CATIA基础操作（初学者）

第1章CATIA V5导⼊

CATIA V5作为⼀种当前流⾏的⾼端三维CAD软件，随着计算机辅助设计──CAD（Computer Aided Design）技术的飞速发展和普及，越来越受到我国⼯程技术⼈员的青睐。本章介绍的是CATIA V5⼀些基本功能和设置，主要内容包括：●CATIA V5功能简介。●创建⽤户⽂件夹。●CATIA V5软件的启动。●CATIA V5⼯作界⾯简介。●CATIA V5⼯作界⾯的定制。●CATIA V5的环境设置。1.1 CATIA V5功能简介

CATIA（Computer Aided Tri-Dimensional Interface Application）是法国Dassault System公司（达索公司）开发的

CAD/CAE/CAM⼀体化软件。CATIA诞⽣于20世纪70年代，从1982年到1993年相继发布了V1版本、V2版本、V3版本及V4版本，现在应⽤最⼴的CATIA 软件分为V4和V5两个版本，V4版本应⽤于UNIX系统，V5版本可⽤于UNIX系统和Windows 系统。

为了扩⼤软件的⽤户群并使软件能够易学易⽤，Dassauh System公司于1994年开始重新开发全新的CATIA V5版本，新的V5版本界⾯更加友好，功能也⽇趋强⼤，并且开创了CAD/CAE/CAM软件的⼀种全新风貌。围绕数字化产品和电⼦商务集成概念进⾏系统结构设计的CATIA V5版本，可为数字化企业建⽴⼀个针对产品整个开发过程的⼯作环境。在这个环境中，可以对产品开发过程的各个⽅⾯进⾏仿真，并能够实现⼯程⼈员和⾮⼯程⼈员之间的电⼦通信。产品整个开发过程包括概念设计、详细设计、⼯程分析、成品定义和制造乃⾄成品在整个⽣命周期中（PLM）的使⽤和维护。

在CATIA V5 R17有13个模组，分别是基础结构、机械设计、形状、分析与模拟、AEC⼯⼚、加⼯、数字模型、设备与系统、制造的数字处理、加⼯模拟、⼈机⼯程学设计与分析、智件和ENOVIA V5 VPM（如图

1.1.1所⽰），各个模组⾥⼜有⼀个到⼏⼗个不同的⼯作台。认识CATIA 中的⼯作台，可以快速地了解它的主要功能，下⾯将介绍CATIA V5 R17中的⼀些主要模组。“机械设计”模组提供了机械设计中所需要的绝⼤多数⼯作台，包括零部件设计、装

配件设计、草图绘制器、⼯程制图、线框和曲⾯设计等⼯作台。本书将主要介绍该模组中的⼀些⼯作台。3．“形状”模组

CATIA 外形设计和风格造型提供给⽤户有创意、易⽤的产品设计组合，⽅便⽤户进⾏构

建、控制和修改⼯程曲⾯和⾃由曲⾯，包括了⾃由曲⾯造型（FreeStyle ）、汽车⽩车⾝设计（Automotive BiW Fastening）、创成式外形设计（Generative Shape Design ）和快速曲⾯重建（Quick Surface Reconstruction ）等⼯作台。“⾃由曲⾯造型”模块提供⽤户⼀系列⼯具，来定义复杂的曲线和曲⾯。对NURBS 的⽀持使得曲⾯的建⽴和修改以及与其他CAD 系统的数据交换更加轻⽽易举。“汽车⽩车⾝设计”模块对设计类似于汽车内部车体⾯板和车体加强筋这样复杂的薄

板零件提供了新的设计⽅法。可使设计⼈员定义并重新使⽤设计和制造规范，通过3D 曲线对这些形状的扫掠，便可⾃动地⽣成曲⾯，从⽽得到⾼质量的曲⾯和表⾯，并避免了重复设计，节省了时间。“创成式外形设计”⼯作台的特点是通过对设计⽅法和技术规范的捕捉和重新使⽤，

从⽽加速设计过程，在曲⾯技术规范编辑器中对设计意图进⾏捕捉，使⽤户在设计周期中的任何时候都能⽅便快速地实施重⼤设计更改。图1.1.1 CA TIA V5 R17中的模组菜单

