本书详细介绍了用 CATIA软件建立机械模型的方法。在第1~5章宄介绍 了拉伸、旋转、扌描、层叠、规则排列5种基本建立立体模型的方法,然后在 第6章纬合前雨5种基本成形方法,讲了如何运用基↑方法进行复杂结构的建 模.在第讲了零件如何组装成装配阁。最后在第8章讲述如何由三维立体 模型自动形成平邮二维图纸。 本书深入浅出,每-步骤都做了详细说明,并且有小意图、方便读者阌 读。所采用的实例也都非常典型,读者按实例进行练习,就可以快速掌握CAT!A 建模的方法,通过实例的学习,读者可以体会 CATIA的强大功能 本书供从事机械设计人员做三维建模使用,推荐机械类专业的本科生和 专科生学习此软件,并在进行课程设计时采用此软件。 图书在版编目(CIP)数据 CATIA三维模型入门与提郈/盛选禹主编.一北京:机械工业 出版社,2002.1 IsBN7-111-111710 .C…Ⅱ.盛…Ⅲ.自动绘图一应用程序,CAT!AⅣ,TP391.72 中因版本图书馆CIP数据核字(2002)第088704号 机械上业出版社(北京市百万庄大街22号郎政编码i0037) 贲任编辑:曲彩云封面设计:饶薇 责任印制:闫焱 北京第二外国语学院印刷厂甲刷·新华书店北京发行所发行 2008年1月第1版第1次印刷 7mX1092m116·2925印张·725千字 册 定价:4500元 凡购本书,如有缺页、倒页、脱页,血本杜发行部调换 本社购书热线电话(01)68993821、68326677-2527 封面无防伪标均为盗版
前言 20世纪60年代,法国人提出了贝塞尔算法,使计算机处理曲线和曲面成为可能,法 国达索飞机制造公司的开发者们,在二维绘图系统的基础上,开发出了以表面模型为特点 的自由曲面建模,这就是三维曲面造型系统 CATIA,这也是为什么现在 CATIA仍然运行 在 DASSAULAT SYSTEM(达索系统)的原因。此后,CAD软件发生了很大变化,设计 软件层出不穷。 CATIA目前不仅有强大的曲面功能,而且分析功能也很完美。世界60%以上的航空和 汽车业都用CATA,但在前几年,并不为国内广大设计者所熟悉,一个重要的原因是它只 能运行在工作站平台上。现在 CATIA V5经成功移植到个人电脑,所以在近几年内,相 位CATA会占据国内的CAD市场一半以上的份额,这也是竭力向广大读者推荐学习 CATIA的原因。 作者在实际工作中曾经遇到多次采用其它软件无法解决,而由 CATIA迎刃而解,同时 采用CATA软件,还发现了由其它软件设计的图纸出现的问题。如作者在进行泵的强度计 算时,由于泵具有渐开线曲面结构,采用其它软件无法建立泵的立体结构,采用 CATIA的 扫描成形,很方便的建立了泵的三维模型。其它设计者设计的一个一端是矩形,一端是圆 柱的过渡段,要在过渡段表面开孔,由其它CAD软件设计的平面图,没有发现问题,但 由 CATIA建立三维模型后,发现表面开孔有相互千涉现象,如果不建立二三维模型,由平面 和剖面图,根本无法发现这样的问题。由 CATIA三维模型还多次发现圆柱体中心开矩形孔 时,尺寸出现问题的情况,由于平面做图时,只画了两个剖面,在剖面上,开的孔没有问 趣,但实际上矩形孔的对角线方向尺寸根本不够。基于这样的原因,作者希望初学者直接 学习CAIA,在匚作和学习时,使用三维模型,需要二维模型时,CATA可以直接由三维 模型形成二维平面图纸。 本书是基于 CATIA5R7写成的,在完成本书时,已经有R9版本了,读者在更高的 版本上也可以使用此书。读者在阅读本书,使用软件时,要反复练习,可以根据本书的步 骤,做些自已学习和r作中遇到的模型,也可以拿机械设计的标准件来做练习实例。 感谢本书责任编辑曲彩云女士,她对本书提出了很多宝贵意见。感谢我的家人,他们 给了我很大的支持,使我能抽出时间完成此书 参加本书编写的还有勾晓红、孟庆元、卜基桥、沈红、盛选军、门源、石京、田立萍 方与、范维哲、廉彤、刘新、李立等人。作者花费大量精力对本书进行修改和校对,但由 于认识水平等,仍不能避免有错误出现,读者在阅读时发现错误后,请通知作者,不胜感 激。 作者联系电子邮件: Xuanyu@ Pinet. tsinghua. edu,n 盛选禹 2002年11于清华园
