第一篇 数控工程师必备的数控基础知识 2
第1章 数控加工技术介绍 2
1.1数控加工 2
1.1.1数控加工概述 2
1.1.2数控加工基本原理 3
1.2数控机床 3
1.2.1数控机床的产生 3
1.2.2数控机床的组成 3
1.2.3数控机床的特点 4
1.2.4数控机床的分类 6
1.2.5数控机床的坐标系 7
1.2.6数控机床的工作原理 8
第2章 数控编程与加工工艺 9
2.1关于数控编程 9
2.2数控编程的内容及要求 9
2.3数控编程的方法 10
2.4数控编程坐标系 11
2.5数控加工程序 11
2.5.1数控加工程序结构 11
2.5.2数控指令 12
2.6数控加工工艺 16
2.6.1数控加工工艺的特点 16
2.6.2数控加工工艺的主要内容 17
2.6.3数控加工工艺参数 18
2.7数控加工工艺分析与规划 19
2.8加工刀具的选择和切削量的确定 24
2.8.1数控加工常用刀具的种类及特点 24
2.8.2数控加工刀具的材料 25
2.8.3数控加工刀具的选择 26
2.8.4切削量的确定 27
2.9高度与安全高度 29
2.10走刀路线的选择 30
2.11对刀点与换刀点的选择 32
2.12数控加工的补偿 33
2.12.1刀具半径补偿 33
2.12.2刀具长度补偿 33
2.12.3夹具偏置补偿 34
2.13轮廓控制 34
2.14顺铣与逆铣 35
2.15 切削液 36
2.16加工精度 36
第二篇 数控工程师必备的CATIA V5知识 39
第3章CATIA V5概述和安装方法 39
3.1 CATIA V5功能模块简介 39
3.2 CATIA V5软件的特点 41
3.3 CATIA V5软件的安装 42
3.3.1 CATIA V5安装的硬件要求 42
3.3.2 CATIA V5安装的操作系统要求 42
3.3.3 CATIA V5安装方法与详细安装过程 43
第4章CATIA V5工作界面与基本设置 45
4.1创建用户文件夹 45
4.2启动CATIA V 5软件 45
4.3 CATIA V5工作界面 46
4.4 CATIA V5的基本操作技巧 47
4.4.1鼠标的操作 47
4.4.2指南针的使用 48
4.4.3对象的选择 51
4.4.4视图在屏幕上的显示 52
4.5环境设置 53
4.5.1进入管理模式 53
4.5.2环境设置 54
4.6 CATIA工作界面的定制 56
4.6.1“开始”菜单的定制 56
4.6.2用户工作台的定制 56
4.6.3工具栏的定制 57
4.6.4命令定制 59
4.6.5选项定制 60
第5章 二维草图设计 61
5.1草图设计工作台简介 61
5.2草图设计工作台的进入与退出 61
5.3绘制二维草图 62
5.3.1草图绘制概述 62
5.3.2直线的绘制 62
5.3.3相切直线的绘制 63
5.3.4轴的绘制 64
5.3.5矩形的绘制 64
5.3.6圆的绘制 65
5.3.7圆弧的绘制 66
5.3.8椭圆的绘制 66
5.3.9轮廓的绘制 66
5.3.10圆角的绘制 67
5.3.11创建草图倒角 68
5.3.12样条曲线的绘制 68
5.3.13角平分线的绘制 69
5.3.14曲线法线的绘制 69
5.3.15平行四边形的绘制 70
5.3.16六边形的绘制 70
5.3.17延长孔的绘制 70
5.3.18圆柱形延长孔的绘制 71
5.3.19点的创建 71
5.3.20将一般元素转换成构造元素 71
5.4编辑草图 72
5.4.1删除元素 72
5.4.2操纵直线 72
5.4.3操纵圆 72
5.4.4操纵圆弧 73
5.4.5操纵样条曲线 73
5.4.6草图的缩放 73
5.4.7草图的旋转 74
5.4.8草图的平移 75
5.4.9草图的复制 76
5.4.10草图的镜像 76
5.4.11草图的对称 76
5.4.12草图的修剪 76
5.4.13草图元素的偏移 77
5.5标注草图 78
5.5.1线段长度的标注 78
5.5.2两条平行线间距离的标注 78
5.5.3点和直线间距离的标注 78
5.5.4两点间距离的标注 79
5.5.5直径的标注 79
5.5.6半径的标注 79
5.5.7两条直线间角度的标注 79
5.6修改尺寸标注 80
5.6.1尺寸的移动 80
5.6.2尺寸值的修改 80
5.6.3输入负尺寸 81
5.6.4尺寸显示的控制 81
5.6.5删除尺寸 82
5.6.6尺寸值小数位数的修改 82
5.7草图中的几何约束 83
5.7.1约束的显示 83
5.7.2约束类型 83
5.7.3几何约束的创建 84
5.7.4几何约束的删除 85
5.7.5接触约束 85
5.8草图状态解析与分析 86
5.8.1草图状态解析 86
5.8.2草图分析 87
5.9 CATIA草图设计与二维软件图形绘制的区别 87
5.10 CATIA草图设计综合应用范例1 88
5.11 CATIA草图设计综合应用范例2 90
5.12 CATIA草图设计综合应用范例3 91
第6章 零件设计 92
