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。

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。

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。

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

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

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。

CATIA是一个功能强大的机械设计软件，CATIA普及全球的航空、机械、汽车制造行业。其与其它设计软件的最大之一区别是曲线和曲面的处理能力。本书是关于CATIA软件的曲线、曲面相关命令的详细介绍。通过本书，可以全面了解曲线、曲面的各项命令。本书共介绍了8个工作台的命令：1）Wireframe&Surface线和面设计工作台；2）FreeStyle Shaper，0ptimizer&Profiler自由式造型、仿型和优化工作台；3）FreeStyle Sketch Tracer自由风格草图绘图工作台；4）Generative Shape Design&Optimizer生成外型设计和优化工作台；5）Digitized Shape Editor数字化形状编辑器工作台；6）Quick Surface Reconstruction曲面快速识别工作台；7）Structure Design结构设计工作台；8）Sheet Metal Design金属板材设计工作台。本书适合所有与机械设计类相关的行业人员作为参考书使用，也适合本科生、研究生在设计时作为参考资料。

CATIA V5是IBM/DS开发的个人计算机版本的高端CAD/CAE软件，其分析仿真模块和数字样机模块功能强大且方便使用。《工程分析及电子样机模拟（附光盘CATIA V5在工程实践中的应用）》结合大量实例按照循序渐进的方式，首先介绍了工程分析常用工具——有限单元法的基本知识，然后介绍了CATIA中的创成式零件有限单元，创成式装配部件的有限单元分析、高级网格划分工具、电子样机漫游器、电子样机运动机构模拟、电子样机空间分析和电子样机优化。《工程分析及电子样机模拟（附光盘CATIA V5在工程实践中的应用）》还附有DC光盘一张，供读者熟练掌握CATIA软件使用。《工程分析及电子样机模拟（附光盘CATIA V5在工程实践中的应用）》可作为从事机械制造、石油化工、轻工、造船、航空航天、汽车交通、电子、土木工程、水利、铁道、日用家电、生物医学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、研究生及老师的使用教材，以及学习CATIA软件的培训教材。

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。