CATIA中文详解

来源：叨叨游戏网

CATIA V5

操作手册

Catia V5 Basic Guide 1 © Revision 1

第一章用户界面及基本操作

第一节 CATIA 用户界面

CATIA软件的用户界面分为五个区域：

顶部菜单区(Menus)

左部为产品/部件/零件树形结构图(Tree & associated geometry) 中部图形工作区(Graphic Zone)

右部为与选中的工作台相应的功能菜单区(Active work bench toolbar) 下部为工具菜单区(Standard Toolbars) 工具菜单下为命令提示区(Dialog Zone)

视图变换

除了点击下部菜单区的图标之外，还可按下表操作：图形平移(PAN) 按住鼠标中键移动。图形旋转(ROTATE) 图形缩放(ZOOM)

按住鼠标中键不放，然后按住左键。

按住鼠标中键不放，然后按左键，再放开左键。

以某处为中心缩放

鼠标移到所需位置，当该处边缘发亮后，用鼠标中键点击该处一次，该

处即变为屏幕中心，然后按住鼠标中键不放，按左键，再放开左键。鼠标移到所需位置，当该处边缘发亮后，用鼠标中键点击该处一次，该处即变为屏幕中心，然后按住鼠标中键不放，再按住左键。按下部视图菜单(ViewTool bars)中的Fit All In图标：

以某处为中心旋转充满整屏(FIT ALL)

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第二节工作台（菜单工具组）Workbench

工作台（Workbench）：

产生某种指定类型元件（component）的一系列菜单工具组。例如，一个零件(Part)是 Part Design component,一张二维图 drawing 是Drafting component,一个产品(Product)是 Assembly component。

CATIA 的菜单工具组位于屏幕右侧。点中右部菜单区最上部的图标，即出现一个大的图标集合（favorite workbenches lists），可从中选择所需的 Workbench，也可从顶部菜单区 Start 的下拉菜单中点选所需的 Workbench。

可用如下方式定制图标集合 (favorite workbenches lists）：从顶部菜单区 Tools 的下拉菜单中点选 Customize,出现

从上面菜单的左部列表中选择所需的 Workbench 添加到右部列表中，当再次点右部菜单区最上部的图标时，刚才加入的 Workbench 图标就会出现在 favorite workbenches lists 中。

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第三节 CATIA 模型存取

产品结构（Product Structure）：

将客户产品逻辑性地组织起来的一种结构形式，用户可以在这种结构内浏览并选择不同的元件作为工作对象，这是启动 CATIA 时进入的缺省模式。

文档（Document）：

一个文件,用来管理并保存用户产生的与某工作台（workbench）相关的数据。Part是存储CATIA模型的基本文件，通常以 *.CATPart 为后缀。

生成一个模型

File + New...(Menu Bar) Ctrl + N(键)

从列表中选取将要建立的元件类型:Part,确认。

读取一个模型

File + Open...(Menu Bar)

将文件类型改为 *.CATPart，输入某个文件目录下的文件名。

存储一个模型第一次存储：

File + Save As ...(Menu Bar)键入模型名

再存：

File + Save...(Menu Bar)选择模型或 Ctrl + S(键)

CATIA元素选取

CATIA 能够以多种方式连选元素，当然只有 Visible (可视)和 Selectable (可选)的元素才能被选上。选择一个物体：

鼠标移动到几何体或树形结构图上的某个节点，当几何体或节点发亮，鼠标指针形状变化后，左键点击该物体，即可选中该物体。选择多个物体：

当选择不同的几何体或树形结构图上的其他节点时，按住[Ctl]键再用左键点击，即可连续选择物体。或选择右部菜单区中‘Select’图标，按住鼠标左键拖动后框选出所需选择的物体，被选中的物体发亮显示。

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第四节设置显示特性

预设物体的显示特性：File + Options ...(Menu Bar)

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物体的显示特性包括线型、线宽、颜色等,修改某物体显示特性的方法：

第五节设置显示模式

物体的显示模式主要分为：

Wireframe(NHR) Hidden Line Removal(HLR) Quick Hidden Line Removal(HRD) Shading(SHD) Shading with Edges(SHD+E)

:以线框模式显示物体。

:物体在屏幕上作放缩、移动等变换之后，再进行消隐运算。 :快速消隐运算，物体始终处于消隐显示状态。 :以上色渲染模式显示物体。

:以上色渲染模式显示物体时，同时显示物体边缘。

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Customizing the View Mode

:建立用户自己的显示模式。

第六节设置 SHOW 与 HIDE

CATIA模型的显示空间分为两个：VISIBLE与INVISIBLE。顾名思义：一个是可见物体所在的空间，一个是不可见物体所在的空间。这两个空间的可见性可以相互切换，当不可见物体所在的空间切换为可见时，则当前可见物体就切换到不可见空间。

将物体 HIDE (从 VISIBLE 空间放入 INVISIBLE 空间)

选中某物体后，点击下部菜单区的‘Hide/Show’，则该物体即从可见空间消失进入不可见空间。

编辑不可见空间的物体(将 INVISIBLE 空间变成 VISIBLE 空间)

