具体描述
本书是全国信息化计算机应用技术资格认证（CCAT）项目的指定教材。CCAT资格认证项目设立的目的除了培养学生掌握相应专业的理论知识，注重学员动手能力、创新能力的训练外，还注重培养和提高学员的企业管理能力，为社会和企业培养既懂技术、又懂管理的复合型人才，以改变人才培养中存在的重理论轻实践、重文凭轻能力的缺陷。
CATIA是CAD/CAE/CAM一体化软件，从产品的概念设计到最终形成，其完备的设计能力在CAD/CAE/CAM领域中处于领导地位，并被广泛应用于航空航天、汽车制造和造船等机械制造行业。CATIA软件的机械设计模块功能强大，容易操作，从使用者的角度出发，本书以汽车分动器为主线，按照由浅入深、循序渐进的方式，详细讲解了草图设计、实体建模、装配设计和工程图生成等机械设计模块的功能，通过图文并茂的方式，系统介绍了CAATIA软件在汽车分动器建模过程中的应用，可以使读者在很短时间内掌握CATIA V5三维机械设计的各项功能。
本书实例丰富，图文并茂，内容非常实用，可作为高等院校和高等职业技术教育相关专业的教材，也可作为机械设计类相关行业人员的参考资料。
《CATIA V5三维机械设计》：开启您的数字制造新纪元 在当今飞速发展的工业设计与制造领域，精准、高效、创新的三维设计能力已成为企业核心竞争力的关键。本书《CATIA V5三维机械设计》正是应运而生，它不仅是一本详尽的教学指南，更是您通往精湛三维机械设计殿堂的可靠阶梯。本书深度聚焦于当今工业界最广泛应用的CAD/CAM/CAE软件之一——CATIA V5，旨在为读者系统地构建扎实的三维设计理论基础，并熟练掌握CATIA V5的各项核心功能和高级应用技巧。 本书内容导览：构建全面而深入的设计知识体系 本书在内容编排上，力求循序渐进，从基础概念到高级应用，层层递进，确保读者能够系统地掌握CATIA V5的强大功能。 第一部分：CATIA V5入门与基础操作 引言：三维CAD/CAM/CAE的重要性与CATIA V5的定位 深入探讨三维设计在现代工业中的关键作用，分析其如何驱动产品创新、优化生产流程、降低制造成本。 介绍CATIA V5在汽车、航空航天、工业装备等高端制造领域的广泛应用和市场地位，强调其在集成化设计、仿真分析以及数字化制造方面的独特优势。 勾勒CATIA V5 V5用户界面的基本构成，包括菜单栏、工具栏、导航器、状态栏等，让读者对软件的整体布局有一个初步的认识。 CATIA V5工作环境与基础操作 详尽讲解CATIA V5的启动、关闭、项目文件的保存与管理。 重点介绍CATIA V5的各种视图控制方法，如平移、缩放、旋转、预设视图等，让读者能够自如地在三维空间中观察和操作模型。 阐述CATIA V5的项目管理机制，包括零件文件（.CATPart）、装配文件（.CATProduct）和图纸文件（.CATDrawing）之间的关联，为后续的学习奠定基础。 详细讲解草图绘制模块（Sketcher）的基础工具，包括点、线、圆、弧、椭圆等基本图元的绘制，以及约束（Constraints）的应用，例如几何约束（水平、竖直、平行、垂直、相等、对称等）和尺寸约束（长度、角度、半径等），强调草图绘制是三维建模的基石，必须熟练掌握。 第二部分：零件设计（Part Design）核心模块 基于草图的实体造型 拉伸（Pad）： 讲解如何通过草图轮廓的拉伸生成实体。深入介绍拉伸的方向、类型（普通拉伸、对称拉伸、变厚拉伸）、草图边界处理等参数的设置。 旋转（Revolution）： 讲解如何围绕轴线旋转草图轮廓生成实体。重点讲解轴线的选择、旋转角度的控制以及生成实体后的选项。 槽（Slot）： 介绍基于特定形状（如矩形槽、圆形槽）的拉伸或旋转操作，用于快速创建槽型特征。 