CATIA航空产品设计与制造 课件01初识CATIA

CATIA功能模块简介2

CATIA安装操作3

CATIA工作界面及基本操作4

CATIA工作界面定制目录CONTENTS项目1CATIA功能模块简介创成式工程绘图GDR模块交互式工程绘图ID1模块线框和曲面造型WSF模块创成式外形设计GSD模块创成式零件结构分析GPS模块

CATIA（ComputerAidedThree-dimensionalInteractiveApplication）是法国达索（Dassault）公司于1975年起开始发展的一套完整的三维CAD/CAE/CAM一体化软件，其涵盖了产品从概念设计、工业设计、三维建模、分析计算、动态模拟与仿真、工程图的生成到生产加工成产品的全部内容，还包括了大量的电缆和管道布线、各种模具设计与分析，以及人机交换等使用模块。CATIA不仅能够保证企业内部设计部门之间的协同设计能力，还可以提供整个企业集成的设计流程和端对端的解决方案。CATIA广泛应用于航空航天、汽车及摩托车领域，机械、电子、家电行业，以及3C（Computer、Communication、ConsumerElectronic）产业和NC加工等各方面。CATIA的用户包括：美国军方、通用、波音、空客、福特、大众、宝马、沃尔沃、奔驰、中国上汽、一汽、中航工业（沈飞、成飞、西飞）、……。CATIAV5R18为最通用、稳定的版本，R23是V5的最后一个版本，V6已投入使用，但是未广泛应用。

1、CATIA概述2、CATIA用户界面结构树（历史树）菜单栏绘图区命令提示栏工具栏（右键）罗盘3、CATIA架构基础结构机械设计外形分析和模拟AEC厂房加工数字化仿真设备与系统制造数字化处理加工模拟人机工程学设计与分析知识工程协同技术4、CATIA模块机械设计模块外形模块数控加工模块1.创成式工程绘图GDR模块利用3D模型生成相关联的工程图。图纸生成辅助器可大大简化绘制多视图的工作，并且可以自动生成尺寸标注。可以建立与零件材料规格说明相关联的剖面线，可以进行基于标准的附加信息和注释等后处理。图纸与3D主模型的几何关联性可使用户并行地进行设计和工程绘图工作。同时还可输出DXF格式的数据文件。2.交互式工程绘图ID1模块高效，直观的交互式绘图，进行产品的2D设计。可以在一个以CATIA为主干系统的扩展型企业中，供所有2DCAD用户使用。ID1产品集成化的2D交互功能和高效的辅助作图和注释从两方面进一步丰富了CATIA创成式工程绘图功能，它为用户提供了更加容易和流畅的从2D设计过度到3D设计方式的转变过程。3.线框和曲面造型WSF模块在零件设计的初始阶段，生成线框类结构元素，作为CATIA零件设计产品的补充。线框特征元素和基本的曲面特征元素的使用大大丰富了现有的3D机构零件设计方法。它的基于特征的方法提供了高效、直观的设计环境，可用于捕捉和重复使用设计的方法和规则。4.创成式外形设计GSD模块外形设计模块基于线框与多个曲面特征组合，可设计复杂的外形。它提供了一套广泛的工具集，以建立并修改用于复杂外形和混合造型设计中的曲面。CATIA创成式外形设计产品的基于特征的设计方法，提供了高效，直观的设计环境，以对设计方法和技术规范进行捕捉并再用。5.创成式零件结构分析GPS模块可以带给用户对设计进行有限元分析预校验的能力。通过专为设计人员提供的简单易学的界面，设计者可以容易的理解分析计算结果，进行初级的机械及振动行为分析。借助颜色编码的图形功能，可以直观地显示变形，位移和应力。该产品还可以根据实际零件的状况对分析零件添加约束条件。6.实时渲染RT1模块可以让设计师对其设计应用色彩渲染效果和材料规格进行说明。用户可以通过手工绘制，直接修改已输入的数字化图像或系统提供的库中选择进行纹理生成。可以管理材料库和零件应用之间的关联。7.运动机构模拟KIN模块通过系统提供的关节联结方式或自动转换装配约束条件而产生关节连接，可以对任何规模的电子样机进行机构定义。通过鼠标操作，能够模拟机械运动以校验机构性能。通过干涉检验和分析最小间隙来进行机构的运动分析。可以生成运动零件的轨迹或扫掠体以指导未来设计。还可以通过与其他DMU产品的集成做更多组合的仿真分析。能够满足从机械设计到功能评估的各类工程人员的需要。8.空间分析SPA模块可以进行电子样机的干涉检查，断面分析和3D几何尺寸比较等验证。可以进行碰撞，间隙及接触等计算，并得到更为复杂和详尽的分析结果。剖面观察器可以帮助用户对曲线进行分析和标注。还能够比较3D几何体，并将结果进行可视化显示。通过与CATIA目标管理器COM的集成，能够进行质量和惯性测量和计算。9.知识工程顾问KWA模块可以将隐式的设计实践转化为嵌入整个设计过程的显示知识。用户通过定义特征，公式，规则和检查，例如制造周期中的特征包括成本，表面抛光或进给率，从而在早期的设计阶段就考虑到这些因素的影响。10.目标管理器COM