点击下部菜单区的‘Swap visible space’ ,则不可见物体所在的空间切换为可见，此时就可编辑该步操作前在不可见空间的物体。

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第七节窗口显示 Windows

通过管理 CATIA Windows视图，可以使您从不同的视角显示三维物体。

Windows视图

由一条光线定义，该光线垂直于Windows平面并通过其中心。常用的如：

XYZwindow ：三维轴测视图 XYwindow ：垂直于Z轴 YZwindow ：垂直于X轴 XZwindow ：垂直于Y轴

如何改变Windows视图？

进入顶部菜单区中的 View + Named Views 菜单，从列表中选择某一视图名称，点击‘ok’,即可从当前视图切换到选中的视图。或将鼠标移到右上角的Compass(罗盘)的x(y,z)处，待其发亮后，单击发亮字母。

如何定义Windows视图？

点击‘Named Views’中的‘Add’,即可将当前视图加入到图示的列表中，以后就可以从该列表中恢复所定义的视图。

第八节打印输出 Print

打印输出过程及功能菜单：进入顶部菜单区中的‘File’，点击‘Print’，选‘Page Setup’设置打印页面，选‘Preview’预览当前屏幕视图在所选页面上的打印效果。既可对物体投影后生成的二维图打印输出，也可如下所示对物体当前在屏幕上的位置打印输出。对于NT平台上的CATIA，由于采用的是操作系统配置的打印机，故不需对打印机的参数进行设置。

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第九节 V5与V4数据的互操作

V4集成模块可以在V5及V4数据之间实现相互的操作，即：通过V5 中的CATIA Site Navigator （位置导航器），可以读取V4数据，若需在V5中编辑V4数据还可以把它转换成V5格式;V5数据也可以转换成V4格式。

V4/V5之间的数据交互可以采取以下形式：

使用V4数据进行V5的设计（将V4模型数据拷至V5）使用V4数据绘制V5的二维图（将V4二维图数据转入V5）在V5装配中集成V4及V5数据（在CATIA中插入已有的元件）

将V4模型数据拷至V5

以下类型的数据可以从V4拷贝到V5中： Sufraces 曲面（多项式和Bspline）：面 faces 体 volumes

外壳和精确实体 skins and exact solids

模型样机实体mockup solids (see remarks regarding copy/pasting mockup solids below) 多面体的曲面和实体polyhedral surfaces and solids 圆circles椭圆 ellipses 点 points 直线 lines 平面 planes 点云 clouds of points 边界 edges 抛物面 parabolas 双曲面 hyperbolas

曲线（多项式和Bspline）curves (both polynomial and BSpline) CCVs

NURBs (曲线和曲面)

操作步骤：

1．新建一个V5 CATPart类型的文档。

2．选择V4模型的结构树或几何体中需要转换的元素。

3．在V5文档的结构树中选择合适的选项（例如，PartDesign 工作台的PartBody或Body.1, Body.2）

4．点击Edit->Paste或使用鼠标右键弹出菜单中的Paste命令。从出现的对话框中选择CATIA_SPEC并点OK确认，则完成V4至V5的数据转换。

5．点击Updatae（更新）图标以观察拷贝后的数据。必要时需点

击Fit All（充满全屏）图标。

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如拷贝的是几何体，则出现如下类似的屏幕：

如拷贝的是结构树，则出现如下类似的屏幕：

当copy/pasting模型样机实体时，注意以下几点：

如V4的实体有产生的历程则会产生V5结构树。若实体无历程或选择的是CATIA_RESULT选项（使用Paste Special命令时）则产生包括实体可视信息的一个cgr文件。该文件名为‘mymodel_SOLMxxx’并在V4模型的同一目录下。可单独显示该文件或插入产品结构中。

将V4二维图数据拷贝V5

以下类型的数据可以拷贝到V5中： circles ellipses points lines

parabolas hyperbolas curves

AUXVIEW2 视图（视图中的几何元素与3D模型没有关联） texts and dimensions 操作步骤：

1．打开一个模型;

2．打开一个CATDrawing文档;

3．在V4二维图中的结构树或几何图形区域选择需拷贝的视图;

4．使用Edit->Copy或鼠标右键弹出菜单的Copy命令将选择的视图放到剪贴板中; 5．在V5 CATDrawing文档的结构树中，选择合适的页面(sheet);

6．点击Paste图标或选择Edit->Paste完成拷贝;必要时点击Fit All（充满全屏）图标。将V4二维图数据转换到V5时注意以下几点：

1．可以拷贝的最小单元是视图。构成视图的所有元素均包括在拷贝的范围中。

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2．在V5绘图模式的“工作视图”中(Edit->Working Views)，拷贝过程产生与V4中同名的V5视图。

3．在V5绘图模式的“背景”中(Edit-> Background)，V4的几何元素被拷贝到V5视图的背景视图中。

将V5 CATPart文档数据存成V4模型文件

1．选择Tools->Option，在Compatibility选项对话框下选择合适的代码页（与V4的declaration files文件中设置的参数一致）。若用户需使用代码页ISO-8859-1，由于这是缺省值不需设置，可直接进入下一步。 2．选择File->Save As命令，注意将Save as type列表中的文件类型改为‘model’。 3．在V4中调用以上保存的文件。

在V4中读取并使用V5的CATPart数据

操作步骤：

1．在UNIX机器上安装V4 Release 3.1;

