catia培训教程资料.ppt

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1、CATIA基础与安装管理,产品介绍,CATIA V5是基于美国IBM公司与法国达索系统公司（Dassault Systemes）软件解决方案推出的新一代产品，它致力于满足以设计流程为中心的设计需求。它提供了业界领先的基于特征的设计功能，装配体设计、二维图生成的高效工具。它可运行于UNIX及Windows两种环境，与Windows的当前标准完全兼容。作为业界开放的解决方案，它提供的接口符合最常见的数据交换工业标准。为满足与原CATIA V4解决方案间设计数据的交换处理需要，V5提供了与V4数据的双向互操作性。,CATIA 用户界面,CATIA软件的用户界面分为五个区域：顶部菜单区(Menus)左

2、部为产品/部件/零件树形结构图，或称为“历史树”(Tree&associated geometry)中部图形工作区(Graphic Zone)右部为与选中的工作台相应的功能菜单区(Active work bench toolbar)下部为标准工具菜单区(Standard Toolbars)工具菜单下为命令提示区(Dialog Zone),产品结构（Product Structure）：将客户产品逻辑性地组织起来的一种结构形式，用户可以在这 种结构内浏览并选择不同的元件作为工作对象，这是启动 CATIA 时 进入的缺省模式。文档（Document）：一个文件，用来管理并保存用户产生的与某工作相关

3、的数据。Part是存储CATIA模型数据的基本文件，通常以*.CATPart 为后缀。工作台（Workbench）：产生某种指定类型构件（component）的一系列菜单工具组，即 完成CATIA某类功能（或产品模块）的菜单集合。例如，零件(Part)菜单是实体设计模块的构件（Part Design component），二维图菜 单（drawing）是二维图设计模块构件（Drafting component），产 品菜单(Product)是装配设计模块的构件（Assembly component）。,产品结构、文档与工作台（菜单工具组）Workbench,产品结构、文档与工作台Workben

4、ch,基本操作工具栏(Standard Toolbar)视图工具栏（View Toolbar）图形特性工具栏（Graphic Properties Toolbar）测量工具栏（Measure Toolbar）标准库编辑器工具栏（Catalog Editor Toolbar）特征库编辑器工具栏（Feature Dictionary Editor Toolbar）知识工程工具栏（Knowledgeware Toolbar）,基本操作工具栏(Standard Toolbar),获取工具栏图标的联机帮助,恢复上次撤消的操作,撤消操作,粘贴对象,拷贝对象,剪切对象,不作打印设置快速打印文档,保存文档,打

5、开已有文档,产生新文档,视图工具栏（View Toolbar）,包括三种模式：缺省的视图工具栏 行走模式工具栏（Walk mode）飞行模式工具栏（Fly mode）,显示被隐藏的物体,隐藏物体,沿选定平面的法线方向观察物体,将物体充满全屏,线框模式显示 动态消隐显示 渲染显示 渲染显示同时显示边界 显示边界及隐藏线渲染 定制显示模式,图形特性工具栏（Graphic Properties Toolbar）,填充颜色,透明度,线的粗细,线型,点符号,使用层,样式刷,测量工具栏（Measure Toolbar）,标准库编辑器工具栏（Catalog Editor Toolbar）,增加一个零件族 增

6、加一个族 增加与另一个标准库的链接 增加一章,使用标准库浏览器,根据标准库过滤器生成构件增加零件族构件将构件加入一个族增加关键词,特征库编辑器工具栏（Feature Dictionary Editor Toolbar）,打开应用字典 打开用户字典 打开一个参考字典 生成一个新的对象类 将特征加入对象类 定义ID（识别符）编码规则 生成一个报告,知识工程工具栏（Knowledgeware Toolbar）,公式 设计表 参考知识专家用户指导,关于设置（About Settings）,由Catia V5产生的数据类型有两种：1)包括在文档中的应用数据；2）不可编辑的设置文件。有两种类型的设置：临时

