CATIA是法国达索系统公司（Dassault Syetemes）的CAD/CAE/CAM一体化软件，在世界CAD/CAE/CAM领域中处于领导地位，被广泛应用于航空航天、汔车制造、造船、机构制造、电子、电器以及消费品行业，它的集成解决方案覆盖所有的产品设计与制造领域，满足了工业领域各类大、中、小型企业的需要。本书重点介绍CATIA V5中自由曲面设计，汽车A级曲面和实时渲染3个功能模块。自由曲面设计模块可以高效创建任意的3D曲线和曲面，通过实时交互更改功能，可以在保证连续性规范的同时调整设计，使之符合审美要求和质量要求；汽车A级曲面模块使用真实造型的曲面造型技术创建具有美感和符合人机工程学要求的曲面形状，提高A级曲面造型的模型质量；实时渲染可以通过利用材质的技术规范来生成模型的逼真渲染显示。本书适合具有中专以上文化程度的设计人员或在校学生，CAD/CAE/CAM相关领域的开发人员和技术人员使用。

法国幻影2000系列战斗机、波音777客机、伊莱克斯电冰箱和洗衣机等等都是CATIA的杰作。国内几乎所有的航空公司、众多的汽车、摩托车制造商，还有家电消费品制造厂商都在使用CATIA。CATIA是一套完整的CAD/CAM/CAE一体化软件，从产品的概念设计、工业设计、三维建模、分析计算、动态模拟与仿真、工程图的生成到加工成产品，以及厂房的布置等，CATIA都能帮你一一实现。CATIA已经成为国内外大专院校机械设计、工业设计等相关专业的必修课，更是现代制造业工程技术人员必备的操作技能。本书由机械工程博士与产品设计专家联合编著，采用软件剖析和实例制作相结合的方式深入浅出地对博大精深的CATIA在机械设计方面的强大功能作了具体而形象的讲解。对于初学者，本书是一本理想的入门教程；对于有一定操作经验的用户，本书富有特色的讲解，会让您对CATIA有更为深入的理解。本书对CATIA V5的机械设计的工作环境和各个设计工具的功能进行了详细剖析，使得读者对CATIA V5机械设计部分的整体功能都有一个全面而详细的了解。· 设置CATIA V5的工作环境· 基础结构（Infrastructure）· 机械设计（Mechanical Design）· 外形设计（Shape）· 工程分析1．关于CATIACATIA（Computer-graphics Aided Three-dimensional Interactive Application）是法国Dassault公司于1975年起开始发展的一套完整的3DCAD／CAM／CAE一体化软件。它的内容涵盖了产品从概念设计、工业设计、三维建模、分析计算、动态模拟与仿真、工程图的生成到生产加工成产品的全过程，其中还包括了大量的电缆和管道布线、各种模具设计与分析、人机交换等实用模块。CATIA不但能够保证企业内部设计部门之间的协同设计功能而且还可以提供企业整个集成的设计流程和端对端的解决方案。CATIA大量用于航空航天、汽车及摩托车行业、机械、电子、家电与3C产业、NC加工等各方面。由于其功能强大而完美，CATIA已经几乎成为三维CAD／CAM领域的一面旗帜和争相遵从的标准，特别是在航空航天、汽车及摩托车领域，CATIA一直居于领先地位。法国的幻影2000系列战斗机就是使用CATIA进行设计的一个典范，而波音777客机使用CATIA完成无图纸设计，更造就了CAD领域内的一个神话。另外CATIA还用来制造米其林轮胎、伊莱克斯电冰箱和洗衣机、3M公司的粘合剂，还有ABB公司制造的火车和通用动力公司建造的核潜艇。索尼公司利用CATIA软件完成了1700万件零件的制造。全世界半数左右的汽车制造商也用这套软件。在国内，几乎所有的航空X：f-、半数以上的汽车厂商都在使用CATIA，哈尔滨飞机制造公司用CATIA来设计ECl20直升机，从造型到数控程编，实现超精加工。Dassault公司与MSC公司的强强合作，加强了其CAE模块，并且发展出基于CATIA的MSC．