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第1章 初识CATIA V5 19

1.1 CATIA V5简介 20

1.1.1 CATIA软件的发展历史 20

1.1.2 CATIA的功能模块介绍 20

1.1.3 CATIA软件安装方法 21

1.1.4 启动CATIA V5 23

1.2 CATIA用户环境设置 23

1.2.1 关于环境编辑器 23

1.2.2 设置用户存储目录 23

1.2.3 快速启动CATIA 24

1.3 CATIA V5工作界面 24

1.3.1 下拉菜单栏 24

1.3.2 特征目录树 25

1.3.3 指南针 25

1.3.4 标准工具栏 25

1.4 自定义CATIA工作界面 26

1.4.1 定制用户工作台 26

1.4.2 定制工具栏 26

1.4.3 定制按钮 26

1.5 CATIA基本操作 27

1.5.1 新建与保存文件 27

1.5.2 文件的格式转换 27

1.5.3 图形移动、旋转与缩放 28

1.5.4 图形对象的选取 28

1.6 本章小结 28

第2章 草图设计 29

2.1 草图设计简介 30

2.1.1 进入与退出草图工作平台 30

2.1.2 工作界面介绍 31

2.1.3 工具栏介绍 31

2.1.4 草图辅助工具 31

2.2 二维草图的绘制 32

2.2.1 连续轮廓线 33

2.2.2 对角矩形 33

2.2.3 斜置矩形 34

2.2.4 平行四边形 34

2.2.5 绘制延长孔 34

2.2.6 六边形 35

2.2.7 居中矩形 35

2.2.8 圆与圆弧 35

技术专题01：圆心弧与起始受限三点弧 37

2.2.9 样条曲线 37

2.2.10 椭圆 37

2.2.11 直线 38

技术专题02：直线与草图轴线的区别 39

2.2.12 点 39

2.3 草图的操作 40

2.3.1 图元的操纵 40

2.3.2 圆角 41

2.3.3 倒角 41

2.3.4 边界修剪 41

2.3.5 快速修剪 42

2.3.6 断开图元 42

2.3.7 封闭弧 43

2.3.8 补充弧 43

2.3.9 镜像 43

2.3.10 对称 44

2.3.11 平移 44

2.3.12 旋转 45

2.3.13 缩放 45

2.3.14 偏置 45

2.4 几何约束 46

2.4.1 几何约束的显示 46

2.4.2 约束种类与符号 46

2.4.3 几何约束的创建 47

技术专题03：几何约束的识别 47

2.4.4 接触约束的创建 48

2.4.5 删除几何约束 48

2.5 草图的尺寸标注 48

2.5.1 标注线性尺寸 48

2.5.2 标注角度尺寸 49

2.5.3 标注半径／直径尺寸 49

2.5.4 移动与修改尺寸标注 49

2.5.5 删除尺寸标注 50

2.6 草图分析 51

2.6.1 草图状态解析 51

2.6.2 草图分析 51

2.7 综合案例解析 51

2.7.1 草图练习1 51

2.7.2 草图练习2 53

2.8 本章小结 54

第3章 参考基准 55

3.1 基准点 56

3.1.1 坐标点 56

3.1.2 曲线上创建点 57

3.1.3 平面上创建点 57

3.1.4 曲面上创建点 58

3.1.5 创建圆／球面／椭圆中心点 59

3.1.6 创建曲线上的切线点 60

3.1.7 创建两点之间的点 60

3.2 基准直线 61

3.2.1 点—点 61

3.2.2 点—方向 62

3.2.3 曲线的角度／法向 63

3.2.4 曲线的切线 64

3.2.5 曲面的法线 65

3.2.6 角平分线 65

3.3 基准平面 66

3.3.1 偏置平面 66

3.3.2 平行通过点 67

3.3.3 与平面成一定角度 67

3.3.4 通过三个点 68

技术专题04：使用数学原理创建基准平面 68

3.3.5 通过平面曲线 68

3.3.6 曲线的法线 69

3.4 轴系 69

3.4.1 标准轴系 69

3.4.2 轴旋转轴系 70

3.4.3 欧拉角轴系 71

3.5 本章小结 72

第4章 零件设计 73

4.1 CATIA零件设计简介 74

4.1.1 三维建模的思路 74

4.1.2 进入零件设计工作平台 75

4.1.3 工作界面介绍 75

4.1.4 工具栏介绍 75

4.2 基于草图的特征 76

4.2.1 凸台 76

实例4-1：法兰盘 77

实例4-2：拨叉 78

4.2.2 拔模圆角凸台 79

4.2.3 多凸台 79

4.2.4 凹槽 80

实例4-3：机械模板 80

4.2.5 拔模圆角凹槽 81

