前    言

CATIA是由法国达索（Dassault）系统公司推出的一套功能强大的三维CAD/CAM/CAE软件系统，其内容涵盖了产品从概念设计、工业造型设计、三维模型设计、分析计算、动态模拟与仿真、工程图输出，到生产加工的全过程，应用范围涉及航空航天、汽车、机械、造船、通用机械、数控（NC）加工、医疗器械和电子等诸多领域。CATIA V5是达索公司在为数字化企业服务过程中不断探索的结晶，与其他同类软件相比具有绝对的领先地位。

本书的讲解逻辑清晰、语言简洁、图文并茂，实例讲解前后呼应，从基本方法到实际综合应用循序渐进，引导读者轻松入门、快速精通。

本书以大量精选的典型实例和综合应用案例对CATIA软件的各种功能进行详细的讲解，在让读者轻松理解软件操作方法的同时，还着重引导读者领会CATIA软件在实际应用中的设计思路和各种技巧，实现了理论与实践的完美结合。

书中各章的最后都安排了一些较为复杂的企业综合应用案例。其中有些案例的讲解贯穿了书中多个章节，结合各章节的内容循序渐进地讲解其完整的设计过程，在这个过程中融入了许多设计经验和技巧。这将进一步引导读者更为深入地领会实际工作中的一些设计思路和经验技巧，读者在此基础上加以灵活运用，会迅速提升自己的实际设计能力。 

在本书编写过程中，编者对初学者的思路进行了细致的思考，在此基础上对本书的内容安排、讲解方式等进行了巧妙的设计，并采用CATIA V5R21界面中真实的对话框、按钮等进行讲解，力求化烦琐、枯燥为简易、生动，引导初学者快速、顺畅地理解全书内容并迅速上手。

为进一步扩充本书容量，本书附带1张超值多媒体DVD教学光盘，内含397个讲解CATIA应用技巧和综合案例的全程语音视频，时长达16.2小时。便于读者形象、直观地学习，以提高学习效率。

本书由智建京编著，参加编写的人员还有王双兴、郭如涛、马志伟、师磊、李东亮、白超文、张建秋、任彦芳、杨作为、陈爱君、夏佩、谢白雪、王志磊、张党杰、张娟、马斯雨、车小平、曾为劲。本书已经经过多次审校，但仍不免有疏漏之处，恳请广大读者予以指正。

编  者

1）图标式讲解：读者能准确操作软件、见效快； 2) 从零开始，实用为主：从易于上手和快速掌握的实用角度出发； 3) 图解案例，清晰直观：案例操作过程配有详细的视频讲解和操作步骤图片说明； 4）实例引导，专业经典：实例驱动，知识点与实际范例相结合； 5）注重实践，学练结合：学练结合理解更深刻。

本书是CATIA V5R21软件的完全自学手册书籍，内容包括CATIA V5R21软件的安装、用户设置、二维草图、零件设计、装配、模型的测量与分析、曲面设计、钣金设计、工程图、高级渲染、DMU运动仿真与分析、有限元结构分析、模具设计和数控加工与编程等。  
本书讲解循序渐进，简明实用、图文并茂，各章内容和实例彼此关联，浑然一体，前后呼应。读者完成本书的学习后，能迅速提高实际设计水平，运用CATIA 软件完成复杂产品的设计、运动与结构分析和制造等工作。为进一步提高本书的***，本书附带1张超值多媒体DVD教学光盘，内含397个讲解CATIA 应用技巧和综合案例的全程语音视频，时长达16.2小时。光盘中还包含本书所有实例的源文件等。

