CATIA V5机械设计案例教程

目　录

第1章　CATIA V5概述　1

1.1　CATIA软件简介　1

1.2　CATIA V5的启动及用户界面　2

1.2.1　CATIA V5软件的启动　2

1.2.2　CATIA V5用户界面　4

1.2.3　CATIA V5用户界面的基本操作　4

1.2.4　定制工作台设计环境　7

1.2.5　通用工具栏　7

第2章　草图编辑器工作台　13

2.1　进入“草图编辑器”工作台　13

2.2　草图的绘制　15

2.2.1　草图工具栏　15

2.2.2　轮廓工具栏　17

2.3　选择工具栏　21

2.4　操作工具栏　22

2.4.1　圆角　22

2.4.2　倒角　22

2.4.3　重新限定　23

2.4.4　变换　24

2.4.5　3D几何图形工具条　27

2.5　草图的尺寸约束和几何约束　29

2.5.1　尺寸约束和几何约束的概念　29

2.5.2　约束的创建　31

2.6　草图分析　36

2.6.1　草图轮廓和约束状态　36

2.6.2　“草图求解状态”和“草图分析”工具　37

2.6.3　可视化工具条　41

第3章　草图绘制实例　43

3.1　草图绘制　43

3.2　实战练习　51

第4章　参考元素与基于草图的特征　55

4.1　参考元素　55

4.1.1　创建参考点　55

4.1.2　创建参考线　58

4.1.3　创建参考平面　61

4.2　基于草图特征　64

4.2.1　拉伸构型　65

4.2.2　旋转构型　73

4.2.3　扫略构型　75

4.2.4　放样构型　78

4.2.5　在实体上创建孔　83

4.2.6　在实体上创建加强肋　87

4.2.7　利用实体混合命令创建实体　89

4.2.8　三维实体创建的过程分析　91

第5章　二维视图与三维立体转换　92

5.1　三维立体的二维表达　92

5.2　特征视图与二维草图　96

5.3　读物体的二维视图　97

5.3.1　几个视图联系起来看，找出特征视图　97

5.3.2　分析特征视图中线框与线框之间的逻辑关系　98

5.3.3　读组合体的视图，构建三维模型　100

5.3.4　读切割体的视图，构建三维模型　102

5.3.5　物体构型的综合分析　104

5.3.6　物体构型练习　108

5.3.7　自测题　114

第6章　修饰特征、变换特征与布尔操作　115

6.1　修饰特征　115

6.1.1　倒圆角　115

6.1.2　倒角　120

6.1.3　拔模　121

6.1.4　盒体　124

6.1.5　增厚　125

6.1.6　外螺纹/内螺纹　125

6.1.7　移除面和替换面　126

6.2　变换特征　127

6.2.1　变换　127

6.2.2　镜像　130

6.2.3　阵列　130

6.2.4　缩放与仿射　133

6.3　布尔操作　134

6.3.1　插入新实体　134

6.3.2　零件几何体与几何体之间的布尔运算　135

6.3.3　布尔操作的综合应用　138

6.4　应用材料　140

第7章　一般零件的构型设计　141

7.1　轴套类零件的构型设计　141

7.1.1　轴类零件的构型设计　141

7.1.2　套类零件的构型设计　143

7.2　轮盘类零件的构型设计　145

7.2.1　轮类零件的构型设计　145

7.2.2　盘类零件的构型设计　147

7.3　叉架类零件的构型设计　149

7.3.1　叉类零件的构型设计　149

7.3.2　支架类零件的构型设计　152

7.3.3　箱壳类零件的构型设计　154

7.3.4　箱体类零件的三维构型　156

第8章　常用件、标准件设计　158

8.1　知识工程工具简介　158

8.1.1　创建参数　158

8.1.2　创建公式　161

8.1.3　创建法则(规则)　161

8.2　渐开线直齿圆柱齿轮的参数化建模　163

8.2.1　渐开线直齿圆柱齿轮齿廓曲面造型数学基础　164

8.2.2　渐开线直齿圆柱齿轮参数及公式　164

8.2.3　变拓扑结构直齿轮的半自动化快速数字建模方法　165

8.2.4　【实例】渐开线直齿圆柱齿轮参数化建模　165

8.3　圆柱螺旋弹簧参数化建模　174

8.3.1　圆柱弹簧参数及公式　174

8.3.2　【实例】圆柱弹簧建模　175

8.4　圆柱蜗杆参数化建模　177

