簡介
《CATIA V5機械設計案例教程》基於高等教育對高素質人才培養的要求，依據教育部工程圖學教學指導委員會制定的“普通高等院校工程圖學課程教學基本要求”中提出的工程圖學課程任務之一“培養使用繪圖軟體繪製工程圖樣及進行三維造型設計的能力”，並結合編者多年教學改革經驗編寫而成，是工程圖學課程改革的配套教材。
《CATIA V5機械設計案例教程》以高端三維設計軟體CATIA V5R19中文版為平台，主要介紹機械設計模組下的零件設計、裝配設計、草圖編輯器和工程製圖四個子模組。主要內容有草圖設計、基於草圖特徵的構型設計、二維視圖與三維立體轉換、一般零件與常用件以及標準件設計、自下而上及自上而下裝配設計、協同混合裝配設計、減速器參數化裝配設計實例等內容。《CATIA V5機械設計案例教程》通過大量實例向讀者介紹了零件三維數字模型創建、部件的現代設計方法和過程及與零件相關聯的虛擬裝配設計以及與三維數字模型相關聯的創成式工程圖設計。以上內容都是通過大量實例幫助讀者輕鬆掌握各種命令的套用進而達到利用CATIA V5R19設計軟體進行創新設計。
《CATIA V5機械設計案例教程》可作為各層次高等學校三維CAD教學的教材，也可作為CATIA V5的培訓教材，特別適合作為具有傳統圖學基礎以及有工程設計背景的技術人員了解掌握CATIA V5的自學教材。
目錄
目 錄
第1章 CATIA V5概述 1
1.1 CATIA軟體簡介 1
1.2 CATIA V5的啟動及用戶界面 2
1.2.1 CATIA V5軟體的啟動 2
1.2.2 CATIA V5用戶界面 4
1.2.3 CATIA V5用戶界面的基本操作 4
1.2.4 定製工作檯設計環境 7
1.2.5 通用工具列 7
第2章 草圖編輯器工作檯 13
2.1 進入“草圖編輯器”工作檯 13
2.2 草圖的繪製 15
2.2.1 草圖工具列 15
2.2.2 輪廓工具列 17
2.3 選擇工具列 21
2.4 操作工具列 22
2.4.1 圓角 22
2.4.2 倒角 22
2.4.3 重新限定 23
2.4.4 變換 24
2.4.5 3D幾何圖形工具條 27
2.5 草圖的尺寸約束和幾何約束 29
2.5.1 尺寸約束和幾何約束的概念 29
2.5.2 約束的創建 31
2.6 草圖分析 36
2.6.1 草圖輪廓和約束狀態 36
2.6.2 “草圖求解狀態”和“草圖分析”工具 37
2.6.3 可視化工具條 41
第3章 草圖繪製實例 43
3.1 草圖繪製 43
3.2 實戰練習 51
第4章 參考元素與基於草圖的特徵 55
4.1 參考元素 55
4.1.1 創建參考點 55
4.1.2 創建參考線 58
4.1.3 創建參考平面 61
4.2 基於草圖特徵 64
4.2.1 拉伸構型 65
4.2.2 旋轉構型 73
4.2.3 掃略構型 75
4.2.4 放樣構型 78
4.2.5 在實體上創建孔 83
4.2.6 在實體上創建加強肋 87
4.2.7 利用實體混合命令創建實體 89
4.2.8 三維實體創建的過程分析 91
第5章 二維視圖與三維立體轉換 92
5.1 三維立體的二維表達 92
5.2 特徵視圖與二維草圖 96
5.3 讀物體的二維視圖 97
5.3.1 幾個視圖聯繫起來看，找出特徵視圖 97
5.3.2 分析特徵視圖中線框與線框之間的邏輯關係 98
5.3.3 讀組合體的視圖，構建三維模型 100
5.3.4 讀切割體的視圖，構建三維模型 102
5.3.5 物體構型的綜合分析 104
5.3.6 物體構型練習 108
5.3.7 自測題 114
第6章 修飾特徵、變換特徵與布爾操作 115
6.1 修飾特徵 115
6.1.1 倒圓角 115
6.1.2 倒角 120
6.1.3 拔模 121
6.1.4 盒體 124
6.1.5 增厚 125
6.1.6 外螺紋/內螺紋 125
6.1.7 移除面和替換面 126
6.2 變換特徵 127
6.2.1 變換 127
6.2.2 鏡像 130
6.2.3 陣列 130
6.2.4 縮放與仿射 133
6.3 布爾操作 134
6.3.1 插入新實體 134
6.3.2 零件幾何體與幾何體之間的布爾運算 135
6.3.3 布爾操作的綜合套用 138
6.4 套用材料 140
第7章 一般零件的構型設計 141
7.1 軸套類零件的構型設計 141
7.1.1 軸類零件的構型設計 141
7.1.2 套類零件的構型設計 143
7.2 輪盤類零件的構型設計 145
7.2.1 輪類零件的構型設計 145
7.2.2 盤類零件的構型設計 147
7.3 叉架類零件的構型設計 149
7.3.1 叉類零件的構型設計 149
7.3.2 支架類零件的構型設計 152