7、设置及永久设置。永久性的设置文件(CATSettings)需要用户通过Tools-Options.的各个页面进行定制。例如，应用软件窗口客户化，背景颜色，零件及打印设置等。,选项“每隔.分钟自动保存”(Automatic save every.minutes)设定自动保存的时间间隔,选项“每隔.分钟自动不连接”(Automatic disconnection after.minutes)，当不使用程序持续至设定时间后，系统自动终止连接,零件设计基础,实体设计,零件设计模块基于草图和特征设计，也可以在装配环境中作关联设计，并且可以在设计过程中或设计完成以后进行参数化处理。图形化的树状结构可以清晰

8、的表示出零件的特征组织结构，利用它用户可以更方便的了解设计过程，并对特征进行操作管理，提高设计修改能力CATIA V5的零件设计模块主要由以下三类菜单组成：基本特征创建，特征修饰与操作，特征分析与辅助工具,实体设计,点取下拉菜单ToolsOptionMechanical DesignPart Design，打开零件设计的环境参数设定界面,实体设计,显示设置（Display）,历史树显示内容外部参考元素约束参数关联经过布尔运算的体特征草绘几何体仅显示当前操作的实体,实体设计,零件文档（Part Document）,产生基于草图的特征,特征用于将产生的实体合并构造成零件。可以通过菜单对Sketch

9、er工作台产生的初始轮廓线生成以下特征：,产生基于草图的特征,CATIA的基本实体生成方式主要有以下几类：,创建拉伸体（pad）,点取此命令后，根据对话框中提示，分别定义拉伸范围的定义方式、拉伸高度或者参考元素，选择欲拉伸的轮廓线。拉伸时，以轮廓线为基准，可以单侧拉伸，也可以双侧拉伸，点取more按钮，可以展开对话窗口，定义另一侧的拉伸范围。,创建拉伸体（pad）,一个草图中有多条封闭轮廓线时，如果轮廓线有交叠，在拉伸时将产生错误。拉伸范围的定义有五种方式：尺寸定义、利用已有实体特征的下 一个表面限制、利用已有实体特征的最后一个表面限制、利用已知平面限制、利用已知曲面特征或指定实体表面来限制。

10、,创建拉伸体（pad）,创建拉伸体的几个特殊情况：1)当已有零件体特征存在，做拉伸实体有时可选择不封闭曲线作为轮廓线，利用已有实体表面自动封闭新创建实体不闭合部分 2)轮廓线允许为多条封闭曲线，但要求多条轮廓线间不能有相交情况,创建带拔模倒圆的拉伸体（drafted filleted pad）,此命令结合了拉伸、拔模、倒圆三种功能，在创建拉伸实体的时候一次完成拔模和棱边倒圆的操作，简化了操作步骤。此特征不能作为第一个特征存在，因为在定义参数时需要选择已知实体的端面作为限制面,创建多轮廓拉伸体（Multi-Pad）,利用此功能可以同时拉伸属于一个草绘图的多个轮廓，并且赋给不同的轮廓以不同的高度值

11、。当选择此命令和草绘图以后，在对话窗口中会自动显示草绘图中包含封闭轮廓的数量，用鼠标选中后，可以赋给该轮廓一个相应的高度值,创建凹坑（pocket）,此功能也是创建拉伸体的一种，它是在原有实体的基础上去除材料的一种拉伸。1）在已有实体上作减材料拉伸，参数与“拉伸体”对话窗口相同。点取该命令后，选择欲拉伸的草绘图，再根据设计的实际情况选择拉伸高度的定义方式（尺寸定义或利用已知条件限制），键入数值或选择参考元素，ok确认，即可在以有实体特征上减去该部分拉伸体,创建凹坑（pocket）,2）点取箭头，反转方向，可以改变保留材料的区域,创建凹坑（pocket）,3）几个要注意的情况 轮廓线可以是不封闭

12、的，他会自动延长两端，切割原有实体一个草绘图中可以包含多条不相交的轮廓线，同时拉伸，但拉伸高度相同,创建带拔模倒圆的凹坑（drafted filleted pocket）,此命令与创建带拔模倒圆的拉伸体操作类似，它是在创建凹坑的时候一次完成拔模和棱边倒圆的操作。,创建多轮廓凹坑（Multi-pocket）,此功能与创建多轮廓拉伸体相似，也同时拉伸一个草绘图中多个轮廓，并且赋给不同的轮廓以不同的高度值。选择草绘图和该功能以后，在对话窗口中会自动显示草绘图封闭的轮廓数量，选中其中任意一个可以赋给相应的高度值,创建轴（shaft）,此功能用来创建回转体 A轮廓线可以是封闭的，也可以是不封闭图形，回转

