CATIAV5R21是一款功能非常强大的CAD/CAM/CAE软件，它涵盖了产品从概念设计、三维建模、装配、仿真、工程图的生成及生产加工成产品的全过程，被广泛应用于机械、家电、玩具、航空、汽车等领域本章主要介绍CATIAV5R21的基础知识，包括软件的工作界面，文件、视图和图形对象的基本操作，最后通过创建法兰模型，使读者对使用CATIAV5R21建模的一般思路和设计过程有一定了解掌握对象的选择、隐藏、删除等基本操作掌握CATIAV5R21文件的基本操作了解CATIAV5R21的功能初步掌握零件建模的一般思路和设计过程掌握视图调整及视图切换的方法熟悉CATIAV5R21的工作界面1.11.21.31.4CATIAV5R21功能概览熟悉CATIAV5R21的工作界面CATIAV5R21文件操作视图的调整及切换1.51.6选择、隐藏与删除对象CATIAV5R21模型设计体验创建法兰模型1.1CATIAV5R21功能概览CATIA软件的全称是ComputerAidedTri-DimensionalInterfaceApplication，它是法国DassaultSystem（达索）公司开发的CAD/CAE/CAM一体化软件。
CATIA自诞生至今相继发布了多个版本，其中CATIAV5R21的界面更加友好，功能也很强大，可对产品开发过程中的各个方面进行仿真，并能够实现工程人员和非工程人员之间的电子通信CATIAV5R21共有13个模组，包括基础结构、机械设计、形状、分析与模拟、AEC工厂、加工、数字化装配等（见图1-1），各个模组里又有一个到几十个不同的模块各模组的主要功能如下图1-1CATIAV5R21中的模组启动CATIAV5R21软件后，在打开的工作界面中单击【开始】菜单，在弹出的菜单列表中会显示13个功能模组1.1CATIAV5R21功能概览【基础结构】模组：该模组主要包括产品结构、材料库、CATIA不同版本之间的转换、图片制作、实时渲染等基础模块机械设计】模组：该模组提供了机械设计中所需要的绝大多数模块，包括零件设计、装配设计、草图编辑器、工程制图、线框和曲面设计等模块本书主要介绍该模组中的相关模块形状】模组：该模组提供曲面设计与逆向工程，包括FreeStyle（自由曲面设计）、AutomotiveClassA（汽车白车身设计）、创成式外形设计和QuickSurfaceReconstruction（快速曲面重建）等模块。
分析与模拟】模组：该模组提供实体的网格分割与静力、共振等有限元分析功能，并可输出供其他软件使用的网格分割数据AEC工厂】模组：该模组提供厂房布局设计功能，用于处理空间利用和厂房内设备等的布置问题，实现厂房的快速布置和厂房布置的后续工作加工】模组：该模组提供多种高级数控加工的程序设计功能数字化装配】模组：该模组提供动态机构仿真、装配分析，以及产品功能分析与优化等功能1.1CATIAV5R21功能概览【设备与系统】模组：该模组提供各种系统设备连接配置、管路及线路设计，以及电子零件装配等功能制造的数字化处理】模组：该模组提供在三维空间中对产品特征、公差与装配进行标注等功能加工模拟】模组：该模组提供零件加工之前的模拟加工检查功能人机工程学设计与分析】模组：该模组可使工作人员与其使用的作业工具安全、有效地结合，使作业环境更适合工作人员该模组包括HumanMeasurementsEditor（人体模型构造）、HumanActivityAnalysis（人体行为分析）、HumanPostureAnalysis（人体姿态分析）等模块知识工程模块】模组：该模组为用户提供了方便易用的工程环境，使用户可以方便地创建、访问及应用企业的知识库。