智建京，具有十余年的使用CATIA进行产品研发的实际经验，在CAD/CAM/CAE领域具有丰富的经验和突出的成果。

目    录

第1章  CATIA V5基础
1．1  概述
1．2  CATIA V5的安装过程
1．3  启动与退出
1．4  软件界面设置
1．4．1  操作界面
1．4．2  定制操作界面
1．5  鼠标和键盘操作
1．5．1  模型控制操作
1．5．2  指南针操作
1．5．3  对象选取操作
1．6  文件操作
1．6．1  新建文件
1．6．2  打开文件
1．6．3  保存文件
第2章  二维草图设计
2．1  草图设计基础
2．1．1  草图工作台界面
2．1．2  草图设计命令及菜单
2．1．3  草图界面调整
2．1．4  草图工作台的选项设置
2．2  草图绘制工具
2．2．1  轮廓线
2．2．2  矩形
2．2．3  圆
2．2．4  圆弧
2．2．5  直线
2．2．6  相切直线
2．2．7  圆角
2．2．8  倒角
2．2．9  样条曲线
2．2．10  椭圆
2．2．11  点
2．3  草图的编辑
2．3．1  操纵图元
2．3．2  删除草图
2．3．3  复制/粘贴
2．3．4  修剪草图
2．3．5  断开草图
2．3．6  快速修剪
2．3．7  将草图对象转化为参考线
2．4  草图的变换
2．4．1  镜像草图
2．4．2  对称草图
2．4．3  平移草图
2．4．4  旋转草图
2．4．5  缩放草图
2．4．6  偏移草图
2．5  草图中的几何约束
2．5．1  添加几何约束
2．5．2  显示/移除几何约束
2．5．3  接触约束
2．6  草图中的尺寸约束
2．6．1  添加尺寸约束
2．6．2  尺寸移动
2．6．3  修改尺寸值
2．7  草图检查工具
2．7．1  草图约束检查
2．7．2  草图轮廓检查
2．8  草图设计综合应用案例一
2．9  草图设计综合应用案例二
第3章  零件设计
3．1  零件设计基础
3．1．1  零件设计概述
3．1．2  零件工作台界面
3．1．3  零件设计命令及工具条
3．2  拉伸凸台
3．2．1  概述
3．2．2  创建拉伸凸台特征
3．3  拉伸凹槽
3．4  零件设计一般过程
3．4．1  概述
3．4．2  创建第一个特征（基础特征）
3．4．3  创建第二个特征
3．4．4  创建其他特征
3．5  特征树
3．5．1  特征树的功能
3．5．2  特征树的操作
3．6  对象的操作
3．6．1  对象的删除操作
3．6．2  对象的隐藏与显示操作
3．7  模型的显示样式与视图控制
3．7．1  模型的显示样式
3．7．2  模型的视图控制
3．7．3  模型的视图定向
3．8  层操作
3．8．1  设置图层
3．8．2  添加对象至图层
3．8．3  图层可视性设置
3．9  旋转体
3．9．1  概述
3．9．2  创建旋转体
3．10  旋转槽
3．11  圆角
3．11．1  倒圆角
3．11．2  可变半径圆角
3．11．3  三切线内圆角
3．12  倒角
3．13  参考元素
3．13．1  平面
3．13．2  直线
3．13．3  点
3．13．4  轴系
3．14  孔
3．15  修饰螺纹
3．16  加强筋（肋）
3．17  抽壳
3．18  拔模
3．19  肋
3．20  开槽
3．21  多截面实体
3．22  已移除的多截面实体
3．23  特征编辑与操作
3．23．1  编辑参数
3．23．2  特征的重定义
3．23．3  特征撤销与重做
3．23．4  特征重排序
3．24  变换操作
3．24．1  镜像特征
3．24．2  平移
3．24．3  旋转
3．24．4  对称
3．24．5  定位
3．24．6  矩形阵列
3．24．7  圆形阵列
3．24．8  用户阵列
3．24．9  缩放
3．25  模型的测量与分析
3．25．1  测量距离
3．25．2  测量角度
3．25．3  测量曲线长度
3．25．4  测量面积及周长
3．25．5  模型的质量属性分析
3．26  零件设计综合应用案例一
3．27  零件设计综合应用案例二
3．28  零件设计综合应用案例三
3．29  零件设计综合应用案例四
