全套可編輯PPT課件CATIAV5R21是一款功能非常強大的CAD/CAM/CAE軟件，它涵蓋了產品從概念設計、三維建模、裝配、仿真、工程圖的生成及生產加工成產品的全過程，被廣泛應用于機械、家電、玩具、航空、汽車等領域。

本章主要介紹CATIAV5R21的基礎知識，包括軟件的工作界面，文件、視圖和圖形對象的基本操作，最后通過創建法蘭模型，使讀者對使用CATIAV5R21建模的一般思路和設計過程有一定了解。掌握對象的選擇、隱藏、刪除等基本操作掌握CATIAV5R21文件的基本操作了解CATIAV5R21的功能初步掌握零件建模的一般思路和設計過程掌握視圖調整及視圖切換的方法熟悉CATIAV5R21的工作界面1.11.21.31.4CATIAV5R21功能概覽熟悉CATIAV5R21的工作界面CATIAV5R21文件操作視圖的調整及切換1.51.6選擇、隱藏與刪除對象CATIAV5R21模型設計體驗——創建法蘭模型1.1CATIAV5R21功能概覽CATIA軟件的全稱是ComputerAidedTri-DimensionalInterfaceApplication，它是法國DassaultSystem（達索）公司開發的CAD/CAE/CAM一體化軟件。CATIA自誕生至今相繼發布了多個版本，其中CATIAV5R21的界面更加友好，功能也很強大，可對產品開發過程中的各個方面進行仿真，并能夠實現工程人員和非工程人員之間的電子通信。CATIAV5R21共有13個模組，包括基礎結構、機械設計、形狀、分析與模擬、AEC工廠、加工、數字化裝配等（見圖1-1），各個模組里又有一個到幾十個不同的模塊。各模組的主要功能如下。圖1-1CATIAV5R21中的模組啟動CATIAV5R21軟件后，在打開的工作界面中單擊【開始】菜單，在彈出的菜單列表中會顯示13個功能模組1.1CATIAV5R21功能概覽【基礎結構】模組：該模組主要包括產品結構、材料庫、CATIA不同版本之間的轉換、圖片制作、實時渲染等基礎模塊。【機械設計】模組：該模組提供了機械設計中所需要的絕大多數模塊，包括零件設計、裝配設計、草圖編輯器、工程制圖、線框和曲面設計等模塊。本書主要介紹該模組中的相關模塊。【形狀】模組：該模組提供曲面設計與逆向工程，包括FreeStyle（自由曲面設計）、AutomotiveClassA（汽車白車身設計）、創成式外形設計和QuickSurfaceReconstruction（快速曲面重建）等模塊。【分析與模擬】模組：該模組提供實體的網格分割與靜力、共振等有限元分析功能，并可輸出供其他軟件使用的網格分割數據。【AEC工廠】模組：該模組提供廠房布局設計功能，用于處理空間利用和廠房內設備等的布置問題，實現廠房的快速布置和廠房布置的后續工作。【加工】模組：該模組提供多種高級數控加工的程序設計功能。【數字化裝配】模組：該模組提供動態機構仿真、裝配分析，以及產品功能分析與優化等功能。1.1CATIAV5R21功能概覽【設備與系統】模組：該模組提供各種系統設備連接配置、管路及線路設計，以及電子零件裝配等功能。【制造的數字化處理】模組：該模組提供在三維空間中對產品特征、公差與裝配進行標注等功能。【加工模擬】模組：該模組提供零件加工之前的模擬加工檢查功能。【人機工程學設計與分析】模組：該模組可使工作人員與其使用的作業工具安全、有效地結合，使作業環境更適合工作人員。該模組包括HumanMeasurementsEditor（人體模型構造）、HumanActivityAnalysis（人體行為分析）、HumanPostureAnalysis（人體姿態分析）等模塊。【知識工程模塊】模組：該模組為用戶提供了方便易用的工程環境，使用戶可以方便地創建、訪問及應用企業的知識庫。【ENOVIAV5VPM】模組：ENOVIAV5VPM是獨立的插件，ENOVIA開放式SOA架構可以實現對任何業務流程和軟件的無縫集成。1.2熟悉CATIAV5R21的工作界面安裝好CATIAV5R21軟件后，雙擊桌面上的【CATIAP3V5R21】快捷圖標

