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本書以CATIA V5R21中文版為基礎(chǔ)，全書按照基礎(chǔ)應(yīng)用（功能模塊）高級(jí)應(yīng)用（思路分析）的模式組織內(nèi)容，在基礎(chǔ)模塊中通過一個(gè)個(gè)簡(jiǎn)單、典型的案例對(duì)CATIA的草圖、實(shí)體特征、創(chuàng)成曲線和曲面、裝配和工程圖功能進(jìn)行介紹；高級(jí)應(yīng)用則以典型的綜合案例為主，從設(shè)計(jì)思路分析到整個(gè)設(shè)計(jì)過程，精講了如何應(yīng)用CATIA軟件進(jìn)行一個(gè)完整的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)方法和過程。本書特別適合在CATIA培訓(xùn)班上使用，同時(shí)也是高等院校、高職高專等工科院校機(jī)械類相關(guān)專業(yè)學(xué)生的理想教材，還可作為工程技術(shù)人員自學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)的實(shí)用教程。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，數(shù)字化設(shè)計(jì)也越來越普及。手工繪圖、計(jì)算的時(shí)代已經(jīng)過去，尤其是在機(jī)械、電氣、建筑、土木等需要大量繪圖、造型、校核的工程項(xiàng)目中，采用計(jì)算機(jī)輔助工程設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行造型設(shè)計(jì)、分析校核、動(dòng)態(tài)仿真已成為先進(jìn)制造業(yè)的主要手段和鮮明標(biāo)志。采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件可以大大提高設(shè)計(jì)效率，縮短研發(fā)周期，降低研發(fā)成本，因此無論是科研單位還是中小型企業(yè)都越來越重視軟件的使用，而熟練掌握各種CAD/CAE/CAM軟件也成為現(xiàn)代工程師的必備技能。隨著工業(yè)4.0中國(guó)制造2025的相繼提出，以及傳統(tǒng)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，數(shù)字化制造將成為未來制造業(yè)的主流。因此，我們策劃了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件應(yīng)用系列圖書。

CATIA軟件的全稱是Computer aided tri-dimensional interface application，是法國(guó)Dassault System公司（達(dá)索公司）的CAD/CAE/CAM一體化軟件，居世界CAD/CAE/CAM領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位。CATIA起源于航空航天業(yè)，廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、航空航天、汽車制造、造船、電子電器、消費(fèi)品等行業(yè)。

本書以CATIA V5R21中文版為基礎(chǔ)，詳細(xì)地講述了利用CATIA進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)的方法和過程。具體內(nèi)容包括：第1章介紹了CATIA基礎(chǔ)知識(shí)，包括CATIA應(yīng)用和概貌、用戶操作界面、基本操作等。第2章介紹了CATIA草圖繪制功能，包括草圖編輯器、草圖編輯器選項(xiàng)、草圖繪制功能、草圖操作功能、草圖約束功能等。第3章介紹了CATIA實(shí)體特征設(shè)計(jì)功能，包括實(shí)體特征造型方法和思路、基本實(shí)體特征、實(shí)體成型特征、實(shí)體修飾和變換特征等。第4章以介紹了CATIA創(chuàng)成式曲線和曲面設(shè)計(jì)功能，包括創(chuàng)成式外形設(shè)計(jì)工作臺(tái)、曲線、曲線操作、曲面、曲面操作和曲面創(chuàng)建實(shí)體特征等。第5章介紹了CATIA V5R21裝配設(shè)計(jì)技術(shù)。包括裝配設(shè)計(jì)工作臺(tái)、加載零件或部件、移動(dòng)零件或部件、裝配約束和裝配爆炸圖第6章介紹了CATIA工程圖技術(shù)，包括設(shè)置工程圖環(huán)境、創(chuàng)建圖紙頁、設(shè)置圖框和標(biāo)題欄、創(chuàng)建工程視圖、工程圖中的草圖繪制、標(biāo)注尺寸、符號(hào)標(biāo)注、文本標(biāo)注等。第7章講解了水龍頭閥體、電飯煲、加油桶、車床撥叉、曲軸箱泵體的CATIA實(shí)體特征建模的設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)過程。第8章講解風(fēng)扇葉輪、旋轉(zhuǎn)按鈕、操作盤、吹風(fēng)機(jī)、臺(tái)燈的CATIA曲面特征造型的設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)過程。第9章講解了定滑輪、機(jī)械手、滑動(dòng)軸承座的CATIA裝配體的設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)過程。第10章講解了盤蓋類、箱體類和裝配體的CATIA工程圖的設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)過程。

