本教材主要分為三部分，第1部分為緒論，第二部分為汽車CAD技術(shù)，第三部分為汽車CAE技術(shù)。
第1部分主要介紹 CAD技術(shù)的產(chǎn)生及發(fā)展過程、 CAD在汽車工業(yè)中的應用、 CAD的發(fā)展趨勢。
第二部分以實例介紹汽車CAD技術(shù)，包括CAD技術(shù)基礎(chǔ)、曲柄連桿機構(gòu)設(shè)計、變速器設(shè)計及運動仿真、懸架設(shè)計及運動仿真、車身設(shè)計、殼體的逆向設(shè)計。
第三部分用實例介紹汽車CAE技術(shù)應用，包括有限元技術(shù)在FASE車架設(shè)計中的應用、多體系統(tǒng)動力學在懸架設(shè)計中的應用、優(yōu)化技術(shù)在FASE車架設(shè)計中的應用等。

隨著汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展，汽車行業(yè)需要用到的CAD技術(shù)逐漸增多，CAD技術(shù)已經(jīng)是汽車相關(guān)專業(yè)學生必備技能，傳統(tǒng)CAD教材多介紹CAD相關(guān)軟件的基本操作步驟，而汽車零部件有其特點，傳統(tǒng)教材很少詳細介紹汽車零件的建模方法。因此，編者結(jié)合多年在汽車CAD技術(shù)方面的授課及實戰(zhàn)經(jīng)驗編寫本書，以期能讓汽車相關(guān)專業(yè)學生及CAD技術(shù)的愛好者，了解和掌握汽車CAD技術(shù)。
本書由武漢華夏理工學院的李媛副教授任第1主編，武漢華夏理工學院的高金玲任第二主編；由武漢華夏理工學院的宰文潔、信倩倩、杜妮絲、齊芳，以及歐立騰（北京）技術(shù)咨詢有限公司上海分公司的胡文波、武漢職業(yè)技術(shù)學院張洲任副主編；武漢華夏理工學院的蔣汪萍、吳嬌、雷海兵，武漢軟件工程職業(yè)學院的喻媛媛，山東交通學院宋霞，安陽工學院李曉娜參與本書編寫工作。另外，為本書提供素材的還有武漢華夏理工學院已畢業(yè)的學生，包括孫林、張華偉、李源、熊勛、孫端晨、李昌隆等，在此深表感謝。
本書具體編寫分工為：第1章由宰文潔、李曉娜編寫，第2章至第6章由高金玲、李媛、張洲編寫（其中基本操作由高金玲、張洲編寫，例題由高金玲和李媛編寫），第7章由李媛、喻媛媛編寫，第8章由信倩倩、宋霞編寫，第9章由胡文波、齊芳編寫，第10章由杜妮絲、李媛、蔣汪萍編寫，第11章由李媛、雷海兵編寫，第12章由李媛、吳嬌編寫。
本書為湖北省教育廳科研計劃指導性項目（B2015364）和武漢華夏理工學院的校級重點科研項目（13005）基于人機交互的自動變速器拆裝虛擬演示系統(tǒng)開發(fā)、校質(zhì)量工程項目3D設(shè)計創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團隊指導教師團隊（17103）成果。
由于編者學識有限，且時間倉促，書中難免出現(xiàn)錯誤和疏漏之處，請廣大讀者批評指正。

編者
2018年7月

第1篇基礎(chǔ)篇
第1章緒論（2）
1.1CAD技術(shù)的產(chǎn)生及發(fā)展過程（2）
1.1.1CAD的發(fā)展簡史（2）
1.1.2CAD系統(tǒng)的組成（3）
1.1.3CAD系統(tǒng)的配置形式與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（6）
1.1.4CAD系統(tǒng)的功能模塊（8）
1.1.5圖形軟件標準（9）
1.1.6CAD系統(tǒng)軟、硬件選用原則（12）
1.1.7典型CAD軟件簡介（13）
1.2CAD在汽車行業(yè)中的應用（14）
1.2.1CAD技術(shù)在汽車行業(yè)中的具體應用（14）
1.2.2國外汽車行業(yè)CAD技術(shù)應用情況（17）
1.2.3我國制造業(yè)和汽車行業(yè)CAD技術(shù)應用情況（18）
1.2.4我國制造業(yè)和汽車企業(yè)應如何應用CAD技術(shù)（19）
1.3CAD的發(fā)展趨勢（20）
1.3.1集成化（20）
1.3.2網(wǎng)絡(luò)化（21）
1.3.3智能化（21）
1.3.4標準化（21）
1.3.5并行工程（22）
1.3.6虛擬設(shè)計技術(shù)（22）
習題（23）
第2章工作界面與基本操作（24）
2.1啟動和退出CATIA（24）
