catiav5机械设计从入门到精通

《catiav5机械设计从入门到精通》由会员分享，可在线阅读，更多相关《catiav5机械设计从入门到精通（71页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、 CATIA V5 机械设计 从入门到精通（进阶篇） 高级进阶篇 1、重要说明 2、前言 3、目录 4、第一章 零件设计 5、第二章 外形设计和风格造型 6、第三章 装配设计 7、第四章 工程分析 8、第五章 三维造型综合实例 重要说明： 该材料是中国青年出版社关于CATIA V5 机械设计从入门到精 通 （进阶篇）的一个宣传资料，该套书为中国青年出版社关于 CAD/CAE/CAM 系列丛书的一力作。该资料给出了全书的介绍以及 各个章节部分内容， 如果您觉得该书适合您， 您可以在各个书店购得 该书。 您可以在网上任意传播该资料， 但是希望您能够尊重作者的劳 动成果和出版社的版权，保持该资料的完

2、整性。谢谢您的支持。 CATIA V5 机械设计 从入门到精通（进阶篇） CATIA V5 机械设计 从入门到精通（进阶篇） 前言 返回顶部 1. 关于 CATIA CATIA（Computer- graphics Aided Three- dimensional Interactive Application） 是法国 Dassault 公司于 1975 年起开始发展的一套完整的 3D CAD/CAM/CAE 一体化软件。它的内 容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过程， 其中还包括了大量的电缆和管道布线、 各种模具设计与分

3、析、 人机交换等实用模块。CATIA 不但能够保证企业内部设计部门之间的协同设计功能而且还 可以提供企业整个集成的设计流程和端对端的解决方案。CATIA 大量用于航空航天、汽车 及摩托车行业、机械、电子、家电与 3C 产业、NC 加工等各方面。 由于其功能强大而完美，CATIA 已经几乎成为三维 CAD/CAM 领域的一面旗帜和争相 遵从的标准，特别是在航空航天、汽车及摩托车领域，CATIA 一直居于统治地位。法国的 幻影 2000 系列战斗机就是使用 CATIA 进行设计的一个典范，而波音 777 客机使用 CATIA 完成无图纸设计， 更造就了 CAD 领域内的一个神话。 另外 CATIA

4、 还用来制造米其林轮胎、 伊莱克斯电冰箱和洗衣机、3M 公司的粘合剂和利尔轿车的内饰，还有 ABB 公 司制造的火车和通用动力公司建造的核潜艇。索尼公司利用 Catia 软件完成了 1700 万件零件的制造。全世界半数左右的汽车制造商也用这套软件。在国内， 几乎所有的航空工厂、半数以上的汽车厂商都在使用 CATIA，哈尔滨飞机制造 公司用 CATIA 来设计 EC120 直升机，从造型到数控程编，实现超精加工。 Dassault 公司与 MSC 公司的强强合作，加强了其 CAE 模块，并且发展出基于 CATIA 的 MSC.visualNastran V5i 有限元分析软件。CATIA 已经逐

5、渐成为国内外大学院校相关专业 学生必修的专业课，也成为工程技术人员必备的技能。 2. CATIA V5 IBM/Dassault 一贯对开发很重视，CATIA 的新产品的开发非常的迅速。目前的 CATIA 覆盖了产品开发的整个周期，并且一直保持着其技术领先的优势。开始之初，受计算机硬件 的限制，CATIA V4 版本是工作站版本，运行在 UNIX 系统下面，随着计算机硬件的飞速发 展，CATIA 推出了运行在个人计算机(PC)上的版本 CATIA V5。CATIA V5 不但具有 V4 版 本的强大功能，还增加了许多新的特性。CATIA V5 基于 Windows 的操作界面非常友好，使 得复

6、杂的设计工作变得简单，枯燥的工作变得愉快。 CATIA V5 包含的模块有（以 P3 版本为例） ：基础结构模块，机械设计模块，曲面造型 模块，分析模块，AEC 工厂模块，NC 加工模块，数字模型模块，设备和系统模块，数字程 序和加工模块，人机工程设计和分析模块等，各个模块都具有强大的功能。在机械设计模块 中，有专门的航空钣金件设计模块；强大的曲面造型能力是 CATIA 尤为值得称道的地方， 该模块中有专门针对汽车设计的模块。机械制造者 30 年来一直梦想着在计算机上实现他们 的全套操作， 即从设计人员在机械设计中的第一笔点画， 到产品生产和厂房布置等所有步骤， CATIA 真正做到了这一点。