2．在另一台机器上安装包括了V4集成模块的V5R3;

3．为了在V4进程中访问V5的数据，在用户和管理员机器环境中的USRENV.dcls中加入： CATIA.ENVTV5 : STRING;

CATIA.ENVTV5 = `$HOME/CATENV/CATIA.V5R3.B03.sh'; CATIA.MACHV5 : STRING;

CATIA.MACHV5 = 'my_server_machine';

其中$HOME是根目录$HOME，CATIA.V5R3.B03.sh是V5安装过程中下载到$HOME/CATEnv/目录下的shell。确定如下几点：用于访问CATPart文档的路径是相同的且V4及V5机器包括CATPart的文件系统被共享。若不加上最后两行，则系统假设V4和V5均安装在同一台机器上。 4．当进行了如上处理并在服务器上设置了V5 license，在客户机/服务器环境下就可以在V4进程中使用V5数据。例如：使用FILE/OPEN将V5R3文档作为被动模型浏览，使用MODELS/COPY将精确的实体和曲面拷贝到V4中。

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第十节与其它数据格式的转换可以将文档转换为以下格式： 1.将V5的＊.CATPart文档保存为V4模型格式。

2.将V5的零件或装配文档保存为STEP AP203格式（.stp）。 3.将V5的＊.CATPart文档保存为IGES格式（.igs）。 4.将V5二维图文档转换为DXF格式(.dxf)。

5.将V5的＊.CATPart文档保存为STL格式（.stl）。 6.将V5二维图文档转换为CGM格式（.cgm）。

7.将V5三维模型文档转换为VRML（虚拟现实建模语言）格式（.wrl）。 IGES接口：

使用 IGES 接口使得 CATIA 软件能与其他 CAD 软件进行数据转换。数据转换通常分为数据转入与转出，使用 IGES 接口对曲面 (SURFACE) 和二维图 (DRAWING) 有较好的转换效果。 IGESIN：通过 IGES 将数据转入 CATIA

进入顶部菜单区中的‘File’，点击‘Open’,从文件类型列表中选择‘*.igs’,再选择文件目录下已有的 IGES 文件，即可将该文件数据转入 CATIA。 IGESOUT：通过 IGES 将数据转出 CATIA

进入顶部菜单区中的‘File’，点击‘Save As’,从文件类型列表中选择‘*.igs’,键入文件名称，即可将当前数据全部转为 IGES 格式保存。

第十一节二维制图模式与二、三维建模

在 CATIA 软件里，功能菜单能否起作用，还取决于当前的工作模式，不同的工作模式决定了不同的功能菜单。工作模式分为以下状态：

二维制图模式三维建模空间

二维建模空间(工作平面内)

进入二维制图模式：进入顶部菜单区中的‘File’，点击‘New’,从文件类型列表中选择‘Drawing’。若系统已处于三维建模空间，则可以进入顶部菜单区中的‘File’，点击

‘Mechanical Design’的‘Drafting’,选择所需的页面及投影视图，系统会自动生成当前几何模型的 Drawing。

从三维建模空间切换至二维建模空间： 1．进入‘Part Design’工作台。 2．选择树形结构图中的工作平面。

3．点击右部菜单栏中的‘Sketcher’，转入 2D 状态，Window 视窗转为与工作平面平行。

从二维建模空间切换至三维建模空间：

点击右部菜单栏中的‘Exit’,退出 2D 进入 3D 模式。

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第十二节变换特征

Insert -> Transformation Features (Part Design)

平移旋转对称镜象矩形阵列圆形阵列

用户自定义阵列:

复制一个特征（如平台，空腔，轴，槽，孔）到其它位置。指定锚点以给出特征需复制到的位置点。这些锚点在草绘器 Sketcher 中产生。比例

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第二章点的生成

进入‘Wireframe and surface design’（WFS）或GSD工作台，点击右部菜单栏中的‘Point’,从列表中选择所要产生的点的类型：

1．按绝对坐标输入点

Point type: Coordinates

2．按相对坐标输入点

Point type Plane Reference Point H，V

3．求曲线间的交点

: On plane

：输入将要产生点的平面：选择已知参考点：输入相对坐标值

进入‘Wireframe and surface design’工作台，点击右部菜单栏中的‘Intersection’。

4．生成线、面的特征点(如端点、角点等)

Point type: On curve Point type: On surface

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5．在二维建模空间(工作平面内)输入点：

点击右部菜单栏中的‘Sketcher’，转入 2D 状态，选择‘Profiles’工具菜单栏中的‘2D Point’:

在工作平面内点击任一处生成点, 以直角坐标或极坐标方式输入点, 在直线或曲线上生成等距分布的点。

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第三章动态草绘器 DYNAMIC SKETCHER

CATIA 提供的快速精确地绘制二维轮廓线的工具。

进入动态草绘器

动态草绘器只能在二维平面内使用，因此首先必须选定工作平面，才能进入动态草绘器。工作平面的确定可以通过选取一平面内的二条直线、一平面内的曲线、已有平面或实体的表面来进行。