13、轴线可以在轮廓线的草绘图中直接绘制，也可以在三维空间中单独选取。,创建轴（shaft）,B 轮廓线可以是不封闭的平面曲线，不封闭的区域需要用已有特征予之封闭,创建轴（shaft）,C 一个草绘面上允许有多条轮廓线同时回转，但它们之间不得相交 D 回转轮廓及中心线的要求,创建回转槽（grove）,此功能也是用于创建回转体，不过是在原有实体特征基础上减材料的一种回转。参数的选择设定与轴（shaft）操作完全相同。,创建孔(hole),利用此功能可以直接在已有特征上打孔，孔的中心位置可以在创建孔的时候定义，也可以生成孔以后修改。孔的类型有多种形式，包括通孔、盲孔、平头孔、锥头孔、销孔及各种沉头孔除了

14、销孔以外，其他各类孔都可以设置为螺纹孔,创建孔(hole),A 定位孔心与原有特征同心 1）选择命令-孔（hole）2）选择圆弧边界和上表面 3）定义孔的类型及尺寸 4）ok确认,创建孔(hole),B 定位孔心到直边的距离 1)同时选中实体两条棱边，再选中上表面 2)点取打孔（hole）命令 3)调整各参数，确认。4)孔创建完成后，欲再修改孔心位置须在历史树中双击孔下面 的草绘特征，进入草绘修改中心点位置尺寸。,创建孔(hole),C 在孔上加入螺纹信息，当将此零件投影生成二维图时，会自 动产生螺纹线,创建孔(hole),D 孔的类型,直孔 销孔 平头沉头孔 锥头沉头孔 埋头孔,创建肋（ri

15、b）,把一条或多条平面轮廓线沿一条空间曲线扫描，通过参数或参考元素控制扫描过程中角度的变化，得到的特征即为肋,创建肋（rib）,A扫描过程中方向的控制 1）保持角度（keep angle）:在扫描过程中轮廓线与中心线的夹角始终保持恒值 2）保持方向（pulling direction）:在扫描过程中轮廓线与坐标系的夹角始终保持恒值，即在扫描过程中轮廓线以平行关系扫描 3）以参考曲面定义角度（reference surface）:在扫描过程中轮廓线以中心线为旋转轴，旋转角度以曲面为参考,创建肋（rib）,B 肋的两端自动与原有实体合并。选中“merge end”参数以后，超出原有实体端面的部分能

16、够自动被裁减。,创建肋（rib）,C 提示 1）点取草绘图标，可以直接进入草绘平面，创建修改断面轮廓和中心线 2)在“Profile”菜单处点取鼠标右键，允许选择草绘图中的个别轮廓 3）允许一个草绘图中有多条轮廓线同时扫描,创建沟（slot）,沟的创建方式与肋（rib）基本相同，可以看作是减材料的一种“肋”,创建加强筋（Stiffener）,此功能用来快速创建筋类特征，轮廓线可以封闭也可以不封闭。不封闭时，两端的切向延长线应与已有实体相交,放样体(loft),通过此功能可以创建多截面的扫描体，截面形状要求是平面的封闭轮廓，扫描过程中形状的变化由引导线和脊线控制 A 只有截面线(Section)

17、时，中间的形状由光滑曲线（曲面）过渡,放样体(loft),B 应用引导线（Guide）后，中间的过渡形状由引导线控制。引导线要与每个截面线都有交点。,放样体(loft),C 脊线（Spine）用来控制扫描体中间的变化趋势，并且可以限制扫描体生成的长度。此线不需要和截面线相交，但要求一定要光顺切矢连续、有规则的曲率属性，并且它的形状要和欲生成的放样体相近。不定义此参数时系统会自动计算出一条脊线,放样体(loft),D 在选取两端截面线后马上选取相邻曲面，则加上相切条件，保证生成的放样体与原有曲面切矢连续,移走放样体（removed loft）,移走放样体是去除材料的放样体创建方式，操作与“放样体

