第1章 CATIA V5R21入门 1
1.1 CATIA V5 R21简介 1
1.1.1 CATIA的发展历程 1
1.1.2 CATIA的功能概览 2
1.1.3 CATIA V5R21的新增功能 7
1.2 安装CATIA V5R21 8
1.3 认识CATIA V5用户界面 11
1.3.1 启动CATIA V5R21 11
1.3.2 菜单栏 11
1.3.3 工具条 14
1.3.4 命令提示栏 15
1.3.5 特征树 15
1.4 文件基本操作 16
1.5 入门案例：变速箱箱体设计 18
1.6 课后习题 22
第2章 CATIA基本操作与设置 23
2.1 图形的基本操作 23
2.1.1 鼠标的操作 23
2.1.2 指南针的使用 24
2.1.3 对象的选择 26
2.1.4 视图显示与着色 27
2.2 界面定制 29
2.3 创建模型参考 32
2.3.1 参考点 32
2.3.2 参考直线 37
2.3.3 参考平面 41
2.4 修改图形属性 42
2.4.1 通过工具栏修改属性 42
2.4.2 通过上下文菜单修改属性 43
2.5 课后习题 43
第3章 基本草图图线的绘制 44
3.1 草图工作台 44
3.1.1 草图工作台的进入 44
3.1.2 草图绘制工具 45
3.2 智能捕捉工具 45
3.2.1 点捕捉 45
3.2.2 坐标输入 47
3.2.3 在H、V轴上捕捉 47
3.3 基本绘图命令 49
3.3.1 绘制轮廓线 49
3.3.2 点 52
3.3.3 直线、轴 54
3.3.4 二次曲线 56
3.3.5 样条曲线 59
3.3.6 圆和圆弧 60
3.3.7 预定义的轮廓 62
3.4 拓展训练 64
3.4.1 训练一：绘制法兰草图 65
3.4.2 训练二：摇柄草图 66
3.5 课后习题 68
第4章 草图编辑与约束 69
4.1 图形编辑 69
4.1.1 倒圆角 69
4.1.2 倒角 70
4.1.3 修剪图形 71
4.1.4 图形变换 73
4.1.5 获取三维形体的投影 76
4.2 几何约束 80
4.2.1 自动几何约束 80
4.2.2 手动几何约束 81
4.3 尺寸约束 85
4.3.1 自动几何约束 85
4.3.2 手动尺寸约束 86
4.3.3 动画约束 86
4.3.4 编辑尺寸约束 87
4.4 拓展训练：底座零件草图 89
4.5 课后习题 92
第5章 基本实体特征 93
5.1 实体特征设计概述 93
5.1.1 进入零件设计工作台 93
5.1.2 零件设计工作台界面 93
5.1.3 特征树 96
5.2 凸台特征 97
5.2.1 凸台特征 98
5.2.2 拔模圆角凸台 103
5.2.3 多凸台 104
5.3 凹槽特征 105
5.3.1 凹槽特征 105
5.3.2 拔模圆角凹槽 107
5.3.3 多凹槽 108
5.4 旋转体 108
5.4.1 旋转体概述 108
5.4.2 【定义旋转体】对话框 109
5.5 旋转槽 110
5.5.1 旋转槽概述 110
5.5.2 【定义旋转槽】对话框 111
5.6 孔特征 111
5.6.1 孔特征概述 111
5.6.2 【定义孔】对话框 112
5.7 肋特征 115
5.7.1 肋特征概述 115
5.7.2 【定义肋】对话框 115
5.8 开槽特征 117
5.8.1 开槽特征 117
5.8.2 【定义开槽】对话框 117
5.9 多截面实体 118
5.9.1 多截面实体概述 118
5.9.2 【多截面实体定义】对话框 118
5.10 已移除的多截面实体 121
5.10.1 已移除的多截面实体概述 121
5.10.2 【已移除的多截面实体定义】对话框 121
5.11 加强肋 122
5.11.1 加强肋概述 122
5.11.2 【定义加强肋】对话框 122
5.12 实体混合 123
5.12.1 实体混合概述 123
5.12.2 【定义混合】对话框 123
5.13 基于曲面的特征 124
5.13.1 分割特征 124
5.13.2 厚曲面特征 125
5.13.3 封闭曲面 125
5.13.4 缝合曲面 126
5.14 拓展训练：座椅设计 127
5.15 课后习题 130
第6章 编辑与操作特征 131
6.1 修饰特征 131
6.1.1 倒圆角 131
6.1.2 倒角 136
6.1.3 拔模 137
6.1.4 抽壳 141
6.1.5 厚度 142
6.1.6 内螺纹／外螺纹 143
6.1.7 移除面 144
6.1.8 替换面 145
6.2 变换特征 145
6.2.1 平移 146
6.2.2 旋转 147
6.2.3 对称 148
6.2.4 定位 148
6.2.5 镜像 149
6.2.6 阵列特征 150
