CATIA航空產品設計與制造 課件01初識CATIA

CATIA功能模塊簡介2

CATIA安裝操作3

CATIA工作界面及基本操作4

CATIA工作界面定制目錄CONTENTS項目1CATIA功能模塊簡介創(chuàng)成式工程繪圖GDR模塊交互式工程繪圖ID1模塊線框和曲面造型WSF模塊創(chuàng)成式外形設計GSD模塊創(chuàng)成式零件結構分析GPS模塊

CATIA（ComputerAidedThree-dimensionalInteractiveApplication）是法國達索（Dassault）公司于1975年起開始發(fā)展的一套完整的三維CAD/CAE/CAM一體化軟件，其涵蓋了產品從概念設計、工業(yè)設計、三維建模、分析計算、動態(tài)模擬與仿真、工程圖的生成到生產加工成產品的全部內容，還包括了大量的電纜和管道布線、各種模具設計與分析，以及人機交換等使用模塊。CATIA不僅能夠保證企業(yè)內部設計部門之間的協同設計能力，還可以提供整個企業(yè)集成的設計流程和端對端的解決方案。CATIA廣泛應用于航空航天、汽車及摩托車領域，機械、電子、家電行業(yè)，以及3C（Computer、Communication、ConsumerElectronic）產業(yè)和NC加工等各方面。CATIA的用戶包括：美國軍方、通用、波音、空客、福特、大眾、寶馬、沃爾沃、奔馳、中國上汽、一汽、中航工業(yè)（沈飛、成飛、西飛）、……。CATIAV5R18為最通用、穩(wěn)定的版本，R23是V5的最后一個版本，V6已投入使用，但是未廣泛應用。

1、CATIA概述2、CATIA用戶界面結構樹（歷史樹）菜單欄繪圖區(qū)命令提示欄工具欄（右鍵）羅盤3、CATIA架構基礎結構機械設計外形分析和模擬AEC廠房加工數字化仿真設備與系統制造數字化處理加工模擬人機工程學設計與分析知識工程協同技術4、CATIA模塊機械設計模塊外形模塊數控加工模塊1.創(chuàng)成式工程繪圖GDR模塊利用3D模型生成相關聯的工程圖。圖紙生成輔助器可大大簡化繪制多視圖的工作，并且可以自動生成尺寸標注?？梢越⑴c零件材料規(guī)格說明相關聯的剖面線，可以進行基于標準的附加信息和注釋等后處理。圖紙與3D主模型的幾何關聯性可使用戶并行地進行設計和工程繪圖工作。同時還可輸出DXF格式的數據文件。2.交互式工程繪圖ID1模塊高效，直觀的交互式繪圖，進行產品的2D設計。可以在一個以CATIA為主干系統的擴展型企業(yè)中，供所有2DCAD用戶使用。ID1產品集成化的2D交互功能和高效的輔助作圖和注釋從兩方面進一步豐富了CATIA創(chuàng)成式工程繪圖功能，它為用戶提供了更加容易和流暢的從2D設計過度到3D設計方式的轉變過程。3.線框和曲面造型WSF模塊在零件設計的初始階段，生成線框類結構元素，作為CATIA零件設計產品的補充。線框特征元素和基本的曲面特征元素的使用大大豐富了現有的3D機構零件設計方法。它的基于特征的方法提供了高效、直觀的設計環(huán)境，可用于捕捉和重復使用設計的方法和規(guī)則。4.創(chuàng)成式外形設計GSD模塊外形設計模塊基于線框與多個曲面特征組合，可設計復雜的外形。它提供了一套廣泛的工具集，以建立并修改用于復雜外形和混合造型設計中的曲面。CATIA創(chuàng)成式外形設計產品的基于特征的設計方法，提供了高效，直觀的設計環(huán)境，以對設計方法和技術規(guī)范進行捕捉并再用。5.創(chuàng)成式零件結構分析GPS模塊可以帶給用戶對設計進行有限元分析預校驗的能力。通過專為設計人員提供的簡單易學的界面，設計者可以容易的理解分析計算結果，進行初級的機械及振動行為分析。借助顏色編碼的圖形功能，可以直觀地顯示變形，位移和應力。該產品還可以根據實際零件的狀況對分析零件添加約束條件。6.實時渲染RT1模塊可以讓設計師對其設計應用色彩渲染效果和材料規(guī)格進行說明。用戶可以通過手工繪制，直接修改已輸入的數字化圖像或系統提供的庫中選擇進行紋理生成?？梢怨芾聿牧蠋旌土慵弥g的關聯。7.運動機構模擬KIN模塊通過系統提供的關節(jié)聯結方式或自動轉換裝配約束條件而產生關節(jié)連接，可以對任何規(guī)模的電子樣機進行機構定義。通過鼠標操作，能夠模擬機械運動以校驗機構性能。通過干涉檢驗和分析最小間隙來進行機構的運動分析。可以生成運動零件的軌跡或掃掠體以指導未來設計。還可以通過與其他DMU產品的集成做更多組合的仿真分析。能夠滿足從機械設計到功能評估的各類工程人員的需要。8.空間分析SPA模塊可以進行電子樣機的干涉檢查，斷面分析和3D幾何尺寸比較等驗證。可以進行碰撞，間隙及接觸等計算，并得到更為復雜和詳盡的分析結果。剖面觀察器可以幫助用戶對曲線進行分析和標注。還能夠比較3D幾何體，并將結果進行可視化顯示。通過與CATIA目標管理器COM的集成，能夠進行質量和慣性測量和計算。9.知識工程顧問KWA模塊可以將隱式的設計實踐轉化為嵌入整個設計過程的顯示知識。用戶通過定義特征，公式，規(guī)則和檢查，例如制造周期中的特征包括成本，表面拋光或進給率，從而在早期的設計階段就考慮到這些因素的影響。10.目標管理器COM