目录 前言 第1章基于拉伸成形的三维建模…………………………… 1.1简单的桌面……………………………………………………………………1 1.2桌面开槽……………………………………… ……18 1.3玻璃杯外形………… 1.4制作玻璃杯内部结构 35 第2章基于旋转成形的三维建模……………………………………………47 2.1简单的空心管子…………………………………………………………47 2.2法兰盘…… ……………………54 2.3玻璃瓶 ………………………64 2.4压力容器 甲甲专章中非·中中中中中 中中非中 第3章基于扫描成形的三维建模……… …84 3.1休闲沙发扶手 3.2弯管…………………… ……………………………………91 3.3表面挖曲线槽的艺术品…… 面鲁非鲁非面由面告非非中非非·非导甲、中中·非甲 …102 第4章层叠成形… 4.1筷子…………………………………… 111 4.2牙膏包装…… …………127 4.3铲子……………………………………………………………138 第5章规则排列的结构……… ……………151 5.1法兰端面的螺栓孔 151 5.2带9个矩形孔的铲子………………… ……157 5.3塑料框… 申非 ………………………………164 5.4轴上的花键 …………………177 第6章复杂零件组合成型…………… 6.1拨叉… 87
6.2相机固定环…………… 208 6.3轴承座…………………………………………………………………………26 6.4复杂壳体…… 第7章零件组装……………………………………………………307 7.1圆形茶几 d,、香、4,,丶“ ……………………………307 7.2键配合………… 7.3滚动轴承………………………… 343 7.4使用钢衬套的完整轴承装配…… 354 第8章形成平面设计图纸……………………… 8.1零件图………… ………………………………………393 8.2装配图… 434 8.3三维系统图 455
第1章基于拉伸成形的三维建模 1.1简单的桌面 1.在草图模式画矩形 在桌面上双击CATA的图标,进入CATA软件。或者从开始菜单选择 CATIA,运行 该软件。进入 CATIA软件的界面后,点击 Start下拉菜单;鼠标移动到 Mechanical design 选择第一个选项 Part Design。如图1-1所示 国 CATIA V5-Part1 a start TeanPDX Eile Edit yiew Insert Tools FindowHelp 参甚 echan1 cal benign Shape ep Assembly Desigm Analysis a sinulation 碎k et cher Plant E Product Functional Tolerancing 4 Annotation NC Manuf ac SMold Tooling Design Dtao甲 sStructure Desien Equipments 4 System Drafting Virtual NC LEkononics Design A Analysis Sheet Metal Production SpArti S wireframe and Surface Design io Eunctional Tolerancing and Annotation 1he泵体,eg 2 pumpL CATPart 3 pump, CATPart 4 pumpA CATPart 5 pump2 CATPart 国 User Galary Exit 图1-1 CATIA开始界面 选择 Part Design后,出现 CATIA机械零件设计界面,如图1-2。在界面左边如图1-3 所示,称之为模型树 点击选中 xy plane参考平面,如图1-4所示。 在工具栏中点击 Sketche草图设计图标四A,就进入草图设计模式,如图15所示 在草图模式中,可以设计各种2维图元。草图图标如在缺省显示中一般显示在界面的