，或單擊Windows桌面左下角的【開始】按鈕

，選擇【所有程序】>【CATIAP3】>【CATIAP3V5R21】菜單項，即可啟動CATIAV5R21程序，并顯示如圖1-2所示的工作界面。標題欄菜單欄特征樹指南針下部工具欄按鈕區圖形區右工具欄按鈕區功能輸入區消息區圖1-2CATIAV5R21的工作界面1.2熟悉CATIAV5R21的工作界面如圖1-2所示工作界面中部分區域的作用如下。圖形區：是CATIAV5R21的工作區域，草圖繪制、特征創建、零件裝配、工程圖繪制等操作都是在這個區域中完成的。工具欄按鈕區：CATIAV5R21將不同用途的工具按鈕放置在不同的工具欄中。默認情況下，工具欄放置在圖形區的右側和下部，按住某個工具欄并拖動鼠標，可調整該工具欄的位置。此外，在【視圖】>【工具欄】菜單下選擇某個菜單項，可使該工具欄顯示或關閉。標題欄菜單欄特征樹指南針下部工具欄按鈕區圖形區右工具欄按鈕區功能輸入區消息區圖1-2CATIAV5R21的工作界面1.2熟悉CATIAV5R21的工作界面特征樹：特征樹中列出了活動文件中的所有零件名稱及特征名稱，并以“樹”的形式顯示模型的層次關系。根對象顯示在特征樹的頂部，其從屬對象位于根對象之下。例如，在零件文件中，特征樹的頂部是零件名稱，零件名稱下方是每個特征的名稱；在活動裝配文件中，特征樹的頂部是裝配體名稱，裝配體名稱下方是每個零件的名稱。指南針：指南針代表當前的工作坐標系。當視圖旋轉時，指南針也隨之旋轉。關于指南針的操作，詳見案例2。消息區：在用戶操作軟件的過程中，消息區會實時顯示與當前操作相關的提示信息，以引導用戶操作。功能輸入區：用于從鍵盤輸入CATIA命令字符來進行操作。標題欄菜單欄特征樹指南針下部工具欄按鈕區圖形區右工具欄按鈕區功能輸入區消息區圖1-2CATIAV5R21的工作界面案例1——定制CATIAV5R21工作環境

和工作界面案例1——定制CATIAV5R21工作環境和工作界面在CATIAV5R21中，用戶可以根據自己的習慣定制工作環境和工作界面，以提高工作效率。下面將介紹定制工作環境和工作界面的方法。進行操作。本案例中，先設置文件的自動保存時間，然后將工作界面的背景設置為白色，將繪圖單位設置為毫米，再查看【草圖編輯器】模塊中的相關設置，最后自定義菜單和工具欄。案例1——定制CATIAV5R21工作環境和工作界面案例分析步驟1在工作界面中選擇【工具】>【選項】菜單項，彈出【選項】對話框，如圖1-3所示。步驟2設置文件的自動保存時間。在【選項】對話框的選項樹中選擇【常規】選項，將【自動備份頻率】設置為15分鐘（見圖1-3）。案例1——定制CATIAV5R21工作環境和工作界面操作步驟：1.定制環境選項樹圖1-3【選項】對話框步驟3

設置工作界面的背景，如圖1-4所示。步驟4

設置繪圖單位，如圖1-5所示。操作步驟：1.定制環境圖1-4【選項】對話框圖1-5【選項】對話框在該設置區中可設置工作界面的背景色，以及被選定對象和預選定對象的顏色白色步驟5