提供了所有產品人機對話和顯示管理等所必須的公共功能和整個基礎架構，使所有產品共用統一的界面環(huán)境。11.CATIA-CADAM接口CC1模塊

CATIAV5工程圖與CADAM工程繪圖（CCD）之間的交換接口。12.CATIA-IGES接口（IG1）模塊支持中性數據格式IGESV5.3版本，具有IGES元素名字和CATIA幾何元素標識之間的名字匹配管理功能。CATIA可以讀/存IGES格式文件。該產品能夠處理3D線架元素，曲面和剪裁曲面元素，等距偏置曲線，表皮和表皮邊界，二次曲線和顏色。13.CATIAV4集成器V4ICATIAV4和CATIAV5之間的轉換接口。項目2CATIA安裝操作硬件運行環(huán)境軟件運行環(huán)境1.硬件運行環(huán)境

Intel奔騰II或III以上的CPU、256M以上的內存、2G以上的硬盤、1024×768以上分辨率的顯示器、16M以上顯卡（推薦1280×1024、支持OpenGL、支持24位真彩雙緩沖區(qū)/24位Z緩沖區(qū)/Stencil緩沖區(qū)）、推薦使用3鍵鼠標并需要CD-ROM。2.軟件運行環(huán)境

Microsoft公司的Windows2000/XP或NT，IBM公司的AIX，HP公司的HP-UX，SGI公司的IRIX等操作系統。項目3CATIA工作界面及基本操作CATIA的工作界面文件操作鼠標操作特征樹操作3.2文件操作

1建立新文件

單擊圖標或選擇菜單【File】

【New…】，將彈出圖2-2所示確定新文件類型的【New】對話框，例如選擇Part，單擊OK按鈕，即可建立一個新文件，并且進入三維零件建模模塊。

2打開已有的文件

單擊圖標或選擇菜單【File】

【Open…】，將彈出【Fileselection】對話框，選擇一個已有的文件，例如選擇“Drawing1.CATDrawing”，單擊OK按鈕，即可打開該文件，并且進入二維作圖模塊。

