第1章
CATIA V5-6 R2013中文版基础本章导读：
CATIA是英文Computer Aided Tri-Dimensional Interactive Application的缩写。它是世界上一款主流的CAD/CAE/CAM 一体化软件。CATIA是法国达索(Dassault System)公司于1975 年开发的CAD/CAE/CAM一体化软件，居世界CAD/CAE/CAM领域的领导地位，广泛应用于航空航天、汽车制造、造船、机械制造、电子\电器、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，其特有的DMU电子样机模块功能及混合建模技术更是推动着企业竞争力和生产力的提高。 CATIA的系统设置和界面定制在使用软件操作时十分重要，有一个适合自己使用的软件设置，才能更便利地完成设计任务。各个环境的正确设置更可以提高工作效率。 本章主要介绍CATIA V5-6 R2013的基础知识，包括软件的安装和基本界面的操作。
CATIA的基本操作包括新建文件，以及打开、保存文件和退出的操作，另外还有鼠标的操作方法，利用罗盘进行操作，使用视图和窗口的调整功能进行绘图，这些基本操作是CATIA后续学习的基础。CATIA V5-6 R2013中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的使用软件。同时讲解了定制界面的设置方法，以便于读者更方便地定制适合自己的界面，有利于设计过程的顺利进行。 1.1 CATIA V5-6 R2013简介
由于CATIA功能比较强大，它几乎已经成为3D CAD/CAM/CAE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一直居于统治地位。CATIA V5-6 R2013是法国达索公司的产品开发旗舰解决方案。作为PLM协同解决方案的一个重要组成部分，它可以帮助制造厂商设计他们未来的产品，并支持从项目前阶段、具体的设计、分析、模拟、组装到维护在内的全部工业设计流程。
1.1.1 CATIA发展历程
CATIA 大量应用于航空航天、汽车/摩托车行业、机械、电子、家电与3C 产业及NC加工等各方面。在20世纪70年代Dassault Aviation成为第一个用户，CATIA也应运而生。1982—1988年，CATIA相继发布了V1版本、V2版本、V3版本，并于1993年发布了功能更强的V4版本，现在的CATIA 软件分为V4版本和 V5版本两个系列。V4版本应用于UNIX平台，V5版本应用于UNIX和Windows 两种平台。V5版本的开发开始于1994年。为了使软件能够易学易用，Dassault System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 软件的一种全新风格。
法国Dassault Aviation是世界著名的航空航天企业。其产品以幻影2000和阵风战斗机最为著名。CATI
A的产品开发商Dassault System成立于1981年。而如今其在CAD/CAE/CAM 以及PDM 领域内的领导地位，已得到世界范围内的承认。其销售利润从最开始的100万美元增长到现在的近20亿美元。雇员人数由20人发展到2000多人。
CATIA 提供方便的解决方案，适应所有工业领域的大、中、小型企业的需要。其应用范围从大型的波音747飞机、火箭发动机到化妆品的包装盒，几乎涵盖了所有的制造业产品。在世界上有超过13000个用户选择了CATIA。CATIA 源于航空航天业，但其强大的功能已得到各行业的认可，在欧洲汽车业，已成为事实上的标准。CATIA 的著名用户包括波音、克莱斯勒、宝马、奔驰等一大批知名企业。其用户体在世界制造业中具有举足轻重的地位。波音飞机公司使用CATIA完成了整个波音777的电子装配，创造了业界的一个奇迹，从而也确定了CATIA 在CAD/CAE/CAM 行业内的领先地位。
CATIA V5版本是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的使用和维护。
1.1.2 CATIA功能概览
CATIA V5是在一个企业中实现人员、工具、方法和资源真正集成的基础。其特有的“产品/流程/资源(Product Procedure Resource，PPR)”模型和工作空间提供了真正的协同环境，可以激发员工的创造性、共享和交流3D 产品信息以及以流程为中心的设计流程信息。CATIA