2.1.1啟動CATIA（24）
2.1.2啟動工作模塊（24）
2.1.3退出CATIA（24）
2.2CATIA的工作界面（24）
2.3文件操作（25）
2.3.1建立新文件（25）
2.3.2打開已有的文件（25）
2.3.3保存文件（25）
2.4鼠標操作（26）
2.5羅盤操作（26）
2.6特征樹（27）
2.6.1特征樹的結(jié)構(gòu)（27）
2.6.2特征樹的操作（28）
汽車CAD技術(shù)目錄2.7選擇操作（28）
2.8查找操作（29）
2.9取消與恢復（29）
2.10得到幫助（29）
2.11顯示控制（30）
2.11.1鳥瞰（30）
2.11.2縮放顯示（32）
2.11.3改變觀察位置（32）
2.11.4改變觀察方向（32）
2.11.5選擇標準的觀察方向（32）
2.11.6選擇顯示模式（33）
2.11.7設(shè)置三維形體的投影模式（34）
2.12修改幾何對象的圖形特性（34）
2.12.1通過圖形特性工具欄修改幾何對象的圖形特性（34）
2.12.2通過上下文相關(guān)菜單修改幾何對象的特性（35）
2.12.3用特性刷修改幾何對象的特性（36）
2.13測量（36）
習題（37）
第3章草圖設(shè)計（39）
3.1概述（39）
3.2進入和退出草圖設(shè)計的環(huán)境（40）
3.3繪制圖形（40）
3.3.1繪制輪廓線（41）
3.3.2繪制簡單圖形（41）
3.3.3繪制圓和圓�。�41）
3.3.4繪制直線（42）
3.3.5繪制點（42）
3.4圖形編輯（42）
3.4.1倒圓角（42）
3.4.2倒角（43）
3.4.3修改圖形對象（43）
3.5約束控制（44）
3.5.1柵格約束（45）
3.5.2智能拾�。�45）
3.5.3建立輔助作圖線（46）
3.5.4幾何約束（46）
3.5.5尺寸約束（47）
3.5.6接觸約束（48）
3.5.7自動約束（49）
3.6繪制草圖實例（50）
3.6.1燕尾槽草圖（50）
3.6.2端蓋草圖（51）
3.6.3曲柄連桿機構(gòu)草圖（53）
習題（56）
第4章零件設(shè)計（57）
4.1基于草圖建立特征（58）
4.1.1拉伸（58）
4.1.2挖槽（58）
4.1.3打孔（59）
4.1.4旋轉(zhuǎn)體（61）
4.1.5旋轉(zhuǎn)槽（61）
4.1.6肋（62）
4.1.7狹槽（62）
4.1.8加強肋（63）
4.1.9多截面實體（63）
4.1.10減去多截面實體（64）
4.2特征編輯（65）
4.2.1倒圓角（65）
4.2.2倒角（66）
4.2.3起模（66）
4.2.4抽殼（68）
4.2.5改變厚度（68）
4.3形體的邏輯運算（69）
4.3.1插入新形體（69）
4.3.2組合（70）
4.3.3加（70）
4.3.4減（71）
4.3.5交（71）
4.3.6合并修剪（71）
4.3.7去除一些形體的多余部分（72）
4.4零件三維建模實例（73）
4.4.1連桿設(shè)計（73）
4.4.2角臺設(shè)計（76）
4.4.3茶壺設(shè)計（82）
習題（88）
第5章部件裝配（90）
5.1創(chuàng)建部件（91）
5.1.1插入部件（91）
5.1.2插入新零件（92）
5.1.3插入已經(jīng)存在的部件（92）
5.2改變部件的位置（93）
5.2.1用羅盤徒手移動部件（93）
5.2.2調(diào)整位置（93）
5.2.3爆炸圖（93）
5.3創(chuàng)建約束（94）
5.3.1重合（94）
5.3.2接觸（95）
5.3.3偏移（95）
5.3.4角度約束（95）
5.3.5空間固定約束（95）
5.3.6固連約束（95）
5.3.7重復利用實體陣列（96）
5.4裝配實例（97）
習題（100）
第6章曲面設(shè)計（101）
6.1生成線框元素的工具（102）
6.1.1生成點（102）
6.1.2生成直線（102）
6.1.3生成平面（103）
6.1.4投影（104）
6.1.5相貫線（104）
6.1.6反射線（105）
6.1.7相交線（105）
6.1.8平行曲線（106）
6.1.9圓和圓�。�107）
6.1.10樣條曲線（107）
6.1.11螺旋線（108）
6.2生成曲面（109）
6.2.1拉伸（110）
6.2.2旋轉(zhuǎn)（110）
6.2.3球面（111）
6.2.4等距曲面（111）