3保存文件保存已命名的文件單擊圖標或選擇菜單【File】

【Save】即可。以另外的名字保存文件選擇菜單【File】

【SaveAs…】，在隨后彈出的【SaveAs】對話框內輸入文件名即可。保存未命名的新文件單擊圖標或選擇菜單【File】

【Save】，在隨后彈出的【SaveAs】對話框內輸入文件名即可。CATIA高版本保存文件后，無法用低版本打開，必須另存為STP（或IGS）格式后方可打開，但是結構樹內容發(fā)生變化，即丟失零件特征。如果零件數量較多，可采取批處理方法。

①②③3.3鼠標操作

CATIA推薦用三鍵或帶滾輪的雙鍵鼠標，各鍵的功能如下：1.左鍵確定位置、選取圖形對象、菜單或圖標。2.右鍵單擊右鍵，彈出上下文相關菜單。3.中鍵或滾輪（1）按住中鍵或滾輪，移動鼠標，拖動圖形對象的顯示位置。（2）按住中鍵或滾輪，單擊左鍵，向外移動鼠標，放大圖形對象的顯示比例，向內移動鼠標，縮小圖形對象的顯示比例。（3）同時按住中鍵或滾輪和左鍵，移動鼠標，改變對圖形對象的觀察方向。

以上操作可以改變圖形對象的位置、大小和旋轉一定角度，但只是改變了用戶的觀察位置和方向，圖形對象的位置并沒有改變。3.4羅盤操作

羅盤是由與坐標軸平行的直線和三個圓弧組成的，其中X和Y軸方向各有兩條直線，Z軸方向只有一條直線。這些直線和圓弧組成平面，分別與相應的坐標平面平行，見圖2-3。通過菜單【View】

【Compass】可以顯示或隱藏羅盤。當羅盤與形體分離時，利用羅盤可以改變形體的顯示狀態(tài)。當羅盤附著到形體的表面時，利用羅盤可以改變形體的實際位置。1.改變形體的顯示位置

當光標接近羅盤的直線和圓弧段時，直線或圓弧段呈紅色顯示，光標由箭頭改變?yōu)槭值男螤?。按住鼠標左鍵，沿羅盤的直線移動時，形體將沿著相應的方向做同樣的“移動”。按住鼠標左鍵，沿羅盤的弧線移動時，形體將繞相應的坐標軸同方向做同樣的“旋轉”。

用光標指向羅盤頂部的圓點時，圓點呈紅色顯示。按住鼠標左鍵，拖動圓點繞另一端紅色的方塊旋轉時，形體也會跟著“旋轉”。

以上操作只是改變了觀察形體的位置和方向，形體的實際位置并沒有改變。2.改變形體的實際位置

當光標指向羅盤的紅色方塊時，光標改為。按住鼠標左鍵，拖動羅盤到形體的表面，羅盤呈綠色顯示，坐標軸名稱改變?yōu)閁、V、W，表示羅盤已經附著到形體的表面上，見圖2-4。操作方法和操作過程與改變形體的顯示位置相同，但改變的是形體的實際位置。用鼠標拖動羅盤底部的紅色方塊，或者選擇菜單【View】

【ResetCompass】，羅盤即可脫離形體表面，返回到原來位置。3.5特征樹1特征樹的結構

特征樹以樹狀層次結構顯示了二維圖形或三維形體的組織結構，見圖2-5。根結點的種類和CATIA的模塊相關，例如零件建模模塊的根結點是Part、繪制二維圖形模塊的根結點是Drawing。帶有符號“

”的結點還有下一層結點，單擊結點前的“

”，顯示該結點的下一層結點，單擊結點的“”，返回到該結點。結點后的文本是對該結點的說明。

例如，圖2-5所示特征樹的根結點是Part1，它以下有xy、yz、zx三個基準平面和PartBody四個結點。結點是一個三維形體。它的下一層有，4個Pad和3個pocket，共7個結點。說明它是經過4次Pad（填加）和3次pocket（挖切）形成的

2特征樹的操作顯示或隱藏特征樹：通過功能鍵F3可以顯示或隱藏特征樹。移動特征樹：將光標指向特征樹結點的連線，按住鼠標左鍵，即可拖動特征樹到指定位置?？s放特征樹：將光標指向特征樹結點的連線，按住Ctrl鍵和鼠標左鍵，特征樹將隨著鼠標的移動而改變大小。只顯示PartBody（形體）的第一層結點選擇菜單【View】

