,,,,,,,,, .307 10.6.1修剪曲面 11.8课后习题.…310 10.62取消修剪. 281 10.6.3连接曲面 282 第12章装配体设计∴…311 1064分割曲面 282 10.65转换曲面282 121装配设计模块概述…………311 10.7拓展训练:小音箱面板设计…282 12.1.1进入装配设计工作台 311 10.8课后习题 121.2装配术语…314 122装配结构设计与管理. 314 第11章数字曲面设计 288 122.1创建产品…1314 1222创建部件… 315 11.1数字曲面简介…288 1223创建零件 315 11.1.1逆向工程的概念…… 288 1224从产品生成 CATPart…1315 11.12CATA数字曲面设计的模块288 1225装配更新…1316 11.1.3切换到【逆向点云编辑】模块.…289 12.3自底向上装配 ∴316 11.14工具栏介绍… 123.1概念与步骤…316 112点云数据处理.292 123.2加载现有部件… 316 11.2.1点云数据的导入…292 123.3加载具有定位的现有部件…317 11.22点云数据的输出.…292 1234加载标准件…317 1123编辑点云…293 1235移动 317 11.3点云重定位…294 1236装配约束…322 11.3.1使用罗盘对正点云… 295 124自顶向下装配 328 11.32以最佳适应对正 124.1基本概念 11.33以约束对正 296 124.2自顶向下装配方法 328 11.34以球来对正 297 125拓展训练:风机装配设计…… 114点云网格化处理.…298 126课后习题… 11.4.1创建网格面…98 11.4.2偏移网格面 1143光顺网格面 298第13章工程图设计……1334 299 11.4.4降低网格密度… 299 131工程图模块概述………334 11.45优化网格面 .299 13.1.1进入工程图设计工作台 334 11.46合并点云或网格面 300 13.12工程图工作台用户界面335 11.47分割网格面 300 13.13工程图环境设置…336 1148修剪或分割网格面…… 301 132新建图纸页…37 11.49投影至平面 301 11.5曲线的构建 132.1创建图纸……337 302 13.22新建图纸 11.5.13D曲线 338 302 133工程图图框和标题栏设计…139 1152网格面上创建曲线 302 11.5.3创建投影曲线 13.3.1创建图框和标题栏……339 303 11.54创建平面交线 13.3.2引入图样和标题栏 340 303 11.55点云扫描创建曲线…304 134工程视图的建立…1340 11.56创建网格面边线……304 34.1创建投影视图 340 11.6逆向曲面重建1304 134.2创建截面视图1344 134.3局部放大视图… 346

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