CATIA V5是IBM/DS基于Windows NT/2000操作系统开发的高端的CAD/CAM软件。它涵盖了机械产品开发的全过程，支持电子化企业的解决方案，提供了完善、无缝的集成环境。本书以介绍基本概念和基本操作为起点，按照草图设计、三维建模、部件装配、工程图创建、曲面设计、工程分析、参数化与知识顾问的顺序介绍CATIA，注重以典型实例带动教学。书中附有习题或思考题，供练习题使用。本书可作为高等学校相关专业的教材，也可供从事该项工作的工程技术人员参考使用。

本书重点介绍在逆向造型设计中广泛应用的创成式曲面设计、数字化外形编辑器、快速曲面重建3个功能模块。CATIA创成式曲面设计模块具有强大的曲面造型功能，可通过线框和曲面造型构建产品的外形。数字化外形编辑器功能模块用于逆向工程周期的开始阶段，解决数字化数据处理、特征线提取等问题。快速曲面重建功能模块提供若干方法重构曲面，可以根据数字化数据，方便快速地重建曲面。本书最后用一个逆向造型设计实例，综合应用上述3个模块的各项功能。本书适合具有中专以上文化程度的设计人员或在校学生，以及CAD/CAE/CAM相关领域的开发人员和技术人员使用。

作为一本介绍CATIAV5的专业指南，本书全面系统地向读者介绍了一些核心信息，以便帮助用户成功地完成基于特证的设计与三维计算机建模。本书主要讨论了以下内容：定制工具栏、开发二维草绘几何元素、进行基于特征的建模、创建装配模型，掌握绘图基础、理解三维实体与曲面的相互作用等。本书同时指出了建模方法、有利于未来处理和加工过程的建模设计以及特征组织等。因此，本书是每位CATIAV5用户所必备的使用指南。本书前言前言通过基于特征设计与建模的理论观察和实践经验，本书尝试使CATIAV5的初学者和V4用户对CATIAV5有一个基本的了解。本书所介绍的方法与技术可以帮助读者更好地学习整个产品开发过程。0.1学习方法与内容提要正如本书的学习方法中所反映出来的，对于CATIAV5的新用户而言，最重要的就是理解如何开发健壮模型，以及如何将健壮模型的特征在规范树结构中进行组织。这一点非常关键，因为在开始学习更高级的方法和技术之前，理解模型组织的基础非常重要。0.1.1学习方法在产品开发过程中，概念化并建立健壮的、可管理的模型的能力是将来使用CATIAV5的关键组成部分。本书的章节是根据有助于逐步掌握并使用CATIAV5的各项知识和技能的原则来进行组织。章节的安排如下：每一章都是为引领下一章而打下基础，沿着从一般到特殊、从简单概念和技术到复杂概念和技术的学习途径，引导读者逐步掌握创建健壮模型、装配和详细绘图的基本过程。另外，本书还根据CATIAV5的工作台结构来安排章节，读者可以从这些工作台环境中建立工作会话，然后在工程图工作台中创建几何结构。其中，读者可以利用所学到的与CATIAV5环境相关的技能和知识来建立灵活的详细绘图文档。0.1.2内容提要第1章介绍CATIAV5的结构和系统特征，由此引出第2章中对CATIA环境（包括会话、文档类型、图形用户界面以及操作环境等）的介绍。第2章开始介绍CATIA的工作台框架，随后的章节以说明和帮助用户创建并组织灵活模型的顺序分析了各种工作台环境。第3章介绍了草图工作台，它是创建模型的基础。第4章通过研究零件设计工作台来扩展草图工作台的知识，在草图工作台中建立的零件将在零件设计工作台中得到加强，并且可对其进行操作。此时读者应该可以创建特征和零件，但是还需要掌握如何去组织模型的各个构成部分，从而在基于设计意图的上下文中展开更进一步的工作，这就是第5章中的主题。有了建模组织的实用知识，第6章深入介绍了健壮建模，包括建模原因、设计意图分析、处理设计更改以及使设计具备灵活性等。在掌握第5章和第6章中的基础概念之后，第7章将回到CATIA的工作台环境，研究模型组织性、健壮性和灵活性等方面的实际应用。第7章介绍线框和曲面工作台，它使第4章中介绍的零件设计工作台更为完整，并且研究了实体建模和曲面建模之间的关系，以及应该如何在CATIA中利用这两种建模方式协同工作，从而最大限度地利用软件的功能和所创建模型的作用。通过将前面各章介绍的各种建模途径、技术以及理论相结合，第8章介绍了装配工作台环境，在装配工作台中将模型的各个部件装配到一起。该章介绍了操作环境、装配部件的细节、约束和整体模型分析等内容。第9章简要介绍了工程图工作台，其中将本书所有已经介绍的理论和技术知识集合起来，以此来介绍如何创建详细绘图文档，以及如何充分利用CATIA的各种功能，从而使健壮的、动态的模型适合于有或无设计修改的下游应用。在每一章中，本书以易于理解的形式提供与特定应用和设计情况相关的许多方法、示例以及练习等。本书中的练习和实例覆盖了各种选项和CATIA的全部功能。这些练习和实例在很大程度上取自于自动化设计领域，但是所介绍的功能可以应用到任何工业领域和生产过程中，包括铸造、冲压、塑料注入成型以及其他方面。0.2本书结构与使用方法本书的章节内容、各章内部和前一章到后一章中所安排的练习和实践示例，都是根据知识和技能由基本到复杂的顺序来进行组织的。因此，对于初学者和不熟练的用户来说，学习本书的最佳途径是从第1章到最后一章按顺序阅读。然而，对于已经比较熟练的用户和高级用户而言，可以依序阅读，也可以根据自己的需要有选择性地了解个别的问题或者工作台。书中的练习和例子均以步骤为序进行编号，在各步骤之间插入一些典型的注释。因此，每一步表示的是实际的操作过程，而注释则用于揭示隐含在操作后面的原因、实现的一些细节说明、与所讨论的内容或CATIA使用的其他方面的联系、某一步如何引起另一步或该步骤的具体影响等。为了使读者更容易理解，本书还为这些练习和例子提供了一些必要的插图。贯穿本书内容的还有注意、提示和警告等标识语，它们所表示的意义如下所示。注意部分是提醒读者注意着重指出的内容或者读者容易忽视的一些建模相关思想和技术等。技巧部分是可以最大化CATIA功能、避免错误、使建模过程更加高效和尽可能方便的一些实践信息。警告部分用于防止读者犯一些错误，这些错误会引起不希望出现的结果，或者会引起可能的数据丢失，重做已完成的部分工作，不能解决或不能完全解决问题等。