退出动态草绘器

动态草绘器菜单

Profiles Toolbar 轮廓线工具栏

产生由直线和圆弧构成的开放的或闭合的轮廓线。

任意轮廓线矩形

定向的矩形平行四边形椭圆形轮廓线椭圆形弧钥匙孔形六边形

基本形状的圆三点圆

使用坐标的圆椭圆

抛物线形双曲线形基本形状的弧三点弧

通过点的三点弧样条直线轴

任意点击产生点给出精确坐标值产生点等距点

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Tools Toolbar 工具栏

Snap to Point 捕获某个点

Creating Standard or Construction Elements 产生标准的或构造的几何元素。

标准的几何元素：通常方法产生的构成轮廓线的几何元素。

构造的几何元素：帮助用户产生所需轮廓外形的几何元素。示例：

右边草绘出的六边形使用了三个构造圆。使用这种方法大大简化了此类轮廓线的生成方式。对第二个圆施加一

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个半径约束就足以约束整个六边形。

Setting Internal Constraints 设定内部的约束 Creating Corners with Both Elements Trimmed 在两根曲线之间产生圆角并裁剪曲线。 Corners with One Element Trimmed 产生圆角并裁剪其中一个几何元素。

Creating Chamfers with Both Elements Trimmed 在两根直线之间产生圆角并裁剪直线。 Closing Elements

封闭圆、椭圆或样条线。 Breaking and Trimming

对几何元素进行打断和裁剪并快速删除不需要的几何元素。 Creating Symmetrical Elements

使用一条直线，构造线或轴产生对称的几何元素。

Operations Toolbar 拓扑运算及位置变换工具栏

对两个几何元素均裁剪的圆角对一个几何元素裁剪的圆角两个几何元素均不裁剪的圆角对两个几何元素均裁剪的导角对一个几何元素裁剪的导角两个几何元素均不裁剪的导角裁剪几何元素打断并裁剪

打断几何元素对称的几何元素平移几何元素旋转几何元素放缩几何元素偏置几何元素

将三维空间的几何元素投影到草绘面上求三维空间的几何元素与草绘面的交线

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ConstraintsToolbar 约束工具栏

Fully Sketching Profiles 全约束的草绘轮廓

根据用户选择的几何元素，推荐约束类型供用户选择。绿色的约束表示有效的约束，黄色的约束表示无效的约束。

Auto-Constraining a Group of Elements 自动约束一组几何元素

系统对用户所选择的几何元素自动地检测到可能的约束并添加这些约束。 Setting Dimensional Constraints 设置尺寸约束系统对用户所选择的几何元素自动地推荐并添加一种约束。 Animating Constraints 约束变动后的动态模拟当修改一个约束时可以模拟加上了约束的几何元素所作出的调整。

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第四章实体生成及修改

第一节产生基于草图的特征

Creating Sketch-Based Features

特征用于将产生的实体合并构造成零件。可以通过菜单对Sketcher工作台产生的初始轮廓线生成以下特征：

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CATIA的基本实体生成方式主要有以下几类：

Pad 拉伸体

沿一或两个方向拉伸轮廓线来形成。 Pocket 空腔

拉伸轮廓线并从已有的实体上移去拉伸体得到的物体。 Shaft 旋转体

旋转特征，其草图包括一个轮廓线及旋转轴。 Groove 凹槽

旋转特征，从已有的特征上去除材料形成凹槽。 Hole 孔

各种形状的标准孔：

一般的孔，锥孔，埋头螺钉孔，埋头锥口孔，埋头钻孔，

盲孔，孔打到下一个面，孔打到最后一个面，孔打到某个平面，孔打到某个曲面。

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Rib 筋

将轮廓线沿中心线扫描产生筋。 Slot 槽

将轮廓线沿中心线扫描以去除材料产

生槽（采用的轮廓线及中心曲线必须相交）。 Stiffener 加强筋

Loft 放样

沿计算出的或用户定义的 spine 脊线扫描一条或多条截面线产生一个放样特征。可以使该特征遵循一条或多条引导线，所形成的特征是一个封闭的实体。 Remove Lofted Material 移去放样部分

通过放样形成一个实体后从已有的实体上移去放样部分。

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第二节产生装饰特征 Creating Dress-Up Features

Edge Fillet 尖边导圆角两个相邻实体表面之间的光顺过渡曲面。

Variable Radius Fillet 变半径导圆角 Face-Face Fillet 面－面导圆角

当面－面之间没有相交或面之间多于两个锐边时使用此命令。 Tritangent Fillet 三重相切导圆角 Chamfer 倒角

Basic Draft 基本的拔模

在模具上定义拔模角使零件易于脱模,特征元素是：拔模方向;

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拔模角：拔模面与拔模方向所成的角度，需要对每个面定义该角度。

分模面：该平面或曲面将零件分成两部分，每部分根据所定义的方向被加上一个拔模角。

中立面：定义拔模面存在的一条中立曲线，中立面和分模面可以是同一个元素。

有两种方式选择要加拔模角的物体，明确地选择某物体或选择中立面，系统会检测到合适的面。

Draft with Parting Element 使用分模面以加上两个拔模角。

Shell 抽壳 Thickness 加厚度

朝内或朝外方向增加厚度。有时，在加工零件前必须增加或移去某些厚度。

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第三节实体间的运算 OPERATION

Insert -> Boolean Operations(Part Design)