6.1三维建模基础 92
6.1.1基本的三维模型 92
6.1.2复杂的三维模型 93
6.1.3“特征”与三维建模 94
6.2零件设计工作台用户界面 95
6.2.1进入零件设计工作台 95
6.2.2用户界面简介 96
6.3创建CATIA零件模型的一般过程 99
6.3.1新建一个零件三维模型 100
6.3.2创建一个凸台特征作为零件的基础特征 100
6.3.3添加其他特征（凸台特征和凹槽特征） 107
6.4 CATIA V5中的文件操作 109
6.4.1打开文件 109
6.4.2保存文件 111
6.5 CATIA V5的模型显示与控制 112
6.5.1模型的几种显示方式 112
6.5.2视图的平移、旋转与缩放 114
6.5.3模型的视图定向 115
6.6 CATIA V5的特征树 116
6.6.1特征树概述 116
6.6.2特征树界面简介 117
6.6.3特征树的作用与操作 117
6.6.4特征树中模型名称的修改 118
6.7特征的编辑与编辑定义 118
6.7.1编辑特征 118
6.7.2查看特征父子关系 120
6.7.3删除特征 120
6.7.4特征的编辑定义 121
6.8特征的多级撤销/重做功能 122
6.9旋转体特征 123
6.9.1旋转体特征简述 123
6.9.2旋转体特征创建的一般过程 123
6.10旋转槽特征 124
6.10.1旋转槽特征简述 124
6.10.2旋转槽特征创建的一般过程 125
6.11孔特征 126
6.11.1孔特征简述 126
6.11.2孔特征（直孔）创建的一般过程 126
6.12修饰特征 128
6.12.1螺纹修饰特征 128
6.12.2倒角特征 130
6.12.3倒圆角特征 131
6.12.4盒体特征 132
6.12.5拔模特征 133
6.13特征的重新排序及插入操作 135
6.13.1概述 135
6.13.2重新排序的操作方法 135
6.13.3特征的插入操作 136
6.14基准元素 137
6.14.1平面 137
6.14.2直线 139
6.14.3点 141
6.15 模型的平移、旋转、对称及缩放 143
6.15.1模型的平移 143
6.15.2模型的旋转 144
6.15.3模型的对称 144
6.15.4模型的缩放 145
6.16特征的变换 146
6.16.1镜像特征 146
6.16.2矩形阵列 147
6.16.3圆形阵列 148
6.16.4用户阵列 150
6.16.5删除阵列 151
6.16.6分解阵列 151
6.17肋特征 152
6.17.1肋特征简述 152
6.17.2肋特征创建的一般过程 152
6.18开槽特征 154
6.19多截面实体特征 154
6.19.1多截面实体特征简述 154
6.19.2多截面实体特征创建的一般过程 155
6.20已移除的多截面实体特征 157
6.21 CATIA零件设计实际应用1——底板的设计 158
6.22 CATIA零件设计实际应用2——固定套的设计 164
6.23 CATIA零件设计实际应用3——轴的设计 170
6.24 CATIA零件设计实际应用4——支承座的设计 177
6.25 CATIA零件设计实际应用5——泵壳的设计 179
第7章 曲面设计 185
7.1概述 185
7.2创成式外形设计工作台用户界面 185
7.2.1进入创成式外形设计工作台 185
7.2.2用户界面简介 186
7.3创建线框 186
7.3.1空间轴 187
7.3.2圆的创建 187
7.3.3创建圆角 188
7.3.4创建空间样条曲线 188
7.3.5创建连接曲线 189
7.3.6创建二次曲线 190
7.3.7创建投影曲线 191
7.3.8创建相交曲线 191
7.3.9创建螺旋线 192
7.3.10创建螺线 192
7.3.11创建混合曲线 193
7.3.12创建反射线 194
7.3.13创建平行曲线 195
7.3.14 3D曲线偏移 196
7.4曲面的创建 197
7.4.1创建拉伸曲面 197
7.4.2创建旋转曲面 198
7.4.3创建球面 198
7.4.4创建圆柱面 199
7.4.5偏移曲面 200
7.4.6填充曲面 201
7.4.7创建多截面曲面 201
7.4.8创建桥接曲面 202
7.5曲面的编辑 203
7.5.1接合曲面 203
7.5.2修复曲面 204
7.5.3拆解 206
7.5.4分割 206
7.5.5修剪 208
7.5.6边/面的提取 209
7.5.7平移 211
7.5.8旋转 212
7.5.9对称 212
7.5.10缩放 213
7.5.11外插延伸 213
7.6曲面的圆角 215
7.6.1简单圆角 215
7.6.2倒圆角 216
7.6.3可变圆角 217
7.7将曲面转化为实体 218
7.7.1使用“封闭曲面”命令创建实体 218
7.7.2使用“分割”命令创建实体 219
7.7.3使用“厚曲面”命令创建实体 220