visualNastranV5i有限元分析软件。CATIA已经逐渐成为国内外大学院校相关专业学生必修的专业课，也成为工程技术人员必备的技能。2．关于CATIAV51BM／Dassault一贯对开发很重视，CATIA的新产品的开发非常的迅速。目前的CATIA覆盖了产品开发的整个周期，并且一直保持着其技术领先的优势。开始之初，受计算机硬件的限制，CATIA V4版本是工作站版本，运行在UNIX系统下面，随着计算机硬件的飞速发展，CATIA推出了运行在个人计算机（PC）上的版本CATIAV5。CATIAV5不但具有V4版本的强大功能，还增加了许多新的特性。CATIAV5基于Windows的操作界面非常友好，使得复杂的设计工作变得简单，枯燥的工作变得愉快。CATIAV5包含的模块有（以P3版本为例）：基础结构模块，机械设计模块，曲面造型模块，分析模块，AEC工厂模块，NC加工模块，数字模型模块，设备和系统模块，数字程序和加工模块，人机工程设计和分析模块等，各个模块都具有强大的功能。在机械设计模块中，有专门的航空钣金件设计模块；强大的曲面造型能力是CATIA尤为值得称道的地方，该模块中有专门针对汽车设计的模块。机械制造者30年来一直梦想着在计算机上实现他们的全套操作，即从设计人员在机械设计中的第一笔点画，到产品生产和厂房布置等所有步骤，CATIA真正做到了这一点。3．本书特色CATIA软件可谓博大精深，要在一本书中对各个模块都进行讲述是不可能的。本书讲述CATIA中与机械设计有关的内容，主要讲述基础结构、机械设计、曲面造型和分析模块，另外对如何配置设计环境也进行了详细讲述。本书采用软件剖析和实例制作相结合的方式进行讲述，使得读者在学习的过程中既能通过实例对工具的功能有具体形象的认识，又能对各个设计工具有全面深入的了解。对于初学者本书是一本理想的入门教程；对于有一定使用经验的读者，本书定能让你得到更多裨益，并加深对CATIA的理解。4．本书内容及如何使用本书本套书分为上下两册，上册为基础篇，对CATIAV5的机械设计的工作环境和各个设计工具的功能进行了详细剖析，使得读者对CATIAV5机械设计部分的整体和局部功能都有一个全面而详细的了解。只有对软件的全局进行了把握，才能在设计产品时做到胸有成竹，清楚地知道产品的哪个部分该在软件的哪个模块中去实现；只有对每个工具的功能有了详细和深入的了解之后，才能快捷高效地开展具体的设计工作。下册为进阶篇，主要介绍实例制作，引导读者如何熟练地应用各个工具进行机械设计和分析。由于有些专业术语目前还没有一个统一的中文名称，为了准确起见，我们把相应的英文名称也一起给出。基础篇的具体章节安排如下所述：第1章，设置CATIA5的工作环境。本章介绍了机械设计中各个环境设置的作用以及如何正确设置环境来提高工作效率。正确设置工作环境是高级用户必须了解的，正确的环境设置可以让你更得心应手地使用CATIAV5。本章同时对几个公共工具条进行了介绍。第2章，基础结构（1nfrastructure）。CATIAV5的Infrastructure为用户管理和组织产品的逻辑结构提供了广个方便而强大的环境。本章对如何使用各种工具对这种逻辑结构进行管理进行了详细介绍，包括产品结构，知识专家，材料库等功能。第3章，机械设计（MechanicalDesign）。这是本书的重点之一，对于常规的机械设计，都离不开部件设计、装配设计、出工程图等，本章中详细介绍了各个设计子环境，包括部件设计、装配设计、草图、工程图等，对子环境中的各个工具的功能和使用进行了详细讲解。第4章，外形设计（Shape）。现实生活中的产品的外形各式各样，要得到各种满足要求的外形，离不开曲面造型。强大的曲面造型能力是CATIA的特色之一，本章对CATIA的各种曲面造型功能进行了详细讲述，介绍了各个曲面设计工具的功能和使用方法。第5章，工程分析。