4.2.6 多凹槽 82

4.2.7 旋转体 82

实例4-4：阶梯轴 83

4.2.8 旋转槽 83

实例4-5：圆柱块 84

4.2.9 肋 84

实例4-6：圆环 85

4.2.10 开槽 85

实例4-7：管道 86

4.2.11 多截面实体 86

实例4-8：混合实体 87

技术专题05：闭合点与引导线的灵活运用 87

4.2.12 移除的多截面实体 87

实例4-9：长方体圆弧槽 88

4.2.13 实体混合 89

实例4-10：梯形台 89

4.2.14 加强肋 90

实例4-11：角架 90

4.2.15 孔 91

实例4-12：内螺纹 92

4.3 修饰特征 93

4.3.1 倒圆角 93

4.3.2 可变半径圆角 94

4.3.3 三切线内圆角 94

4.3.4 倒角 94

4.3.5 斜度拔模 95

4.3.6 可变角度拔模 95

4.3.7 反射线拔模 96

4.3.8 抽壳 96

4.3.9 内／外螺纹 97

4.3.10 移除面 97

4.3.11 替换面 98

4.4 变换特征 98

4.4.1 平移 98

4.4.2 旋转 99

4.4.3 对称 99

4.4.4 特征镜像 100

4.4.5 矩形阵列 100

4.4.6 圆形阵列 101

4.4.7 用户阵列 102

4.4.8 分解与删除阵列 102

4.4.9 比例缩放 103

4.5 综合案例解析 104

4.5.1 泵盖 104

4.5.2 管接头 106

4.5.3 机座 108

4.5.4 计算机风扇 111

4.5.5 饮料瓶体 113

4.5.6 电视机后壳 116

4.6 本章小结 120

第5章 装配设计 121

5.1 CATIA装配简介 122

5.1.1 CATIA装配的特点 122

5.1.2 CATIA装配的思路 122

5.1.3 进入装配设计工作平台 122

5.1.4 工作界面介绍 122

5.1.5 工具栏介绍 122

5.2 自底向上装配约束 123

5.2.1 新建装配文件 123

5.2.2 引入零件 124

5.2.3 相合约束 124

实例5-1：装配夹具 125

5.2.4 接触约束 126

5.2.5 偏置约束 127

实例5-2：活塞装配 127

5.2.6 角度约束 128

5.2.7 固定约束 128

5.2.8 固联约束 128

实例5-3：气缸装配 128

5.3 零部件的复制 130

5.3.1 简单复制 130

5.3.2 关联复制 131

5.3.3 重复使用阵列 131

实例5-4：轴承滚珠装配 131

5.3.4 多实例化 132

5.3.5 对称复制 133

5.4 零部件的编辑 134

5.4.1 在新窗口中打开零件 134

5.4.2 直接激活零件 134

5.5 装配分解图 134

5.6 零部件外观显示 135

5.6.1 零件着色 135

5.6.2 设置透明度 135

5.6.3 材料应用 136

5.7 CATIA零件库 136

5.8 本章小结 136

第6章 工程图设计 137

6.1 CATIA工程图简介 138

6.1.1 CATIA工程图的特点 138

6.1.2 进入工程制图工作平台 138

6.1.3 工具栏介绍 139

6.1.4 设置GB工程图环境 140

6.2 工程图的创建 141

6.2.1 使用视图向导 142

6.2.2 基础视图 143

6.2.3 投影视图 144

6.2.4 轴测图 145

6.2.5 全剖视图 146

实例6-1：创建管接头工程图 147

6.2.6 半视图与半剖视图 147

6.2.7 阶梯剖视图 148

6.2.8 旋转视图与旋转剖视图 148

技术专题06：剖视图常用表达方法 149

6.2.9 局部视图、局部剖视图与局部放大图 150

6.2.10 断面视图与破断视图 151

6.2.11 3D裁剪视图 152

6.2.12 装配分解视图 153

6.2.13 钣金展开视图 154

6.3 视图的操作 155

6.3.1 新增图纸页 155

6.3.2 视图的移动、对齐与旋转 155

6.3.3 视图的复制 156

6.3.4 视图的显示与隐藏 156

6.3.5 更新视图 156

6.4 尺寸标注与符号 157

6.4.1 标注一般中心线 157

6.4.2 标注圆弧中心线 158

6.4.3 标注线性中心线 158

6.4.4 标注轴线 158

6.4.5 标注长度尺寸 159

6.4.6 标注距离尺寸 159

6.4.7 标注角度尺寸 159

6.4.8 标注半径尺寸 160

6.4.9 标注倒角尺寸 160

6.4.10 自动标注尺寸 160

