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1、1-1书名：机械产品三维设计与自动 编程CATIA V5R20 ISBN： 978-7-111-45290-4 作者：周渝庆 出版社：机械工业出版社 本书配有电子课件1-2第一章 工作界面与基本操作1.1 概况 1.2 启动和退出CATIA 1.3 CATIA 的工作界面 1.4 文件操作 1.5 鼠标操作 1.6 指南针操作 1.7 特征树 1.8 选择操作 1.9 查找操作 1.10 取消与恢复 1.11 显示控制1-31.1 概况CATIA是由法国达索（Dassault Systemes）公司推出的一套集 成应用软件包，其功能覆盖了产品的设计的各个方面：计算机辅助设 计（CAD）、计算机
2、辅助工程分析（CAE）、计算机辅助制造（CAM ），既提供了支持各种类型的协同产品设计的必要功能，也可以进行 无缝集成，完全支持“端到端”的企业流程解决方案。作为世界领先的CAD/CAM软件，CATIA在过去的二十多年中一直 保持着骄人的业绩，并继续保持其强劲的发展趋势。CATIA在汽车、 航空航天领域的统治地位不断增强。同时，CATIA也大量地进入了其 他如汽车、摩托车、机车、通用机械、家电等行业。国际一些著名的 公司如空中客车、波音等飞机制造公司，宝马、克莱斯勒等汽车制造 公司都将CATIA作为他们的主流软件。国内10多家大的飞机研究所和 飞机制造厂选用了CATIA，一汽集团、二汽集团、上
3、海大众集团等10 多家汽车制造厂都选用CATIA作为新车型的开发平台。1-41.2启动和退出CATIA 1.启动CATIA 单击Windows的按钮，从弹出菜单中选择【开始】/【CATIA】/【 CATIA V5R20】或者双击CATIA的快捷按钮即可启动CATIA V5R20。 2. 启动工作模块 通过【开始】菜单启动工作模块，例如【开始】/【机械设计】/【零件 设计】，即可开始零件的三维建模。也可以通过【文件】菜单开始一个 新文件，或者打开一个已有的文件，文件的具体类型确定了要进入的模 块。从【开始】或【文件】下拉菜单选择【退出】，即可退出CATIA。1-51.3 CATIA的工作界面 图
4、图1-1CATIA工作界面1-61.4文件操作 1.建立新文件 单击按钮或选择菜单【文件】/【新建】，将弹出图1-2所 示确定新文件类型的【新建】对话框，例如选择【Part】 ，单击【确定】，即可建立一个新文件，并且进入三维零 件建模模块。 图1-2 新建文件图图1-2 新建文件1-71.4 文件操作2. 打开已有的文件 单击按钮或选择菜单【文件】/【打开】，将弹出【选择文件】对话 框，选择一个已有的文件，单击【打开】，即可打开该文件，并且 进入相应的模块。 3.保存文件 （1）保存已命名的文件 单击按钮或选择菜单【文件】/【保存】即可。 （2） 以另外的名字保存文件 选择菜单【文件】/【另存
5、为】，在随后弹出的【另存为】对话框内输 入文件名即可。 （3） 保存未命名的新文件 单击按钮或选择菜单【文件】/【保存】，在随后弹出的【另存为】对 话框内输入文件名即可。1-81.5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、菜单或按钮。 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
6、。 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。 1-91.6指南针操作 指南针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，如图1-3所示。通过菜单 【视图】/【指南针】可以显示或隐藏指南针。当指南针与形体分 离时，利用指南针可以改变形体的显示状态。当指南针附着到形 体的表面时，利用指南针可以改变形体的实际位置。图图1-3指南针针图图1-3 指南针针1-101.7 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