1．“基础结构”模组

“基础结构”模组主要包括产品结构、材料库、CA TIA 不同版本之间的转换、图⽚制作、实时渲染（Real Time Rendering ）等⼯作台。 2．“机械设计”模组

从概念到细节设计，再到实际⽣产，CATIA V5的“机械设计”模组可以加速产品设计的核⼼活动，还可以通过专⽤的应⽤程序来满⾜钣⾦与模具制造商的需求，以⼤幅提升其⽣产⼒并缩短上市时间。

4．“分析与模拟”模组

CATIA V5创成式和基于知识的⼯程分析解决⽅案可快速对任何类型的零件或装配件进⾏⼯程分析，基于知识⼯程的体系结构，可⽅便地利⽤分析规则和分析结果优化产品。5．“AEC⼯⼚”模组

“AEC⼯⼚”模组提供了⽅便的⼚房布局设计功能，该模组可以优化⽣产设备布置，从⽽达到优化⽣产过程和产出的⽬的。“AEC⼯⼚”模组主要⽤于处理空间利⽤和⼚房内物品的布置问题，可实现快速的⼚房布置和⼚房布置的后续⼯作。6．“加⼯”模组

CATIA V5的“加⼯”模组提供了⾼效的编程能⼒及变更管理能⼒，相对于其他现有的数控加⼯解决⽅案，其优点如下：●⾼效的零件编程能⼒。●⾼度⾃动化和标准化。●⾼效的变更管理。

●优化⼑具路径并缩短加⼯时间。●减少管理和技能⽅⾯的要求。7．“数字模型”模组

“数字模型”模组提供了机构的空间模拟、机构运动、结构优化的功能。8．“设备与系统”模组

“设备与系统”模组可⽤于在3D电⼦样机配置中模拟复杂电⽓、液压传动和机械系统的协同设计和集成、优化空间布局。CATIAV5的⼯⼚产品模块可以优化⽣产设备布置，从⽽达到优化⽣产过程和产出的⽬的，它包括了电⽓系统设计、管路设计等⼯作台。

9．“⼈机⼯程学设计与分析”模组

“⼈机⼯程学设计与分析”模组使⼯作⼈员与其操作使⽤的作业⼯具安全⽽有效地加以结合，使作业环境更适合⼯作⼈员，从⽽在设计和使⽤安排上统筹考虑。“⼈机⼯程学设计与分析”模组提供了⼈体模型构造（Human Measurements Editor）、⼈体姿态分析（Human Posture Analysis）、⼈体⾏为分析（Human Activity Analysis）等⼯作台。10．“智件”模组

“智件”模组可以⽅便地进⾏⾃动设计，同时还可以有效地捕捉和重⽤知识。

注意：以上有关CATIA V5的功能模块的介绍仅供参考，如有变动应以法国Dassauh System公司的最新相关正式资料为准，特此说明。1.2 创建⽤户⽂件夹

使⽤CATIA V5软件时，应该注意⽂件的⽬录管理。如果⽂件管理混乱，会造成系统找不到正确的相关⽂件，从⽽严重影响CATIA V5软件的全相关性，同时也会使⽂件的保存、删除等操作产⽣混乱，因此应按照操作者的姓名、产品名称（或型号）建⽴⽤户⽂件夹，如本书要求在D盘上创建⼀个名称为cat-course的⽂件夹。1.3 启动CATIA V5软件

⼀般来说，有两种⽅法可启动并进⼊CATIA V5软件环境。

⽅法⼀：双击Windows桌⾯上的CATIA V5软件快捷图标（如图1.3.1所⽰）。

说明：只要是正常安装，Windows桌⾯上会显⽰ CATIA V5软件快捷图标。快捷图标的名称可根据需要进⾏修改。⽅法⼆：从Windows系统“开始”菜单进⼊CATIA V5，操作⽅法如下：Step1. 单击Windows桌⾯左下⾓的按钮。