6.4.11 基准符号 161

6.4.12 形位公差 161

6.4.13 表面粗糙度符号 162

6.4.14 文本注释 162

6.4.15 尺寸的整理 163

6.4.16 尺寸样式的编辑 163

6.4.17 公、英双值尺寸的显示 165

6.5 工程图图框 165

6.5.1 绘制GB-A4图框 165

实例6-2：绘制国际标准A4图框 166

6.5.2 套用图框 167

6.6 综合案例解析 168

6.6.1 创建基本视图 168

6.6.2 创建半剖视图和全剖视图 169

6.6.3 创建尺寸标注 170

6.7 本章小结 172

第7章 钣金设计 173

7.1 创成式钣金设计简介 174

7.1.1 钣金设计概述 174

7.1.2 CATIA钣金件的创建方式 174

7.1.3 进入创成式钣金设计工作台 174

7.1.4 工作界面介绍 174

7.1.5 工具栏介绍 175

7.2 钣金参数设置 175

7.3 创建钣金壁 176

7.3.1 基体壁 176

实例7-1：创建侧壁 177

7.3.2 边线侧壁 177

实例7-2：边线斜接侧壁 179

7.3.3 拉伸壁 179

实例7-3：创建拉伸壁 180

7.3.4 扫掠壁 180

实例7-4：平行弯边壁 181

实例7-5：自定义弯边壁 181

7.3.5 桶形壁 182

实例7-6：创建桶形壁 182

7.3.6 斗状壁 183

实例7-7：半圆斗状壁 183

7.4 创建折弯 184

7.4.1 等半径折弯 184

7.4.2 不等半径折弯 185

技术专题07：折弯止裂槽的设置 185

7.4.3 平板折弯 185

7.4.4 展开与收合 186

实例7-8：视图展开与收合 187

7.5 裁剪钣金件 187

7.5.1 剪裁 187

7.5.2 止裂槽 188

实例7-9：从壁创建止裂槽 189

7.5.3 圆角与倒角 189

7.6 冲压特征 190

7.6.1 曲面冲压 190

技术专题08：开口曲面冲压 191

7.6.2 滴状冲压 191

7.6.3 凸缘剪裁 192

技术专题09：凸缘剪裁与凸缘孔的区别 193

7.6.4 通气窗 193

技术专题10：通气窗与桥状冲压的区别 194

7.6.5 圆形冲压 194

7.6.6 加强肋 195

7.6.7 自定义冲压特征 196

7.7 钣金识别 197

7.8 综合案例解析 197

7.8.1 箱体钣金 197

7.8.2 护耳托架 200

7.9 本章小结 202

第8章 创成式曲面设计 203

8.1 创成式曲面简介 204

8.1.1 曲面设计概论 204

8.1.2 进入创成式外形设计工作平台 204

8.1.3 工作界面介绍 204

8.1.4 工具栏介绍 204

8.2 曲线设计 205

8.2.1 投影曲线 205

8.2.2 混合曲线 207

8.2.3 相交曲线 207

8.2.4 相交点 208

8.2.5 平行曲线 208

8.2.6 偏置3D曲线 209

8.2.7 空间圆 210

技术专题11：支持面上的几何图形 212

8.2.8 空间圆角 212

8.2.9 修剪、补充圆 212

8.2.10 连接曲线 213

8.2.11 样条曲线 214

8.2.12 螺旋线 215

技术专题12：锥形螺旋线 216

8.2.13 等参数曲线 216

8.3 曲面设计 216

8.3.1 拉伸曲面 217

实例8-1：创建拉伸曲面 217

8.3.2 旋转曲面 218

实例8-2：饮料瓶体 218

8.3.3 圆柱面 219

8.3.4 球面 219

实例8-3：创建球面 220

8.3.5 扫掠曲面 220

实例8-4：创建两条引导曲线扫掠曲面 221

实例8-5：创建拔模方向扫掠曲面 222

实例8-6：创建参考曲面扫掠曲面 223

实例8-7：创建圆式扫掠曲面 224

8.3.6 适应性扫掠曲面 225

8.3.7 填充曲面 226

实例8-8：创建填充曲面 226

8.3.8 多截面曲面 227

实例8-9：引导线式多截面曲面 228

8.3.9 桥接曲面 228

实例8-10：创建桥接曲面 229

8.3.10 偏置曲面 229

8.3.11 凹凸曲面 230

8.4 曲线、曲面的编辑 230

8.4.1 接合与分解 231

8.4.2 修复 233

8.4.3 分割与修剪 233

8.4.4 取消修剪 235

8.4.5 图元提取 235

8.4.6 曲面圆角 237

8.4.7 几何变换 238

8.4.8 曲面延伸 240

8.5 综合案例解析 240

8.5.1 概念手提箱壳体 240