6.2.5掃描（112）
6.2.6填補（113）
6.2.7多截面曲面（113）
6.2.8混合（114）
6.3曲面編輯和修改（115）
6.3.1合并（115）
6.3.2分割（116）
6.3.3提取曲面邊界（117）
6.3.4反向（118）
6.4曲線、曲面分析功能簡介（118）
6.4.1連接分析（118）
6.4.2起模角度分析（119）
6.4.3曲面曲率分析（119）
6.4.4曲線曲率分析（119）
6.5曲面設(shè)計實例（120）
6.5.1電話筒的設(shè)計（120）
6.5.2盒子設(shè)計（135）
6.5.3螺旋槳設(shè)計（140）
習題（147）
第7章鈑金設(shè)計（148）
7.1鈑金設(shè)計實例（148）
7.1.1零件分析（148）
7.1.2參數(shù)設(shè)置（149）
7.1.3幾何特征建模（149）
7.1.4鈑金特征建立（151）
7.1.5展開圖及其工程圖生成（152）
7.2鈑金設(shè)計命令（152）
7.2.1墻（152）
7.2.2帶彎曲邊線上的墻體（153）
7.2.3折彎（154）
7.2.4拉伸（155）
7.2.5凸緣孔（156）
7.2.6加強筋（157）
7.2.7筋肋（157）
習題（158）
第2篇汽車零部件實例篇
第8章曲柄連桿機構(gòu)設(shè)計（160）
8.1曲柄連桿機構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點分析（160）
8.2曲柄連桿機構(gòu)的零件設(shè)計（161）
8.2.1活塞組的零件設(shè)計（161）
8.2.2連桿組的零件設(shè)計（172）
8.2.3曲軸的零件設(shè)計（197）
8.3曲柄連桿機構(gòu)的裝配設(shè)計（219）
8.4曲柄連桿機構(gòu)的工程圖設(shè)計（225）
第9章分動器設(shè)計（227）
9.1分動器結(jié)構(gòu)特點分析（227）
9.2分動器主要零件設(shè)計（227）
9.2.1輸入軸參數(shù)化設(shè)計（228）
9.2.2齒輪參數(shù)化設(shè)計（234）
9.2.3軸承參數(shù)化設(shè)計（245）
9.3分動器裝配設(shè)計（250）
9.4分動器工程圖（254）
9.4.1齒輪零件圖（254）
9.4.2分動器總成圖（256）
第10章懸架系統(tǒng)設(shè)計（257）
10.1懸架系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點分析（257）
10.2懸架系統(tǒng)的零件設(shè)計（258）
10.2.1上橫擺臂零件設(shè)計（258）
10.2.2下擺臂零件設(shè)計（271）
10.2.3減振器和螺旋彈簧零件設(shè)計（279）
10.2.4轉(zhuǎn)向節(jié)零件設(shè)計（285）
10.2.5橫向穩(wěn)定桿零件設(shè)計（302）
10.2.6卡簧零件設(shè)計（304）
10.3懸架系統(tǒng)的裝配設(shè)計（305）
10.3.1輪轂與轉(zhuǎn)向節(jié)的裝配約束（305）
10.3.2裝配上下橫擺臂（308）
10.3.3裝配減振器（309）
10.3.4橫向穩(wěn)定桿裝配（309）
10.3.5輪胎裝配約束（310）
第11章車身設(shè)計（311）
11.1構(gòu)造線架（311）
11.1.1三視圖三維空間重置（311）
11.1.2構(gòu)造線架（313）
11.2建立曲面（315）
11.2.1自由橋接（315）
11.2.2自由填充（316）
11.2.3對稱平面（318）
第12章殼體的逆向設(shè)計（319）
12.1掃描前的準備工作（320）
12.1.1三維掃描儀器的選擇（320）
12.1.2三維掃描前的準備工作（321）
12.2殼體的三維掃描（322）
12.2.1殼體掃描方案的制定（322）
12.2.2殼體的三維掃描（323）
12.3AT殼體的逆向設(shè)計（325）
12.3.1逆向設(shè)計平臺的選擇（325）
12.3.2點云數(shù)據(jù)的預處理（326）
12.4AT殼體三維模型的建立（328）
12.4.1線架和曲面的建立（328）
12.4.2三維實體的建立（331）
參考文獻（333）