ENOVIAV5VPM】模组：ENOVIAV5VPM是独立的插件，ENOVIA开放式SOA架构可以实现对任何业务流程和软件的无缝集成1.2熟悉CATIAV5R21的工作界面安装好CATIAV5R21软件后，双击桌面上的【CATIAP3V5R21】快捷图标，或单击Windows桌面左下角的【开始】按钮，选择【所有程序】【CATIAP3】【CATIAP3V5R21】菜单项，即可启动CATIAV5R21程序，并显示如图1-2所示的工作界面标题栏菜单栏特征树指南针下部工具栏按钮区图形区右工具栏按钮区功能输入区消息区图1-2CATIAV5R21的工作界面1.2熟悉CATIAV5R21的工作界面如图1-2所示工作界面中部分区域的作用如下图形区：是CATIAV5R21的工作区域，草图绘制、特征创建、零件装配、工程图绘制等操作都是在这个区域中完成的工具栏按钮区：CATIAV5R21将不同用途的工具按钮放置在不同的工具栏中默认情况下，工具栏放置在图形区的右侧和下部，按住某个工具栏并拖动鼠标，可调整该工具栏的位置此外，在【视图】【工具栏】菜单下选择某个菜单项，可使该工具栏显示或关闭标题栏菜单栏特征树指南针下部工具栏按钮区图形区右工具栏按钮区功能输入区消息区图1-2CATIAV5R21的工作界面1.2熟悉CATIAV5R21的工作界面特征树：特征树中列出了活动文件中的所有零件名称及特征名称，并以“树”的形式显示模型的层次关系。
根对象显示在特征树的顶部，其从属对象位于根对象之下例如，在零件文件中，特征树的顶部是零件名称，零件名称下方是每个特征的名称；在活动装配文件中，特征树的顶部是装配体名称，装配体名称下方是每个零件的名称指南针：指南针代表当前的工作坐标系当视图旋转时，指南针也随之旋转关于指南针的操作，详见案例2消息区：在用户操作软件的过程中，消息区会实时显示与当前操作相关的提示信息，以引导用户操作功能输入区：用于从键盘输入CATIA命令字符来进行操作标题栏菜单栏特征树指南针下部工具栏按钮区图形区右工具栏按钮区功能输入区消息区图1-2CATIAV5R21的工作界面案例1定制CATIAV5R21工作环境和工作界面案例1定制CATIAV5R21工作环境和工作界面在CATIAV5R21中，用户可以根据自己的习惯定制工作环境和工作界面，以提高工作效率下面将介绍定制工作环境和工作界面的方法进行操作本案例中，先设置文件的自动保存时间，然后将工作界面的背景设置为白色，将绘图单位设置为毫米，再查看【草图编辑器】模块中的相关设置，最后自定义菜单和工具栏案例1定制CATIAV5R21工作环境和工作界面案例分析步骤1 在工作界面中选择【工具】【选项】菜单项，弹出【选项】对话框，如图1-3所示。
步骤2 设置文件的自动保存时间在【选项】对话框的选项树中选择【常规】选项，将【自动备份频率】设置为15分钟（见图1-3）案例1定制CATIAV5R21工作环境和工作界面操作步骤：1.定制环境选项树图1-3【选项】对话框步骤3 设置工作界面的背景，如图1-4所示步骤4 设置绘图单位，如图1-5所示操作步骤：1.定制环境图1-4【选项】对话框图1-5【选项】对话框在该设置区中可设置工作界面的背景色，以及被选定对象和预选定对象的颜色白色步骤5 设置【机械设计】模组的相关属性,如图1-6所示步骤6完成所需设置后，单击该对话框中的【确定】按钮图1-6【选项】对话框选中此复选框，则在进入草图工作台界面时，系统自动使指定的草图平面与屏幕平行，这样更利于绘制二维草图操作步骤：1.定制环境步骤1 定制【开始】菜单选择【工具】【自定义】菜单项，弹出【自定义】对话框,如图1-7所示步骤2 定制工具栏在工作界面中工具栏按钮区的空白区域右击，在弹出的快捷菜单中,选择某一工具栏名称，即可将该工具栏添加至工作界面中或从工作界面中移除图1-7添加【零件设计】工作台到【开始】菜单中操作步骤：2定制工作界面右击后选择【移除】菜单项，可将其移除在CATIAV5R21中，文件操作主要包括新建文件、打开文件、保存文件、关闭文件和切换文件等。