Assembling Bodies 装配几何体装配是将零件集成到一起的拓扑运算。

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Adding Bodies 增加几何体（拓扑加运算）将一个几何体加到零件上。

Removing Bodies

移去几何体（拓扑减运算）

Intersecting Bodies 相交几何体

对两个几何体完成一个求交的拓扑运算，结果是它们的共有部分。 Trimming Bodies 裁剪几何体

需要定义要保留的或移去的元素，对几何体使用联合裁剪 Union Trim 命令。裁剪应遵守下面的规则：

Keeping and Removing Faces 保留或移去面

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第五章二维图

第一节生成空白二维图纸

1．打开需要绘制二维图的三维模型零件文档 *.CATPart 。 2．进入二维绘图状态：

1).选择菜单 File -> New。 2).选择 Drawing 类型。 3).选择 AO ISO 图幅格式。 4).出现所需的二维图幅面。

3. 读入存在库中的标题栏：

1).选择菜单 Edit -> Background。

2).选择 Insert -> Frame and Title Block，设置两个主要的图框。 3).使用 Insert -> Object 插入任何图形格式的图标，如 gif 格式。（图幅上左下角蓝色的轴指示当前工作状态为 Background 背景模式）。

4).使用几何图形产生工具（线，圆，等）绘制标题栏，使用文本图标和文本特征对话框填入文本信息。

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5)．结束绘制，选择 Edit -> Working View 返回工作视图。

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第二节由三维生成二维图纸 3D -> 2D

Creating a Front View 产生前视图

Creating an Unfolded View 产生(钣金件的)展开图 Creating Projection Views 产生投影视图

Creating an Auxiliary View 产生任意方向的视图 Creating an Offset SectionView/Offset Section Cut 产生剖视图或截面视图

Creating an Aligned Section SectionView/Aligned SectionCut 产生阶梯剖视图或截面视图

Creating a Quick Detail View/Quick Detail View Profile

使用圆或一条轮廓线，应用 Quick Detail view 命令产生局部放大视图 Creating a Detail View/Detail View Profile

使用圆或一条轮廓线，应用 Detail view 命令产生局部放大视图

注：Quick Detail view命令根据二维投影直接计算生成视图而 Detail view 命令根据三维模型进行布尔运算生成视图。后者将识别材料并在 Detail view 中描述。 Creating a Clipping View 使用圆或一条轮廓线产生裁剪视图 Creating an Isometric View 产生轴测图

Creating Views via the Wizard 通过工具产生视图

1．在Views工具栏中，选择以产生一个前视图。 2．选择已打开的三维零件模型的某个平面。

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3. 在二维图幅面上点击，则生成前视图。

4．在二维图幅面上点击一下，然后再点击Views工具栏的以生成相对前视图的投影视图。 5．拖动鼠标选择视图的投影方向，例如，在前视图的右方点击即生成右视图。

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第三节尺寸标注 DIMENSIONING

产生文本

产生箭头

产生形位公差

产生定位基准特征

产生定位基准目标

产生圆圈标注

自动生成尺寸标注

半自动方式生成尺寸标注

自动生成尺寸标注：

根据三维零件模型的约束可以一次性产生如下类型的尺寸：距离，长度，角度，半径及直径。

可以通过三种方式产生约束： (1)通过草绘器手工方式产生（2）通过三维零件模型手工方式产生，或（3）通过内部参数自动地产生。

点击生成尺寸的图标：自动地在所有视图上生成尺寸，同时显示尺寸分析对话框。尺寸的生成位置根据最有代表性的视图来定位，即在某个视图产生的尺寸将不会在其它视图中再次出现。

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手工尺寸标注：

1．点击尺寸标注图标及视图中的某个几何元素。

2．若有必要，点击视图中的第二个元素。根据所选择的元素系统会自动地定义将要生成的尺寸类型。

3．点击尺寸的位置。在轴测图中，在点击尺寸位置之前，用户可决定是根据参考元素的位置(TRUE LENGTH mode)还是根据视图参考的位置(PROJECTED mode)得到尺寸的生成位置。

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第四节文字与符号标注 TEXT & SYMBOL

文本生成：

1．点击文本生成图标及生成文本的位置。

2．在对话框中键入文本，同时可以定义锚点，文本大小及方向。切换到NT系统的中文输入状态可以输入汉字。

第五节中心线、螺纹符号等 CENTER LINE&THREAD

生成中心线：

1．从 Dressup 工具栏中选择中心线图标。 2．选择某个圆，则它被自动地加上中心线标注。

还可以根据某个线性参考或圆形参考（点或圆）生成中心线。 1．点击带参考的中心线图标。 2．选择要加中心线的圆。 3．选择参考直线。

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中心线与参考直线自动相关。

生成螺纹线：

1．点击‘the Axis and Threads’工具栏，选择螺纹线图标 2．选择 ‘Thread’类型。 3．选择要加螺纹线的圆。

还可以根据圆，点或直线为参考生成螺纹线： 1．点击带参考的螺纹线图标。 2．选择‘Reference Thread’类型。 3．选择一个圆。 4．选择参考直线。

。

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第六章曲线的生成及编辑第一节 CATIA 曲线的分类

CATIA的线主要分为直线 LN、自由曲线 CRV、及复合曲线 CCV(由若干段直线或曲线连接而成)。以下是几种主要的自由曲线类型：

ARC

单一BEZIER曲线，内部保证曲率连续(Curvature continuity)；多种不同的光顺(Smoothing)及优化逼近(Optimizing)算法；提供一系列修形(Deform)及光顺曲线的工具；可以用控制顶点方式生成或修改。

