邵为龙，济宁格宸教育咨询有限公司创始人，曾先后在知名企业从事机械设计、钣金设计、非标自动化设计、模具设计、数控编程等工作。精通AutoCAD、SolidWorks、UG NX、Pro/E、Creo、CATIA、Inventor、SolidEdge、CAXA、CAXA 3D、Mastercam、ANSYS、Abaqus等主流设计软件，有十几年工作及教学经验。曾为腾讯课堂、百度传课、蜂特网、网易云课堂、仿真秀等国内知名在线教育平台签约高级讲师。录制了500多门精品课程，授课经验丰富，讲课循序渐进，深入浅出，能根据学员的不同情况及时调整上课风格，培养了数以万计的学员。

CATIA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，它可以通过建模帮助制造厂商设计未来的产品，并支持从项目的目前阶段开始，完成具体的设计、分析、模拟、组装到维护在内的全部工业设计流程。

模块化的CATIA系列产品提供产品的风格和外形设计、机械设计、设备与系统工程、管理数字样机、机械加工、分析和模拟。CATIA产品基于开放式可扩展的V5架构。

通过使企业能够重用产品设计知识，缩短开发周期，CATIA解决方案加快企业对市场需求的反应。自1999年以来，市场上广泛采用它的数字样机流程，从而使之成为世界上常用的产品开发系统之一。

CATIA系列产品在八大领域里提供了三维设计和模拟解决方案：汽车、航空航天、船舶制造、厂房设计、建筑、电力与电子、消费品和通用机械制造等。

本书系统、全面地讲解CATIA V5-6R2019，其特色如下：

（1）内容全面。涵盖了草图设计、零件设计、钣金设计、装配设计、工程图制作等。

（2）讲解详细，条理清晰。保证自学的读者能独立学习和实际使用CATIA V5-6R2019

软件。

（3）范例丰富。本书对软件的主要功能命令，先结合简单的范例进行讲解，然后安排一些较复杂的综合案例帮助读者深入理解、灵活运用。

（4）写法独特。采用CATIA V5-6R2019真实对话框、操控板和按钮进行讲解，使初学

者可以直观、准确地操作软件，大大提高学习效率。

（5）附加值高。本书根据几百个知识点、设计技巧和工程师多年的设计经验制作了有针对性的实例教学视频，时间长达1312分钟。

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本书由济宁格宸教育咨询有限公司的邵为龙编著，参加编写的人员还有吕广凤、邵玉霞、陆辉、石磊、邵翠丽、陈瑞河、吕凤霞、孙德荣、吕杰、冯元超。本书经过多次审核，如有疏漏之处，恳请广大读者予以指正，以便及时更新和改正。