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CATIA V5-6 R2013中文版基础
内含的知识捕捉和重用功能既能实现最佳的协同设计经验，又能释放终端用户的创新能力。除
了CATIA V5的140 多个产品，CATIA V5开放的应用架构也允许越来越多的第三方供应商提
供针对特殊需求的应用模块。
根据不同产品或过程的复杂程度或技术需求的不同，针对这些特定任务或过程需求的功能
层次也有所不同。为了实现这一目标，并能以最低成本实施，CATIA V5的产品按以下3个层
次进行组织。
CATIA V5 P1平台是一个低价位的3D PLM(Product Lifecycle Management，产品生命周期
管理)解决方案，并具有能随企业未来的业务增长进行扩充的能力。CATIA V5 P1解决方案中
的产品关联设计工程、产品知识重用、端到端的关联性、产品的验证以及协同设计变更管理等
功能，特别适合中小型企业使用。
CATIA V5 P2平台通过知识集成、流程加速器以及客户化工具可实现设计到制造的自动化，并进一步对PLM流程优化。CATIA V5 P2解决方案的应用包具有创成式产品工程能力。“针对目标的设计(design-to-target)”的优化技术可让用户轻松地捕捉并重用知识，同时也激发
更多的协同创新。
CATIA V5 P3平台使用专用性解决方案，最大限度地提高特殊的复杂流程的效率。这些独
有的和高度专业化的应用将产品和流程的专业知识集成起来，支持专家系统和产品创新。
由于P1、P2和P3应用平台都是在相同的数据模型中操作，并使用相同的设计方法，所以CATIA V5具备高度的可扩展性，扩展型企业可随业务需要以较低成本进行扩充。多平台具有
相同的用户界面，不但可以将培训成本降到最低，还可以大幅度提高工作效率。系统扩展了按
需配置功能，用户可将P2产品安装在P1配置。
1. 实现基础功能的产品
1) CATIA交互式工程绘图产品
满足二维设计和工程绘图的需求：交互式工程绘图产品是新一代的CATIA产品，可以满
足二维设计和工程绘图的需求。本产品提供了高效、直观和交互的工程绘图系统。通过集成2D
交互式绘图功能和高效的工程图修饰和标注环境，交互式工程绘图产品也丰富了创成式工程绘
图产品。
血氧仪测试方法
2) CATIA零件设计产品
在高效和直观的环境下设计零件：CATIA零件设计产品是P1产品，提供用于零件设计的
混合造型方法。广泛使用的关联特征和灵活的布尔运算方法相结合，该产品提供的高效和直观
的解决方案允许设计者使用多种设计方法。
3) CATIA装配设计产品
CATIA装配设计产品(AS1)是高效管理装配的CATIA P1平台产品，它提供了在装配环境
下可由用户控制关联关系的设计能力，通过使用自顶向下和自底向上的方法管理装配层次，可
真正实现装配设计和单个零件设计之间的并行工程。装配设计产品通过使用鼠标动作或图形化
的命令建立机械设计约束，可以方便直观地将零件放置到指定位置。
4) 实时渲染产品
利用材质的技术规范，生成模型的逼真渲染图：实时渲染产品(RT1)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。纹理可以通过草图创建，也可以由导入的数字图像或选
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择库中的图案来修改。材质库和零件的指定材质之间具有关联性，可以通过规范驱动方法或直接选择来指定材质。实时显示算法可以快速地将模型转化为逼真渲染图。
创建上下关联的线架结构元素和基本曲面：CATIA线架和曲面产品(WS1)可在设计过程的初步阶段创建线架模型的结构元素。通过使用线架特征和基本的曲面特征可丰富现有的3D机械零件设计。它所采用的基于特征的设计方法提供了高效直观的设计环境，可实现对设计方法与规范的捕捉与重用。
6) CATIA创成式零件结构分析产品
此产品可以对零件进行明晰的、自动的结构分析，并将模拟仿真和设计规范集成在一起：CATIA创成式零件结构分析产品(GP1)允许设计者对零件进行快速的、准确的应力分析和变形分析。此产品所具有的明晰的、自动的模拟和分析功能，使得在设计的初级阶段，就可以对零部件进行反复多次的设计和分析计算，从而达到改进和加强零件性能的目的。通过为许多专业化的分析工具提供统一界面，此产品也可以在设计过程中完成简短的分析循环。又因为和几何建模工具的无缝集成而具有完美的和统一的用户界面，CATIA创成式零件结构分析产品为产品设计人员和分析工程师提供了一种简便的应用和分析环境。