7、 3. 本书特色 CATIA 软件可谓博大精深，要在一本书中对各个模块都进行讲述是不可能的。本书讲 CATIA V5 机械设计 从入门到精通（进阶篇） 述 CATIA 中与机械设计有关的内容，主要讲述基础结构、机械设计、曲面造型和分析模块， 另外对如何配置设计环境也进行了详细讲述。 本书采用软件剖析和实例制作相结合的方式进 行讲述， 使得读者在学习的过程中既能通过实例对工具的功能有具体形象的认识， 又能对各 个设计工具有全面深入的了解。 无论是初学者还是有一定使用经验的读者， 都能从本书中得 到裨益。 4. 本书内容及如何使用本书 本套书分为上下两册， 上册对 CATIA V5 的机械设计的工

8、作环境和各个设计工具的功能 进行了详细剖析， 使得读者对 CATIA V5 机械设计部分的整体和局部功能都有一个全面而详 细的了解。只有对软件的全局进行了把握，才能在设计产品时做到胸有成竹，清楚地知道产 品的哪个部分该在软件的哪个模块中去实现； 只有对每个工具的功能有了详细和深入的了解 之后，才能快捷高效地开展具体的设计工作。下册主要介绍实例制作，引导读者如何熟练地 应用各个工具进行机械设计和分析。 由于有些专业术语目前还没有一个统一的中文名称， 为 了准确起见，把相应的英文名称也一起给出。 下册书的具体章节安排如下： 第 1 章：机构设计(Mechanical Design)实例。本章中通过

9、简单的例子使读者能够逐渐掌 握 CATIA 的实体造型方法和实体造型中所需注意的事项、工程图的生成、3 维模型的参数 化设计方法、板金设计方法、焊接设计方法、模具设计方法、公差和标注管理以及 3 维模型 的修复功能等等。 此外综合实例部分则介绍了如何综合各种实体造型方法来实现一些简单产 品的工业设计和三维建模。 第 2 章：外形设计(Shape)实例。本章中通过简单的例子讲解了 CATIA V5 外形设计（或 者又称为曲面造型）方法。CATIA V5 的曲面造型部分功能十分强大，可以快速、简单和准 确的建立各种复杂曲面，并且可以方便的在曲面造型功能和实体造型功能之间进行切换。 CATIA V5

10、 的曲面造型部分包含了 4 个相对独立的模块：自由风格成形、自由风格草图追踪 器、 自适应外形设计与优化器和数字化外形编辑器。 其中数字化外形编辑器可以通过点云数 据文件接口，通过逆向工程，方便的重建实际产品的外形曲面。 第 3 章：装配设计(Assembly Design)实例。本章综合使用机构设计、外形设计和装配设 计方法，通过综合实例来实现 CATIA 的装配。装配是基于已有的零件，而机械设计和外形 设计是生成零件的途径， 所以虽然装配设计属于机械设计部分， 但是在本书中将其作为单独 一章。另外要注意的是，目前比较通用的自顶向下（TopDown）设计方法，是先确定零件 的装配关系， 再去

11、具体设计各个零件。 这是属于设计思路的问题， 不在本书的讨论范围以内。 第 4 章：工程分析与仿真实例。本章中通过简单的例子介绍了 CATIA 的各个分析模块 以及有限元网格划分功能。 此外综合实例部分则对一些实际产品的进行了应力分析与模态分 析。 第 5 章： 三维造型综合实例。 本章中通过设计一辆自行车来向读者演示怎样使用 CATIA 来进行一个完整产品的三维造型设计， 在让读者进一步熟悉部件设计、 曲面造型和装配设计 环境中各个工具的同时，让读者体会到参数化设计的优势以及怎样灵活使用参数化设计。 对于初学者，建议首先从下册书简单的实例制作开始学习，在实例制作过程中，如果对 相关工具的设置

