本书以CATIA V5－6R2019中文版为基础，全书按照“基础应用（功能模块）+高级应用（思路分析）”的模式组织内容，在基础模块中通过一个个简单、典型的案例对CATIA的草图、实体特征、创成曲线和曲面、装配和工程图功能进行介绍；高级应用则以典型的综合案例为主，从设计思路分析到整个设计过程，精讲了如何应用CATIA软件进行一个完整的机械产品设计的设计方法和过程。
本书特别适合在CATIA培训班上使用，同时也是高等院校、高职高专等工科院校机械类相关专业学生的理想教材，还可作为工程技术人员自学机械设计的实用教程。

第1章 CATIA V5-6R2020概述 001
1.1　CATIA V5-6R2020介绍 001
1.1.1　CATIA在制造业和设计界的应用 001
1.1.2　CATIA V5概貌 003
1.1.3　CATIA与同类软件产品的比较 004
1.2　CATIA V5-6R2020用户操作界面 005
1.3　CATIA V5-6R2020帮助 007
1.4　本章小结 007

第2章 CATIA V5-6R2020操作 008
2.1　文件操作 008
2.1.1　新建文件 008
2.1.2　新建自 009
2.1.3　打开文件 009
2.1.4　保存文件 009
2.1.5　保存管理 011
2.1.6　退出文件 011
2.2　视图操作 011
2.2.1　视图方向 011
2.2.2　视图调整 013
2.2.3　视图显示 013
2.2.4　显示/隐藏 015
2.3　鼠标操作 015
2.3.1　常用鼠标操作 015
2.3.2　鼠标操作功能 016
2.4　指南针操作 017
2.4.1　指南针组成 017
2.4.2　显示和重置指南针 018
2.4.3　指南针常用功能 018
2.4.4　指南针【编辑】功能 020
2.4.5　指南针右键快捷菜单 022
2.5　选择操作 023
2.5.1　通用选择工具 023
2.5.2　用户选择过滤器 025
2.6　本章小结 026

第3章 CATIA草图设计 027
3.1　CATIA草图简介 027
3.1.1　草图编辑器 027
3.1.2　创建定位草图 029
操作实例——创建定位草图操作实例 029
3.1.3　草图编辑器选项 030
3.2　草图绘制命令 031
3.2.1　绘制点 032
3.2.2　绘制轮廓线 034
3.2.3　绘制预定义的轮廓线 035
3.2.4　绘制圆和圆弧 038
3.2.5　绘制样条线 040
3.2.6　绘制直线 041
3.2.7　绘制轴线 043
3.3　草图操作命令 043
3.3.1　倒圆角 043
3.3.2　倒角 044
3.3.3　修剪 045
3.3.4　图形变换 048
3.3.5　提取3D图元 051
操作实例——草图操作实例 052
3.4　草图约束命令 053
3.4.1　几何约束 053
3.4.2　尺寸约束 055
3.4.3　编辑多重约束 056
操作实例——草图约束操作实例 056
3.5　草图分析 058
3.5.1　草图求解状态 058
3.5.2　草图分析 058
3.6　本章小结 059
3.7　上机习题（视频） 059

第4章 实体设计技术 061
4.1　CATIA实体特征设计简介 061
4.1.1　实体特征造型方法 061
4.1.2　实体特征建模方法 063
4.1.3　CATIA零件设计工作台简介 064
4.2　基于草图的特征 066
4.2.1　凸台特征 066
4.2.2　凹槽特征 072
4.2.3　旋转体 073
4.2.4　旋转槽 074
4.2.5　肋特征 074
4.2.6　开槽特征 075
4.2.7　多截面实体 075
4.2.8　已移除的多截面实体 078
4.2.9　加强肋 078
4.2.10　孔特征 079
操作实例——创建基于草图的特征操作实例 082
4.3　实体修饰特征 084
4.3.1　倒圆角 084
4.3.2　倒角 086
4.3.3　拔模 086
4.3.4　抽壳 087
4.3.5　厚度 088
4.3.6　内螺纹/外螺纹 088
操作实例——创建修饰特征操作实例 090
4.4　实体变换特征命令 092
4.4.1　平移 092
4.4.2　旋转 093
4.4.3　镜像 093
4.4.4　阵列 093
操作实例——创建变换特征操作实例 095
4.5　本章小结 097
4.6　上机习题（视频） 097

第5章 创成式曲线设计 098
5.1　创成式外形设计工作台概述 098
5.1.1　创成式外形设计工作台简介 098
5.1.2　启动创成式外形设计工作台 099
5.2　曲线绘制命令 099
5.2.1　创建点 100
5.2.2　创建直线 104
5.2.3　圆与圆弧 107
5.2.4　圆角 111
5.2.5　连接曲线 111
5.2.6　样条线 112
5.2.7　螺旋线 113
5.2.8　等参数曲线 114
5.2.9　投影混合曲线 115
5.2.10　相交曲线 117
5.2.11　偏移曲线 117
操作实例——曲线绘制操作实例 119
5.3　曲线操作命令 121
5.3.1　曲线接合（抽取和组合曲线） 121
5.3.2　曲线分割与修剪 122
5.3.3　曲线延伸 124
5.3.4　曲线变换 124
5.3.5　曲线阵列 126
操作实例——曲线操作实例 127
5.4　本章小结 129
5.5　上机习题（视频） 129