提供了所有产品人机对话和显示管理等所必须的公共功能和整个基础架构，使所有产品共用统一的界面环境。11.CATIA-CADAM接口CC1模块

CATIAV5工程图与CADAM工程绘图（CCD）之间的交换接口。12.CATIA-IGES接口（IG1）模块支持中性数据格式IGESV5.3版本，具有IGES元素名字和CATIA几何元素标识之间的名字匹配管理功能。CATIA可以读/存IGES格式文件。该产品能够处理3D线架元素，曲面和剪裁曲面元素，等距偏置曲线，表皮和表皮边界，二次曲线和颜色。13.CATIAV4集成器V4ICATIAV4和CATIAV5之间的转换接口。项目2CATIA安装操作硬件运行环境软件运行环境1.硬件运行环境

Intel奔腾II或III以上的CPU、256M以上的内存、2G以上的硬盘、1024×768以上分辨率的显示器、16M以上显卡（推荐1280×1024、支持OpenGL、支持24位真彩双缓冲区/24位Z缓冲区/Stencil缓冲区）、推荐使用3键鼠标并需要CD-ROM。2.软件运行环境

Microsoft公司的Windows2000/XP或NT，IBM公司的AIX，HP公司的HP-UX，SGI公司的IRIX等操作系统。项目3CATIA工作界面及基本操作CATIA的工作界面文件操作鼠标操作特征树操作3.2文件操作

1建立新文件

单击图标或选择菜单【File】

【New…】，将弹出图2-2所示确定新文件类型的【New】对话框，例如选择Part，单击OK按钮，即可建立一个新文件，并且进入三维零件建模模块。

2打开已有的文件

单击图标或选择菜单【File】

【Open…】，将弹出【Fileselection】对话框，选择一个已有的文件，例如选择“Drawing1.CATDrawing”，单击OK按钮，即可打开该文件，并且进入二维作图模块。

3保存文件保存已命名的文件单击图标或选择菜单【File】

【Save】即可。以另外的名字保存文件选择菜单【File】

【SaveAs…】，在随后弹出的【SaveAs】对话框内输入文件名即可。保存未命名的新文件单击图标或选择菜单【File】

【Save】，在随后弹出的【SaveAs】对话框内输入文件名即可。CATIA高版本保存文件后，无法用低版本打开，必须另存为STP（或IGS）格式后方可打开，但是结构树内容发生变化，即丢失零件特征。如果零件数量较多，可采取批处理方法。

①②③3.3鼠标操作

CATIA推荐用三键或带滚轮的双键鼠标，各键的功能如下：1.左键确定位置、选取图形对象、菜单或图标。2.右键单击右键，弹出上下文相关菜单。3.中键或滚轮（1）按住中键或滚轮，移动鼠标，拖动图形对象的显示位置。（2）按住中键或滚轮，单击左键，向外移动鼠标，放大图形对象的显示比例，向内移动鼠标，缩小图形对象的显示比例。（3）同时按住中键或滚轮和左键，移动鼠标，改变对图形对象的观察方向。

以上操作可以改变图形对象的位置、大小和旋转一定角度，但只是改变了用户的观察位置和方向，图形对象的位置并没有改变。3.4罗盘操作

罗盘是由与坐标轴平行的直线和三个圆弧组成的，其中X和Y轴方向各有两条直线，Z轴方向只有一条直线。这些直线和圆弧组成平面，分别与相应的坐标平面平行，见图2-3。通过菜单【View】

【Compass】可以显示或隐藏罗盘。当罗盘与形体分离时，利用罗盘可以改变形体的显示状态。当罗盘附着到形体的表面时，利用罗盘可以改变形体的实际位置。1.改变形体的显示位置

当光标接近罗盘的直线和圆弧段时，直线或圆弧段呈红色显示，光标由箭头改变为手的形状。按住鼠标左键，沿罗盘的直线移动时，形体将沿着相应的方向做同样的“移动”。按住鼠标左键，沿罗盘的弧线移动时，形体将绕相应的坐标轴同方向做同样的“旋转”。

用光标指向罗盘顶部的圆点时，圆点呈红色显示。按住鼠标左键，拖动圆点绕另一端红色的方块旋转时，形体也会跟着“旋转”。

以上操作只是改变了观察形体的位置和方向，形体的实际位置并没有改变。2.改变形体的实际位置

当光标指向罗盘的红色方块时，光标改为。按住鼠标左键，拖动罗盘到形体的表面，罗盘呈绿色显示，坐标轴名称改变为U、V、W，表示罗盘已经附着到形体的表面上，见图2-4。操作方法和操作过程与改变形体的显示位置相同，但改变的是形体的实际位置。用鼠标拖动罗盘底部的红色方块，或者选择菜单【View】

