CATIA实用教程(清华大学出版社)全套电子教案PPT课件

1、CATIA实践课程，李学智、李若松主编的高校计算机基础教育教材选编，总目录，第1章CATIA简介，第2章工作界面和基本操作，第3章草图设计，第4章零件三维建模，第5章零件装配，第6章绘图工程图，第7章曲面设计，第8章工程分析，第9章参数化和知识顾问，第10章图形输出，第1章CATIA简介。1.1概述1.2计算机辅助设计软件5操作环境1.3计算机辅助设计软件主要功能模块1.1概述计算机辅助设计软件5是由IBM/DS基于WindowsNT/2000操作系统开发的高端计算机辅助设计/制造软件。它涵盖了产品开发的整个过程，并提供了一个完美无缝的集成环境。CATIAV4是CATIAV5之前的版本，是基于

2、UNIX系统开发的。随着NT操作系统的普及，以及个人计算机性能的不断提高和成本的不断下降，许多高端CAD/CAM软件已经从UNIX平台移植到WindowsNT平台。在充分了解客户需求并积累了大量客户应用经验后，IBM/DS决定开发基于NT平台的新一代CATIA，即CATIAV5。在CATIAV5的开发过程中，应用了许多先进的技术，如C语言、面向对象的设计思想、JAVA和基于网络的技术、STEP-SDAI、OpenGL、OLE/CorbRa、VisualBasic等。CATIAV5是一款新设计的软件，具有独立的硬件平台，可以在UNIX或WindowsNT上运行。适用于各种规模的企业，支持电子企业

3、的解决方案。它可以将隐性设计实践转化为嵌入整个设计过程的显性知识。原始客户可以顺利过渡到V5版本。CATIA与nt有着密切的联系，其组件Office可以方便地与NT进行互操作。熟悉办公的用户可以轻松接受CATIA的工作界面。许多操作，如拖动和粘贴，完全一样。CATIAV5是一个图形界面，易于学习和使用。1999年3月，第一个版本的CATIAV5，V5R1发布。V5R6于2000年3月发布，V5R7于2001年7月发布。V5R8于2002年3月发布。V5R11于2003年4月发布。作为世界领先的计算机辅助设计/计算机辅助制造软件，中航工业在过去的20年中保持了其卓越的性能，并继续保持其强劲的发展

4、趋势。中航工业在汽车和航空领域的主导地位不断提升。同时，中航工业还进入了其他行业，如摩托车、机车、通用机械、家用电器等。一些著名的国际公司，如空客、波音等飞机制造公司，宝马、克莱斯勒等汽车制造公司，都把中航工业作为他们的主流软件。中航工业已被中国10多家大型飞机研究所和飞机制造商选中。中航工业已被一汽集团、第二汽车集团、上海大众集团等10多家汽车制造商选为新车型开发平台。1.2CATIAV5操作环境1。硬件环境英特尔奔腾2或3处理器、256兆内存、2G硬盘、1024768分辨率显示器、16兆图形卡(推荐12801024，支持OpenGL，支持24位真彩色双缓冲区/24位Z缓冲区/模板缓冲区)、

5、推荐3键鼠标和光盘。1.软件环境：微软视窗2000/微软视窗2000/微软视窗2000/微软视窗2000/微软视窗2000/微软视窗2000/微软视窗2000/微软视窗2000/微软视窗2000/微软视窗2000/微软视窗2000/微软视窗2000/1.3CATIA的主要功能模块1。生成工程图GDR模块使用三维模型生成相关工程图。绘图生成助手可以大大简化绘制多个视图的工作，并且可以自动生成尺寸。可以建立与零件材料规格相关的剖面线，并且可以进行后处理，例如基于标准的附加信息和注释。图形和3D主模型之间的几何相关性使用户能够并行地进行设计和工程制图工作。同时，它还可以输出DXF格式的数据文件。2.

6、交互式工程图ID1模块对于产品的交互式绘图和2D设计是高效和直观的。在以CATIA为主要系统的扩展企业中，所有2DCAD用户都可以使用它。ID1产品集成的2D交互功能和高效的辅助绘图和标注从两个方面进一步丰富了CATIA的创成式工程绘图功能。它为用户提供了一个从2D设计到3D设计的更简单、更流畅的过渡过程。在零件设计的初始阶段，线框和曲面建模WSF模块生成线框结构元素，作为对CATIA零件设计产品的补充。线框特征元素和基本表面特征元素的使用极大地丰富了现有的三维机械零件设计方法。其基于特性的方法提供了一个高效和直观的设计环境，可以用来捕获和重用设计方法和规则。4.创成式形状设计GSD模块形状设