第6章 创成式曲面设计 131
6.1　创成式曲面设计简介 131
6.1.1　菜单栏介绍 131
6.1.2　工具栏介绍 132
6.2　曲面创建命令 134
6.2.1　创建基本曲面 134
6.2.2　创建偏移曲面 136
6.2.3　创建扫掠曲面 137
6.2.4　创建填充曲面 142
6.2.5　创建多截面曲面 143
6.2.6　创建桥接曲面 144
操作实例——曲面创建操作实例 146
6.3　曲面操作命令 147
6.3.1　合并曲面 147
6.3.2　曲面分割与修剪 149
6.3.3　曲面圆角 150
6.3.4　曲面延伸 152
6.3.5　曲面变换 153
6.3.6　阵列曲面 154
操作实例——曲面操作实例 155
6.4　本章小结 158
6.5　上机习题（视频） 158

第7章 装配体设计 159
7.1　装配设计模块概述 159
7.1.1　进入装配设计工作台 159
7.1.2　装配方式 163
7.2　装配结构设计与管理 163
7.2.1　CATIA装配体结构体系 163
7.2.2　创建装配结构 164
操作实例——创建装配结构实例 166
7.3　加载装配组件 167
7.3.1　加载现有部件 167
7.3.2　加载具有定位的现有部件 168
7.3.3　加载标准件 168
操作实例——加载装配组件实例 169
7.4　移动装配组件 171
7.4.1　指南针（罗盘）移动组件 171
7.4.2　操作移动组件 173
7.4.3　捕捉移动组件 174
7.4.4　智能移动组件 175
7.4.5　移动干涉检查 175
操作实例——移动装配组件实例 176
7.5　组件装配约束 178
7.5.1　装配约束概述 178
7.5.2　装配约束类型 178
操作实例——组件装配约束实例 182
7.6　装配爆炸图 184
7.6.1　创建和退出增强型场景 184
7.6.2　场景中创建爆炸图 184
7.6.3　装配环境应用场景 185
操作实例——装配爆炸图实例 186
7.7　本章小结 187
7.8　上机习题（视频） 188

第8章 工程图设计 189
8.1　工程图概述 189
8.1.1　工程图工作台用户界面 190
8.1.2　CATIA工程图设计流程 192
8.2　设置工程图环境 192
操作实例——设置工程图环境实例 193
8.3　创建图纸页与图框标题栏 195
8.3.1　创建图纸页 195
8.3.2　设置图框和标题栏 196
操作实例——创建图纸页与图框标题栏实例 196
8.4　创建工程视图 198
8.4.1　创建基本视图 198
8.4.2　创建剖视图 201
8.4.3　创建断开视图 204
8.4.4　创建局部放大视图 205
8.4.5　裁剪视图 206
操作实例——创建工程视图实例 208
8.5　创建修饰特征 210
8.5.1　创建中心线和轴线 210
8.5.2　创建填充剖面线 213
8.5.3　标注箭头 213
8.6　标注尺寸 214
8.6.1　标注工程图尺寸 214
8.6.2　使用文本标注尺寸 217
操作实例——标注尺寸实例 218
8.7　标注粗糙度 220
8.8　基准特征和形位公差 220
8.8.1　标注基准特征符号 221
8.8.2　创建形位公差 221
8.9　文本 222
8.9.1　标注文本 222
8.9.2　带引线的文本 222
8.10　本章小结 222
8.11　上机习题（视频） 223

第9章 DMU运动仿真技术 224
9.1　DMU运动仿真模块概述 224
9.1.1　DMU运动仿真工作台 224
9.1.2　DMU运动仿真工作台用户界面 225
9.1.3　DMU运动仿真分析流程 228
9.2　创建机械装置 228
9.3　创建运动接合 228
9.3.1　固定零件 229
9.3.2　旋转接合 229
9.3.3　棱形接合 230
9.3.4　圆柱接合 231
9.3.5　螺钉接合 231
9.3.6　球面接合 232
9.3.7　平面接合 232
9.3.8　刚性接合 233
9.3.9　点曲线接合 233
9.3.10　滑动曲线接合 234
9.3.11　滚动曲线接合 234
9.3.12　点曲面接合 235
9.3.13　通用接合 235
9.3.14　CV接合 235
9.3.15　齿轮接合 236
9.3.16　架子接合 237
9.3.17　电缆接合 237
操作实例——创建运动接合实例 238
9.4　速度和加速度 241
操作实例——创建速度和加速度实例 241
9.5　运动仿真模拟 243
9.5.1　使用命令进行模拟 243
9.5.2　使用法则曲线进行模拟 244
操作实例——使用法则曲线进行模拟实例 244
9.6　运动仿真动画 246
9.6.1　综合模拟 246
操作实例——综合模拟实例 246
9.6.2　编辑模拟 248
操作实例——编辑模拟实例 248
9.7　本章小结 250
9.8　上机习题（视频） 250