【TreeExpansion】

【ExpondFirstLevel】，將只顯示PartBody（形體）的第一層結點，見圖2-5。顯示PartBody（形體）的前兩層結點選擇菜單【View】

【TreeExpansion】

【ExpondSecondLevel】，將顯示PartBody（形體）的前兩層結點。不顯示PartBody（形體）的下一層結點選擇菜單【View】

【TreeExpansion】

【CollapseAll】，將不顯示PartBody（形體）的下一層結點。展開或關閉指定結點的下一層結點單擊結點前的符號“

”，將顯示該結點的下一層結點，單擊該結點的符號“

”，將關閉該結點的下一層結點3.6縮放顯示1.最佳顯示單擊該圖標或選擇菜單【View】

【FitAllIn】，全部圖形對象按最佳比例顯示。2.放大顯示單擊一次該圖標，顯示比例約放大1.4倍。3.縮小顯示單擊一次該圖標，顯示比例約縮小1.4倍。4.縮放顯示選擇菜單【View】

【ZoomInOut】，按住鼠標左鍵，向外移動光標，放大顯示，向內移動光標，縮小顯示。5.窗口放大顯示選擇菜單【View】

【ZoomArea】，在P1點按住鼠標左鍵，移動光標到P2點，松開鼠標左鍵，以P1、P2為對角點的矩形區(qū)域盡可能大地被顯示?？旖萱I1)放大：Ctrl＋Pageup2)縮小:Ctrl＋Pagedown3)旋轉（1）：Alt＋shift＋上下左右箭頭4)旋轉（2）：Ctrl＋shift＋左右箭頭5)平移：Ctrl＋上下左右箭頭6)shift＋F3：零件與結構樹切換7)shift＋F2：結構樹查看8)隱藏/顯示目錄樹：F39)撤銷：ctrl＋z10)重做：ctrl＋y11)新建：ctrl＋n12)打開：ctrl＋o13)屬性：Alt＋Enter14)保存：ctrl＋s鼠標1)平移：M2)旋轉：M＋R3)縮放：Ctrl＋M4)文檔切換：Ctrl＋Tab3.7測量1．測量兩個對象之間的距離或角度單擊圖標，有關測量的【MeasureBetween】對話框。該對話框分為“Definition”和“Results”

兩個欄?！癉efinition”欄的左上角的4個圖像按鈕確定測量的類型。：測量兩個對象之間的距離。：連續(xù)測量下一個對象和當前對象之間的距離。：連續(xù)測量所選對象和第一個被選對象之間的距離。：測量單個的對象。項目4CATIA工作界面定制選項卡自定義修改背景管理員模式4.1

CATIA工作環(huán)境設置與界面定制當同時存在高、低版本（例如R18與R21），避免R21打開R18保存的文檔之后，R18無法打開，對軟件顯示界面左上角的標題進行更改，方法如下：C:\ProgramFiles(x86)\DassaultSystemes\B18\intel_a\resources\msgcatalog\Simplified_Chinese\CATIA.CATNls每次CATIA啟動時出現一個新的Product文檔，可以通過更改環(huán)境變量將其徹底關閉。方法如下：

打開環(huán)境編輯器，新增一個環(huán)境變量：

變量名：CATNOSTARTDOCUMENT

變量值：為YES更改背景圖片

第一步：圖片格式：.bmp；

圖片大?。?40（寬）×512（高）/像素第二步：打開C:\ProgramFiles(x86)\DassaultSystemes\B18\intel_a\resources\graphic\icons

第三步：用第一步準備的圖片替換第二步文件下的ClientMDIBackgroundNT圖片文件4.2CATIA管理員模式1）在安裝目錄下，新建三個文件夾，分別命名為“CATReferenceSettingPath”、“CATUserSettingPath”、“CATCollectionStandard”2）打開環(huán)境編輯器3）修改環(huán)境編輯器并保存4）復制左面CATIA快捷方式并修改4.3CATIA標準HB7753-2005CATIA制圖規(guī)則HB7754-2005CA