18、”相同,切割(Split),利用曲面特征切割实体。如果某些特征无法直接用实体造型功能完成，可以先利用曲面设计平台的工具创建出来，再利用曲面切割实体的功能得到所需的实体外表面。选中曲面以后会有一个箭头出现，此为曲面的默认法向，箭头指向实体保留部分,曲面增厚(Thick Surface),将曲面沿法向单向或双向增厚，即可获得有厚度的实体特征。曲面法向指向第一个增厚方向；增厚的厚度不得大于曲面的最小曲率半径,封闭曲面(Close Surface),此功能可以将封闭或者不封闭曲面生成实体，对于不封闭的曲面，要求端面必须是简单的几何特征，例如：平面轮廓,用曲面缝补(Sew Surface),将曲面缝补到

19、实体上，即通过求曲面和实体的交线，裁剪多余的材料，补足中空的部分。曲面和实体的交线应为一条封闭的轮廓线，即要求填充材料的空间应为一封闭的区域。曲面的法向指向实体保留和填充实体部分,特征修饰与操作,棱边倒圆(Edge Fillet),实体棱边常值半径倒圆，一次可以倒一条或者多条棱边，各棱边半径相同。,棱边倒圆(Edge Fillet),倒圆结果与其他边界发生关系时的处理 1）当倒圆曲面超出原有特征边界时，需在保留边界选项（Edge to keep）中指明此边界。例如下图中当倒圆半径大于圆柱高度时，需要选取圆柱棱边作为保留边界,棱边倒圆(Edge Fillet),2）下面例子中，选中竖直棱边作为保

20、留边界后，两个倒圆曲面间以圆弧过渡,棱边倒圆(Edge Fillet),“Trim ribbons”选项用来处理倒圆交叠部分，自动裁剪重叠部分,棱边倒圆(Edge Fillet),用平面或曲面限制倒圆范围。激活“Limiting element”选项，选择作为限制元素的曲面，在曲面上会显示一法线箭头，箭头指向为倒圆生成区域。Ok确认后，倒圆特征只在局部区域创建,变半径倒圆(Variable Radius Fillet),此功能用来对实体棱边作变半径的倒圆 A.选中实体棱边后，在棱边的各节点处会显示该处的倒圆半径值，双击半径值可对其编辑，两节点间的过渡方式分为线性和曲线两种变化方式。,变半径倒圆

21、(Variable Radius Fillet),B.增加半径变化的节点数量可以通过鼠标左键直接点取棱边创建节点，也可以先在棱边上创建一些点，增加半径变化点时直接选取，或者选择事先做好的平面，系统会自动求出平面和棱线的交点，并以此为半径变化点。,变半径倒圆(Variable Radius Fillet),C.应用脊线（spine）对倒圆结果的影响。脊线主要是用来控制倒圆圆弧所处的平面位置，即每个圆弧都是在脊线的法平面内创建。脊线的形状将会影响倒圆区域的表面质量。脊线可以是空间曲线，也可以通过草绘功能绘制。,面-面倒圆(Face-Face Fillet),该功能用于在两个有相同底座的凸台间创建一

22、个圆弧过渡的特征，圆弧半径的大小和两凸台间的距离相适应。应用限制元素（平面、曲面）时，可以限制倒圆特征生成的区域。曲面（平面）法向指向,三面切圆(Tritangent Fillet),依次选择相对两面和顶面，即可创建一个与原有三个曲面都相切的圆弧面，并把原有顶面移走。如果选中限制元素，还可以只在局部区域创建该圆弧面。,倒角(Chamfer),该功能用于对棱边倒角，一次可以选择多个棱边同时倒角。倒角的参数定义有两种方式：边长/夹角；边长/边长。,创建拔模角（draft angle）,利用此功能可以创建拔模角，使设计铸造或锻造零件更加方便。A.创建拔模角时所需的元素及参数包括：拔模方向、拔模角度、