挖槽（Pocket）： 讲解如何从实体表面挖除材料，形成凹槽。详细介绍挖槽的深度、类型（普通挖槽、透孔、对称挖槽）以及草图在挖槽操作中的作用。 打孔（Hole）： 详细讲解创建各种类型孔的操作，包括简单孔、锥孔、螺纹孔等。重点介绍孔的位置、直径、深度、孔底类型（平面、锥角、螺纹）以及孔的类型（普通孔、工程特征孔）。 曲面驱动的实体造型 筋（Rib）： 讲解如何通过一个草图轮廓沿另一条路径扫描生成筋特征，常用于加强结构。 加强筋（Stiffener）： 介绍另一种创建加强结构的方式，通过定义截面和路径来生成。 抽壳（Shell）： 讲解如何移除实体内部的材料，生成具有一定壁厚的空腔，常用于制造薄壁零件。重点介绍壁厚的控制、移除面的选择以及默认壁厚的设置。 高级实体造型特征 圆角（Fillet）： 讲解如何对模型的边、角进行圆角处理，以增加强度、改善外观或方便装配。详细介绍固定半径圆角、可变半径圆角、三点圆角、恒定圆角等。 倒角（Chamfer）： 讲解如何对模型的边、角进行倒角处理，通常用于消除锐角、方便装配或提高加工效率。介绍普通倒角、等距倒角、测量/测量倒角等。 镜像（Mirror）与阵列（Pattern）： 镜像： 讲解如何根据对称平面复制和镜像特征或整个零件。 阵列： 详细介绍各种类型的阵列操作，包括矩形阵列（按X、Y、Z方向）、圆形阵列（按角度和数量）、用户定义阵列（指定一系列位置）以及参照面阵列（沿着参照面路径复制特征）。重点讲解阵列实例的更新与修改。 扫描（Sweep）与律动（Loft） 扫描： 讲解如何使用一个截面轮廓沿一条路径进行扫描，生成复杂的实体形状。重点介绍路径的选择、截面轮廓的定义、路径与截面之间的关系以及各种扫描类型（如普通扫描、引导线扫描、相对式扫描）。 律动（Loft）： 讲解如何通过连接两个或多个剖面轮廓生成实体。详细介绍剖面的定义、剖面之间的连接方式（点对点、曲线对曲线）、剖面的数量以及生成律动体后的选项。 第三部分：装配设计（Assembly Design） 产品结构与组件管理 创建产品文件（.CATProduct）： 讲解如何创建新的产品文件，并将其作为装配的顶层。 插入组件： 介绍如何从现有零件文件或产品文件中插入组件到当前产品文件中。 产品结构树： 详细讲解产品结构树的构成，包括产品、组件、实例等概念，以及如何进行组件的复制、粘贴、删除、重命名、折叠/展开等操作。 组件实例化与复制： 讲解如何创建组件的多个实例，以及如何复制组件以构建复杂的装配。 约束与装配关系 接触约束（Coincidence Constraint）： 讲解如何将两个几何体（如点、线、面）的几何元素对齐。 距离约束（Offset Constraint）： 讲解如何定义两个几何体之间的距离。 角度约束（Angle Constraint）： 讲解如何定义两个几何体之间的角度。 同心约束（Concentric Constraint）： 讲解如何使两个圆柱面、孔或球面的中心点重合。 固定约束（Fix Constraint）： 讲解如何将一个组件固定在装配空间中的某个位置，使其不再移动。 手动定位： 介绍如何在不使用约束的情况下，通过拖拽组件来进行初步定位。 高级约束： 介绍如法向约束（Normal Constraint）、相切约束（Tangency Constraint）等更复杂的约束类型。 爆炸视图（Exploded View）： 讲解如何创建装配的爆炸视图，用于清晰展示组件之间的相对位置关系，便于理解和分析。 爆炸仿真与干涉检查 爆炸仿真： 介绍如何通过定义爆炸路径和步长，实现装配组件的动态爆炸展示，有助于分析装配过程和结构拆解。 