8.4.1　阿基米德蜗杆参数及公式　178

8.4.2　【实例】阿基米德蜗杆参数化建模　178

8.5　深沟球轴承参数化建模　181

8.5.1　深沟球轴承参数及公式　182

8.5.2　深沟球轴承装配体文件　182

8.5.3　【实例】建立控制参数(模块)零件　182

8.5.4　【实例】建立外圈、内圈，一组钢球和保持架　183

8.5.5　轴承装配约束的施加　189

第9章　工程制图　191

9.1　工程制图工作台　191

9.1.1　进入工程制图工作台　191

9.1.2　选择图纸幅面　193

9.1.3　工程制图工作台界面　193

9.2　三维物体的二维视图表达　194

9.2.1　创建视图　194

9.2.2　创建剖视图　203

9.2.3　剖切面的分类　210

9.2.4　创建断面图　216

9.2.5　创建局部放大图和断裂画法　218

9.2.6　常用项目的属性说明　221

9.2.7　修改视图的投射方向及剖视图的剖切位置　224

9.3　二维视图上的尺寸标注与注释　227

9.3.1　手动标注尺寸　227

9.3.2　自动生成尺寸　231

9.3.3　尺寸要素的修改　234

9.3.4　标注尺寸公差　235

9.3.5　标注形位公差　236

9.3.6　标注表面粗糙度　238

9.3.7　文字注释　239

9.4　创建图框和标题栏　239

9.4.1　插入图框和标题栏　240

9.4.2　绘制图框和标题栏　241

9.5　部件装配图的创建　243

9.6　焊接图中焊缝的标注　248

9.6.1　焊接符号的标注　248

9.6.2　焊缝断面形状的创建　249

第10章　装配设计　250

10.1　装配设计工作台　250

10.1.1　进入装配设计工作台　250

10.1.2　装配设计工作台界面　251

10.2　装配设计中零部件的添加　252

10.2.1　建立装配文件　252

10.2.2　添加零部件　252

10.3　装配设计中零部件的移动　257

10.3.1　使用罗盘移动零部件　258

10.3.2　使用“移动”工具条命令移动零部件　260

10.4　装配设计中零部件的约束　264

10.4.1　相合约束　264

10.4.2　接触约束　265

10.4.3　偏移约束　266

10.4.4　角度约束　266

10.4.5　固定部件　267

10.4.6　固联约束　267

10.4.7　快速约束　268

10.4.8　柔性/刚性子装配　269

10.4.9　更改约束　269

10.5　装配约束规则和约束分析　270

10.5.1　装配约束规则　270

10.5.2　装配约束分析　270

10.6　“测量”工具与零部件的复制　271

10.6.1　“测量”工具　271

10.6.2　装配中的复制工具　274

10.7　自下而上装配设计实例　277

10.8　自上而下装配设计实例　285

10.9　协同混合装配设计实例　295

10.9.1　协同混合装配设计的第一阶段　296

10.9.2　协同混合装配设计的第二阶段　298

10.9.3　协同混合装配设计的第三阶段　316

第11章　减速器参数化装配设计　318

11.1　自下向上装配设计　318

11.1.1　装配所需的零件设计　318

11.1.2　“自下向上”装配设计　318

11.1.3　CATIA自动生成工程图　320

11.2　“自上向下”和“自下向上”的协同装配设计　321

11.2.1　CATIA“自上向下”参数化装配设计的环境设置　322

11.2.2　“自上向下”参数化装配设计的流程　323

11.2.3　减速器的概念设计　323

11.2.4　在装配设计模块中规划和创建CATIA特征树目录　324

11.2.5　建立主骨架控制零件　324

11.2.6　减速器参数化装配　326

11.2.7　减速器参数化自动交互虚拟装配设计　334

11.2.8　CATIA自动生成工程图　335

11.2.9　测试题　335

参考文献　336

《CATIA V5机械设计案例教程》基于高等教育对高素质人才培养的要求，依据教育部工程图学教学指导委员会制定的“普通高等院校工程图学课程教学基本要求”中提出的工程图学课程任务之一“培养使用绘图软件绘制工程图样及进行三维造型设计的能力”，并结合编者多年教学改革经验编写而成，是工程图学课程改革的配套教材。