7、或三维形体的组织结构。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零 件、绘制二维图形模块的根结点是草图。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，如图1-4所示，结点后的文本是对该结 点的说明。图图1-4 特征树树1-111.8选择操作CATIA选择提供了【选择】工具栏所示的选择方法，如图1- 5所示。图图1-5 选择选择 工具栏栏1-121.9 查找操作选择菜单【编辑】/【搜索】或者选用 Ctrl + F快捷键，将弹 出图1-6所示【搜索】对话框。输入要查找对象的名字、类型 、颜色、线型、图层、线宽、
8、可见性等某些属性，即可找到 这些对象。单击【确定】，即可选到这些对象。图图1-6 搜索对话对话 框1-131.10取消与恢复1. 取消操作 单击 （取消）按钮或选择菜单【视图】/【撤销】，单击 按钮或按Ctrl+Z，将取消最近一次的操作。 2. 恢复操作 单击 （恢复）按钮或选择菜单【视图】/【重做】，单击 按钮或按Ctrl+Y，将恢复取消的操作。 1-141.11显示控制 通过【视图】工具栏和图1-7所示【视图】菜单调用 CATIA的显示功能。图图1-7 视图视图 菜单单1-15第二章 草图绘制2.1 进入和退出草图设计的环境2.2 绘图按钮2.3 草绘图形2.4 几何操作2.5 约束2.6
9、 实例1-162.1进入和退出草图设计的环境CATIA V5R20草绘功能为设计者提供了快捷精确的二维图形 设计手段。使用草绘在构造二维图形的同时对这些几何图形 产生约束，一旦需要可随时对其进行编辑，以获得任何所需 的二维图形。1. 从零件设计环境进入草图设计的环境 2. 从【开始】菜单进入草图设计的环境 3. 从草图设计环境返回零件设计的环境 1-17图2-1草图设计的环境1-182.2绘图按钮1. 界面按钮1-192. 轮廓创建1-201-213. 几何操作1-221-234. 约束1-242.3草绘图形 2.3.1智能捕捉智能捕捉是一种智能工具可以帮助设计者在使用大多数草绘命令创 建几何
10、外形时准确定位。智能捕捉可以大幅提高工作效力，降低为 定位这些元素所必须的交互操作次数，如图2-2所示。图图2-2智能捕捉1-252.3.2界面按钮1. 工具栏进入草绘模块以后，若将菜单上【视图】/【工具条】/【工具】打 开，会出现如图2-2所示的草图工具。激活捕捉点 模式，所做草绘不论起始点或终点都只能落在网格的 交点上（智能捕捉起作用时除外）。激活或关闭创建参考元素 ，则创建参考元素或标准元素。建立参 考元素是为了方便标准元素的创建。参考元素在创建特征时不予考 虑且离开草绘模块时不显示。可以使用此按钮将参考元素或标准元 素进行切换。 激活几何约束 ，则创建智能捕捉得到的几何约束。 激活尺寸
11、约束 ，则创建智能捕捉得到的尺寸约束。1-262.轮廓创建 单击 轮廓按钮，工具栏如图2-3所示。图图2-3 轮轮廓创创建草图图工具1-273. 创建矩形单击 矩形按钮，系统提示选择矩型第一点，可在屏幕上单击或在 工具栏内输入数值，接着系统提示选择矩型第二点完成矩型绘制。 若数值都是通过工具栏输入，且工具栏中几何约束和尺寸约束都激 活。 4斜置矩形单击 斜置矩形按钮，定义导向矩形第一点，再定义导向矩形第一 条边与H轴角度，接着再定义导向矩形第二点即可。 5. 创建平行四边形单击 平行四边形按钮，连续定义平行四边形第一、第二及第三点 ，即产生平行四边形。1-286. 创建延长孔单击 延长孔按钮，