7) CATIA 自由风格曲面造型产品
帮助设计者创建风格造型和曲面：CATIA自由风格曲面造型产品(FS1)是一个P1产品，提供使用方便
的基于曲面的工具，用以创建符合审美要求的外形。通过草图或数字化的数据，设计人员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。为保证质量，提供了大量的曲线和曲面诊断工具进行实时质量检查。该产品也提供了曲面修改的关联性，曲面的修改会传送到所有相关的拓扑上，如曲线和裁剪区域。CATIA自由风格曲面造型产品可以与CATIA V4的数据进行交互操作。
2. 实现专业特殊功能的产品
1) CATIA钣金设计产品
在直观和高效的环境下设计钣金零件：CATIA钣金设计产品是专用于钣金零件设计的新一代CATIA产品。其基于特征的造型方法提供了高效和直观的设计环境。允许在零件的折弯表示和展开表示之间实现并行工程。CATIA钣金设计产品可以与当前和将来的CATIA V5应用模块如零件设计、装配设计和工程图生成模块等结合使用。由于钣金设计可能从草图或已有实体模型开始，因此强化了供应商和承包商之间的信息交流。CATIA钣金设计产品和所有CATIA V5的应用模块一样，提供了同样简便的使用方法和界面，从而大幅度减少了培训时间并释放了设计者的创造性。该产品既可以运行在NT平台，又可以以同一界面运行在跨NT和UNIX平台的混合网络环境中。
2) CATIA 焊接设计产品
在直观和高效的环境下进行焊接装配设计：CATIA焊接设计产品(WD1)是有关焊接装配的应用产品。该应用产品为用户提供了8种类型的焊接方法，用于创建焊接、零件准备和相关的标注。该产品为机械和加工工业提供了先进的焊接工艺。在3D数字样机中实现焊接可使设计
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CATIA V5-6 R2013中文版基础
者对数字化预装配、质量惯性、空间预留和工程图标注等进行管理。
3) CATIA 钣金加工产品
植物蛋白提取满足钣金零件的加工准备需求：CATIA钣金加工产品(SH1)是新一代的CATIA产品，用
于满足钣金零件加工的准备工作需求。与钣金设计产品(SMD)结合，提供了覆盖钣金零件从设
计到制造的整个流程的解决方案。CATIA钣金加工产品可以将零件的3D折弯模型转化为展开
的可制造模型，加强了OEM和制造承包商之间的信息交流。另外，该产品还包括钣金零件可
制造性的检查工具，并拥有与其他外部钣金加工软件的接口。因而，CATIA钣金加工产品(SH1)
特别适合于工艺设计部门和钣金制造承包商。
4) CATIA阴阳模设计产品
可进行模具阴阳模的关联性定义，评估零件的可成型性、加工可行性和阴阳模模板的详细
地毯清洗剂
设计：CATIA阴阳模设计产品(CCV)使用户快速和经济地设计模具生产和加工中用到的阴模和
阳模。这个产品提供了快速分模工具，可将曲面或实体零件分割为带滑块和活络模芯的阴阳模。CATIA阴阳模设计产品是一个卓越的产品，它的技术标准(是否可用模具成型)可以决定零件是
否可以被加工。该产品也允许用户在阴阳模曲面上填补技术孔、识别分模线和生成分模曲面。
5) CATIA航空钣金设计产品
针对航空业的钣金零件设计：CATIA航空钣金设计产品是专门用于设计航空业钣金零件
的一个产品，用来定义航空业液压成型或冲压成型的钣金零件。它能捕捉企业有关方面的知识，包括设计和制造的约束信息。本产品以特征造型技术为基础，使用为航空钣金件预定义的一系
列特征进行设计。基于规范驱动和创成式方法，本产品可以方便地描述典型的液压成型航空零件，同时创建零件的三维和展开模型。这些零件在基本造型工具中设计需要数小时或数天，使
用本产品设计可能几分钟就能取得同样的结果。
6) CATIA汽车A级曲面造型产品
使用创造性的曲面造型技术如真实造型、自由关联和对设计意图的捕获等技术创建具有美
感和符合人机工程要求的形状，提高A级曲面造型的模型质量：CATIA汽车A级曲面造型产
品使用真实造型、自由关联和捕获设计意图等多种创造性的曲面造型技术，创建具有美感和符