3．30  零件设计综合应用案例五
3．31  零件设计综合应用案例六
3．32  零件设计综合应用案例七
3．33  零件设计综合应用案例八
第4章  装配设计
4．1  装配设计基础
4．1．1  装配设计概述
4．1．2  装配设计中的术语
4．1．3  装配约束
4．2  装配设计一般过程
4．2．1  装配第一个部件
4．2．2  装配其他部件
4．3  快速装配技术
4．3．1  定位组件与智能移动
4．3．2  快速约束
4．4  组件的变换
4．4．1  复制组件
4．4．2  镜像组件
4．4．3  从实例特征阵列
4．4．4  多实例阵列
4．4．5  快速多实例阵列
4．5  编辑装配体中的部件
4．6  装配干涉检查
4．7  场景与组件分解
4．7．1  组件分解
4．7．2  在场景中分解组件
4．8  管理装配
4．8．1  特征树中的零件排序
4．8．2  产品编号管理
4．8．3  生成单个装配产品文件
4．8．4  装配文件的保存
4．9  装配设计综合应用案例
第5章  曲面设计
5．1  曲面设计基础
5．1．1  进入创成式外形设计工作台
5．1．2  用户界面简介
5．2  曲线线框设计
5．2．1  极值点
5．2．2  极坐标极值点
5．2．3  折线
5．2．4  点面复制
5．2．5  圆
5．2．6  圆角
5．2．7  连接曲线
5．2．8  二次曲线
5．2．9  样条曲线
5．2．10  螺旋线
5．2．11  螺线
5．2．12  创建投影曲线
5．2．13  混合
5．2．14  相交
5．2．15  平行曲线
5．3  曲线的分析
5．3．1  曲线的曲率分析
5．3．2  曲线的连续性分析
5．4  简单曲面设计
5．4．1  拉伸
5．4．2  旋转
5．4．3  球面
5．4．4  柱面
5．5  高级曲面设计
5．5．1  一般偏移
5．5．2  可变偏移曲面
5．5．3  扫掠曲面
5．5．4  填充
5．5．5  多截面曲面
5．5．6  桥接
5．6  曲线与曲面编辑操作
5．6．1  接合
5．6．2  修复
5．6．3  取消修剪
5．6．4  拆解
5．6．5  分割
5．6．6  修剪
5．6．7  提取
5．6．8  曲面圆角
5．6．9  平移
5．6．10  旋转
5．6．11  对称
5．6．12  缩放
5．7  曲面的分析
5．7．1  连续性分析
5．7．2  距离分析
5．7．3  反射线分析
5．7．4  斑马线分析
5．8  将曲面转化为实体
5．8．1  使用“封闭曲面”命令创建实体
5．8．2  使用“分割”命令创建实体
5．8．3  使用“厚曲面”命令创建实体
第6章  自由曲面设计
6．1  自由曲面设计基础
6．2  创建曲线
6．2．1  3D曲线
6．2．2  曲面上的曲线
6．2．3  自由投影
6．2．4  自由桥接
6．2．5  自由圆角
6．2．6  组合连接
6．3  创建曲面
6．3．1  多点面片
6．3．2  拉伸
6．3．3  旋转曲面
6．3．4  偏移
6．3．5  延伸
6．3．6  桥接
6．3．7  样式圆角
6．3．8  填充
6．3．9  自由填充
6．3．10  网格曲面
6．3．11  自由扫掠
6．4  曲线与曲面的编辑操作
6．4．1  中断
6．4．2  取消修剪
6．4．3  连接
6．4．4  分割
6．4．5  曲线/曲面的转换
6．4．6  复制几何参数
6．5  自由形状编辑
6．5．1  控制点调整
6．5．2  匹配曲面
6．5．3  外形拟合
6．5．4  全局变形
6．5．5  扩展延伸
6．6  自由曲面设计综合应用案例
第7章  钣金设计
7．1　钣金设计基础
7．1．1  进入钣金设计工作台
7．1．2  钣金设计命令及工具条
7．1．3  设置全局钣金参数
7．2  钣金特征（基础）
7．2．1  平面钣金
7．2．2  拉伸钣金
7．2．3  附加平面钣金
7．2．4  附加扫描钣金
7．2．5  钣金切割
7．2．6  钣金圆角
7．3  钣金的折弯与展开
7．3．1  钣金折弯
7．3．2  伸直
7．3．3  重新折弯
7．4  将实体转换成钣金件
7．5  钣金特征（高级）