【ResetCompass】，罗盘即可脱离形体表面，返回到原来位置。3.5特征树1特征树的结构

特征树以树状层次结构显示了二维图形或三维形体的组织结构，见图2-5。根结点的种类和CATIA的模块相关，例如零件建模模块的根结点是Part、绘制二维图形模块的根结点是Drawing。带有符号“

”的结点还有下一层结点，单击结点前的“

”，显示该结点的下一层结点，单击结点的“”，返回到该结点。结点后的文本是对该结点的说明。

例如，图2-5所示特征树的根结点是Part1，它以下有xy、yz、zx三个基准平面和PartBody四个结点。结点是一个三维形体。它的下一层有，4个Pad和3个pocket，共7个结点。说明它是经过4次Pad（填加）和3次pocket（挖切）形成的

2特征树的操作显示或隐藏特征树：通过功能键F3可以显示或隐藏特征树。移动特征树：将光标指向特征树结点的连线，按住鼠标左键，即可拖动特征树到指定位置。缩放特征树：将光标指向特征树结点的连线，按住Ctrl键和鼠标左键，特征树将随着鼠标的移动而改变大小。只显示PartBody（形体）的第一层结点选择菜单【View】

【TreeExpansion】

【ExpondFirstLevel】，将只显示PartBody（形体）的第一层结点，见图2-5。显示PartBody（形体）的前两层结点选择菜单【View】

【TreeExpansion】

【ExpondSecondLevel】，将显示PartBody（形体）的前两层结点。不显示PartBody（形体）的下一层结点选择菜单【View】

【TreeExpansion】

【CollapseAll】，将不显示PartBody（形体）的下一层结点。展开或关闭指定结点的下一层结点单击结点前的符号“

”，将显示该结点的下一层结点，单击该结点的符号“

”，将关闭该结点的下一层结点3.6缩放显示1.最佳显示单击该图标或选择菜单【View】

【FitAllIn】，全部图形对象按最佳比例显示。2.放大显示单击一次该图标，显示比例约放大1.4倍。3.缩小显示单击一次该图标，显示比例约缩小1.4倍。4.缩放显示选择菜单【View】

【ZoomInOut】，按住鼠标左键，向外移动光标，放大显示，向内移动光标，缩小显示。5.窗口放大显示选择菜单【View】

【ZoomArea】，在P1点按住鼠标左键，移动光标到P2点，松开鼠标左键，以P1、P2为对角点的矩形区域尽可能大地被显示。快捷键1)放大：Ctrl＋Pageup2)缩小:Ctrl＋Pagedown3)旋转（1）：Alt＋shift＋上下左右箭头4)旋转（2）：Ctrl＋shift＋左右箭头5)平移：Ctrl＋上下左右箭头6)shift＋F3：零件与结构树切换7)shift＋F2：结构树查看8)隐藏/显示目录树：F39)撤销：ctrl＋z10)重做：ctrl＋y11)新建：ctrl＋n12)打开：ctrl＋o13)属性：Alt＋Enter14)保存：ctrl＋s鼠标1)平移：M2)旋转：M＋R3)缩放：Ctrl＋M4)文档切换：Ctrl＋Tab3.7测量1．测量两个对象之间的距离或角度单击图标，有关测量的【MeasureBetween】对话框。该对话框分为“Definition”和“Results”

两个栏。“Definition”栏的左上角的4个图像按钮确定测量的类型。：测量两个对象之间的距离。：连续测量下一个对象和当前对象之间的距离。：连续测量所选对象和第一个被选对象之间的距离。：测量单个的对象。项目4CATIA工作界面定制选项卡自定义修改背景管理员模式4.1

CATIA工作环境设置与界面定制当同时存在高、低版本（例如R18与R21），避免R21打开R18保存的文档之后，R18无法打开，对软件显示界面左上角的标题进行更改，方法如下：C:\ProgramFiles(x86)\DassaultSystemes\B18\intel_a\resources\msgcatalog\Simplified_Chinese\CATIA.CATNls每次CATIA启动时出现一个新的Product文档，可以通过更改环境变量将其彻底关闭。方法如下：

打开环境编辑器，新增一个环境变量：

变量名：CATNOSTARTDOCUMENT

变量值：为YES更改背景图片

第一步：图片格式：.bmp；

图片大小：640（宽）×512（高）/像素第二步：打开C:\ProgramFiles(x86)\DassaultSystemes\B18\intel_a\resources\graphic\icons

第三步：用第一步准备的图片替换第二步文件下的ClientMDIBackgroundNT图片文件4.2CATIA管理员模式1）在安装目录下，新建三个文件夹，分别命名为“CATReferenceSettingPath”、“CATUserSettingPath”、“CATCollectionStandard”2）打开环境编辑器3）修改环境编辑器并保存4）复制左面CATIA快捷方式并修改4.3CATIA标准HB7753-2005CATIA制图规则HB7754-2005CA