7、计模块可以基于线框和多个表面特征的组合来设计复杂的形状。它提供了一套广泛的工具来创建和修改复杂形状和混合建模设计中使用的表面。CATIA创成式外形设计产品的基于特征的设计方法为获取和重用设计方法和技术规范提供了一个高效、直观的设计环境。用于创造性零件的结构分析的全球定位系统模块可以给用户提供对设计进行有限元分析和预检查的能力。通过专门为设计人员提供的简单易学的界面，设计人员可以轻松理解分析和计算结果，并进行初步的力学和振动行为分析。借助色标图形功能，变形、位移和应力可直观显示。产品还可以根据实际零件向分析零件添加约束。6.实时渲染RT1模块允许设计者解释其设计中应用的颜色渲染效果和材料规格。用

8、户可以直接修改输入的数字化图像或通过手工绘制从系统提供的库中选择纹理生成。您可以管理材料库和零件应用程序之间的关联。7。运动学机构仿真Kin模块通过系统提供的关节连接方式或装配约束的自动转换生成关节连接，并可以为任意比例的电子样机定义机构。通过鼠标操作，可以模拟机械运动来验证机构性能。通过干涉检查和最小间隙分析，对机构进行运动分析。可以生成运动零件的轨迹或扫掠体来指导未来的设计。通过与其他DMU产品的集成，还可以进行更多的联合仿真分析。能满足各类工程人员从机械设计到功能评价的需求。8.用于空间分析的集对分析模块可用于电子样机的干涉检查、截面分析和三维几何比较。可以进行碰撞、间隙和接触计算，并且

9、可以获得更复杂和详细的分析结果。轮廓查看器可以帮助用户分析和标注曲线。它还可以比较三维几何图形并直观地显示结果。通过与CATIA对象管理器组件的集成，可以进行质量和惯量的测量和计算。知识工程顾问KWA模块可以将隐含的设计实践转化为嵌入在整个设计过程中的显性知识。用户在早期设计阶段通过定义特征、公式、规则和检查来考虑这些因素的影响，例如制造周期中的特征，包括成本、表面抛光或进给速率。10.目标管理器组件为所有产品的人机对话和显示管理提供了所有必要的公共功能和整个基础设施，因此所有产品共享一个统一的界面环境。11.11之间的交换接口。CATIA-CADAM接口CC1模块CATIAV5工程图和CAD

10、AM工程图。12.CATIA-IGES接口(IG1)模块支持中性数据格式IGESV5.3版，并具有IGES元素名称和CATIA几何元素标识符之间的名称匹配管理功能。中航工业可以读取/保存IGES格式文件。该产品可以处理3D线轴元素、曲面和裁剪曲面元素、等距偏移曲线、蒙皮和蒙皮边界、二次曲线和颜色。13.CATIA V4集成器V4 13之间的转换接口。CATIAV4和CATIAV5。第2章工作界面和基本操作，2.1开始和退出CATIA 2.2工作界面2.3文件操作2.4鼠标操作2.5指南针操作2.6特征树2.7选择操作2.8查找操作，2.9取消和恢复2.10获取帮助2.11显示控制2.12设置或

11、修改几何对象的图形特征2.13测量练习，2.1开始和退出CATIA1。启动CATIA单击窗口按钮，从弹出菜单中选择或双击CATIA的快捷图标启动CATIA。2.启动工作模块通过【开始】菜单启动工作模块，如【开始】、【机械设计】、【P您也可以通过文件菜单启动新文件或打开现有文件。文件的具体类型决定了要输入的模块。退出CATIA从开始或文件下拉菜单中选择退出退出CATIA。2.2CATIA的工作界面采用标准的窗口工作界面。尽管它有几十个模块，但它的工作界面风格是一致的，如图2-1所示。二维映射或三维建模区域位于屏幕的中心，工具栏在外围，菜单栏在顶部，人机信息交换区域在底部。图2-1，2.3文件操作

12、2.3.1创建新文件点击图标或选择菜单文件新建.，将弹出如图2-2所示的确定新文件类型对话框新建，例如，选择零件，点击确定按钮，可以新建一个文件，并进入三维零件建模模块。图2-2，2.3.2单击图标或选择菜单文件打开.要打开文件选择对话框，请选择一个现有文件，例如，选择“绘图1”。点击确定按钮打开文件，进入2D绘图模块。保存文件1。通过单击图标或选择菜单文件保存来保存命名文件。2.保存文件选择菜单文件另存为.下，并在稍后弹出的另存为对话框中输入文件名。3.保存未命名的新文件。单击图标或选择菜单文件保存，然后在弹出的另存为对话框中输入文件名。2.4鼠标操作CATIA建议使用带滚轮的三键或双键鼠标