8.5.2 微型排风扇壳体 243

8.6 本章总结 246

第9章 自由曲面设计 247

9.1 CATIA自由曲面简介 248

9.1.1 进入自由曲面工作平台 248

9.1.2 工作界面介绍 248

9.1.3 工具栏介绍 249

9.2 曲线的创建 249

9.2.1 3D曲线 249

9.2.2 曲面上的曲线 250

9.2.3 投影曲线 250

9.2.4 桥接曲线 251

9.2.5 样式曲线 251

9.2.6 匹配曲线 252

9.3 曲面的创建 252

9.3.1 平面缀面 253

9.3.2 拉伸曲面 254

9.3.3 旋转曲面 254

9.3.4 偏置曲面 255

9.3.5 外插延伸曲面 255

9.3.6 桥接曲面 256

9.3.7 曲面样式圆角 256

9.3.8 填充曲面 257

9.3.9 自由填充曲面 257

9.3.10 网状曲面 258

9.3.11 样式扫掠曲面 258

9.4 曲线与曲面的编辑 259

9.4.1 断开 259

9.4.2 取消修剪 260

9.4.3 连接 260

9.4.4 拆散 260

9.4.5 转换 261

9.4.6 复制几何参数 261

9.5 曲面外形修改 262

9.5.1 对称 262

9.5.2 调整控制点 262

9.5.3 匹配曲面 263

9.5.4 拟合几何图形 264

9.5.5 全局变形 265

9.5.6 扩展曲面 266

9.6 本章小结 266

第10章 曲线与曲面分析 267

10.1 分析曲线 268

10.1.1 分析曲线的连续性 268

10.1.2 分析曲线的曲率 268

10.2 分析曲面 269

10.2.1 曲面的曲率分析 269

10.2.2 曲面的梳状分析 270

10.2.3 切除面分析 271

10.2.4 强调显示线分析 271

10.2.5 脱模分析 272

10.2.6 曲面连续性分析 272

10.2.7 环境对应分析 273

10.2.8 斑马线分析 274

10.2.9 反射线分析 274

10.2.10 衍射线分析 275

10.2.11 曲面的距离分析 275

10.3 本章小结 276

第11章 逆向曲面设计 277

11.1 CATIA逆向造型简介 278

11.1.1 逆向造型概述 278

11.1.2 CATIA逆向造型设计平台 278

11.1.3 进入逆向点云编辑平台 278

11.1.4 工作界面介绍 279

11.1.5 工具栏介绍 279

11.2 导入与导出点云 280

11.2.1 导入点云 280

11.2.2 导出点云 281

11.3 点云编辑 281

11.3.1 激活点云 281

11.3.2 过滤点云 282

11.3.3 删除点云 283

11.4 重定位点云 283

11.4.1 罗盘对正点云 283

11.4.2 最佳适应对正点云 284

11.4.3 约束对正点云 285

11.4.4 球对正点云 285

11.5 网格化点云 286

11.5.1 创建网格 286

11.5.2 创建光顺网格 287

11.5.3 降低网格密度 287

11.5.4 优化网格 288

11.5.5 合并网格 288

技术专题13：关于合并点云特征 288

11.5.6 分割网格 289

11.5.7 修剪或分割网格 289

11.5.8 投影点云 290

11.6 创建空间曲线 290

11.6.1 创建3D曲线 290

11.6.2 网格上创建曲线 291

11.6.3 创建投影曲线 291

11.6.4 平面交线 292

11.6.5 创建网格边线 292

11.7 逆向曲面重建 292

11.7.1 进入逆向曲面重建平台 292

11.7.2 曲线分割 293

11.7.3 调整节点 293

11.7.4 轮廓清理 294

11.7.5 自动曲面 294

11.8 逆向造型思考 295

11.8.1 关于逆向建模平台 295

11.8.2 正向、逆向混合造型 295

11.9 本章小结 296

第12章 关联设计 297

12.1 关联设计概述 298

12.2 两种关联设计方式 298

12.2.1 装配参考方式 298

实例12-1：机械滚动轴承 299

12.2.2 曲面分割方式 301

实例12-2：电话听筒 301

12.3 综合实例解析 303

12.3.1 时尚插座 303

12.3.2 电动梯须刀壳体 310

12.3.3 吹风机壳体 320

12.3.4 车用吸尘器 330

12.4 本章小结 340

第13章 CATIA手动分模设计 341

13.1 CATIA手动分模简介 342

13.2 零件式分模 342