Step2. 选择命令，如图1.3.2所⽰，系统便进⼊CATIA V5软件环境。

图1.3.1CA TIA快捷图标图1.3.2Windows“开始”菜单1.4 CATIA V5⼯作界⾯

在学习本节时，请先打开⼀个模型⽂件，具体的操作⽅法是：选择下拉菜单

命令，在“⽂件选择”对话框中选择⽬录D:\\catia17.1\\work\\ch01\\ch01.04\\ch01.04.01，选中⽂件asm_clutch.CATProduct，然后单击按钮。

CATIA V5⼯作界⾯包括特征树、下拉菜单区、指南针、右⼯具栏按钮区、下部⼯具栏按钮区、功能输⼊区、消息区以及图形区（如图1.4.1所⽰）。1．特征树

图1.4.1 CA TIA V5界⾯图形

下部⼯具栏按钮消息区功能输⼊区右⼯具栏按钮区

特征树下拉菜单区指南针

“特征树”中列出了活动⽂件中的所有零件及特征，并以树的形式显⽰模型结构，根对象（活动零件或组件）显⽰在特征树的顶部，其从属对象（零件或特征）位于根对象之下。例如在活动装配⽂件中，“特征树”列表的顶部是装配体，装配体下⽅是每个零件的名称；在活动零件⽂件中，“特征树”列表的顶部是零件，零件下⽅是每个特征的名称。若打开多个CATIA V5模型，则“特征树”只反映活动模型的内容。(初学者经常不⼩⼼将界⾯切换成结构树激活状态，即结构树⾼亮状态，模型灰⾊状态，Shift + F3可以切换结构树/图形区域的激活状态，F3可以隐藏⽬录树）2．下拉菜单区

下拉菜单中包含创建、保存、修改模型和设置CATIA V5环境参数的命令。3．⼯具栏按钮区

⼯具栏中的命令按钮为快速开始命令及设置⼯作环境提供了极⼤的⽅便，⽤户可以根据具体情况定制⼯具栏。

注意：⽤户会看到有些菜单命令和按钮处于⾮激活状态（呈灰⾊，即暗⾊），这是因为它们⽬前还没有处在发挥功能的环境，⼀旦它们进⼊有关的环境，便会⾃动激活。4．指南针

指南针代表当前的⼯作坐标系，当物体旋转时指南针也随着物体旋转。关于指南针的具体操作参见“1.7.2指南针的使⽤”。5．消息区

在⽤户操作软件的过程中，消息区会实时地显⽰与当前操作相关的提⽰信息等，以引导⽤户操作。6．功能输⼊区

可从键盘输⼊CATIA命令字符，以进⾏功能操作。7．图形区

CATIA V5各种模型图像的显⽰区。1.5 ⼯作界⾯的定制

本节主要介绍CATIA V5中的定制功能，使读者对于软件⼯作界⾯的定制了然于胸，从⽽合理地设置⼯作环境。

进⼊CATIA V5系统后，在建模环境下选择下拉菜单命令，系统弹出如图1.5.1所⽰的“定制”对话框，利⽤此对话框可对⼯作界⾯进⾏定制。

1.5.1 “开始”菜单的定制

在如图1.5.1所⽰的“定制”对话框中单击选项卡，即可进⾏“开始”菜单的定制。通过此选项卡，⽤户可以设置偏好的⼯作台列表，使之显⽰在

菜单的顶部。下⾯以图1.5.1所⽰的

⼯作台为例说明定制过程。 Step1. 在选项卡的列表中，选择⼯作台，然后单击对话框中的按钮，此时⼯作台出现在对话框右侧的

中。 Step2. 单击对话框中的按钮，完成“开始”菜单的定制。Step3. 选择下拉菜单命令，此时可以看到⼯作台显⽰在菜单的顶部（如图1.5.2所⽰）。

说明：在Step1中，添加⼯作台到收藏夹后，对话框中的⽂本框即被激活（如图1.5.3所⽰），此时⽤户可以通过设置快捷键来实现⼯作台的切换，如设图1.5.2 “开始”菜单图1.5.1 “定制”对话框

置快捷键为Ctrl＋Shift，则⽤户在其他⼯作台操作时，只需使⽤这个快捷键即可回到