本書具有以下幾方面特色：

1．易學(xué)實(shí)用的高級(jí)入門教程，展現(xiàn)數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造全流程。

2．按照基礎(chǔ)應(yīng)用（功能模塊）高級(jí)應(yīng)用（思路分析）的模式組織內(nèi)容。

3．典型工程案例精析，直擊難點(diǎn)、痛點(diǎn)。

4．分享設(shè)計(jì)思路與技巧，舉一反三不再難。

5．書中配置大量二維碼，教學(xué)視頻同步精講，手機(jī)掃一掃，技能全掌握。

6．長(zhǎng)達(dá)500分鐘的教學(xué)視頻精講同時(shí)置于隨書附贈(zèng)DVD光盤中，方便讀者離線學(xué)習(xí)。

7．超值資源贈(zèng)送。

本書特別適合在CATIA培訓(xùn)班上使用，同時(shí)也是高等院校、高職高專等工科院校機(jī)械類相關(guān)專業(yè)學(xué)生的理想教材，還可作為工程技術(shù)人員自學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)的實(shí)用教程。

本書由高長(zhǎng)銀主編，晉會(huì)杰、李萬全副主編。其中，高長(zhǎng)銀編寫了第1章～第4章，晉會(huì)杰編寫了第7章、第8章和第10章，李萬全編寫了第5章、第6章和第9章。馬龍梅、熊加棟、周天驥、高譽(yù)瑄、石書宇、范藝橋、馬春梅、石鐵峰、劉建軍、馬玉梅、趙程、李菲、高銀花、王亞杰、馬子龍、朱冬萍等為本書的資料收集和整理做了大量工作，在此一并表示感謝！

由于時(shí)間有限，書中難免會(huì)有一些錯(cuò)誤和不足之處，歡迎廣大讀者及業(yè)內(nèi)人士予以批評(píng)指正。

編者

2018.3

第1章　CATIA V5R21基礎(chǔ)知識(shí)

1.1　CATIA V5R21介紹 2

1.1.1　CATIA在制造業(yè)和設(shè)計(jì)界的應(yīng)用 2

1.1.2　CATIA V5概貌 4

1.1.3　CATIA與同類軟件產(chǎn)品的比較 6

1.2　CATIA V5R21用戶操作界面 7

1.3　CATIA V5R21基本操作 9

1.3.1　文件操作 9

1.3.2　視圖操作 13

1.3.3　鼠標(biāo)操作 17

1.3.4　指南針操作 18

1.3.5　選擇操作 20

第2章　草圖設(shè)計(jì)

2.1　草圖編輯器簡(jiǎn)介 26

2.1.1　啟動(dòng)草圖編輯器 26

2.1.2　草圖用戶界面 27

2.1.3　草圖繪制基本流程 30

2.2　設(shè)置草圖編輯器選項(xiàng) 32

2.3　啟動(dòng)草圖編輯器 33

2.3.1　選擇草繪平面 33

2.3.2　普通草圖和定位草圖 34

2.4　草圖繪制功能 35

2.4.1　草繪繪制元素 35

2.4.2　【草圖工具】工具欄 38

2.4.3　自動(dòng)幾何約束 40

2.5　草圖操作功能 43

2.5.1　草圖元素拖動(dòng)操作 44

2.5.2　圓角 45

2.5.3　快速修剪 46

2.6　草圖約束功能 49

2.6.1　草圖幾何約束 49

2.6.2　草圖尺寸約束 51

2.7　退出草圖編輯器 53

2.7.1　草圖求解狀態(tài) 53

2.7.2　退出草圖編輯器 54

第3章　實(shí)體特征設(shè)計(jì)

