CATIA简易教程(1)

1.1概  况

    CATIA V5是IBM/DS基于Windows NT/2000操作系统上开发的高端的CAD/CAM软件，它涵盖了机械产品开发的全过程，提供了完善、无缝的集成环境。

    CATIA V5之前的版本CATIA V4是基于UNIX系统开发的，随着Windows NT操作系统的普及，以及个人计算机性能的不断地提高、成本不断地下降，使高端的CAD/CAM软件纷纷从UNIX移植到Windows NT平台。IBM/DS在充分了解了客户的需求，并积累了大量客户的应用经验后，决定开发新一代基于Windows NT平台的CATIA即CATIA V5。

    在CATIA V5的开发过程中应用了许多的先进的技术，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、Visual Basic等。CATIA V5是新一代的设计软件，不但可运行于独立的硬件平台，而且也可运行于UNIX和Windows NT网络操作系统。它适合于各种规模的企业，支持电子化企业的解决方案，并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地过渡到CATIA V5版本。

    CATIA与Windows NT是紧密联系，与Windows NT环境下的Office软件可以容易实现互操作。熟悉Office的用户可以很容易接受CATIA的工作界面。很多操作，例如拖拽，粘贴等与Office中完全一样。CATIA V5是基于图形化的界面，易学易用。

    CATIA V5的第一版V5R1是1999年3月发布的，以后平均每年发布2到3个版本，2000年3月发布了V5R6，模块总数从V5R1的2个到V5R6的79个，2001年7月发布了V5R7版。2005年8月发布了V5R15。

作为世界领先的CAD/CAM软件，CATIA在汽车、航空、航天领域的统治地位不断巩固的同时，也大量地进入摩托车、机车、通用机械、家电等其它行业。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。国内十多家大的飞机制造厂和飞机研究所选用了CATIA。如一汽集团、二汽集团、上海大众集团等十多家汽车制造厂也都选用CATIA作为新车型的开发平台。

1.2 CATIA的主要功能模块

1．创成式工程绘图GDR CATIA可以利用3D机械零件模型和装配体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。设计师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。同时可输出DXF格式的数据文件。

2．交互式工程绘图ID1 高效、直观的交互式绘图系统，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交互功能与高效的补充作图和注释功能从两方面进一步丰富了CATIA创成式工程绘图功

能，他为用户提供了更加容易和流畅的从2D设计过渡到3D设计方式的转变过程。

3．线框和曲线造型WSF 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2D机械零件设计方式。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 CATIA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。GDS提供了CATIA线框与命令。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和重用。

5．创成式零件结构分析GPS CATIA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，设计者可以容易理解分析计算结果，进行初级的机械及振动分析。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 CATIA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象或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 通过调用系统提供的大量已有的关节连接方式或通过自动转换装配约束条件而产生关节连接，KIN可以对任何规模的电子样机进行机构定义。通过鼠标操作，KIN能够模拟机械运动以检验机构性能。它通过干涉检验和分析最小间隙来进行机构运动分析。它可以生成运动零件的轨迹或扫掠体以知道未来设计。它还可以通过与其他DMU 产品集成做更多组合的仿真分析。它能够满足从机械设计到功能评估的各类工程人员的需要。KIN的目的是为各类制造业服务。

8．空间分析SPA CATIA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。它还能够比较3D几何体，并将结果进行可视化显示。通过与CATIA的目标管理器COM的集成，能够进行质量、惯性测量和计算。

9．知识工程顾问KWA CATIA可以将隐式的设计转化为嵌入整个设计过程的显示知识。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），可以在早期的设计阶段就考虑到各种因素的影响。

10．目标管理器COM ATIA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  CATIA提供了CATIA V5工程图和CADAM工程

绘图（CCD）之间的交换接口。

12．CATIA—JGES接口（IG1）  CATIA支持中性数据格式IGES V5.3版本，具有IGES元素名字和CATIA集合元素标识之间的名字匹配功能。CATIA可以读/写IGES格式文件。该产品能够处理3D线框元素、曲面和剪裁曲面元素、等距偏置曲线、表皮和表皮边界、二次曲线和颜色等等。

13．CATIA V4集成器V4I  CATIA提供了CATIA V4和CATIA V5之间的转换接口。