干涉检查（Interference Check）： 讲解如何检测装配中组件之间的碰撞和干涉情况，这是保证产品可制造性和功能性的重要步骤。详细介绍干涉检测的类型、检测范围、结果分析和处理方法。 第四部分：工程图（Drafting） 创建工程图 视图生成： 讲解如何从三维模型中生成各种工程视图，包括主视图、俯视图、侧视图、剖视图、局部视图、断裂视图等。 视图配置： 介绍如何调整视图的比例、显示模式（投影、隐藏线显示等）以及视图的对齐方式。 标注与尺寸 尺寸标注： 讲解如何标注各种尺寸，包括线性尺寸、角度尺寸、半径尺寸、直径尺寸等。 形位公差标注： 介绍如何添加形位公差符号，例如垂直度、平行度、同心度、位置度等，以及相关的基准和公差值。 注释与符号： 讲解如何添加文字注释、表面粗糙度符号、焊接符号等。 图纸管理与导出 图框与标题栏： 讲解如何使用预定义或自定义的图框和标题栏。 图层管理： 介绍如何利用图层来组织和管理工程图中的各种元素。 图纸导出： 讲解如何将工程图导出为PDF、DWG、DXF等常用格式，以便于共享和打印。 第五部分：高级主题与工作流程 曲面造型基础（Generative Shape Design） 曲面创建： 介绍创建基本曲面的方法，如创建平面、圆柱面、球形面、锥形面等。 曲面连接与修剪： 讲解如何将曲面进行连接（如边对边连接、面与面连接）和修剪，生成连续光滑的曲面。 实体化曲面： 讲解如何将封闭的曲面体转化为实体。 模具设计基础（Mold Design Workbench） 分模线（Parting Line）的创建与分析： 介绍如何识别和创建产品的分模线，为模具的设计奠定基础。 拔模斜度分析（Draft Analysis）： 讲解如何分析模型表面的拔模斜度，确保零件能够顺利脱模。 分型面（Parting Surface）的创建： 介绍如何根据分模线创建产品的分型面。 数控加工（NC Manufacturing）初步 CAM基础概念： 简要介绍CAM（计算机辅助制造）在CATIA V5中的应用。 生成加工路径： 介绍如何为零件创建简单的铣削或车削加工路径。 后置处理器（Post Processor）： 提及后置处理器在将加工路径转化为机床指令中的作用。 高级技巧与实践 参数化设计与设计表： 深入讲解如何利用参数和设计表来驱动模型的尺寸和特征变化，实现设计的快速迭代和定制化。 设计优化与改进： 分享在实际设计过程中，如何运用CATIA V5的功能来优化产品结构、提高性能、降低成本。 常用快捷键与效率提升技巧： 总结并传授一系列能够显著提高设计效率的快捷键和操作技巧。 真实案例分析： 结合实际的机械零件设计项目，演示CATIA V5的设计流程和关键操作，帮助读者理解知识的应用。 本书特色： 结构清晰，逻辑严谨： 从基础到高级，层层递进，确保读者能够系统地构建知识体系。 内容详实，案例丰富： 深入讲解各项功能，并辅以大量的实例操作，便于读者理解和模仿。 语言通俗，易于理解： 采用清晰易懂的语言，避免晦涩难懂的专业术语，降低学习门槛。 注重实践，强调应用： 强调理论与实践相结合，引导读者将所学知识应用于实际设计项目中。 覆盖面广，实用性强： 涵盖CATIA V5在机械设计领域的核心模块，满足不同层次用户的学习需求。 无论您是机械设计领域的初学者，还是希望提升CATIA V5操作技能的在职工程师，本书都将是您宝贵的学习资源。通过深入研读本书，您将能够熟练掌握CATIA V5这一强大的三维设计工具，从而在您的职业生涯中更上一层楼，为企业的创新和发展贡献力量。拿起这本书，开启您的数字制造新纪元！
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