CRV

由多条ARC线组成，ARC的数量及阶数由系统进行最优控制；在ARC线之间仅保持切矢连续(Tangency)；不能修形；生成速度快；

唯一能够通过一系列点在multi-patch surface多面片曲面上生成的曲线。

SPLINE（NUPBS：NonUniform Polynomial B-spline）

由多条ARC线组成并保证内部曲率连续；

内部ARC线的端点(Knot)位于其插值点上(Interpolation points)；一系列复杂的工具用于对SPLINE线进行修形和光顺；

(不能用Control Points修形，可以用Segmentation-Approximation中的Approximation修形)。

NURBSCRV

采用非均匀有理B样条算法；

经常在需要与其它CAD系统数据一致时使用；

曲线生成时内部曲率连续，但之后可以修改该曲线，以使其曲率或切矢不连续；只能通过对控制点的修改来对曲线修形与光顺；

在生成时通过设定公差(Approximation tolerance)对曲线进行光顺。

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第二节 CATIA 曲线的分类

ARC CRV SPL NURBS CATIA功能菜ARC CURVE2+PTSPLINE NURBSCRV SCST 单

所含ARC的数只有一个用最少的每两点间生成一个无，是NURBS曲线量 ARC来表示ARC

曲线

阶数 1至15 由CATIA软5 无

件自动选择

用户对阶数的能不能不能不能控制能力约束数较少任意任意任意 Constraints

曲线是否通过根据阶数来定是是是所有点

点的分布要求有规律任意有规律任意/无规律曲线内部连续G2连续，点之间G1连续 G3连续在生成时G2连续性自动光顺曲线曲率的分有规律任意有规律任意布

能否光顺与修能不能能能形

Deform Control Points only 修改工具无 ends tangency curvature

Control Points 附：“曲线的连续性”

G0连续：Point Continuity点通过，相连曲线的端点重合。

G1连续：Tangency Continuity切矢连续，相连处的切线方向相同。 G2连续：Curvature Continuity曲率连续，相连处的曲率大小相同。

G3连续：曲线相连处曲率大小的变化率相同，只在有极高质量要求的曲面才需要这种连续。

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第三节基本曲线生成方式

1.圆

进入‘Wireframe and surface design’（WFS）或GSD工作台，点击右部工具菜单栏中的‘Circle’，产生圆和圆弧有下面几种方法： Center and radius 给定圆心与半径

Center and point给定圆心与点

Two points and radius给定两点与半径 Three points 过三点作圆弧线 Bitangent and radius 给定需与之相切的两条曲线和圆的支持曲面，半

径值。

Bitangent and point给定需与之相切的两条曲线，第二条曲线上的一

个点，圆的支持平面或曲面。

Tritangent 给定需与之相切的三条曲线和圆的支持曲面

2.曲面的交线

进入‘Wireframe and surface design’ （WFS）或GSD工作台，点击右部菜单栏中的

‘Intersection’。

3.投影曲线

进入‘Wireframe and surface design’ （WFS）或GSD工作台，点击右部菜单栏中的‘Projection’。

4.等距平行曲线

进入‘Wireframe and surface design’ （WFS）或GSD工作台，点击右部菜单栏中的‘Parallel Curve’。

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5.提取边界曲线

进入‘Wireframe and surface design’ （WFS）或GSD工作台，点击右部菜单栏中的‘Boundary’。

6.曲面的等参曲线

进入‘FreeStyle’工作台，点击右部菜单栏中的‘Freeform Curve on Surface’(或通过点击‘Freeform Curve on Plane’,‘Freeform Curve in Space’图标右下方的黑三角，当鼠标形状变为垂直方向箭头时，下拉后再选择‘Freeform Curve on Surface’)。

7.曲线的延长与截取

进入‘FreeStyle’工作台，点击右部菜单栏中的‘Freeform Extend’。

进入‘Wireframe and surface design’（WFS）或GSD工作台，点击右部菜单栏中的‘split’。进入‘Wireframe and surface design’（WFS）或GSD工作台，点击右部菜单栏中的‘trim’。

Catia V5 Basic Guide 38

8.做两条曲线间的拼接曲线

拼接：在两条所选曲线之间根据某种连续性约束产生连接曲线，可以考虑位置和张力约束。缺省情况下生成连接两个选择点的曲线，并在连接曲线上显示连续性约束类型和连接点，缺省连续性约束类型是G2（曲率连续性拼接）。激活Tension，可以调整绿色的线段控制拼接曲线在其端点处的切矢方向和大小。

进入‘FreeStyle’工作台，点击右部菜单栏中的‘Freeform Blend Curve’。

进入‘Generative Shape Design’工作台，点击右部菜单栏中的‘ZConnect Curve’。

9.过一组点快速做出曲线

进入‘FreeStyle’工作台，点击右部菜单栏中的‘Freeform Curve in Space’或‘Freeform Curve on Plane’，‘Freeform Curve on surface’(或通过点击‘Freeform Curve on Surface’图标右下方的黑三角，当鼠标形状变为图示形状下拉后再选择‘Freeform Curve on Plane’或‘Freeform Curve in Space’)。