7.3.3 箱殼類零件的構型設計 154
7.3.4 箱體類零件的三維構型 156
第8章 常用件、標準件設計 158
8.1 知識工程工具簡介 158
8.1.1 創建參數 158
8.1.2 創建公式 161
8.1.3 創建法則(規則) 161
8.2 漸開線直齒圓柱齒輪的參數化建模 163
8.2.1 漸開線直齒圓柱齒輪齒廓曲面造型數學基礎 164
8.2.2 漸開線直齒圓柱齒輪參數及公式 164
8.2.3 變拓撲結構直齒輪的半自動化快速數字建模方法 165
8.2.4 【實例】漸開線直齒圓柱齒輪參數化建模 165
8.3 圓柱螺旋彈簧參數化建模 174
8.3.1 圓柱彈簧參數及公式 174
8.3.2 【實例】圓柱彈簧建模 175
8.4 圓柱蝸桿參數化建模 177
8.4.1 阿基米德蝸桿參數及公式 178
8.4.2 【實例】阿基米德蝸桿參數化建模 178
8.5 深溝球軸承參數化建模 181
8.5.1 深溝球軸承參數及公式 182
8.5.2 深溝球軸承裝配體檔案 182
8.5.3 【實例】建立控制參數(模組)零件 182
8.5.4 【實例】建立外圈、內圈，一組鋼球和保持架 183
8.5.5 軸承裝配約束的施加 189
第9章 工程製圖 191
9.1 工程製圖工作檯 191
9.1.1 進入工程製圖工作檯 191
9.1.2 選擇圖紙幅面 193
9.1.3 工程製圖工作檯界面 193
9.2 三維物體的二維視圖表達 194
9.2.1 創建視圖 194
9.2.2 創建剖視圖 203
9.2.3 剖切面的分類 210
9.2.4 創建斷面圖 216
9.2.5 創建局部放大圖和斷裂畫法 218
9.2.6 常用項目的屬性說明 221
9.2.7 修改視圖的投射方向及剖視圖的剖切位置 224
9.3 二維視圖上的尺寸標註與注釋 227
9.3.1 手動標註尺寸 227
9.3.2 自動生成尺寸 231
9.3.3 尺寸要素的修改 234
9.3.4 標註尺寸公差 235
9.3.5 標註形位公差 236
9.3.6 標註表面粗糙度 238
9.3.7 文字注釋 239
9.4 創建圖框和標題欄 239
9.4.1 插入圖框和標題欄 240
9.4.2 繪製圖框和標題欄 241
9.5 部件裝配圖的創建 243
9.6 焊接圖中焊縫的標註 248
9.6.1 焊接符號的標註 248
9.6.2 焊縫斷面形狀的創建 249
第10章 裝配設計 250
10.1 裝配設計工作檯 250
10.1.1 進入裝配設計工作檯 250
10.1.2 裝配設計工作檯界面 251
10.2 裝配設計中零部件的添加 252
10.2.1 建立裝配檔案 252
10.2.2 添加零部件 252
10.3 裝配設計中零部件的移動 257
10.3.1 使用羅盤移動零部件 258
10.3.2 使用“移動”工具條命令移動零部件 260
10.4 裝配設計中零部件的約束 264
10.4.1 相契約束 264
10.4.2 接觸約束 265
10.4.3 偏移約束 266
10.4.4 角度約束 266
10.4.5 固定部件 267
10.4.6 固聯約束 267
10.4.7 快速約束 268
10.4.8 柔性/剛性子裝配 269
10.4.9 更改約束 269
10.5 裝配約束規則和約束分析 270
10.5.1 裝配約束規則 270
10.5.2 裝配約束分析 270
10.6 “測量”工具與零部件的複製 271
10.6.1 “測量”工具 271
10.6.2 裝配中的複製工具 274
10.7 自下而上裝配設計實例 277
10.8 自上而下裝配設計實例 285
10.9 協同混合裝配設計實例 295
10.9.1 協同混合裝配設計的第一階段 296
10.9.2 協同混合裝配設計的第二階段 298
10.9.3 協同混合裝配設計的第三階段 316
第11章 減速器參數化裝配設計 318
11.1 自下向上裝配設計 318
11.1.1 裝配所需的零件設計 318
11.1.2 “自下向上”裝配設計 318
11.1.3 CATIA自動生成工程圖 320
11.2 “自上向下”和“自下向上”的協同裝配設計 321
11.2.1 CATIA“自上向下”參數化裝配設計的環境設定 322
11.2.2 “自上向下”參數化裝配設計的流程 323
11.2.3 減速器的概念設計 323
11.2.4 在裝配設計模組中規劃和創建CATIA特徵樹目錄 324
11.2.5 建立主骨架控制零件 324
11.2.6 減速器參數化裝配 326
11.2.7 減速器參數化自動互動虛擬裝配設計 334
11.2.8 CATIA自動生成工程圖 335
11.2.9 測試題 335
參考文獻 336