6.2.7 缩放 154
6.2.8 仿射 155
6.3 布尔运算 155
6.3.1 装配 156
6.3.2 添加 156
6.3.3 移除 156
6.3.4 相交 157
6.3.5 联合修剪 157
6.3.6 移除块 157
6.4 特征编辑 158
6.4.1 重新定义特征 158
6.4.2 特征的重排序与插入功能 160
6.4.3 分解特征 160
6.4.4 取消与激活局部特征 161
6.4.5 特征的撤销与重复功能 161
6.4.6 删除特征 161
6.5 拓展训练：铲子设计 162
6.6 课后习题 165
第7章 创成式曲线设计 166
7.1 创成式外形工作台概述 166
7.1.1 进入创成式外形设计工作台 166
7.1.1 创成式外形设计工作台界面 166
7.2 创建点 168
7.2.1 创建一般点 168
7.2.2 点面复制 171
7.2.3 极值点 172
7.2.4 极坐标极值点 173
7.3 创建直线 174
7.3.1 创建一般直线 174
7.3.2 轴线 176
7.3.3 折线 177
7.4 创建平面 177
7.4.1 创建一般平面 177
7.4.2 面间复制 181
7.5 投影－混合曲线 181
7.5.1 投影曲线 181
7.5.2 混合曲线 182
7.5.3 反射线 183
7.6 相交曲线 184
7.7 偏移曲线 185
7.7.1 平行曲线 185
7.7.2 偏移3D曲线 186
7.8 二次曲线 187
7.8.1 圆 187
7.8.2 圆角 190
7.8.3 连接曲线 191
7.8.4 二次曲线 192
7.9 创建曲线 193
7.9.1 样条线 193
7.9.2 螺旋线 193
7.9.3 螺线 194
7.9.4 脊线 194
7.9.5 等参数曲线 195
7.10 拓展训练：果汁杯线框设计 195
7.11 课后习题 199
第8章 创成式曲面设计 200
8.1 创建拉伸曲面 200
8.1.1 拉伸曲面 200
8.1.2 旋转曲面 200
8.1.3 球面曲面 200
8.1.4 圆柱面 201
8.2 创建偏移曲面 201
8.2.1 偏移曲面 201
8.2.2 可变偏移曲面 202
8.2.3 粗略偏移曲面 203
8.3 创建扫掠曲面 203
8.3.1 显式扫掠 203
8.3.2 直线扫掠 206
8.3.3 圆扫掠 209
8.3.4 二次曲线扫掠 211
8.3.5 创建填充曲面 213
8.3.6 创建多截面曲面 214
8.3.7 创建桥接曲面 214
8.4 创建高级曲面 214
8.4.1 凹凸曲面 214
8.4.2 包裹曲线 216
8.4.3 包裹曲面 216
8.4.4 外形渐变 217
8.5 拓展训练：风扇叶轮设计 217
8.6 课后习题 220
第9章 编辑创成式曲面 221
9.1 编辑曲面 221
9.1.1 合并曲面 221
9.1.2 曲面的分割与修剪 225
9.1.3 提取曲面 226
9.1.4 曲面圆角 228
9.1.5 曲面转换 232
9.1.6 曲面延伸与近接 236
9.2 创建复制对象 238
9.2.1 复制对象 238
9.2.2 阵列 239
9.3 曲面展开 240
9.3.1 展开曲面 240
9.3.2 转移 241
9.3.3 展开 242
9.4 创建BiW模板 243
9.4.1 交接曲面 243
9.4.2 拔模凹面 243
9.4.3 孔特征 244
9.4.4 对应凸缘 245
9.4.5 滴面 245
9.5 拓展训练：车轮曲面设计 246
9.6 课后习题 250
第10章 自由曲面设计 251
10.1 自由曲面设计概述 251
10.1.1 进入自由曲面设计工作台 251
10.1.2 自由曲面设计工作台界面 251
10.2 创建自由曲线 253
10.2.1 创建3D曲线 253
10.2.2 创建曲面上的曲线 255
10.2.3 创建等参数曲线 256
10.2.4 创建投影曲线 257
10.2.5 创建桥接曲线 258
10.2.6 创建造型圆角 258
10.2.7 创建匹配曲线 259
10.3 创建自由曲面 259
10.3.1 平面缀面 259
10.3.2 拉伸曲面 261
10.3.3 旋转曲面 261
10.3.4 偏移曲面 262
10.3.5 外插延伸 263
10.3 6 桥接曲面 263
10.3.7 样式圆角 264
10.3.8 填充曲面 265
10.3.9 网状曲面 266
10.3.10 扫掠曲面 267
10.4 编辑自由曲线 269
10.4.1 断开曲线 269
10.4.2 连接曲线 270
10.4.3 分割曲线 271
10.4.4 分解曲线 271