7.8 CATIA创成式曲面设计实际应用1——导流轮的设计 220
7.9 CATIA创成式曲面设计实际应用2——泵轮的设计 226
7.10 CATIA创成式曲面设计实际应用3——鞍座的设计 228
第8章 装配设计 233
8.1概述 233
8.2装配约束 234
8.2.1“相合”约束 234
8.2.2“接触”约束 235
8.2.3“偏移”约束 235
8.2.4“角度”约束 236
8.2.5“固定”约束 236
8.2.6“固联”约束 236
8.3创建新的装配模型的一般过程 236
8.3.1新建装配文件 236
8.3.2装配第一个零件 237
8.3.3装配第二个零件 238
8.4部件的复制 242
8.4.1简单复制 242
8.4.2重复使用阵列 242
8.4.3定义多实例化 244
8.4.4部件的对称复制 245
8.5修改装配体中的部件 247
8.6装配设计实际应用——丝杠传动机构装配 249
第9章 模型的测量与分析 256
9.1模型的测量 256
9.1.1测量距离 256
9.1.2测量角度 260
9.1.3测量曲线长度 261
9.1.4测量厚度 262
9.1.5测量面积 263
9.1.6测量体积 264
9.2模型的基本分析 265
9.2.1模型的质量属性分析 265
9.2.2碰撞检测及装配分析 267
第10章 工程图设计 270
10.1新建工程图 270
10.2创建基本工程图视图 272
10.2.1正视图 272
10.2.2投影视图 274
10.2.3轴测图 275
10.3创建工程图高级视图 276
10.3.1全剖视图 277
10.3.2半剖视图与半视图 278
10.3.3局部剖视图与局部视图 279
10.3.4阶梯剖视图 281
10.3.5旋转剖视图与旋转视图 281
10.3.6放大视图 283
10.3.7破断视图 284
10.3.8移出断面 285
10.4尺寸标注 286
10.4.1自动生成尺寸 286
10.4.2手动标注尺寸 289
10.5标注尺寸公差 297
10.6标注基准符号及形位公差 297
10.6.1标注基准符号 297
10.6.2标注形位公差 298
10.7标注表面粗糙度 299
10.8创建注释文本 299
10.8.1创建文本 300
10.8.2创建带有引线的文本 300
10.8.3文本的编辑 301
第三篇CATIA V5数控加工与编程 304
第11章CATIA V5数控加工快速入门 304
11.1 CATIA V5R21数控加工流程 304
11.2进入加工模块 305
11.3建立毛坯零件 306
11.4零件操作定义 308
11.5定义几何参数 312
11.6定义刀具参数 315
11.7定义进给率 318
11.8定义刀具路径参数 320
11.9定义进刀/退刀路径 325
11.10刀路仿真 328
11.11余量/过切检测 330
11.12后处理 331
第12章2.5轴铣削加工 335
12.1概述 335
12.2平面铣削 337
12.3粗加工 346
12.4多型腔铣削 353
12.5轮廓铣削 363
12.5.1两平面间轮廓铣削 363
12.5.2两曲线间轮廓铣削 369
12.5.3曲线与曲面间轮廓铣削 373
12.5.4侧面铣削 377
12.6曲线铣削 380
12.7凹槽铣削 385
12.8点到点铣削 396
12.9摆线铣削 407
12.10插铣加工 413
12.11孔加工 418
第13章 曲面铣削加工 437
13.1概述 437
13.2等高线粗加工 439
13.3投影粗加工 447
13.4投影加工 454
13.5等高线加工 460
13.6轮廓驱动加工 465
13.7等参数加工 478
13.8螺旋加工 483
13.9清根加工 487
13.10加工特征 491
13.10.1加工区域 491
13.10.2二次加工区域 494
13.10.3建立几何区域（点元素） 497
13.10.4建立几何区域（平面、线串几何区域） 500
13.10.5建立几何区域（加工区域） 501
13.11编辑数控刀路 502
13.11.1编辑刀位点 503
13.11.2编辑区域 506
13.11.3刀路变换 507
13.11.4刀路连接 509
13.11.5改变进刀/退刀 509
13.11.6刀具碰撞点分离 512
13.11.7检查刀具长度 513
13.11.8建立几何特征 514
13.11.9刀轨变换 516
第14章 车削加工 520
14.1概述 520
14.2粗车加工 521
14.3沟槽车削加工 533
14.4凹槽车削加工 539
14.5轮廓精车加工 545
14.6沟槽精车加工 550
14.7顺序车削 554
14.8斜升粗车加工 567
14.9斜升凹槽加工 573
14.10螺纹车削 578
第15章CATIA V5数控加工与编程实际综合应用 586
15.1凸模加工（一） 586
15.2凸模加工（二） 611
15.3凸模加工（三） 626
15.4凹模加工 654