設置【機械設計】模組的相關屬性,如圖1-6所示。步驟6完成所需設置后，單擊該對話框中的【確定】按鈕。圖1-6【選項】對話框選中此復選框，則在進入草圖工作臺界面時，系統自動使指定的草圖平面與屏幕平行，這樣更利于繪制二維草圖操作步驟：1.定制環境步驟1定制【開始】菜單。選擇【工具】>【自定義】菜單項，彈出【自定義】

對話框,如圖1-7所示。步驟2定制工具欄。在工作界面中工具欄按鈕區的空白區域右擊，在彈出的快捷

菜單中,選擇某一工具欄名稱，即可將該工具欄添加至工作界面中或從工作界面中移除。圖1-7添加【零件設計】工作臺到【開始】菜單中操作步驟：2．定制工作界面右擊后選擇【移除】菜單項，可將其移除在CATIAV5R21中，文件操作主要包括新建文件、打開文件、保存文件、關閉文件和切換文件等。下面以新建零件文件為例，介紹在CATIAV5R21中新建文件的一般方法。步驟1

啟動CATIAV5R21后，默認狀態下，系統會自動創建一個裝配文件（見圖1-2）,關閉該文件，返回到初始界面。步驟2

初始界面單擊【開始】菜單，選擇【機械設計】>【零件設計】（見圖1-8）。1.3CATIAV5R21文件操作圖1-8選擇【零件設計】菜單項步驟3

在【新建零件】對話框文本框中輸入零件名稱（見圖1-9)即可。1.3CATIAV5R21文件操作圖1-9【新建零件】對話框在工作界面中選擇【文件】>【新建】菜單項，或按【Ctrl】+【N】快捷鍵，彈出【新建】對話框，如圖1-10所示。在該對話框的【類型列表】列表框中選擇文件類型，然后單擊【確定】按鈕，也可以創建相應的文件。常用的文件類型包括：Part（零件文件）、Product（裝配文件）、Drawing（工程圖）文件圖1-10【新建】對話框打開文件：在工作界面中選擇【文件】>【打開】菜單項，或按【Ctrl】+【O】快捷鍵，彈出【選擇文件】對話框，在該對話框中找到文件所在的文件夾并選擇要打開的文件，然后單擊【打開】按鈕，即可打開所選文件。保存文件：在工作界面中選擇【文件】>【保存】菜單項，彈出【另存為】對話框，在該對話框中選擇保存位置和保存類型并設置文件名，然后單擊【確定】按鈕，即可保存文件。關閉文件：保存文件后，單擊菜單欄右側的【關閉】按鈕，或選擇【文件】>【關閉】菜單項，可直接關閉當前已保存的文件。1.3CATIAV5R21文件操作切換文件：在工作界面中選擇【窗口】菜單項（見圖1-11），在彈出的菜單列表的底部顯示了已打開的文件的文件名，選擇某一文件名即可切換至該文件。1.3CATIAV5R21文件操作圖1-11選擇【窗口】菜單項已打開的文件的文件名視圖是指用戶在CATIAV5R21的圖形區中看到的圖形或模型所在的區域。在CATIAV5R21中，可以利用視圖工具對圖形區中模型的顯示方式進行調整，如對其進行縮放、旋轉和平移，為其設置顯示樣式等。1.4視圖的調整及切換縮放視圖：按住鼠標中鍵，然后單擊鼠標左鍵或右鍵，當鼠標指針變為豎直方向的雙向箭頭時，向前拖動鼠標可放大視圖，向后拖動鼠標可縮小視圖。此外，按住【Ctrl】鍵，然后按住鼠標滾輪向上拖動，可放大視圖；向下拖動，可縮小視圖。平移視圖：按住鼠標中鍵，然后拖動鼠標，可以平移視圖。旋轉視圖：按住鼠標中鍵，然后按住鼠標左鍵或右鍵并拖動鼠標，即可旋轉視圖。1.4.1縮放、平移與旋轉視圖1．使用鼠標快速調整視圖提示：用戶可打開本書配套素材文件“CH01”>“1-4-1.CATPart”（見圖1-12）進行練習。圖1-12素材使用工作界面下部【視圖】工具欄（見圖1-13）中的相應按鈕，也可縮放、旋轉和平移視圖。【全部適應】按鈕：單擊該按鈕，則以合適的比例顯示整個模型，并使其位于圖形區正中間。【平移】按鈕：單擊該按鈕后，按住鼠標左鍵拖動鼠標，可平移視圖。【旋轉】按鈕：單擊該按鈕后，按住鼠標左鍵拖動鼠標，可旋轉視圖，如圖1-14所示。【放大】按鈕：單擊該按鈕，可將視圖放大一倍。【縮小】按鈕：單擊該按鈕，可將視圖縮小為原來的一半。1.4.1縮放、平移與旋轉視圖2．使用工具欄調整視圖圖1-13【視圖】工具欄圖1-14旋轉視圖單擊菜單欄中的【視圖】菜單，彈出如圖1-15所示的菜單列表，利用該菜單列表中的相關菜單項，也可以調整視圖。其中，選擇【縮放區域】菜單項后，按住鼠標左鍵拖動出一個矩形區域，釋放鼠標左鍵后，所選區域將被放大，如圖1-16所示；選擇【縮放】菜單項后，按住鼠標左鍵向上拖動可放大視圖，向下拖動可縮小視圖。其余菜單項與工具欄中相應按鈕的作用及操作方法完全相同。1.4.1縮放、平移與旋轉視圖3．使用【視圖】菜單調整視圖圖1-15【視圖】菜單列表圖1-16放大所選區域在設計過程中，為了便于制作或觀察模型，可以根據需要設置視圖方向。單擊【視圖】工具欄中【視圖方向】按鈕右下角的三角按鈕，彈出如圖1-17所示的下拉列表。該下拉列表中包含了7個基本視圖選項，從中選擇某一視圖選項，即可從所選的視角顯示模型。1.4.2視圖定向圖1-17【視圖方向】下拉列表