23、分模面、拔模面：,创建拔模角（draft angle）,B 作为分模面的元素可以是平面也可以是曲面，并且可以用多个曲面作为分模面 C 分模面可与拔模曲面不相交,创建拔模角（draft angle）,D 部分区域拔模。在“Parting Element”中激活“Define parting element”选项，选择一个曲面或平面作为限制元素，则拔模结果只在限制面一侧创建，另一侧不发生改变。,创建拔模角（draft angle）,E 双向拔模。如需要对零件双向拔模，在“Parting Element”部分选中“parting=Neutral”和“Draft both sides”，拔模结果则以分

24、模面为界，上下两侧同时拔模,创建拔模角（draft angle）,F 当拔模角度值超出拔模面与相邻面夹角时，需要激活Square选项,变角度拔模(Variable Draft),此功能与创建拔模角（draft angle）操作基本相同，只是拔模角度可以变化，变角度的节点位置和数量都可以自己定义，利用此功能可以创建出更复杂的拔模面。,根据反射线拔模(Draft Reflect Lines),A用此功能对实体拔模，不需要定义分模面，系统会根据所选特征及拔模角度计算出分模线的位置，补足缺少材料的区域。,根据反射线拔模(Draft Reflect Lines),B 用此功能可以对倒圆处理后的表面继续作

25、拔模,高级拔模(Advanced Draft),此功能包括自定义分模面拔模和根据反射线拔模两种方式，对于双向拔模，可以定义两侧有不同的拔模角，并且可以保证在分模面处不发生错位的现象。,高级拔模(Advanced Draft),高级拔模(Advanced Draft),抽壳(Shell),壳体类零件的创建可以通过先生成一个实心零件，再用抽壳的方式把它变为空心零件。在生成壳体时，可以移走不需要的表面，壁厚在原有外表面的基础上可以向内或（和）向外增加，并且可以赋给不同的壁不同的壁厚值。,长厚度(Thickness),此功能用来增加或减小实体表面的厚度。选择实体表面后，输入正值，则该表面沿法向增厚；负

26、值则减薄,对零件体操作,插入新的零件体（body）,点取此按钮或点取Insertbody，就会在当前文件中创建一个新的零件体，名称按顺序自动生成：body.2、body.3，如果不满意可以对其改名。在一个文件中可以创建多个零件体，零件体之间可以没有任何关系，也可以互相利用其他零件体中的特征作为设计的参考元素。创建零件体的主要目的是便于管理零件的特征，对于一个复杂的零件，把相似的特征或者相对独立的一组特征放到一个零件体内，最后通过布尔运算把多个零件体组合到一起，这样可使设计思路更清晰，修改的时候更方便。,插入新的零件体（body）,零件体组合(Assemble),此操作是将一个文件中的两个零件体

27、组合到一起，如果两个零件体都是通过增加材料方式创建的话，组合的结果会将两个零件体加到一起；如果其中一个零件体是利用减材料的特征创建方式（pocket、slot、removed loft等）创建的话，组合的结果是在两个零件体间作减运算；如果两个零件体都是利用减材料的特征创建方式（pocket、slot、removed loft等）创建的话，组合的结果是在两个零件体间作加运算。,零件体组合(Assemble),A.两零件体都是通过增加材料的方式创建时，两个体特征加到一起，从图形上看没有变化，但历史树中我们可以看到两个零件体变为一个,零件体组合(Assemble),B.其中一个零件体是利用减材料的方

28、式（pocket）创建时，结果是从另一个零件体上减掉该特征。,零件体相加(add),用此功能可将两个零件体特征相加到一起，变为一个零件体,零件体相减(Remove),应用此功能可使一个零件体从另外一个零件体中移走相应的材料，使两个零件体关联到一起。,零件体求交(Intersect),此功能用于获得两个零件体的公共部分。,两个零件体的交集,零件体联合加减（Union Trim）,此功能允许零件体间在作加运算的时候，保留需要的部分，移走不需要的部分。A.只有选择的部分被移走，其他部分保留 B.只有选择的部分被保留，其他部分移走,移走,保留,零件体联合加减（Union Trim）,C.当指明了保留区

