《CATIA介绍》PPT课件

NUAA南航XiangHuang2020/9/7CATIA教程(一)黄翔教授南京航空航天大学CATIA入门介绍（2课时）NUAA南航XiangHuang2020/9/7一、绪论NUAA南航XiangHuang2020/9/7时空观是关于时间和空间的根本观点。它是哲学世界观的重要内容和有机组成部分，是在人类长期的生产活动和生活历史实践过程中形成的。近代时空观是在自然科学发展的基础上形成的，主张时间、空间是物质存在的绝对形式，并提出时空无限的思想。辨证唯物主义承认时间、空间的客观性、绝对性和无限性，同时又承认时间和空间的具体形态和具体特性具有多样性、相对性和具体事物时空的有限性。任何物理自然界存在的东西都可以用三维模型表示。从时空观谈起NUAA南航XiangHuang2020/9/7任何物理自然界存在的东西都可以用三维模型表示。在没有合适的手段表示三维模型前，人们用（二维）工程图来表示三维的物体。工程图以画法几何的投影理论为基础，以直尺、圆规、图板为工具，按照一定的技术标准的绘制的表示三维的物体的图纸。工程制图是一门专业基础科，体现工科特点的入门课程，也是工科学生必须学习的专业基础课程之一。在培养学生作为创造性思维基础的空间想象力及构思能力和促进工业化进程等诸多方面发挥了重要的作用。工程图是生产中必不可少的技术文件，是在世界范围通用的“工程技术的语言”。正确规范的绘制和阅读工程图是一名工程技术人员必备的基本素质。工程制图NUAA南航XiangHuang2020/9/7三维模型是物体的多边形表示，通常用计算机或者其它视频设备进行显示。显示的物体是可以是现实世界的实体，也可以是虚构的物体。三维模型经常用三维建模工具这种专门的软件生成，但是也可以用其它方法生成。作为点和其它信息集合的数据，三维模型可以手工生成，也可以按照一定的算法生成。三维模型NUAA南航XiangHuangNUAA南航XiangHuangNUAA南航XiangHuang2020/9/7CAD发展简历1、CAD是什么？ComputerAidedDrawing&Drafting（CADD）vs.ComputerAidedDesign（CAD)2、广义的CAD3、CAD的发展史4、主流CAD软件CATIA，UG，PRO/E，Solidworks等NUAA南航XiangHuang2020/9/7CATIAV5是IBM和法国Dassault公司共同开发的三维工程设计软件，是一个先进的产品生命周期管理（PLM）的解决方案，在航空、汽车业有着广泛的应用。CATIAV5是在世界上广为应用的主流工程设计软件。本培训课程重点介绍CATIAV5的三维机械设计功能，通过基本操作和实例讲解，使学员基本掌握该软件的实体、简单曲面、装配和二维工程图的功能。具有应用CATIA软件进行产品的机械结构设计的基本能力。学习方法：科学方法，基本技能，数学的形式化和本质化授课方法：讲解+实际操作（机房）考核方法：课程描述NUAA南航XiangHuang2020/9/7CATIA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。模块化的CATIA系列产品旨在满足客户在产品开发活动中的需要，包括风格和外型设计、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的需求的反应。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最常用的产品开发系统。CATIA系列产品已经在七大领域里成为首要的3D设计和模拟解决方案：汽车、航空航天、船舶制造、厂房设计、电力与电子、消费品和通用机械制造。CATIA介绍NUAA南航XiangHuang2020/9/7CATIA先进的混合建模技术•设计对象的混合建模：在CATIA的设计环境中，无论是实体还是曲面，做到了真正的互操作；•CATIA建模技术变量和参数化混合建模：在设计时，设计者不必考虑如何参数化设计目标，CATIA提供了变量驱动及后参数化能力。•几何和智能工程混合建模：对于一个企业，可以将企业多年的经验积累到CATIA的知识库中，用于指导本企业新手，或指导新车型的开发，加速新型号推向市场的时间。CATIA具有在整个产品周期内的方便的修改能力，尤其是后期修改性•无论是实体建模还是曲面造型，由于CATIA提供了智能化的树结构，用户可方便快捷的对产品进行重复修改，即使是在设计的最后阶段需要做重大的修改，或者是对原有方案的更新换代，对于CATIA来说，都是非常容易的事。CATIA介绍NUAA南航XiangHuang2020/9/7CATIA所有模块具有全相关性•CATIA的各个模块基于统一的数据平台，因此CATIA的各个模块存在着真正的全相关性，三维模型的修改，能完全体现在二维，以及有限元分析，模具和数控加工的程序中。并行工程的设计环境使得设计周期大大缩短•CATIA提供的多模型链接的工作环境及混合建模方式，使得并行工程设计模式已不再是新鲜的概念，总体设计部门只要将基本的结构尺寸发放出去，各分系统的人员便可开始工作，既可协同工作，又不互相牵连；由于模型之间的互相联结性，使得上游设计结果可做为下游的参考，同时，上游对设计的修改能直接影响到下游工作的刷新。实现真正的并行工程设计环境。CATIA覆盖了产品开发的整个过程•CATIA提供了完备的设计能力：从产品的概念设计到最终产品的形成，以其精确可靠的解决方案提供了完整的2D、3D、参数化混合建模及数据管理手段，从单个零件的设计到最终电子样机的建立；同时，作为一个完全集成化的软件系统，CATIA将机械设计，工程分析及仿真，数控加工和CATweb网络应用解决方案有机的结合在一起，为用户提供严密的无纸工作环境。