第10章 结构分析技术 251
10.1　结构分析工作台简介 251
10.1.1　启动结构分析工作台 251
10.1.2　结构分析工作台界面 252
10.1.3　结构仿真分析流程 253
10.2　定义材料属性 254
10.2.1　在CAD模型中定义材料 254
操作实例——在CAD模型中定义材料实例 254
10.2.2　在CATIA分析中定义材料 255
操作实例——在CATIA分析中定义材料实例 255
10.3　网格划分 257
10.3.1　线网格划分（Beam网格） 257
10.3.2　面网格划分（三角面网格） 257
10.3.3　实体网格划分（四面体网格） 258
操作实例——网格划分实例 260
10.4　定义约束 261
10.4.1　夹持 261
10.4.2　滑动约束 261
10.4.3　使用者定义限制 262
动手操作——定义约束实例 262
10.5　定义载荷 263
10.5.1　压力 263
10.5.2　力 264
10.5.3　本地加速度 265
10.5.4　力密度 266
10.5.5　强制置换 267
10.5.6　温度 268
操作实例——定义载荷 268
10.6　计算 269
10.6.1　求解器的算法 269
10.6.2　计算 270
10.7　后处理 270
10.7.1　后处理显示模式设置 271
10.7.2　变形 271
10.7.3　Von-Mises应力 271
10.7.4　位移 272
10.7.5　主应力 272
10.8　本章小结 272
10.9　上机习题（视频） 272

第11章 模型渲染技术 274
11.1　图片工作室简介 274
11.1.1　图片工作室工作台 275
11.1.2　渲染工作流程 276
11.2　环境设置 276
11.2.1　创建环境 276
11.2.2　配置环境 278
11.2.3　引入场景库 278
操作实例——环境设置（引入场景库）实例 279
11.3　光源管理 280
11.3.1　创建光源 280
11.3.2　光源属性编辑 282
操作实例——创建光源实例 283
11.4　材质、纹理和贴图 285
11.4.1　材质 285
11.4.2　纹理 288
11.4.3　贴图 289
操作实例——材质、纹理和贴图实例 290
11.5　照片管理 292
11.5.1　建立拍摄 292
11.5.2　渲染拍摄 292
11.5.3　快速渲染 293
11.6　本章小结 293
11.7　上机习题（视频） 294

第12章 实体设计典型案例 295
12.1　综合实例1——斜滑动轴承座造型设计 296
12.1.1　斜滑动轴承造型思路分析 296
12.1.2　斜滑动轴承操作过程 298
12.2　综合实例2——平口钳组件造型设计 314
12.2.1　平口钳造型思路分析 314
12.2.2　平口钳设计操作过程 315

第13章 曲面造型设计实例 337
13.1　综合实例1——鼠标曲面造型设计 338
13.1.1　鼠标曲面造型思路分析 338
13.1.2　鼠标曲面造型操作过程 340
13.2　综合实例2——可乐瓶底凸模曲面造型设计 349
13.2.1　可乐瓶底凸模曲面造型思路分析 349
13.2.2　可乐瓶底凸模曲面造型操作过程 351
13.3　综合实例3——玩具车轮凸模曲面造型设计 359
13.3.1　玩具车轮凸模曲面思路分析 360
13.3.2　玩具车轮凸模曲面设计操作过程 361

第14章 装配设计典型案例 369
14.1　综合实例1——斜滑动轴承座装配设计 369
14.1.1　斜滑动轴承座装配设计思路分析 370
14.1.2　斜滑动轴承座装配操作过程 372
14.2　综合实例——平口钳装配体设计 384
14.2.1　平口钳装配设计思路分析 384
14.2.2　平口钳装配操作过程 387

第15章 工程图设计典型案例 399
15.1　阀盖零件工程图设计 399
15.1.1　阀盖工程图分析 400
15.1.2　阀盖工程图绘制过程 401
15.2　传动轴零件工程图实例 417
15.2.1　传动轴工程图分析 417
15.2.2　传动轴工程图绘制过程 418

第16章 DMU运动仿真设计项目式案例 427
16.1　综合实例1——活塞式压气机运动仿真设计 427
16.1.1　活塞式压气机运动仿真设计思路分析 428
16.1.2　活塞式压气机运动仿真设计操作过程 428
16.2　综合实例2——机器臂机构运动仿真设计 435
16.2.1　机器臂机构运动仿真设计思路分析 435
16.2.2　机器臂运动仿真设计操作过程 435
16.3　本章小结 440

第17章 结构仿真分析典型案例 441
17.1　液压支架静力学分析实例 441
17.1.1　液压支架静力学分析思路 442
17.1.2　液压支架静力学分析操作过程 442
17.2　综合实例——音叉模态分析实例 447
17.2.1　音叉模态分析思路 448
17.2.2　音叉模态分析操作过程 448