7．5．1  漏斗钣金
7．5．2  钣金工艺孔
7．5．3  钣金成形特征
7．6  钣金设计综合应用案例一
7．7  钣金设计综合应用案例二
7．8  钣金设计综合应用案例三
7．9  钣金设计综合应用案例四
第8章  工程图设计
8．1  工程图设计基础
8．1．1  进入工程图设计工作台
8．1．2  设置工程图环境
8．2  工程图的管理
8．3  工程图视图创建
8．3．1  基本视图
8．3．2  全剖视图
8．3．3  半剖视图
8．3．4  旋转剖视图
8．3．5  阶梯剖视图
8．3．6  局部剪裁图
8．3．7  局部剖视图
8．3．8  局部放大图
8．4  工程图视图操作
8．4．1  视图的显示与更新
8．4．2  视图的对齐
8．4．3  视图的编辑
8．5  工程图的标注
8．5．1  尺寸标注
8．5．2  表面粗糙度标注
8．5．3  基准符号标注
8．5．4  形位公差标注
8．5．5  注释文本
8．5．6  焊接标注
8．6  工程图设计综合应用案例
第9章  高级渲染
9．1  渲染基础
9．1．1  进入渲染工作台
9．1．2  渲染命令及工具条
9．2  设置模型的外观
9．3  设置渲染环境
9．4  设置光源
9．5  渲染控制参数
9．6  高级渲染综合应用案例一
9．7  高级渲染综合应用案例二
第10章  DMU运动仿真与分析
10．1  概述
10．2  DMU数字模型浏览器
10．2．1  概述
10．2．2  DMU数字模型浏览器工作台简介
10．2．3  创建2D和3D标注
10．2．4  创建增强型场景
10．3  DMU装配模拟
10．3．1  概述
10．3．2  DMU装配模拟工作台简介
10．3．3  创建模拟动画
10．3．4  创建跟踪动画
10．3．5  编辑动画序列
10．3．6  生成动画视频
10．4  DMU运动机构模拟
10．4．1  概述
10．4．2  DMU运动机构模拟工作台简介
10．4．3  DMU运动机构模拟一般流程
10．4．4  定义运动接头
10．5  DMU运动仿真与分析综合应用案例
第11章  有限元分析
11．1  有限元分析基础
11．1．1  进入有限元分析工作台
11．1．2  有限元分析命令及工具栏
11．2  有限元分析一般流程
11．3  零件有限元分析
11．4  装配体有限元分析
第12章  模具设计
12．1  模具设计基础
12．1．1  模具设计概述
12．1．2  型芯型腔设计工作台
12．2  模具设计的一般流程
12．2．1  产品导入
12．2．2  主开模方向
12．2．3  移动元素
12．2．4  集合曲面
12．2．5  创建爆炸曲面
12．2．6  创建修补面
12．2．7  创建分型面
12．2．8  模具分型
12．3  型芯/型腔区域工具
12．3．1  分割模型区域
12．3．2  移动元素
12．3．3  定义滑块开模方向
12．4  分型线设计工具
12．4．1  边界曲线
12．4．2  反射曲线
12．5  分型面设计工具
12．5．1  拉伸曲面
12．5．2  滑块分型面
12．6  模具设计综合应用案例一
12．7  模具设计综合应用案例二
第13章  CATIA数控加工与编程
13．1  数控加工与编程基础
13．1．1  进入数控加工工作台
13．1．2  数控加工命令及工具条
13．2  CATIA V5数控加工的基本过程
13．2．1  CATIA V5数控加工流程
13．2．2  进入加工工作台
13．2．3  定义毛坯零件
13．2．4  定义零件操作
13．2．5  定义几何参数
13．2．6  定义刀具参数
13．2．7  定义进给率
13．2．8  定义刀具路径参数
13．2．9  定义进刀/退刀路径
13．2．10  刀路仿真
13．2．11  余量与过切检测
13．2．12  后处理
13．3  2轴半铣削加工的操作
13．3．1  平面铣粗加工
13．3．2  轮廓铣削
13．3．3  钻孔加工
13．4  曲面的铣削加工
13．4．1  等高线粗加工
13．4．2  投影粗加工
13．4．3  投影精加工
13．4．4  等高线精加工
13．5  数控加工与编程综合应用案例