12、不理解，可以查阅上册书中相关内容。在对 CATIA 有了一定的了解之后， 再系统学习上册内容，使得自己对 CATIA 的掌握有一个全面的提升。当然，同任何别的软 件一样，在熟悉了各个工具的功能之后，需要读者不断地实践，只有通过实战，才能不断提 升自己的设计经验。 另外在本书的编写过程中， MSC 公司的周林辉经理和赵志英工程师提供了帮助和鼓励。 CATIA 软件博大精深，涉及到机械设计、电子产品设计、工厂布局等等方方面面。由 CATIA V5 机械设计 从入门到精通（进阶篇） 于时间仓促，本书难免有疏漏之处，还望读者不吝指正。 编者 2004 年 1 月 目录 返回顶部 第 1 章 机构设计

13、6 1.1 零件设计 7 1.1.1 拉伸成形实例 7 1.1.2 旋转成形实例错误！未定义书签。 1.1.3 打孔与开槽成形实例错误！未定义书签。 1.1.4 切面扫描成形实例错误！未定义书签。 1.1.4 层叠成形实例错误！未定义书签。 1.1.5 利用布尔运算生成图形的实例错误！未定义书签。 1.1.6 零件设计综合实例错误！未定义书签。 1.2 设计表与工程图错误！未定义书签。 1.2.1 设计表的建立与使用错误！未定义书签。 1.2.2 建立工程图错误！未定义书签。 1.3 使用 Structure Design 创建结构.错误！未定义书签。 1.4 使用 Sheet Metal D

14、esign 绘制机箱电源外壳错误！未定义书签。 1.5 使用 Mold Tooling Design 设计模具 .错误！未定义书签。 1.6 使用 Weld Design 进行焊接组装.错误！未定义书签。 1.7 Functional Tolerancing & Annotations 标注.错误！未定义书签。 1.8 使用 Healing Assistant 修补曲面 .错误！未定义书签。 1.9 本章小结错误！未定义书签。 第 2 章 外形设计和风格造型 16 2.1 自由风格成形 16 2.1.1 自由风格成形简单实例 17 2.1.2 自由曲面成形综合实例错误！未定义书签。 2.2 自

15、由风格草图追踪器错误！未定义书签。 2.3 自适应外形设计与优化器错误！未定义书签。 2.3.1 使用自适应外形设计与优化器的简单实例错误！未定义书签。 2.3.2 自适应曲面设计与优化综合实例错误！未定义书签。 2.4 数字化外形编辑器错误！未定义书签。 2.5 本章小节错误！未定义书签。 第 3 章 装配设计 25 CATIA V5 机械设计 从入门到精通（进阶篇） 3.1 简单连接件组装错误！未定义书签。 3.2 引擎的组装范例错误！未定义书签。 3.2.1 引擎的组装错误！未定义书签。 3.2.2 引擎的运动模拟错误！未定义书签。 3.3 CPU 风扇组装范例.错误！未定义书签。 3.

16、3.1 零件的绘制 25 3.3.2 组装过程 25 3.4 本章小节 30 第 4 章 工程分析 31 4.1 工程分析的简单实例错误！未定义书签。 4.1.1 应结构分析模块简单实例错误！未定义书签。 4.1.2 高级网格划分工具模块简单实例错误！未定义书签。 4.1.3 装配变形公差分析错误！未定义书签。 4.2 工程分析的综合实例 31 4.2.1 门把应力分析 31 4.2.2 CPU 风扇散热片底座组合件的自由模态分析方法. 37 4.3 本章小节 40 第 5 章 三维造型综合实例 40 5.1 零件设计 41 5.1.1 车轮的制作 41 5.1.2 脚踏的制作 67 5.1.3 车座的制作 67 5.1.4 支架的制作 67 5.2 装配设计 67 5.2.1 组件定位 67 5.2.2 参数关联 69 5.3 本章小结 70 CATIA V5 机械设计 从入门到精通（进阶篇） 第1章 机构设计 返回顶部 机构设计部分是 Catia 工程建模的基础。使用机构设计功能以及后面将要讲述的曲面造型功 能，Catia 几乎可以绘制出任意复杂的 3D 形体，并且可以方