13、。每个键的功能如下：1 .左键确定位置，选择图形对象、菜单或图标。2.右键单击以弹出上下文相关菜单。3.中间键或滚轮(1)按住中间键或滚轮，移动鼠标，并拖动图形对象的显示位置。(2)按住中间键或滚轮，点击左键，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)同时按住中间键或滚轮和左键，移动鼠标改变图形对象的查看方向。上述操作可以改变图形对象的位置、大小和旋转一定的角度，但只能改变用户的观察位置和方向，图形对象的位置没有改变。2.5罗盘操作罗盘由平行于坐标轴的直线和三条圆弧组成，其中x和y方向有两条直线，z方向只有一条直线。这些直线和圆弧形成一个平行于相应坐标平

14、面的平面，如图2-3所示。指南针可以通过菜单查看指南针显示或隐藏。当指南针与身体分离时，可以通过使用指南针来改变身体的显示状态。当指南针附着在身体表面时，身体的实际位置可以通过使用指南针来改变。图2-3，1。更改身体的显示位置当光标靠近指南针的直线和圆弧段时，直线或圆弧段显示为红色，光标从箭头变为手形。按住鼠标左键，沿着指南针的直线移动，身体也会沿着相应的方向做同样的“移动”。按住鼠标左键并沿着指南针的弧线移动，身体将围绕相应的坐标轴以相同的方向做相同的“旋转”。当光标指向指南针顶部的点时，该点显示为红色。按住鼠标左键，拖动圆点绕另一端的红色方块旋转，身体也会“旋转”。上述操作仅改变被观察物体

15、的位置和方向，而物体的实际位置没有改变。当光标指向指南针的红色方块时，光标变为。按住鼠标左键，将指南针拖到身体表面。指南针显示为绿色。坐标轴的名称被更改为U、V和W，表示罗盘已经附着在身体表面，如图2-4所示。操作方法和过程与更改表单的显示位置相同，但表单的实际位置发生了变化。用鼠标拖动指南针底部的红色方块，或选择菜单查看重置指南针，将指南针从身体表面分离并返回其原始位置。图2-4，2.6特征树2.6.1特征树的结构特征树显示根节点的类型与CATIA模块相关。例如，“零件建模”模块的根节点是“零件”，而“绘图2D”图形模块的根节点是“绘图”。符号为 的节点也有下一级的节点。点击节点前的 ，显示

16、下一级节点。单击节点的“”返回节点。节点后的文本是节点的描述。例如，图2-5所示的特征树的根节点是零件1，其具有三个基准平面xy、yz、zx和四个节点零件体。该节点是一个三维实体。它的下一层由4个焊盘和3个口袋组成，总共有7个节点。据解释，它是通过4垫和3袋操作形成的。2.6.2特征树1的操作。显示或隐藏功能树功能树可以通过功能键F3显示或隐藏。2.移动要素树，将光标指向要素树节点的连接线，按住鼠标左键将要素树拖动到指定位置。3.缩放要素树，将光标指向要素树节点的连接线，按住Ctrl键和鼠标左键，要素树将随着鼠标移动而改变大小。4.仅显示零件体的第一级节点选择菜单“视图”、“树展开”和“展开第

17、一级”，如图2-5所示。5。显示零件体的第一个两层节点选择菜单【查看】【树展开】【第二层】，将显示零件体的第一个两层节点。6.下一级零件体的节点选择菜单“视图”、“树展开”和“全部折叠”将不会显示。将不会显示下一级零件体的节点。7.在指定节点的下一级展开或关闭该节点。单击节点前面的符号 ，在节点的下一级显示该节点。单击节点的符号 ，在节点的下一级关闭节点。2.7选择操作CATIA选择提供了五种选择方法，如选择工具栏所示。1.单击图标进行单点选择。用光标指向要选择的对象或要素树的节点。光标会变成手的形状。要选择的对象以红色显示。点击鼠标左键。2.单击矩形窗口中的图标，将光标移动到适当的位置，按住鼠标左键，将光标移动到另一个位置，然后释放鼠标左键。这两个位置形成一个矩形窗口，矩形窗口中的所有对象都显示为红色。它们是选定的对象。与矩形窗口交叉的选择过程与2相同。除了选择整个矩形窗口中的对象之外，还选择与矩形窗口接触的对