在产品设计完成以后，需要对产品的性能（比如力学性能）进行分析和校核，CATIA V5的工程分析与仿真提供了一个强大的分析环境，本章详细介绍了该环境中的各种分析功能和有限元计算功能，对各个工具的功能和使用进行了详细讲解。对于初学者，可以先从进阶篇中简单的实例制作开始，体会一下CATIA软件的功能。在实例的制作过程中，如果对相关工具的设置不理解，可以查阅基础篇中的有关内容。在对CATIA有了一定的了解之后，再系统学习基础篇的内容，使得自己对CATIA的掌握有一个全面的提升。当然，同任何其他软件一样，在熟悉了各个工具的功能之后，需要读者不断实践，只有通过实战，才能不断提升自己的设计经验。另外在本书的编写过程中，MSC公司的周林辉经理和赵志英工程师提供了帮助和鼓励。CATIA软件博大精深，涉及到机械设计、电子产品设计、工厂布局等方方面面。由于时间仓促，本书难免有疏漏之处，还望读者不吝指正。

本书是一部用CATIA软件进行教学的实用教材，内容包括逆向工程系统、CATIA逆向工程建模基础、数字曲面编辑器、快速曲面重构模块、创成式曲面造型模块、CATIA实用技巧及设计范例等，本书可作为高等院校理工科本科生、高等职业技术学院的专门人才的教材、培训教程或参考书，同时可作为广大从事逆向工程方面的技术人员的自学参考书。本书首先介绍了逆向工程系统，包括逆向工程的工作流程及产品实物几何外形数字化测量、三维CAD模型重建、产品或模具快速制造等逆向工程子系统。然后详细讲解了CATAl V5所使用的曲线曲面模型的数学理论基础，包括控制点、节点、阶数、次数、段数、曲面、连续性、光顺性等逆向建模的必备的基本概念、基础理论等。最后按照CATIA逆向工程的流程重点介绍了CATIA V5在逆向工程建模中的数字曲面编辑器、快速曲面重构、通用曲面造型、自由曲面造型、实体造型等5个功能模块，并结合多个实例详细介绍了CATIA在逆向工程建模中的过程及应用技巧。本书紧密结合逆向工程应用性人才工程素质培养要求，系统性、实用性强。本书是作者从事逆向工程实施与应用的经验总结，可作为高等院校理工科本科生、高等职业技术学院的专门人才的教材、培训教程或参考书，同时可作为广大从事逆向工程方面的技术人员的自学参考书。

本书以法国Dassault公司的最新版本CATIA V5 R15为蓝本进行编写，内容涵盖了参数化三维造型的概念、CATIA V5 R15软件的配置和用户定制、三维实体零件模型的创建、三维曲面设计和装配模型的创建等内容。 本书根据由浅入深、前后呼应的教学原则进行内容安排，从而使读者能更快、更深入地理解CATIA软件中的一些抽象概念、复杂命令和功能，并对运用该软件进行产品开发的过程有全面的了解。本书第1、2两章详细介绍了软件的使用概述和软件设计环境，为后面的学习打下基础。第3章至第7章详细地介绍了如何使用CATIA软件进行机械设计。在详细介绍相关命令和操作时，使用了命令讲解结合具体实例的方法，使读者可以在学习软件操作的同时通过实例练习来迅速掌握相关知识。每章后面都有综合实例练习，读者可以通过前面学习的知识，更加快速和有效地掌握软件的使用。 本书可以作为机械专业人员的CATIA软件自学教程和参考书，也可作为大专院校学生CAD／CAM等课程的教材。

本书介绍了CATIA V5 CAD部分的主要模块，分6章依次介绍CATIA V5的操作入门、草图设计、零件设计、曲面造型、装配设计和工程绘图。本书的写作是针对CATIA V5的初学者，每个部分都是以一个比较典型的实例作为开篇引例，通过这个例子的详细介绍，读者可以初步感受到该部分功能的使用方法及应用流程，接着具体介绍该模块的主要功能，再以更加综合的实例进一步向读者介绍该部分功能的综合应用，最后还提供了若干练习题供读者练习使用，以巩固所学的知识。本书配套光盘还提供了书中所需的实例原文件以及实例的操作动画。.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。...