本书首先对CATIA整个体系结构作了简要的介绍，使读者可以大致了解CATIA众多模块之间的关系；介绍了CATIA的基本操作环境，引领读者步~X.CATIA三维设计的殿堂；结合实例，对作为CATIA基础模块的草图设计模块进行了详细的讲解，帮助读者打好三维设计的基础；重点介绍了CATIA的零件设计模块，帮助读者掌握三维造型的基本思路。本书适合具有中专以上文化程度的设计人员或在校学生，以及CAD／CAE／CAM相关领域的开发人员和技术人员使用。

CATIA是功能强大的CAD/CAE/CAM一体化软件，在航空、航天和汽车等行业得到了广泛应用，本书介绍的是CATIA系列的最新版本CATIA V5 R12。　本书共分13章和两个附录，主要内容包括CATIA的历史、特点、设计方法和流程以及基本操作方法，通过大量实例对CATIA V5 R12的草图设计、零件设计、装配设计、工程图设计、常规曲面设计、自由曲面设计、数字曲面设计、曲面生成实体以及抓图与录像等功能进行了详细介绍。　为方便读者学习，本书配套光盘中收录了全部实例用到的素材和操作结果，以及主要实例操作过程的动画演示文件，并配有全程语音讲解，读者在操作过程中有疑问时，可以参考使用。　本书特别适合CATIA的初学者使用，也可作为机械设计相关人员的培训教材。