进入‘Wireframe and surface design’工作台，点击右部菜单栏中的‘Spline’。

第四节 ARC 曲线

进入‘FreeStyle’工作台，点击右部菜单栏中的‘Freeform Curve on Plane’，‘Freeform Curve on Surface’（当选择‘Point by point’的曲线产生类型时）或‘Freeform Curve in Space’。共有三种生成模式：

Near Point

以最优的方式，最小的误差，逼近/通过已知点生成 ARC。生成一条单段的，通过所选点的，具有设定阶数的曲线。只有此方式下可以显示所选点与曲线的距离。

Through Points

生成最光顺的ARC。生成通过每个点的多段曲线，每段曲线的阶数为6。

Control Points

用已知点生成控制多边形。鼠标键入点即为将要生成曲线的控制点，这样对生成的曲线可以采用对控制点的编缉手段。当控制点的个数不超过6时，生成单段的曲线（ARC）。当控制点的个数超过7或选择产生封闭曲线时，生成多段曲线（Multi-Arcs）。

Spline

进入‘Wireframe and surface design’工作台，点击右部菜单栏中的‘Spline’。在生成样条曲线的过程中，可以对样条曲线作如下编缉：在所选点之后加一个点；在所选点之前加一个点；移去所选的点；

用另一个点替换所选的点。

对每个点，必须按如下顺序输入对点的约束：切矢方向；曲率方向；曲率半径。

若希望将样条投影到一个支持曲面上，则可以选择 Geometry 选项。若样条上某点切矢方向位于支持曲面上，投影是可能的，也可以获得更好的效果。

DEFORM：ARC曲线的修改

进入‘FreeStyle’工作台，点击右部

菜单栏中的‘Control Points’。

Support:定义控制点的移动方向，有如下选项：

1．在优先面内（若有必要旋转视图以改变优先面 privileged plane）；

2．垂直于优先面；

3．沿连接控制点的线段的方向； 4．平行于曲线某点切线方向； 5．平行于曲线某点法线方向；

Law:当选择了几个控制点移动时，定义变形的类型（变形分布律），有如下选项： 1．所有被选中的控制点等距移动；

2．从拖动点（最大变形点）到最后被选择的点（无变形），被选中的控制点按线性变形； 3．凹状变形，变形衰减快（局部变形）；

4．凸状变形，变形衰减慢（更趋向整体变形）； 5．在两端的控制点变化慢，在中间的控制点变化快；

选中要修形的曲线，缺省状态下所有的控制点和网格线都被选中（红色发亮显示）。点击其中一个点只对该点作调整，也可使用 Ctrl 键或 Shift 键选择多个点同时调整。这些选择方法也适用于对网格线的选择。

将鼠标移至某个点或某根网格线，根据用户在 Control Points 对话框中选择的 Support （变形方向）和 Law (变形分布律)，箭头自动显示出来，拖动箭头朝所需方向移动。

通过控制点修改外形按照以下步骤进行：

1．选择将要移动的控制点（其余控制点保持不动）。 2．选择控制点将要拖动的方向。

3．在多个控制点发生移动的情况下，选择一个变形分布律。 Catia V5 Basic Guide 41

将鼠标指针移到控制点，右键弹出式菜单中有如下选项： ‘Edit’选项：可以键入控制点在三维空间的精确坐标值。 ‘Attenuate’选项：为了更精细地调整控制点的位移，将鼠标指针移到控制点，按鼠标右键，从弹出的菜单中选择‘Attenuate’,可以定义鼠标位移和控制点实际位移的比率关系。

‘Snap On Vertex’选项：使控制点捕获其它几何体上一个已存在的点。点击它并拖动至将捕获的参考点，释放鼠标键，被拖动的控制点根据设定的 support (变形方向)捕获该参考点的投影点。使用Ctrl键可以捕获到参考点的精确位置。

从‘More’菜单可以得到更多的修改选项：

‘Freezing’选项：固定所选择的点和Support选项。

‘Numbers’选项：在曲线上显示出阶数，鼠标移到曲线的阶数标号上，该标号发亮显示，按鼠标右键，从弹出的菜单中选择新的阶数。

‘Delta’选项：动态显示曲线的初始位置以及曲线变形位置与初始位置的最大偏差。

‘Remote Control’选项：当几何体尺寸很小或由于其它几何物体的存在妨碍捕获所需的控制点时，使用此选项可以使鼠标不在选中的控制点的位置处控制它们的移动。

‘Inflection’选项:对网格线的弯曲程度进行快速分析，在每个控制点显示白色的箭头。

OPTIMIZE：ARC曲线的优化

进入‘FreeStyle’工作台，点击右部菜单栏中的‘Control Points’。

‘Smooth’:定义光顺加权值后，点击‘Run’,系统根据加权值进行光顺。也可以对曲线的局部进行光顺：选中第一点，按下Ctrl键不放，再移动到其它要选择的点，系统只对选中的发亮点完成光顺操作。

Fit to Geometry：ARC曲线的优化

进入‘FreeStyle and Optimizer’工作台,点击右部菜单区‘Fit to Geometry’，使曲线逼近一组离散的点，该命令只用于‘FreeStyle Optimizer’。