3.1　實(shí)體特征設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介 56

3.1.1　實(shí)體特征造型方法 56

3.1.2　CATIA零件設(shè)計(jì)工作臺(tái) 58

3.1.3　實(shí)體特征建模方法 63

3.1.4　實(shí)體建模基本流程 65

3.2　基本實(shí)體特征 66

3.2.1　凸臺(tái)特征（拉伸） 67

3.2.2　旋轉(zhuǎn)體特征（旋轉(zhuǎn)） 74

3.3　實(shí)體成形特征 76

3.3.1　孔特征 77

3.3.2　加強(qiáng)肋特征 82

3.4　實(shí)體修飾特征 83

3.4.1　倒圓角 84

3.4.2　倒角 85

3.5　實(shí)體變換特征 87

3.6　保存文件 89

第4章　創(chuàng)成式曲線和曲面設(shè)計(jì)

4.1　創(chuàng)成式外形設(shè)計(jì)工作臺(tái)概述 91

4.1.1　啟動(dòng)創(chuàng)成式外形設(shè)計(jì)工作臺(tái) 91

4.1.2　創(chuàng)成式外形設(shè)計(jì)工作臺(tái)界面 92

4.2　創(chuàng)建曲線 97

4.2.1　創(chuàng)建點(diǎn) 98

4.2.2　創(chuàng)建直線 100

4.2.3　創(chuàng)建平面 104

4.2.4　創(chuàng)建圓弧和圓 106

4.3　曲線操作 109

4.3.1　曲線拆解 109

4.3.2　曲線接合 114

4.3.3　曲線分割和修剪 115

4.4　創(chuàng)建曲面 118

4.4.1　創(chuàng)建基本曲面 118

4.4.2　創(chuàng)建多截面曲面 120

4.4.3　創(chuàng)建填充曲面 122

4.5　曲面操作 126

4.5.1　接合曲面 126

4.5.2　曲面圓角 127

4.6　曲面創(chuàng)建實(shí)體特征 129

第5章　裝配體設(shè)計(jì)

5.1　裝配設(shè)計(jì)模塊概述 132

5.1.1　進(jìn)入裝配設(shè)計(jì)工作臺(tái) 132

5.1.2　裝配方式 137

5.1.3　自底向上裝配方法和流程 137

5.2　加載零件或部件（組件） 139

5.2.1　加載現(xiàn)有部件 140

5.2.2　加載具有定位的現(xiàn)有部件 141

5.3　移動(dòng)零件或部件（組件） 144

5.3.1　利用指南針（羅盤）移動(dòng)零部件 144

5.3.2　利用【操作】命令移動(dòng)零部件 148

5.4　裝配約束 151

5.4.1　裝配約束概述 152

5.4.2　裝配約束類型 152

5.5　裝配體爆炸圖（分解） 157

第6章　工程圖設(shè)計(jì)