10.4.5 转换曲线 271
10.4.6 复制几何参数 272
10.4.7 延伸曲线 272
10.5 编辑和变形自由曲面 273
10.5.1 对称曲面 273
10.5.2 控制曲面上的点 273
10.5.3 匹配曲面 276
10.5.4 外形拟合 278
10.5.5 全局变形 279
10.5.6 延伸曲面 280
10.6 自由曲面操作 280
10.6.1 修剪曲面 281
10.6.2 取消修剪 281
10.6.3 连接曲面 282
10.6.4 分割曲面 282
10.6.5 转换曲面 282
10.7 拓展训练：小音箱面板设计 282
10.8 课后习题 287
第11章 数字曲面设计 288
11.1 数字曲面简介 288
11.1.1 逆向工程的概念 288
11.1.2 CATIA数字曲面设计的模块 288
11.1.3 切换到【逆向点云编辑】模块 289
11.1.4 工具栏介绍 289
11.2 点云数据处理 292
11.2.1 点云数据的导入 292
11.2.2 点云数据的输出 292
11.2.3 编辑点云 293
11.3 点云重定位 294
11.3.1 使用罗盘对正点云 295
11.3.2 以最佳适应对正 295
11.3.3 以约束对正 296
11.3.4 以球来对正 297
11.4 点云网格化处理 298
11.4.1 创建网格面 298
11.4.2 偏移网格面 298
11.4.3 光顺网格面 299
11.4.4 降低网格密度 299
11.4.5 优化网格面 299
11.4.6 合并点云或网格面 300
11.4.7 分割网格面 300
11.4.8 修剪或分割网格面 301
11.4.9 投影至平面 301
11.5 曲线的构建 302
11.5.1 3D曲线 302
11.5.2 网格面上创建曲线 302
11.5.3 创建投影曲线 303
11.5.4 创建平面交线 303
11.5.5 点云扫描创建曲线 304
11.5.6 创建网格面边线 304
11.6 逆向曲面重建 304
11.6.1 切换到【逆向曲面重建】模块 305
11.6.2 曲线切片 305
11.6.3 调整节点 305
11.6.4 清理轮廓 306
11.6.5 自动曲面 306
11.7 拓展训练：后视镜壳体 307
11.8 课后习题 310
第12章 装配体设计 311
12.1 装配设计模块概述 311
12.1.1 进入装配设计工作台 311
12.1.2 装配术语 314
12.2 装配结构设计与管理 314
12.2.1 创建产品 314
12.2.2 创建部件 315
12.2.3 创建零件 315
12.2.4 从产品生成CATPart 315
12.2.5 装配更新 316
12.3 自底向上装配 316
12.3.1 概念与步骤 316
12.3.2 加载现有部件 316
12.3.3 加载具有定位的现有部件 317
12.3.4 加载标准件 317
12.3.5 移动 317
12.3.6 装配约束 322
12.4 自顶向下装配 328
12.4.1 基本概念 328
12.4.2 自顶向下装配方法 328
12.5 拓展训练：风机装配设计 330
12.6 课后习题 333
第13章 工程图设计 334
13.1 工程图模块概述 334
13.1.1 进入工程图设计工作台 334
13.1.2 工程图工作台用户界面 335
13.1.3 工程图环境设置 336
13.2 新建图纸页 337
13.2.1 创建图纸 337
13.2.2 新建图纸 338
13.3 工程图图框和标题栏设计 339
13.3.1 创建图框和标题栏 339
13.3.2 引入图样和标题栏 340
13.4 工程视图的建立 340
13.4.1 创建投影视图 340
13.4.2 创建截面视图 344
13.4.3 局部放大视图 346
13.4.4 裁剪视图 348
13.4.5 断开视图 349
13.5 工程视图编辑 350
13.5.1 移动视图 351
13.5.2 对齐视图 351
13.5.3 视图隐藏、显示和删除 351
13.5.4 视图复制和粘贴 352
13.5.5 更新视图 352
13.5.6 修改剖面线 353
13.5.7 工程图纸属性 353
13.5.8 视图属性 354
13.6 标注尺寸 354
13.6.1 自动生成尺寸 354
13.6.2 手动标注尺寸 355
13.6.3 标注尺寸公差 359
13.6.4 修改尺寸标注 360
13.6.5 基准特征和形位公差 361
13.7 标注注释 362
13.7.1 标注文本 362
13.7.2 标注粗糙度和焊接符号 363
13.8 拓展训练：轴承座工程图设计 364
13.9 课后习题 367