catia-v5-实用教程-第1章

CATIA实用教程高等学校计算机基础教育教材精选李学志李若松编著总目录第1章CATIA简介第2章工作界面与基本操作第3章草图设计第4章零件的三维建模第5章部件装配第6章绘制工程图第7章曲面设计第8章工程分析第9章参数化与知识顾问第10章图形输出第1章CATIA简介1.1概况1.2CATIAV5的运行环境1.3CATIA的主要功能模块1.1概况CATIAV5是IBM/DS基于WindowsNT/2000操作系统上开发的高端的CAD/CAM软件，它涵盖了产品开发的全过程，提供了完善无缝的集成环境。CATIAV5之前的版本CATIAV4是基于UNIX系统开发的，随着NT操作系统的普及，以及个人计算机性能不断地提高、成本不断地下降，许多高端的CAD/CAM软件纷纷从UNIX移植到WindowsNT平台。IBM/DS在充分了解客户的需求，并积累了大量客户的应用经验后，决定开发新一代基于NT平台的CATIA即CATIAV5。在CATIAV5的开发过程中应用了许多先进的技术，例如：C++语言、面向对象的设计思想、基于JAVA和Web的技术、STEP-SDAI、OpenGL、OLE/CorbRa、VisualBasic等。CATIAV5是新一代全新设计的软件，运行的硬件平台独立，即可运行于UNIX也可以运行于WindowsNT。它适合于各种规模的企业，支持电子化企业的解决方案，可以将隐式的设计实践转化为嵌入整个设计过程的显式的知识。对于原有客户可以平滑的过渡到V5版本。CATIA与NT紧密联系，与NT的组件Office可以很容易地实现互操作，熟悉Office的用户可以很容易的接受CATIA的的工作界面。很多操作，例如拖拽，粘帖等操作完全一样。CATIAV5是基于图形化的界面，易学易用。1999年3月发布了CATIAV5的第一版的，即V5R1。2000年3月发布了V5R6，2001年7月发布V5R7版。2002年3月发布V5R8。2003年4月发布了V5R11。作为世界领先的CAD/CAM软件，CATIA在过去的二十多年中一直保持着骄人的业绩，并继续保持其强劲的发展趋势。CATIA在汽车、航空航天领域的统治地位不断增强。同时,CATIA也大量地进入了其他如摩托车、机车、通用机械、家电等行业。国际一些著名的公司如空中客车、波音等飞机制造公司，宝马、克莱斯勒等汽车制造公司都将CATIA作为他们的主流软件。国内10几家大的飞机研究所和飞机制造厂选用了CATIA，一汽集团、二汽集团、上海大众集团等10多家汽车制造厂都选用CATIA作为新车型的开发平台。1.2CATIAV5的运行环境1.硬件环境Intel奔腾II或III以上的CPU、256M以上的内存、2G以上的硬盘、1024×768以上分辨率的显示器、16M以上显卡（推荐1280×1024、支持OpenGL、支持24位真彩双缓冲区/24位Z缓冲区/Stencil缓冲区）、推荐使用3键鼠标并需要CD-ROM。1.软件环境Microsoft公司的Windows2000/XP或NT，IBM公司的AIX，HP公司的HP-UX，SGI公司的IRIX等操作系统。1.3CATIA的主要功能模块1.创成式工程绘图GDR模块利用3D模型生成相关联的工程图。图纸生成辅助器可大大简化绘制多视图的工作，并且可以自动生成尺寸标注。可以建立与零件材料规格说明相关联的剖面线，可以进行基于标准的附加信息和注释等后处理。图纸与3D主模型的几何关联性可使用户并行地进行设计和工程绘图工作。同时还可输出DXF格式的数据文件。2.交互式工程绘图ID1模块高效，直观的交互式绘图，进行产品的2D设计。可以在一个以CATIA为主干系统的扩展型企业中，供所有2DCAD用户使用。ID1产品集成化的2D交互功能和高效的辅助作图和注释从两方面进一步丰富了CATIA创成式工程绘图功能，它为用户提供了更加容易和流畅的从2D设计过度到3D设计方式的转变过程。3.线框和曲面造型WSF模块在零件设计的初始阶段，生成线框类结构元素，作为CATIA零件设计产品的补充。线框特征元素和基本的曲面特征元素的使用大大丰富了现有的3D机构零件设计方法。它的基于特征的方法提供了高效、直观的设计环境，可用于捕捉和重复使用设计的方法和规则。4.创成式外形设计GSD模块外形设计模块基于线框与多个曲面特征组合，可设计复杂的外形。它提供了一套广泛的工具集，以建立并修改用于复杂外形和混合造型设计中的曲面。CATIA创成式外形设计产品的基于特征的设计方法，提供了高效，直观的设计环境，以对设计方法和技术规范进行捕捉并再用。5.创成式零件结构分析GPS模块可以带给用户对设计进行有限元分析预校验的能力。通过专为设计人员提供的简单易学的界面，设计者可以容易的理解分析计算结果，进行初级的机械及振动行为分析。借助颜色编码的图形功能，可以直观地显示变形，位移和应力。该产品还可以根据实际零件的状况对分析零件添加约束条件。6.实时渲染RT1模块可以让设计师对其设计应用色彩渲染效果和材料规格进行说明。用户可以通过手工绘制，直接修改已输入的数字化图像或系统提供的库中选择进行纹理生成。可以管理材料库和零件应用之间的关联。7.运动机构模拟KIN模块通过系统提供的关节联结方式或自动转换装配约束条件而产生关节连接，可以对任何规模的电子样机进行机构定义。通过鼠标操作，能够模拟机械运动以校验机构性能。通过干涉检验和分析最小间隙来进行机构的运动分析。可以生成运动零件的轨迹或扫掠体以指导未来设计。还可以通过与其他DMU产品的集成做更多组合的仿真分析。能够满足从机械设计到功能评估的各类工程人员的需要。8.空间分析SPA模块可以进行电子样机的干涉检查，断面分析和3D几何尺寸比较等验证。可以进行碰撞，间隙及接触等计算，并得到更为复杂和详尽的分析结果。剖面观察器可以帮助用户对曲线进行分析和标注。还能够比较3D几何体，并将结果进行可视化显示。通过与CATIA目标管理器COM的集成，能够进行质量和惯性测量和计算。9.知识工程顾问KWA模块可以将隐式的设计实践转化为嵌入整个设计过程的显示知识。用户通过定义特征，公式，规则和检查，例如制造周期中的特征包括成本，表面抛光或进给率，从而在早期的设计阶段就考虑到这些因素的影响。10.目标管理器COM提供了所有产品人机对话和显示管理等所必须的公共功能和整个基础架构，使所有产品共用统一的界面环境。11.CATIA-CADAM接口CC1模块CATIAV5工程图与CADAM工程绘图（CCD）之间的交换接口。12.CATIA-IGES接口（IG1）模块支持中性数据格式IGESV5.3版本，具有IGES元素名字和CATIA几何元素标识之间的名字匹配管理功能。CATIA可以读/存IGES格式文件。该产品能够处理3D线架元素，曲面和剪裁曲面元素，等距偏置曲线，表皮和表皮边界，二次曲线和颜色。13.CATIAV4集成器V4ICATIAV4和CATIAV5之间的转换接口。