编 者

2023年10月

第 1 章 CATIA概述1

1.1 CATIA V5-6R2019主要功能模块简介1

1.2 CATIA V5-6R2019新功能3

1.3 CATIA V5-6R2019软件的安装4

第 2 章 CATIA软件的工作界面与基本操作设置（51min）8

2.1 工作目录8

2.2 软件的启动与退出9

2.2.1 软件的启动9

2.2.2 软件的退出10

2.3 CATIA V5-6R2019工作界面10

2.3.1 基本工作界面10

2.3.2 工作界面的自定义13

2.4 CATIA基本鼠标操作14

2.4.1 使用鼠标控制模型15

2.4.2 对象的选取15

2.5 CATIA文件操作16

2.5.1 打开文件16

2.5.2 保存文件17

2.5.3 关闭文件18

第 3 章 CATIA二维草图设计（237min）19

3.1 CATIA二维草图设计概述19

3.2 进入与退出二维草图设计环境20

3.3 草绘前的基本设置20

3.4 CATIA二维草图的绘制21

3.4.1 直线的绘制21

3.4.2 无限长线的绘制22

3.4.3 双切线的绘制23

3.4.4 角平分线的绘制24

3.4.5 法线的绘制25

3.4.6 矩形的绘制25

3.4.7 圆的绘制28

3.4.8 圆弧的绘制29

3.4.9 轮廓的绘制30

3.4.10 多边形的绘制31

3.4.11 椭圆的绘制32

3.4.12 样条曲线的绘制32

3.4.13 延长孔的绘制34

3.4.14 钥匙孔轮廓的绘制35

3.4.15 点的绘制36

3.5 CATIA二维草图的编辑38

3.5.1 操纵曲线38

3.5.2 平移曲线39

3.5.3 修剪曲线40

3.5.4 镜像曲线41

3.5.5 偏移曲线43

3.5.6 缩放曲线43

3.5.7 断开曲线44

3.5.8 封闭弧与补充曲线44

3.5.9 旋转曲线45

3.5.10 倒角46

3.5.11 圆角49

3.5.12 投影曲线49

3.5.13 与三维元素相交50

3.5.14 投影三维轮廓边51

3.5.15 图元的删除52

3.6 CATIA二维草图的几何约束52

3.6.1 几何约束概述52

3.6.2 几何约束的种类53

3.6.3 几何约束的显示与隐藏53

3.6.4 几何约束的自动添加53

3.6.5 几何约束的手动添加54

3.6.6 几何约束的删除55

3.7 CATIA二维草图的尺寸约束55

3.7.1 尺寸约束概述55

3.7.2 尺寸的类型55

3.7.3 标注线段长度56

3.7.4 标注点线距离56

3.7.5 标注两点距离56

3.7.6 标注两平行线间距离57

3.7.7 标注直径57

3.7.8 标注半径57

3.7.9 标注角度57

3.7.10 标注两圆弧的最小和最大距离58

3.7.11 标注对称尺寸59

3.7.12 修改尺寸59

3.7.13 删除尺寸59

3.7.14 修改尺寸精度59

3.8 CATIA二维草图的全约束60

3.8.1 基本概述60

3.8.2 如何检查是否全约束60

3.9 CATIA二维草图绘制的一般方法61

3.9.1 常规法61

3.9.2 逐步法64

3.10 CATIA二维草图综合案例167

3.11 CATIA二维草图综合案例269

第 4 章 CATIA零件设计（454min）72

4.1 凸台与凹槽特征72

4.1.1 基本概述72

4.1.2 凸台特征的一般操作过程72

4.1.3 凹槽特征的一般操作过程74

4.1.4 凸台特征的截面轮廓要求74

4.1.5 凸台与凹槽深度的控制选项75

4.1.6 凸台方向的自定义77

4.1.7 凸台与凹槽中的薄壁选项78

4.2 旋转特征79

4.2.1 基本概述79

4.2.2 旋转体特征的一般操作过程79

4.2.3 旋转槽特征的一般操作过程81

4.3 CATIA的特征树81

4.3.1 基本概述81

4.3.2 特征树的作用、操作与一般规则82

4.3.3 编辑特征85

4.3.4 父子关系86

4.3.5 删除特征87

4.3.6 隐藏特征87

4.4 CATIA模型的定向与显示88

4.4.1 模型的定向88

4.4.2 模型的显示89

4.5 设置零件模型的属性90

4.5.1 材料的设置90

4.5.2 单位的设置92

4.6 倒角特征93

4.6.1 基本概述93

4.6.2 倒角特征的一般操作过程94

4.7 圆角特征96

4.7.1 基本概述96

4.7.2 恒定半径圆角96

4.7.3 变半径圆角97

4.7.4 面圆角98

4.7.5 完全圆角99

4.7.6 倒圆的顺序要求100

4.8 基准特征100

4.8.1 基本概述100

4.8.2 基准面101

4.8.3 基准轴104

4.8.4 基准点107

4.9 抽壳特征110

4.9.1 基本概述110

4.9.2 等壁厚抽壳110

4.9.3 不等壁厚抽壳111

4.9.4 抽壳方向的控制112

4.9.5 抽壳的高级应用（抽壳的顺序）112

4.10 孔特征114

4.10.1 基本概述114

4.10.2 孔命令114

4.11 拔模特征116

4.11.1 基本概述116

4.11.2 普通拔模116

4.11.3 分割拔模117

4.11.4 带有限制元素的拔模118

4.11.5 双侧拔模119

4.11.6 可变角度拔模119

4.12 加强筋特征121

