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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)模塊中通過一個個簡單、典型的案例對CATIA的草圖、實體特征、創(chuàng)成曲線和曲面、裝配和工程圖功能進行介紹；高級應(yīng)用則以典型的綜合案例為主，從設(shè)計思路分析到整個設(shè)計過程，精講了如何應(yīng)用CATIA軟件進行一個完整的機械產(chǎn)品設(shè)計的設(shè)計方法和過程。本書特別適合在CATIA培訓班上使用，同時也是高等院校、高職高專等工科院校機械類相關(guān)專業(yè)學生的理想教材，還可作為工程技術(shù)人員自學機械設(shè)計的實用教程。

隨著計算機技術(shù)的高速發(fā)展，數(shù)字化設(shè)計也越來越普及。手工繪圖、計算的時代已經(jīng)過去，尤其是在機械、電氣、建筑、土木等需要大量繪圖、造型、校核的工程項目中，采用計算機輔助工程設(shè)計軟件進行造型設(shè)計、分析校核、動態(tài)仿真已成為先進制造業(yè)的主要手段和鮮明標志。采用計算機輔助設(shè)計軟件可以大大提高設(shè)計效率，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中國制造2025的相繼提出，以及傳統(tǒng)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，數(shù)字化制造將成為未來制造業(yè)的主流。因此，我們策劃了計算機輔助設(shè)計軟件應(yīng)用系列圖書。

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

本書以CATIA V5R21中文版為基礎(chǔ)，詳細地講述了利用CATIA進行產(chǎn)品設(shè)計的方法和過程。具體內(nèi)容包括：第1章介紹了CATIA基礎(chǔ)知識，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、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實體特征設(shè)計功能，包括實體特征造型方法和思路、基本實體特征、實體成型特征、實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)計功能，包括創(chuàng)成式外形設(shè)計工作臺、曲線、曲線操作、曲面、曲面操作和曲面創(chuàng)建實體特征等。第5章介紹了CATIA V5R21裝配設(shè)計技術(shù)。包括裝配設(shè)計工作臺、加載零件或部件、移動零件或部件、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)置圖框和標題欄、創(chuàng)建工程視圖、工程圖中的草圖繪制、標注尺寸、符號標注、文本標注等。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實體特征建模的設(shè)計思路和設(shè)計過程。第8章講解風扇葉輪、旋轉(zhuǎn)按鈕、操作盤、吹風機、臺燈的CATIA曲面特征造型的設(shè)計思路和設(shè)計過程。第9章講解了定滑輪、機械手、滑動軸承座的CATIA裝配體的設(shè)計思路和設(shè)計過程。第10章講解了盤蓋類、箱體類和裝配體的CATIA工程圖的設(shè)計思路和設(shè)計過程。

本書具有以下幾方面特色：

1．易學實用的高級入門教程，展現(xiàn)數(shù)字化設(shè)計與制造全流程。

2．按照基礎(chǔ)應(yīng)用（功能模塊）高級應(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、痛點。

4．分享設(shè)計思路與技巧，舉一反三不再難。

5．書中配置大量二維碼，教學視頻同步精講，手機掃一掃，技能全掌握。

6．長達500分鐘的教學視頻精講同時置于隨書附贈DVD光盤中，方便讀者離線學習。

7．超值資源贈送。

本書特別適合在CATIA培訓班上使用，同時也是高等院校、高職高專等工科院校機械類相關(guān)專業(yè)學生的理想教材，還可作為工程技術(shù)人員自學機械設(shè)計的實用教程。

本書由高長銀主編，晉會杰、李萬全副主編。其中，高長銀編寫了第1章～第4章，晉會杰編寫了第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！