CATIA介绍NUAA南航XiangHuang2020/9/7CAD/CAM/CAE系统功能NUAA南航XiangHuang2020/9/7CATIAV5构架•CATIAV5主程序：为核心，所有的设计、制图/加工和模拟等操作都是在次构架下完成。•CATIAV5在线帮助：包含所有主程序模块的时用说明、技术文件和操作实例。•CAAV5：CAA（ComponentApplicationArchitecture）提供用户在开发的接口，使用户可以在MicrosoftVistualC++6.0下，通过API调用程序核心，并在此基础上进行开发。•CATIALUM：是CATIA的License（许可）管理工具，可以管理CATIA的许可使用，并建立LicenseServer（许可服务器）。NUAA南航XiangHuang2020/9/7CATIAV5模块1、基础构架Infrastructure提供管理整个CATIA构架的功能，包括ProductStructure、MaterialLibrary、CatalogEditor、Rendering等NUAA南航XiangHuang2020/9/72、机械设计MechanicalDesign包含机械设计的相关单元3、曲面设计Shape提供曲面与逆向工程设计单元，可以自由塑造不规则曲面，利用手绘草图来构件曲面。NUAA南航XiangHuang2020/9/74、分析与仿真Analysis&Simulation提供实体的网格划分（mesh）与静力、共振等有限元分析功能，并可输出网格分割数据共其它分析软件使用。5、APC工厂布局提供工厂的规划建制功能。CATIAV5模块NUAA南航XiangHuang2020/9/76、数控加工NCManufacturing包含两轴到五轴加工的编程能力，并支持快速原型功能（STLRapidPrototyping）。7、数字化仿真DigitalMockup包含动态机构仿真、装配配合空间分析、产品功能分析与功能优化等。CATIAV5模块NUAA南航XiangHuang2020/9/78、设备与系统EquipmentandSystems提供各种系统设备的建置，管路和电线的配置以及电子零件配置等功能。NUAA南航XiangHuang2020/9/79、制造的数字化过程DigitalProcessforManufacturing提供在三维空间中进行产品的特征、公差与配合标注等功能。10、人体工学设计与分析ErgonomicsDesign&Anaysis提供人体模型，并可对产品进行人体空间分析。11、知识工程KnowledgewareCATIAV5模块NUAA南航XiangHuang2020/9/7Syllabus草图sketcher特征造型Partdesign初级装配essentialassemblyplan线框和曲面设计wireframe&surfacedesign自由曲面设计generativeshapedesign高级装配advancedassemblyplan工程图drafting数控加工NCManufacturing数字化仿真DigitalMockup......NUAA南航XiangHuang2020/9/7学习的内容学习的内容学习的内容主模型思想NUAA南航XiangHuang2020/9/7三、CATIA基本操作NUAA南航XiangHuang2020/9/7启动三维造型(1)开始-机械设计-零部件设计(2)文件-新建-part(3)文件-新建自-.CATPart（创建基于现有文档的副本的新文档）(4)文件-打开-.CATPart用户界面：文件创建NUAA南航XiangHuang2020/9/7用户界面NUAA南航XiangHuang2020/9/7操作窗口NUAA南航XiangHuang2020/9/7菜单及工具条NUAA南航XiangHuang2020/9/7CATIA对话框NUAA南航XiangHuang2020/9/7用户界面：语言设置NUAA南航XiangHuang2020/9/7用户界面：工具栏NUAA南航XiangHuang2020/9/7CATIA文档即是CATIA数据按某种格式存储的格式文件，CATIA按数据建立的不同而有不同类型的数据存储格式文件，常用的类型见下图所示：CATIA的文档类型（CATIADocuments）用户界面：CATIA的文档类型NUAA南航XiangHuang2020/9/7鼠标的使用使用三键鼠标，利用鼠标可以完成数种功能，包括选择和编辑对象、移动视角、右击打开弹出式菜单、旋转视角、物体的缩放等，具体使用如下：•选择和编辑对象：点击MB1•移动物体Translate：用MB2，按住中间不放，则物体随鼠标的移动而移动。（移动物体的视角）•打开弹处菜单：用MB3，在物体上单击右键，可打开快捷菜单。•旋转物体Rotate：用MB2+MB1或MB2+MB3，现按中键，再按右键或左键不放，移动鼠标即可。点击中键可确定旋转中心。•物体缩放ZOOM：按中键MB2，再点击右键MB2或左键MB1，向上是放大物体，向下是缩小。NUAA南航XiangHuang2020/9/7Pad2.CATPart用户界面：视图操作按住中键直接拖动按住中键，然后单击左键（右键）按住中键+左键（右键）CTRL+中键中键+CTRLNUAA南航XiangHuang2020/9/7对象选择SelectObjects1、单选SimpleSelection：直接用鼠标的MB1单击物体；在左边的“特征树SelectionofGeometryofTreeFeature”上单击物体的名称，即可选择对应的物体，被选择的物体会高亮显示。NUAA南航XiangHuang2020/9/72、一次选多个物体SelectionofSeveralObjects(Multi-selection)：按Ctrl键，用鼠标MB1点击多个物体，即可选择多个物体。•直接用“编辑Ed