Sources :选择要优化的曲线； Targets :选择要逼近的离散的点；：指定曲线的张度值 tension。

：当曲线逼近离散的点时进行光顺操作。

在曲线上的‘Free’ 处按鼠标右键弹出菜单施加边界连续性约束：Free（无约束）,Point（点连续）,Tangent（切矢连续）或 Curvature（曲率连续）。

点击‘Fit’完成逼近操作。使用 Ctrl 键可以选择几根曲线一次完成逼近操作，可以点击 Fit 多次进行逼近，这样就可以对逼近进行微调。

Segmentation–Approximation 分段 - 逼近

进入‘FreeStyle and Optimizer’工作台,点击右部菜单区‘Segmentation’，对一条NURBS曲线修改组成它的曲线的段数。

显示的值是初始曲线和预览曲线的偏差值。 Segments :给定曲线的段数；

Tolerance :给定曲线的容许偏差值，系统会根据该值自动修改曲线的段数； Information :显示偏差及曲线段数的信息； Control Points :显示控制点；

Smooth :对控制点完成光顺。

小结：

ARC曲线

CREATE

生成ARC曲线 Curve on Plane

生成平面曲线 Near Point

以最优的方式，最小的误差，逼近/通过已知点生成ARC。

生成最光顺的ARC

用已知点生成控制多边形

Curve on Surface

Curve in Space

Through Points Control Points

在曲面上生成经过剪裁的曲线，曲线必须开始并终止于曲面的边界。生成空间曲线，曲线所通过的点必须位于已有的几何元素上。

Spline

DEFORM

修改ARC曲线 Control Point

Optimize

(Control Point) Segmentation Fit to Geometry

由多条ARC线组成并保证内部曲率连续

Move

Project

将相对所有点的偏差最小化

移动控制点将控制点投影到线上将控制线投影到面上

对一根NURBS曲线修改组成它的曲线的段数

使曲线逼近一组离散的点

第七章曲面生成及编缉

第八章实体与曲面的集成

第一节创成式外形设计

Generative Shape Design(GSD)

GSD使用户可以利用线框和曲面特征快速地进行简单和复杂外形的建模。它提供了大量的工具与其它的工作台合作产生和编辑外形，满足了基于实体的混合建模的需要。基于特征的造型提供了高效和直观的设计环境以捕获和再使用设计方法与设计指标。

工具栏 Tools Toolbar

Updating Your Design 更新设计

实际造型中，对外形或约束作了某些修改后需要重构零件。为预告用户需要作一次更新，CATIA在零件名旁显示更新符号并用亮红色显示其几何外形。点击此菜单可以使最近的一次操作生效。

Using Historical Graph 使用历史图

可对历史图作如下操作（右图中小图标）： Add graph 增加图将选择的元素添加到图中 Remove graph 移去图从图中移去所选择的元素 Reframe graph 图的再组织使图处于窗口的中心位置

Surface or Part graph representation 曲面或零件的图描述

给出水平或垂直的描述

Parameters filter 参数过滤器

显示与历史图中某几何元素相关的所有参数的信息。

Constraints filter 约束过滤器

显示与历史图中某几何元素相关的所有约束的信息。

Working with a Support 在一个支持平面或曲面上工作

使用户在产生几何体时可以有一个曲面或平面作为工作的参考面而不需多次选择。

Creating Datums 产生基准 Catia V5 Basic Guide 45

第九章装配设计

第一节约束工具栏

Constraints Toolbar

Creating a Coincidence Constraint 产生相合的约束相合类型约束用于对齐几何元素。根据所选择的几何元素，可以获得同心、同轴或共面约束。将公差（可区分两个几何元素的最小距离）设成10－3毫米。下面表示出了对此种约束可以选择的几何元素：

Creating a Contact Constraint 产生接触约束

在两个平面或面之间产生。在两个平面之间的公共区域可能是一个平面（面接触），一条线（线接触），或一个点（点接触）。对此种约束可以选择的几何元素有（见左下图）：

Creating a Offset Constraint 产生偏置约束

指定要定向的两个面，对此种约束可以选择的几何元素有(见右上图)：

Creating an Angle Constraint 产生一个角约束角约束类型分成三类：

角度(不超过90)

平行度（角度值等于0）垂直度（角度值等于90）

公差（即可用来区分两个元素的最小角度值）是10－6弧度，对此种约束可以选择的几何元素有：

Fixing a Component 固定一个元件

在装配更新时防止该元件移动离开它的父元件。这并不意味相对装配体的几何原点固定它的位置。若要相对装配体的几何原点固定元件的位置，检查在约束特性菜单对话栏中Fix in space 选项是否打开。

Fixing Components Together 将多个元件固定在一起

Using the Autoconstraint Command 使用自动约束命令产生在优先约束列表中指定的第一种可能的约束。

Deactivating or Activating Constraints 激活或不激活约束约束是否激活意即在更新装配时是否考虑更新这些约束。

Changing Constraints 修改约束用一种约束类型替换另一种类型

Using a Part Design Pattern 使用零件设计模式

按Part Design工作台中产生的模式复制元件。可以使用三种类型的模式：矩形、圆形、用户自定义。

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