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

編者

2018.3

第1章　CATIA V5R21基礎(chǔ)知識

1.1　CATIA V5R21介紹 2

1.1.1　CATIA在制造業(yè)和設(shè)計界的應(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

2.1　草圖編輯器簡介 26

2.1.1　啟動草圖編輯器 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 32

2.3　啟動草圖編輯器 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　自動幾何約束 40

2.5　草圖操作功能 43

2.5.1　草圖元素拖動操作 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　實體特征設(shè)計

3.1　實體特征設(shè)計簡介 56

3.1.1　實體特征造型方法 56

3.1.2　CATIA零件設(shè)計工作臺 58

3.1.3　實體特征建模方法 63

3.1.4　實體建�；玖鞒� 65

3.2　基本實體特征 66

3.2.1　凸臺特征（拉伸） 67

3.2.2　旋轉(zhuǎn)體特征（旋轉(zhuǎn)） 74

3.3　實體成形特征 76

3.3.1　孔特征 77

3.3.2　加強肋特征 82

3.4　實體修飾特征 83

3.4.1　倒圓角 84

3.4.2　倒角 85

3.5　實體變換特征 87

3.6　保存文件 89

第4章　創(chuàng)成式曲線和曲面設(shè)計

4.1　創(chuàng)成式外形設(shè)計工作臺概述 91

4.1.1　啟動創(chuàng)成式外形設(shè)計工作臺 91

4.1.2　創(chuàng)成式外形設(shè)計工作臺界面 92

4.2　創(chuàng)建曲線 97

4.2.1　創(chuàng)建點 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)建實體特征 129

第5章　裝配體設(shè)計

5.1　裝配設(shè)計模塊概述 132

5.1.1　進入裝配設(shè)計工作臺 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　移動零件或部件（組件） 144

5.3.1　利用指南針（羅盤）移動零部件 144

5.3.2　利用【操作】命令移動零部件 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

6.1　工程圖概述 162

6.1.1　工程圖工作臺用戶界面 162

6.1.2　CATIA工程圖設(shè)計流程 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　自動顯示中心線 181

6.7.2　創(chuàng)建和編輯修飾特征 182

6.8　標注尺寸 184

6.8.1　標注工程圖尺寸 184

6.8.2　使用文本標注尺寸 188

6.9　標注粗糙度 189

6.10　基準特征和形位公差 191

6.10.1　標注基準特征符號 191

6.10.2　創(chuàng)建形位公差 192

6.11　標注文本 193

6.12　保存工程圖文件 195

第7章實體特征設(shè)計實例

7.1　綜合實例1水龍頭閥體造型設(shè)計 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　綜合實例2電飯煲產(chǎn)品設(shè)計 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)計操作過程 212

7.3　綜合實例3加油桶產(chǎn)品設(shè)計 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)計操作過程 230

7.4 綜合實例4車床撥叉產(chǎn)品設(shè)計 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)計操作過程 246

7.5　綜合實例5曲軸箱泵體設(shè)計 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)計操作過程 257

第8章曲面造型設(shè)計實例

8.1 綜合實例1風扇葉輪產(chǎn)品設(shè)計 274

8.1.1　風扇葉輪造型思路分析 275

8.1.2　風扇葉輪造型操作過程 277

8.2　綜合實例2旋轉(zhuǎn)按鈕產(chǎn)品設(shè)計 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　綜合實例3操作盤產(chǎn)品設(shè)計 301

8.3.1　操作盤造型思路分析 302

8.3.2　操作盤設(shè)計操作過程 304

8.4 綜合實例4吹風機產(chǎn)品設(shè)計 313

8.4.1　吹風機造型思路分析 314

8.4.2　吹風機產(chǎn)品造型操作過程 316

8.5　綜合實例5臺燈產(chǎn)品設(shè)計 332

8.5.1　臺燈造型思路分析 332

8.5.2　臺燈產(chǎn)品造型操作過程 334

第9章裝配體設(shè)計實例

9.1　綜合實例1定滑輪裝配體設(shè)計 347

9.1.1　定滑輪裝配設(shè)計思路分析 348

9.1.2　定滑輪裝配操作過程 350

9.2　綜合實例2機械手裝配體設(shè)計 360

9.2.1　機械手裝配設(shè)計思路分析 360

9.2.2　機械手裝配操作過程 364

9.3　綜合實例3滑動軸承座裝配體設(shè)計 380

9.3.1　滑動軸承座裝配設(shè)計思路分析 380

9.3.2　滑動軸承座裝配操作過程 383

第10章工程圖設(shè)計實例

10.1　盤蓋類零件工程圖設(shè)計 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　傳動箱體類零件工程圖實例 421

10.2.1　傳動箱體工程圖分析 421

10.2.2　傳動箱體工程圖繪制過程 422

10.3　滑動軸承座裝配工程圖 445

10.3.1　滑動軸承座裝配工程圖分析 446

10.3.2　滑動軸承座裝配工程圖繪制過程 446

參考文獻 467

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