合人机工程学要求的曲面形状，可以显著提高A级曲面造型的模型质量。因此大大提高了A
级曲面设计流程的生产率，并在总开发流程中达到更高层次的集成。
7) CATIA汽车白车身接合产品
在汽车装配环境中进行白车身零部件的接合设计：CATIA汽车白车身接合产品是实现汽
车白车身接合设计的CATIA新一代产品。它支持焊接技术、铆接技术，以及胶粘、密封等。
汽车白车身接合产品为用户提供直观的工具，来创建和管理像焊点一样的接合位置。在需要的
情况下，用户能够将3D点的形状定义转换为3D半球形状规范。除了设置接合外，还可从应
用中发布报告，以列出下述内容：接合位置坐标和每一个接合位置的连接件属性(接合厚度和
翻边材料、翻边标准、连接件叠放顺序等)。当零件的设计(改变翻边的形状、翻边厚度或材料
属性)或装配件结构(移动连接件、替换连接件)发生改变时，CATIA V5的创成式特征基础结构固体氧
支持接合特征位置的关联更新。
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3. 实现开发和增值服务功能的产品
1) CATIA对象管理器
提供一个开放的可扩展的产品协同开发平台，采用了非常先进的技术，而且是对工业标准开放的：新一代CATIA V5解决方案建立在一个全新的可扩展的体系结构之上，将CATIA现有的技术优势与新一代技术标准紧密地结合了起来。它提供一个单独的系统让用户可以在Windows NT环境或UNIX环境中使傅科摆图片
用，而且可扩展的环境使其可以满足数字化企业各方面的需求，从数字化样机到数字化加工、数字化操作、数字化厂房设计等。V5系统结构提供了一个可扩展的环境，用户可以选择最合适的解决方案包，可以根据使用对象或项目的复杂性及其相应的功能需求定制特殊的CAD产品配置。3个可选平台分别是CATIA P1、CATIA P2 和CATIA P3。
2) CATIA CADAM 接口产品
共享CADAM 和CATIA V5之间的工程绘图信息：CATIA CADAM 接口产品(CC1)提供给用户一个集成的工具用来共享CADAM工程图(CCD) 和CATIA V5工程图之间的信息。这个集成的工具使得CCD用户，可以平稳地把CATIA V5产品包很容易地集成到他们的环境当中，而同时可以继续维持他们目前的经验和使用CCD产品的工作流程。
3) CATIA IGES 接口产品
帮助用户使用中性格式在不同CAD/CAM系统之间交换数据：CATIA IGES接口是一种P1产品，可以转换符合IGES格式的数据，从而有助于用户在不同的CAD/CAM环境中进行工作。为了实现几何信息的再利用，用户可以读取/输入一个IGES文件，以生成3D零件或2D 工程图中的基准特征(线框、曲面和裁剪的曲面)，同时可以写入/输出3D零件或2D工程图的IGES文件。使用与Windows界面一致的File open(文件打开)和File Save As(文件另存为)方式存取IGES文件，并使用直接和自动的存取方式，用户打包交易
可在不同的系统中执行可靠的双向2D 和3D数据转换。
4) CATIA STEP 核心接口产品
可以交互式读写STEP AP214 和 STEP AP203格式的数据：CATIA STEP核心接口产品(ST1) 允许用户通过交互的方式读取/写入STEP AP214和STEP AP203格式的数据。为了方便数据的读写操作，CATIA V5对所有支持的格式提供了相似的用户界面，采用Windows标准用户界面操作方式，并能对STEP文件类型自动识别。
5) DMU运动机构模拟产品
可定义、模拟和分析各种规模的电子样机的机构运动：电子样机运动机构模拟产品(KIN)使用多个种类的运动副来定义各种规模的电子样机的机构，或者从机械装配约束中自动生成。
电子样机运动机构模拟产品，也可以通过基于鼠标的操作很容易地模拟机械运动，用来验证结构的有效性。电子样机运动机构模拟产品，可以通过检查干涉和计算最小距离分析机构的运动。
为了进一步的设计，它可生成移动零件的轨迹和扫掠过的包络体积。最后，它可以通过和其他DMU产品集成来共同应用。针对从机构设计到机构的功能校验，电子样机运动机构模拟产品适合各个行业。
6) CATIA创成式零件结构分析产品
可对零件进行明晰的、自动的结构应力分析和振动分析，同时也集成了模拟仿真功能以及6
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