内容提要 catia v5是ibm/dassault system开发的个人计算机版本的高端cad/cae软件，其人因工程设计和分析模块功能强大且方便实用。本书结合实例按照循序渐进的方式，对catia v5的ergonomics design & analysis（人因工程设计和分析）单元中的相关模块进行了详尽的介绍。在掌握了catia v5的一些基本操作的基础上，如果读者已经阅读了本丛书中的《三维机械设计》、《三维工厂设计》等相关书籍，则能更好地掌握人因工程设计和分析的功能。本书详细地介绍了human builder（建立人体模型）、measurements editor（人体测量编辑）、human posture analysis（人体模型姿态分析）和human activity analysis（人体运动分析）4个模块的功能及操作方法。为方便初学者使用，本书给所涉及到的模块、菜单和工具栏及按钮的英文加注了中文说明。本书完整地介绍了catia v5人因工程设计和分析的相关设置，对于高级用户也极具参考价值。 本书可作为从事工业工程、机械制造、航空航天、汽车交通、轻工、土木工程等专业的科学研究人员和工程技术人员进行工程设计的参考书。也可作为高校相关专业的高年级本科生、研究生及教师的教材，以及学习catia v5软件的培训教材。 目录 第1章建立人体模型 1 1.1基础工作环境 1 1.1.1进入人体模型设计界面 1 1.1.2建立标准人体模型 1 1.1.3建立标准人体前臂/手的人体模型 5 1.2人体模型的显示属性 5 第2章人体模型姿态 8 2.1设置人体模型姿态 8 2.1.1手的姿态 8 2.1.2脊柱的姿态 9 2.1.3其他部位的姿态 12 2.1.4整体姿态 12 2.2四肢及头部摆（转）动 12 2.2.1前后摆动 12 2.2.2左右摆动 14 2.3头部摆动 14 2.4手部摆动 16 2.5脚部摆动 16 2.6标准姿态 17 2.6.1应用标准姿态 17 2.6.2恢复标准姿态 20 第3章人体模型编辑 22 3.1复制与粘贴 22 3.2改变身体某个部位的姿势 23 3.2.1部位基点 24 3.2.2ik操作者框架模式 25 3.2.3ik部位框架模式 25 3.3重置人体模型 26 3.3.1全身重置 26 3.3.2局部重置 27 3.4人体模型的姿势交换 27 3.4.1全身姿势交换 27 3.4.2局部姿势镜像复制 27 3.4.3局部姿势交换 29 3.5人体模型的属性编辑 30 3.5.1改变部位颜色 30 3.5.2改变椭圆属性 31 3.5.3改变枝节属性 33 第4章人体模型的高级设置 34 4.1撤销与恢复 34 4.2重新定义人体模型参考点 34 4.3干涉检验 35 4.3.1干涉检验 36 4.3.2终止干涉 36 4.3.3关闭干涉检验功能 36 4.3.4应用放置功能 36 4.4视野功能 39 4.4.1视野窗口的建立与相关设置 39 4.4.2视野的类型 43 4.4.3视野的范围 44 4.4.4视野的距离 46 4.5肢体的精确定位 46 4.5.1位置定位 47 4.5.2位置及方向定位 48 4.6绑定与解除 49 4.6.1绑定 49 4.6.2解除 50 4.7重新定义偏移量 50 4.8上肢伸展域 53 4.9人体模型的约束 55 4.9.1常规选项 55 4.9.2接触约束 57 4.9.3重合约束 58 4.9.4锁定 58 4.9.5锁定于 59 第5章人体测量编辑 61 5.1人体测量编辑基础 61 5.1.1进入人体测量编辑界面 61 5.1.2人体测量编辑基本操作 63 5.1.3人体测量备忘录 67 5.1.4恢复最初的设置 68 5.1.5预先确定身体姿势的应用 68 5.1.6人体测量过滤器的应用 69 5.1.7改变观察人体模型的视角 71 5.1.8自定义的人体模型数据库 71 5.2人体测量编辑高级操作 74 5.2.1修改 74 5.2.2公式 75 5.2.3创建一个人体模型文件 76 5.2.4人体测量变量 81 5.3人体模型工作空间分析 100 5.3.1距离与距离范围分析 100 5.3.2通过三点分析测量圆弧 104 5.3.3在分析中测量 105 5.3.4定制测量 