6.1　工程圖概述 162

6.1.1　工程圖工作臺(tái)用戶界面 162

6.1.2　CATIA工程圖設(shè)計(jì)流程 165

6.2　設(shè)置工程圖環(huán)境 166

6.3　創(chuàng)建圖紙頁 170

6.4　設(shè)置圖框和標(biāo)題欄 172

6.5　創(chuàng)建工程視圖 173

6.5.1　創(chuàng)建基本視圖 174

6.5.2　創(chuàng)建剖視圖 176

6.6　工程圖中的草圖繪制 179

6.6.1　【幾何圖形創(chuàng)建】工具欄 179

6.6.2　【幾何圖形修改】工具欄 180

6.7　創(chuàng)建修飾特征 181

6.7.1　自動(dòng)顯示中心線 181

6.7.2　創(chuàng)建和編輯修飾特征 182

6.8　標(biāo)注尺寸 184

6.8.1　標(biāo)注工程圖尺寸 184

6.8.2　使用文本標(biāo)注尺寸 188

6.9　標(biāo)注粗糙度 189

6.10　基準(zhǔn)特征和形位公差 191

6.10.1　標(biāo)注基準(zhǔn)特征符號(hào) 191

6.10.2　創(chuàng)建形位公差 192

6.11　標(biāo)注文本 193

6.12　保存工程圖文件 195

第7章實(shí)體特征設(shè)計(jì)實(shí)例

7.1　綜合實(shí)例1水龍頭閥體造型設(shè)計(jì) 197

7.1.1　水龍頭閥體結(jié)構(gòu)分析 197

7.1.2　水龍頭閥體造型思路分析 198

7.1.3　水龍頭閥體造型操作過程 200

7.2　綜合實(shí)例2電飯煲產(chǎn)品設(shè)計(jì) 208

7.2.1　電飯煲結(jié)構(gòu)分析 209

7.2.2　電飯煲造型思路分析 210

7.2.3　電飯煲設(shè)計(jì)操作過程 212

7.3　綜合實(shí)例3加油桶產(chǎn)品設(shè)計(jì) 228

7.3.1　加油桶結(jié)構(gòu)分析 228

7.3.2　加油桶造型思路分析 229

7.3.3　加油桶設(shè)計(jì)操作過程 230

7.4 綜合實(shí)例4車床撥叉產(chǎn)品設(shè)計(jì) 243

7.4.1　車床撥叉結(jié)構(gòu)分析 244

7.4.2　車床撥叉造型思路分析 244

7.4.3　車床撥叉設(shè)計(jì)操作過程 246

7.5　綜合實(shí)例5曲軸箱泵體設(shè)計(jì) 255

7.5.1　曲軸箱泵體結(jié)構(gòu)分析 255

7.5.2　曲軸箱泵體造型思路分析 256

7.5.3　曲軸箱泵體設(shè)計(jì)操作過程 257

第8章曲面造型設(shè)計(jì)實(shí)例

8.1 綜合實(shí)例1風(fēng)扇葉輪產(chǎn)品設(shè)計(jì) 274

8.1.1　風(fēng)扇葉輪造型思路分析 275

8.1.2　風(fēng)扇葉輪造型操作過程 277

8.2　綜合實(shí)例2旋轉(zhuǎn)按鈕產(chǎn)品設(shè)計(jì) 287

8.2.1　旋轉(zhuǎn)按鈕造型思路分析 287

8.2.2　旋轉(zhuǎn)按鈕造型操作過程 289

8.3　綜合實(shí)例3操作盤產(chǎn)品設(shè)計(jì) 301

8.3.1　操作盤造型思路分析 302

8.3.2　操作盤設(shè)計(jì)操作過程 304

8.4 綜合實(shí)例4吹風(fēng)機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì) 313

8.4.1　吹風(fēng)機(jī)造型思路分析 314

8.4.2　吹風(fēng)機(jī)產(chǎn)品造型操作過程 316

8.5　綜合實(shí)例5臺(tái)燈產(chǎn)品設(shè)計(jì) 332

8.5.1　臺(tái)燈造型思路分析 332

8.5.2　臺(tái)燈產(chǎn)品造型操作過程 334

第9章裝配體設(shè)計(jì)實(shí)例

9.1　綜合實(shí)例1定滑輪裝配體設(shè)計(jì) 347

9.1.1　定滑輪裝配設(shè)計(jì)思路分析 348

9.1.2　定滑輪裝配操作過程 350

9.2　綜合實(shí)例2機(jī)械手裝配體設(shè)計(jì) 360

9.2.1　機(jī)械手裝配設(shè)計(jì)思路分析 360

9.2.2　機(jī)械手裝配操作過程 364

9.3　綜合實(shí)例3滑動(dòng)軸承座裝配體設(shè)計(jì) 380

9.3.1　滑動(dòng)軸承座裝配設(shè)計(jì)思路分析 380

9.3.2　滑動(dòng)軸承座裝配操作過程 383

第10章工程圖設(shè)計(jì)實(shí)例

10.1　盤蓋類零件工程圖設(shè)計(jì) 393

10.1.1　法蘭盤工程圖分析 393

10.1.2　法蘭盤工程圖繪制過程 395

10.2　傳動(dòng)箱體類零件工程圖實(shí)例 421

10.2.1　傳動(dòng)箱體工程圖分析 421

10.2.2　傳動(dòng)箱體工程圖繪制過程 422

10.3　滑動(dòng)軸承座裝配工程圖 445

10.3.1　滑動(dòng)軸承座裝配工程圖分析 446

10.3.2　滑動(dòng)軸承座裝配工程圖繪制過程 446

參考文獻(xiàn) 467

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