12、先在屏幕上定义第一个圆心点，再定义第二个圆心点 ，接着再定义圆弧半径。 7. 创建圆柱形延长孔单击 圆柱形延长孔，先在屏幕上定义一参考圆以确定第一个长圆弧孔圆 心位置，再定义第二个长圆弧孔圆心位置，接着再定义圆弧半径。 8. 创建钥匙孔轮廓单击 钥匙孔轮廓按钮，先在屏幕上定义较大圆的圆心位置，再定义较小 圆圆心位置，接着定义较小圆半径，最后定义较大圆半径。 9. 创建六边形单击 六边形按钮，先在屏幕上定义六边形中心位置，再定义六边形参考 线与H轴角度，最后定义六边形大小。1-2910 创建圆单击 圆按钮，先在屏幕上定义圆心位置，再定义半径。 11. 通过三点创建圆单击 三点圆按钮，在屏幕上连续
13、定义三点以确定一个圆。 12. 输入坐标值创建圆单击 使用坐标创建圆按钮，输入圆心坐标及半径值。 13三处相切创建圆单击 三切线圆，连续选择三个元素（包括点）以确定一个圆。 14. 通过三点创建圆弧单击 三点弧按钮，定义起始点位置，再定义第二点位置，最后定义终点 位置。 15. 用三点限制创建圆弧单击 起始受限的圆弧按钮，定义起始点位置，再定义终点位置，最后定 义第二点位置。 1-3016. 创建基本圆弧单击 基本圆弧按钮，定义圆心位置，再定义起始点位置，最后定义终 点位置。 17. 创建样条曲线单击 样条曲线按钮，单击样条曲线要通过的控制点，双击结束操作。 18. 创建过渡线单击 过渡线按钮
14、，工具栏上显示圆弧连接和样条曲线连接两种选项， 缺省为圆弧连接。 19. 创建椭圆单击 椭圆按钮，先定义椭圆中心，再定义长半轴端点位置，最后定义 椭圆大小。 20. 创建焦点控制的抛物线单击 通过焦点创建抛物线按钮，先定义抛物线焦点和顶点，再定义抛 物线起始点和终点。1-3121. 创建焦点控制的双曲线单击 通过焦点创建双曲线按钮，先定义双曲线焦点和中心点，再定义 顶点位置，最后定义双曲线起始点和终点。 22. 创建直线单击 直线按钮，定义起始点和终点。 23. 创建无限长直线单击 无限长线，工具栏上出现 ，分别对应水平方向、竖直方向 及任意方向。单击所需模式，在屏幕上单击所需直线位置生成直线
15、。 对任意方向模式还需再定义与H轴夹角。 1-3224. 创建双切线单击 双切线按钮，分别选择第一个和第二个元素，将创建一直线 与此两元素相切，相切位置决定于鼠标单击位置。 25. 创建角平分线单击 角平分线按钮，分别选择第一条直线和第二条直线，将创建 此两直线角分线（无限长直线）。26. 创建轴单击 轴按钮，分别定义第一点和第二点位置生成轴。在一个草绘 里只能有一根轴，若试图再画第二根轴，第一根轴则转为参考元素 。轴不能使用 将其转为参考元素。若已选中一根直线，单击 则 将此直线转为轴。1-3327.创建点 单击 点按钮，在屏幕上直接定义一点。若复选多点（至少两点），单 击 ，则生成所选点的
16、重心点。 28. 创建坐标点 单击 坐标点按钮，选择参考点，定义坐标值。 29.创建等距点 单击 等距点按钮，选择直线或曲线，在新创建点数目栏输入希望创建 的点的数量，得到等距点。 30. 创建交点 单击 交点按钮，分别选择两条线，得到交点。或复选几个元素，单击 ，再选一条线，得到交点。 31.创建投影点 单击 投影点按钮，复选或单选点，选择一条线，得到投影点。1-342.4几何操作 1. 倒圆 单击 倒圆按钮，草图工具栏出现选项。图图2-5 倒圆圆角草图图工具1-352.倒角单击 倒角按钮，倒角可在任何类型的元素之间完成。， 选择两条线，工具栏出现选项。图图2-6 倒角草图图工具1-363. 修剪 单击 修剪按钮，草图工具栏出现两种选择。图图2-7 修剪草图图工具1-374. 断开 单击 断开按钮，选择要打断的元素，选择一点，若点不在此元素上， 则投影至该元素上，然后在此点处将元素断开。 5. 快速修剪 单击 快速修剪，工具栏出现三种