108 第6章人体模型姿态分析 109 6.1基础工作环境 109 6.1.1进入人体模型姿态分析界面 109 6.1.2人体模型姿态分析功能简介 110 6.2姿态编辑 111 6.2.1进入姿态编辑器 111 6.2.2姿态编辑器 111 6.2.3各部位自由度的运动形式 117 6.3姿态编辑的基本操作 123 6.3.1自由度的选择 123 6.3.2自由度的锁定与开锁 124 6.3.3角度界限的编辑与显示 124 6.3.4姿态编辑 128 6.4姿态编辑的高级操作 128 6.4.1首选角度编辑器 128 6.4.2首选角度高级操作 131 6.5姿态评估与优化 134 6.5.1姿态评估 134 6.5.2姿态优化 144 第7章人体运动分析 147 7.1进入人体运动分析界面 147 7.2人体运动仿真 147 7.2.1姿态目录 148 7.2.2运动梭 149 7.2.3仿真 151 7.2.4重放 152 7.2.5产生视频 153 7.2.6按轨迹运动 154 7.3上肢评价 155 7.3.1一般模式 155 7.3.2高级模式 157 7.4升降分析 158 7.5推拉分析 160 7.6搬运分析 161 7.7生物力学单一动作分析 162 参考文献 166

本书是新世纪高职高专教改项目成果教材，是以国产优秀CAD软件（CAxA电子图板、制造工程师和实体设计）为掌握绘图和设计工具编写的CAD综合实训和有关职能鉴定的应考复习教材，它有助于学生全面掌握制造业信息化应用技术和技能。全书以丰富的实例为主线，详细说明应用CAD工具来解决问题的方法，内容包括2D工程绘图、3D曲面和实体设计、2D／3D的集成与关联、装配设计、钣金设计、产品渲染、三维动画仿真等，内容丰富而全面，对渴望掌握数字化设计和制造应用技术的高职高专在校学生具有重要的指导作用。本书要求读者具有CAxA软件应用基础、机械制图和机械设计方面的基础知识，适用于高职高专学生作为综合训练教材，也可以供有关人员作为技术参考书。

在CATIA V5中，从概念设计开始，到最后的产品装配模拟，甚至是产品上市后的版本更新、设计变更，都为设计者提供了全面的解决方案，让设计人员得以在同一个平台上完成整个产品的开发流程。 本书介绍CATIA V5软件的知识模块(Knowledge)、数字化产品模型(Digital Mock-up)与应力分析(FEA)三个重要模块。 本书通过介绍CATIA产品功能定义(Product Function Definition)与产品功能最佳化(Product Function Optimization)模块，帮助用户进行产品的概念设计；通过CATIA的建模功能，绘制产品外型，绘制过程中利用本书介绍的知识软件，将设计产品的相关知识加以累积应用，再利用数字产品模型，在CATIA中进行产品的机构动作与装配分析；通过应力分析，分析产品的力学性能。本书涵盖了产品设计前段与后段的流程，对高级用户将有很大帮助。

CATIA是法国达索系统公司（Dassault Systemes）的CAD／CAE／CAM一体化软件，在世界CAD／CAE／CAM领域中处于领导地位，被广泛应用于航空航天、汽车制造、造船、机械制造、电子、电器以及消费品行业，它的集成解决方案覆盖所有的产品设计与制造领域，满足了工业领域各类大、中、小型企业的需要。.本书通过实例讲解，详细介绍了CATIA V5草图设计、零件设计、装配设计、工程绘图以及线框曲面设计等模块功能的综合应用。本书的实例包括引擎箱体造型、常用零件设计、管道阀门、自顶向下设计方法、车床尾座建模、推进器设计和发动机曲轴机构等内容。..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 V5含有多个数控加工模块，包括2.5轴铣削加工、曲面加工、车削加工等，本书首先对数控编程及数控加工工艺作了简要的介绍，使读者能够初步了解数控加工的基本内容及方法。第2章介绍了数控加工各模块公共的基本操作，第3章和第4章结合实例介绍了2.5轴铣削加工和曲面加工这两个最为重要而又常用的加工模块。 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，也可作为高职、高专等学校相关专业的教材。