13.2.1 零件式分模的思路 342

技术专题14：设置模具轴系的意义 343

技术专题15：比例缩放与尺寸缩放 344

13.2.2 产品模型布局 348

13.2.3 带侧向滑块的分模 351

技术专题16：分型面设计原则与实体分割顺序 355

13.2.4 带镶嵌件的分模 356

13.3 装配式分模 360

13.3.1 装配式分模的思路 361

13.3.2 斜顶结构的分模 365

13.4 本章小结 370

第14章 零件及曲面造型实例 371

14.1 机械零件造型 372

14.1.1 六角头螺栓 372

14.1.2 六角螺母 374

14.1.3 V-带轮 377

14.1.4 固定支架 378

14.1.5 阀盖 381

14.1.6 插头支架 385

14.1.7 叉架零件 391

14.2 曲面产品造型 394

14.2.1 吹风机造型 394

14.2.2 工艺茶壶 398

14.2.3 电话座壳体 401

14.2.4 沐浴露瓶体造型 409

14.2.5 QQ企鹅造型 414

14.3 钣金产品造型 422

14.3.1 钣金护罩 422

14.3.2 钣金托架 425

14.3.3 钣金盒体 429

14.3.4 钣金转臂 444

14.3.5 电源护盖 448

14.4 本章小结 452

第15章 产品设计实例精解 453

15.1 吹风机 454

15.1.1 设计分析 454

15.1.2 第一外观控件 455

15.1.3 分割前罩体 459

15.1.4 分割后罩体 461

15.1.5 第二外观控件 462

15.1.6 分割手柄左壳体 465

15.1.7 分割手柄右壳体 466

15.1.8 装配分解 467

15.2 探照灯 467

15.2.1 设计分析 467

15.2.2 外观控件 468

15.2.3 分割前盖 473

15.2.4 分割左右侧壳体 476

15.2.5 装配分解 477

15.3 万能充电器 477

15.3.1 设计分析 478

15.3.2 基础控件 478

15.3.3 分割基体上盖 480

15.3.4 分割基体下盖 485

15.3.5 分割基体套环 490

15.3.6 创建转动插头 491

15.3.7 创建夹板 494

15.3.8 显示总装配 500

15.4 蓝牙耳机 501

15.4.1 设计分析 501

15.4.2 外观控件 501

15.4.3 分割面盖 510

15.4.4 分割下壳体 515

15.4.5 分割V形壳体 528

15.4.6 分割端盖壳体 531

15.4.7 创建音量按键零件 533

15.4.8 创建主按键零件 536

15.4.9 创建副按键零件 538

15.4.10 创建耳挂零件 539

15.4.11 装配分解 542

15.5 本章小结 542

第16章 CATIA钢结构设计 543

16.1 CATIA结构设计简介 544

16.1.1 CATIA结构设计的思路 544

16.1.2 进入结构设计工作平台 545

16.1.3 工作界面介绍 545

16.1.4 工具栏介绍 546

16.2 骨架线的创建 546

16.2.1 使用“草图设计”创建骨架线 546

16.2.2 网格线 548

技术专题17：关于网格线的定义 548

16.2.3 平面系统 549

16.3 实体平板与型材外形 549

16.3.1 平板 549

16.3.2 结束—平板 550

16.3.3 外形 552

实例16-1：矩形管桌架 552

16.3.4 切除 555

16.3.5 焊件切割 556

实例16-2：切割管桌架 557

16.3.6 分割 558

16.4 综合案例解析 559

16.4.1 移动工作平台 559

16.4.2 移动梯步车 564

16.4.3 酒水车 569

16.4.4 重型货架 572

16.4.5 单人床 576

16.4.6 手推板车 580

16.5 本章小结 586

附录1 CATIA V5常用命令中英文对照 587

附录1.1 草图平台 587

附录1.2 零件设计平台 588

附录1.3 装配设计平台 589

附录1.4 工程制图平台 590

附录1.5 创成式钣金设计平台 591

附录1.6 创成式外形设计平台 592

附录1.7 自由曲面设计平台 593

附录1.8 逆向点云编辑平台 594

附录2 CATIA V5实用技巧 595

附录2.1 常用快捷键 595

附录2.2 常用设置技巧 595

附录2.3 实用操作技巧 597

附录3 结构设计常识 609

附录3.1 塑料产品设计 609

附录3.2 模具设计 616