29、域，移走区域不用指明 D.实例 红色表面代表不可选区域；粉色表面代表移走区域；蓝色表面代 表保留区域,等同,移走独立块(Remove Lump),当一个零件体内包含两个断开的特征时，可应用此功能移走不需要的部分。在模具设计时应用此功能使上下模的设计更加方便。,特征移动操作,沿直线移动零件体特征(Translation),此功能将以直线方式移动整个零件体,旋转零件体(Rotation),此功能将以旋转方式移动整个零件体,镜像零件体（Symmetry）,此功能以镜像方式移动整个零件体，参考元素可以是点、直线、平面,特征对称复制(Mirror),对称复制操作可以复制整个零件体，也可以复制零件体内某个

30、特征,矩形图样(Rectangular Pattern),此功能用于把一个特征沿直线或者平行四边形方式快速复制多个,矩形图样(Rectangular Pattern),环形图样(Circular Pattern),此功能用于把一个特征以环形快速复制多个,环形图样(Circular Pattern),用户自定义图样(User Pattern),此功能用于把一个（组）特征以自定义方式快速复制多个,比例缩放(Scaling),以一点为中心将零件体按比例整体缩放，参数大于1则放大实体，小于则缩小实体 以平面为参考元素，单向缩放实体,分析与辅助工具,更新(Update)操作,当零件有参数改变时，此按钮会

31、自动高亮显示，点取之，系统会按照最新参数重新计算。,测量两个元素间相对尺寸(Measure Between),此命令用于测量两个元素(曲面、棱线、端点等)间的距离或夹角,测量单一元素尺寸(Measure Item),此命令用于测量单个元素的几何信息，例如：点坐标、线段长度、表面积等,测量惯量(Measure Inertia),此工具用来测量实体或曲面的面积、体积、质量、重心等物理属性。,拔模角分析(Draft Analysis),通过拔模角分析工具，可以分析出零件的拔模工艺性，分析的结果通过不同颜色表示。拔模方向通过罗盘的W轴定义。,曲率分析(Curvature Analysis),应用此工具

32、可在零件上通过彩色云图显示零件的曲率分布情况。如果云图分布的均匀则说明曲率分布比较均匀，即可认为零件表面质量比较好。,带指引线的注释(Text with leader),此工具用于在零件上添加注释文本。当需要在三维中加入注释说明时，可使用此工具,注释旗(flag note),此工具用于与零件某个特征创建超链接，应用超链接可以快速的打开其他文件。例如，与一个WORD文件创建关联后，可以快速打开此文件。,直接约束（Constraint）,此命令与上一个命令的区别在于没有对话窗口弹出，其他的应用都是相同的。,特征修改与零件的高级操作,零件体的局部显示与操作,在零件设计平台，允许局部显示或操作单独一个

33、特征或零件体，这样就可以不考虑其它复杂的特征，显示更加清晰，操作更加轻松点取下拉菜单中 Edit-Scan or Define in Work Object.，会弹出一个类似录像机控制器的窗口，应用该工具就可浏览零件的设计步骤，并且可以暂停到当前显示状态并对该特征进行编辑,零件体的局部显示与操作,特征轮廓线的修改,对于一个以草绘轮廓为基础的特征，要修改轮廓线的尺寸或者形状，只需要在三维窗口用鼠标左键双击草绘特征或者在历史树中双击该特征，就会自动转入该轮廓的草绘窗口，如同绘制该图形一样，可以改变约束，加减尺寸或者改变形状,实体特征的修改,对于特征的修改，例如凸台高度、打孔深度、倒圆半径等等，只需

34、要在三维图形上找到相应的特征，双击鼠标左键；如果特征不好找，最好到历史树中找到该特征，双击鼠标左键或点取鼠标右键，在弹出菜单中选择“definition”，即可显示该特征的设计对话框，与设计时的一样，找到欲修改的选项，键入新的参数或选择新的参考元素，ok确认即可。如果零件没有自动更新，点取update按钮，手动更新零件，图形会按照新的参数计算生成。,特征重新排序,对于零件的修改，我们可以通过改变特征的生成顺序获得满意的结果。这样做即快捷又可减少模型中特征的数量，也允许我们在最初设计时不用考虑太多的特征生成顺序问题。在历史书中找到需要重新排序的特征，点取鼠标右键，选择xxx.object Reorder命令后会弹出一个对话窗口，选择欲放置位置的前一个特征，ok确认即可,特征重新排序,