下面以新建零件文件为例，介绍在CATIAV5R21中新建文件的一般方法步骤1 启动CATIAV5R21后，默认状态下，系统会自动创建一个装配文件（见图1-2）,关闭该文件，返回到初始界面步骤2 初始界面单击【开始】菜单，选择【机械设计】【零件设计】（见图1-8）1.3CATIAV5R21文件操作图1-8选择【零件设计】菜单项步骤3 在【新建零件】对话框文本框中输入零件名称（见图1-9)即可1.3CATIAV5R21文件操作图1-9【新建零件】对话框在工作界面中选择【文件】【新建】菜单项，或按【Ctrl】+【N】快捷键，弹出【新建】对话框，如图1-10所示在该对话框的【类型列表】列表框中选择文件类型，然后单击【确定】按钮，也可以创建相应的文件常用的文件类型包括：Part（零件文件）、Product（装配文件）、Drawing（工程图）文件图1-10【新建】对话框打开文件：在工作界面中选择【文件】【打开】菜单项，或按【Ctrl】+【O】快捷键，弹出【选择文件】对话框，在该对话框中找到文件所在的文件夹并选择要打开的文件，然后单击【打开】按钮，即可打开所选文件保存文件：在工作界面中选择【文件】【保存】菜单项，弹出【另存为】对话框，在该对话框中选择保存位置和保存类型并设置文件名，然后单击【确定】按钮，即可保存文件。
关闭文件：保存文件后，单击菜单栏右侧的【关闭】按钮，或选择【文件】【关闭】菜单项，可直接关闭当前已保存的文件1.3CATIAV5R21文件操作切换文件：在工作界面中选择【窗口】菜单项（见图1-11），在弹出的菜单列表的底部显示了已打开的文件的文件名，选择某一文件名即可切换至该文件1.3CATIAV5R21文件操作图1-11选择【窗口】菜单项已打开的文件的文件名视图是指用户在CATIAV5R21的图形区中看到的图形或模型所在的区域在CATIAV5R21中，可以利用视图工具对图形区中模型的显示方式进行调整，如对其进行缩放、旋转和平移，为其设置显示样式等1.4视图的调整及切换缩放视图：按住鼠标中键，然后单击鼠标左键或右键，当鼠标指针变为竖直方向的双向箭头时，向前拖动鼠标可放大视图，向后拖动鼠标可缩小视图此外，按住【Ctrl】键，然后按住鼠标滚轮向上拖动，可放大视图；向下拖动，可缩小视图平移视图：按住鼠标中键，然后拖动鼠标，可以平移视图旋转视图：按住鼠标中键，然后按住鼠标左键或右键并拖动鼠标，即可旋转视图1.4.1缩放、平移与旋转视图1使用鼠标快速调整视图提示：用户可打开本书配套素材文件“CH01”“1-4-1.CATPart”（见图1-12）进行练习。
图1-12素材使用工作界面下部【视图】工具栏（见图1-13）中的相应按钮，也可缩放、旋转和平移视图全部适应】按钮：单击该按钮，则以合适的比例显示整个模型，并使其位于图形区正中间平移】按钮：单击该按钮后，按住鼠标左键拖动鼠标，可平移视图旋转】按钮：单击该按钮后，按住鼠标左键拖动鼠标，可旋转视图，如图1-14所示放大】按钮：单击该按钮，可将视图放大一倍缩小】按钮：单击该按钮，可将视图缩小为原来的一半1.4.1缩放、平移与旋转视图2使用工具栏调整视图图1-13【视图】工具栏图1-14旋转视图单击菜单栏中的【视图】菜单，弹出如图1-15所示的菜单列表，利用该菜单列表中的相关菜单项，也可以调整视图其中，选择【缩放区域】菜单项后，按住鼠标左键拖动出一个矩形区域，释放鼠标左键后，所选区域将被放大，如图1-16所示；选择【缩放】菜单项后，按住鼠标左键向上拖动可放大视图，向下拖动可缩小视图其余菜单项与工具栏中相应按钮的作用及操作方法完全相同1.4.1缩放、平移与旋转视图3使用【视图】菜单调整视图图1-15【视图】菜单列表图1-16放大所选区域在设计过程中，为了便于制作或观察模型，可以根据需要设置视图方向。
单击【视图】工具栏中【视图方向】按钮右下角的三角按钮，弹出如图1-17所示的下拉列表该下拉列表中包含了7个基本视图选项，从中选择某一视图选项，即可从所。