《CATIA V5机械设计案例教程》以高端三维设计软件CATIA V5R19中文版为平台，主要介绍机械设计模块下的零件设计、装配设计、草图编辑器和工程制图四个子模块。主要内容有草图设计、基于草图特征的构型设计、二维视图与三维立体转换、一般零件与常用件以及标准件设计、自下而上及自上而下装配设计、协同混合装配设计、减速器参数化装配设计实例等内容。《CATIA V5机械设计案例教程》通过大量实例向读者介绍了零件三维数字模型创建、部件的现代设计方法和过程及与零件相关联的虚拟装配设计以及与三维数字模型相关联的创成式工程图设计。以上内容都是通过大量实例帮助读者轻松掌握各种命令的应用进而达到利用CATIA V5R19设计软件进行创新设计。

《CATIA V5机械设计案例教程》可作为各层次高等学校三维CAD教学的教材，也可作为CATIA V5的培训教材，特别适合作为具有传统图学基础以及有工程设计背景的技术人员了解掌握CATIA V5的自学教材。

《CATIA V5钣金设计实例教程》适合从事钣金设计的工程技术人员使用，也适合于高等工科院校机械类专业的学生使用。即使是对CATIA软件不熟悉的读者，也可以按照《CATIA V5钣金设计实例教程》的讲解步骤，掌握CATIA软件的钣金设计功能。

《CATIA V5R21工程图教程》内容全面，条理清晰，范例丰富，讲解详细，图文并茂，可作为工程技术人员学习CATIA工程图的自学教程和参考书，也可作为大中专院校学生和各类培训学校学员的CAD/CAM课程上课及上机练习教材。

《CATIA V5R21工程图教程》内容包括工程图的概念及发展、CATIA工程图的特点、CATIA V5R21工程图基本设置及工作界面、工程图视图、工程图中的二维草图、工程图的标注、工程图图标表格与标题栏、材料清单的制作及应用、钣金工程图以及工程图的高级应用等。

内容简介

北京兆迪科技有限公司编著的《CATIA V5R21钣金设计教程(附光盘CATIA软件应用认证指导用书)》全面、系统地介绍了CATIA V5R21钣金设计的一般过程、方法和技巧，内容包括钣金设计入门、钣金的参数设置、创建钣金壁、钣金的折弯与展开、钣金的高级处理方法、创建钣金件工程图以及钣金设计综合范例等。 《CATIA V5R21钣金设计教程(附光盘CATIA软件应用认证指导用书)》是根据北京兆迪科技有限公司给国内外几十家不同行业的著名公司(含国外独资和合资公司)的培训教案整理而成的，具有很强的实用性和广泛的适用性。本书附带2张多媒体DVD学习光盘，制作了132个钣金设计技巧和具有针对性的实例教学视频并进行了详细的语音讲解，时间长达13个小时，光盘中还包含本书所有的模型文件、范例文件和练习素材文件(2张DVD光盘教学文件容量共计6．9GB)。另...(展开全部) 北京兆迪科技有限公司编著的《CATIA V5R21钣金设计教程(附光盘CATIA软件应用认证指导用书)》全面、系统地介绍了CATIA V5R21钣金设计的一般过程、方法和技巧，内容包括钣金设计入门、钣金的参数设置、创建钣金壁、钣金的折弯与展开、钣金的高级处理方法、创建钣金件工程图以及钣金设计综合范例等。 《CATIA V5R21钣金设计教程(附光盘CATIA软件应用认证指导用书)》是根据北京兆迪科技有限公司给国内外几十家不同行业的著名公司(含国外独资和合资公司)的培训教案整理而成的，具有很强的实用性和广泛的适用性。本书附带2张多媒体DVD学习光盘，制作了132个钣金设计技巧和具有针对性的实例教学视频并进行了详细的语音讲解，时间长达13个小时，光盘中还包含本书所有的模型文件、范例文件和练习素材文件(2张DVD光盘教学文件容量共计6．9GB)。另外，为方便CATIA低版本用户和读者的学习，光盘中特提供了CATIA V5R20版本的配套素材源文件。 本书在内容安排上，为了使读者更快地掌握该软件的基本功能，书中结合大量的钣金范例对CATIA V5R21软件中的一些抽象的钣金概念、命令和功能进行讲解；另外，书中以范例讲述了一些实际生产一线钣金产品的设计过程，能使读者较快地进入钣金设计实战状态；在写作方式上，本书紧贴软件的实际操作界面，使初学者能够尽快地上手，提高学习效率。本书内容全面，条理清晰，实例丰富，讲解详细，可作为工程技术人员的CATIA钣金自学教程和参考书籍，也可作为大中专院校学生和各类培训学校学员的CATIA课程上课或上机练习的教材。2100433B