4.12.1 基本概述121

4.12.2 加强筋特征的一般操作过程121

4.13 筋与开槽特征122

4.13.1 基本概述122

4.13.2 筋特征的一般操作过程122

4.13.3 开槽特征的一般操作过程124

4.14 多截面特征125

4.14.1 基本概述125

4.14.2 多截面实体特征的一般操作过程125

4.14.3 截面不类似的多截面实体128

4.14.4 带有引导线的多截面129

4.14.5 带有脊线的多截面实体131

4.15 镜像特征134

4.15.1 基本概述134

4.15.2 镜像特征的一般操作过程134

4.15.3 镜像体的一般操作过程135

4.16 阵列特征136

4.16.1 基本概述136

4.16.2 矩形阵列136

4.16.3 圆形阵列139

4.16.4 用户阵列141

4.17 零件设计综合应用案例1：电动机141

4.18 零件设计综合应用案例2：连接臂147

4.19 零件设计综合应用案例3：QQ企鹅造型154

4.20 零件设计综合应用案例4：转板161

第 5 章 CATIA钣金设计（267min）175

5.1 钣金设计入门175

5.1.1 钣金设计概述175

5.1.2 钣金设计的一般过程176

5.2 第一钣金壁的创建176

5.2.1 平整钣金壁176

5.2.2 拉伸钣金壁178

5.2.3 滚动钣金壁180

5.2.4 多截面钣金壁181

5.2.5 将实体零件转换为钣金件183

5.3 附加钣金壁的创建184

5.3.1 平整附加钣金壁184

5.3.2 凸缘188

5.3.3 边缘190

5.3.4 滴料折边192

5.3.5 用户凸缘193

5.3.6 柱面弯曲194

5.3.7 锥面弯曲196

5.4 钣金的折弯与展开196

5.4.1 钣金折弯197

5.4.2 钣金展平199

5.4.3 钣金折叠200

5.4.4 钣金视图201

5.5 钣金成型202

5.5.1 基本概述202

5.5.2 曲面冲压202

5.5.3 凸圆冲压205

5.5.4 曲线冲压207

5.5.5 凸缘剪口冲压209

5.5.6 扇热孔冲压210

5.5.7 桥接冲压211

5.5.8 凸缘孔冲压212

5.5.9 环状冲压214

5.5.10 加强筋冲压215

5.5.11 销子冲压216

5.5.12 以自定义冲压模具创建冲压217

5.6 钣金边角处理219

5.6.1 钣金剪口219

5.6.2 孔221

5.6.3 圆形剪口222

5.6.4 钣金圆角223

5.6.5 钣金倒角224

5.7 钣金设计综合应用案例1：啤酒开瓶器225

5.8 钣金设计综合应用案例2：机床外罩227

第 6 章 CATIA装配设计（94min）236

6.1 装配设计概述236

6.2 装配设计的一般过程237

6.2.1 新建装配文件237

6.2.2 装配第1个零件238

6.2.3 装配第2个零件238

6.2.4 装配第3个零件241

6.2.5 装配第4个零件241

6.2.6 装配第5个零件243

6.3 装配约束244

6.4 零部件的复制247

6.4.1 镜像复制247

6.4.2 阵列复制250

6.5 零部件的编辑251

6.5.1 更改零部件名称251

6.5.2 修改零部件尺寸252

6.5.3 添加装配特征253

6.5.4 添加零部件254

6.5.5 替换零部件256

6.6 装配中的其他高级功能257

6.6.1 具有定位的现有组件257

6.6.2 通过列表选取参考对象257

6.6.3 使用标准件库进行装配257

6.6.4 装配中的布尔操作259

6.6.5 装配分解视图260

第 7 章 CATIA模型的测量与分析（31min）262

7.1 模型的测量262

7.1.1 基本概述262

7.1.2 测量距离262

7.1.3 测量角度264

7.1.4 测量曲线长度265

7.1.5 测量面积与周长266

7.1.6 测量厚度267

7.2 模型的分析268

7.2.1 质量属性分析268

7.2.2 干涉检查269

第 8 章 CATIA工程图设计（178min）271

8.1 工程图概述271

8.1.1 工程图的重要性271

8.1.2 CATIA工程图的特点271

8.1.3 工程图的组成272

8.2 新建工程图273

8.3 工程图视图276

8.3.1 基本工程图视图276

8.3.2 视图常用编辑279

8.3.3 视图的显示模式282

8.3.4 全剖视图283

8.3.5 半剖视图284

8.3.6 阶梯剖视图285

8.3.7 旋转剖视图285

8.3.8 局部剖视图286

8.3.9 局部放大图288

8.3.10 辅助视图290

8.3.11 断裂视图290

8.3.12 加强筋的剖切292

8.3.13 断面图293

8.3.14 装配体的剖切视图294

8.3.15 爆炸视图295

8.4 工程图标注296

8.4.1 尺寸标注297

8.4.2 公差标注306

8.4.3 基准标注307

8.4.4 形位公差标注309

8.4.5 粗糙度符号标注310

8.4.6 注释文本标注312

8.4.7 焊接符号标注313

8.5 钣金工程图315

8.5.1 基本概述315

8.5.2 钣金工程图的一般操作过程315

8.6 工程图打印出图318

8.7 工程图设计综合应用案例321