前言CATIA是IBM和达索系统公司长期以来在为数字化企业服务过程中不断探索的结晶。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CATIAV5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。整个产品开发过程包括概念设计、详细设计、工程分析、成品定义和制造直至成品在整个生命周期中的使用和维护。CATIAV5版本具有以下特点和优越性。1.重新构造的新一代体系结构为确保CATIA产品系列的发展，CATIAV5新的体系结构突破传统的设计技术，采用了新一代的技术和标准，可快速适应企业的业务发展需求，使客户具有更大的竞争优势。2.支持不同应用层次的可扩充性CATIAV5对于开发过程、功能和硬件平台可以进行灵活的搭配组合，可为产品开发链中的每个专业成员配置最合理的解决方案，允许任意配置的解决方案，可满足从最小的供货商到最大的跨国公司的需要。3.与NT和UNIX硬件平台的独立性CATIAV5是在WindowsNT平台和UNIX平台上开发完成的，并在提供有所支持的硬件平台上具有统一的数据、功能、版本发放日期、操作环境和应用支持。CATIAV5在Windows平台的应用可使设计师更加简便地同办公应用系统共享数据；而UNIX平台上NT风格的用户界面，可使用户在UNIX平台上高效地处理复杂的工作。4.专用知识的捕捉和重复使用CATIAV5结合了显式知识规则的优点，可在设计过程中交互式捕捉设计意图，定义产品的性能和变化。隐式的经验知识变成了显式的专用知识，提高了设计的自动化程度，降低了设计错误的风险。5.给现存客户平稳升级CATIAV4和V5具有兼容性，两个系统可并行使用。对于现有的CATIAV4用户，V5将引领他们迈向Windows世界。对于新的CATIAV5客户，可充分利用CATIAV4成熟的后续应用产品，组成一个完整的产品开发环境。6.强大的曲面造型能力无论V4和V5，CATIA在曲面造型方面可谓功力深厚，在V5中更添加了FREESTYLER，CLASS等基于NURBS算法的自由曲面造型功能，使CATIAV5的曲面造型如虎添翼。以多边缝合功能为例，原先CATIAV4就有多达16边相切的FILL功能，而V5则更强大，没有数目限制，在FREESTYLER中甚至可以作未封闭线框的FILL。而曲面的SWEEP，LOFT等功能也是目前所有CAD平台中功能最强的。V5在曲面修补缝合功能上也有很大提高。7.强大的资金后盾CATIA有IBM作为其强大后盾，又有全世界18家前20名的汽车企业、空中客车、波音公司等大企业用户的支持，其世界范围内CAD软件销售额第一已经蝉联至今。雄厚的资金使CATIA可以不断完善并不断推出新的产品，使其不断领先。CATIA有一个很好的传统，就是不断地适时推出针对汽车行业和航空行业的专业模块以满足汽车行业和航空行业的需求，这更巩固了CATIA在汽车及航空行业的地位。本书的主要章节都由两部分组成：实例教程以及基本命令简介。在实例教程部分，以大量详实的图片以及必要的文字说明来介绍CATIA的一些模块的使用方法，能使初学者迅速的入门。在基本命令介绍部分，本书为每个命令都准备了数模，并以实例的方式说明各命令的使用方法，对初学者或已经熟悉CATIA的读者，都可以起到一定的参考作用。另外，本书中还在实体建模、创成式曲面设计、装配设计等章节中添加了综合实例，通过详细介绍各个操作步骤，使读者能够对CATIAV5的建模过程有一个比较全面的认识。本书由宁贵欣执笔编写。此外，程梅、喻波、马天一、魏勇、崔凌、郝荣福、李光龙、王建胜、张浩、孙明、李大宇、武思宇、牟博超、李彬、李欣、柏宇、郭强、金春范、付鹏程、高翔、朱丽云、张巧玲、李辉、黄霆、钟华、高海峰和刘湘等同志在整理材料方面给予了编者很大的帮助，在此，编者对他们表示衷心的感谢。由于创作时间仓促，加之编者的水平有限，不足之处在所难免，恳请专家和广大读者批评指正。编者2004年4月

CATIA是一种功能强大的CAD/CAM软件，其机械设计的强大功能可以让使用者尽情发挥。CATIA V5是其个人计算机版本。本书采用循序渐进的方式，结合范例对CATIA V5的常用单元进行了详尽的介绍，包括草图设计、零件设计、装配设计和工程图等，极具参考价值。本书共分7章，内容包括：CATIA V5版本简介、基本使用环境、进阶使用环境、草图、零件设计、装配设计和工程图。本书基本操作方式进解详细，不但适合初学者入门，更适合作为参考手册使用。

CATIA是一种功能强大的CAD/CAM软件，其自由曲面与装配设计的强大功能可以让用户尽情发挥。CATIA V5是其个人计算机版本。本书介绍CATIA V5的线架构与曲面设计、自由造型、数字曲面编辑器与渲染等4个单元。线架构与曲面造型能力设计单元和自由造型单元，提供强大的曲面与曲线造型能力，数字曲面编辑器单元提供逆向工程所需的功能，渲染单元可输出亮丽的产品图形。本书还详细介绍了CATIA V5所使用的曲线、曲面模型的数学理论基础，使理论与实际应用能互相搭配，达到相辅相成之效，对高级用户极具参考价值。本书可供计算机辅助设计/制造领域的开发人员和其他技术人员使用或参考。