等軸測視圖正視圖背視圖左視圖右視圖俯視圖仰視圖已命名的視圖如圖1-18所示為使用其中3種視角顯示的模型。1.4.2視圖定向圖1-18使用不同視圖顯示模型正視圖左視圖俯視圖在如圖1-17所示的下拉列表中或在如圖1-15所示的【視圖】菜單列表中選擇【已命名的視圖】選項，彈出【已命名的視圖】對話框。在該對話框的文本框中輸入視圖名稱，如【Camera1】并單擊【添加】按鈕（見圖1-19），可保存當前視圖。若要應用已命名的視圖，可在【已命名的視圖】對話框的列表框中選擇視圖名稱，然后單擊【應用】按鈕即可。1.4.3更改視圖的顯示樣式圖1-19【已命名的視圖】對話框CATIAV5R21默認提供了6種視圖顯示樣式：著色、含邊線著色、帶邊著色但不光順邊線、含邊線和隱藏邊線著色、含材料著色、線框。單擊【視圖】工具欄中的【顯示樣式】按鈕右下角的三角按鈕，在展開的如圖1-20所示的下拉列表中選擇所需顯示樣式即可。1.4.3更改視圖的顯示樣式圖1-20【顯示樣式】下拉列表著色含邊線著色帶邊著色但不光順邊線含邊線和隱藏邊線著色含材料著色線框自定義視圖參數如圖1-21所示為使用各顯示樣式所顯示的模型。這6種顯示樣式的作用如下。著色：只對模型表面著色，不顯示邊框輪廓。含邊線著色：對模型表面著色，同時顯示邊線輪廓。帶邊著色但不光順邊線：對模型表面著色，同時顯示邊線輪廓，但光滑連接面之間的邊線不顯示。含邊線和隱藏邊線著色：對模型表面著色，同時顯示模型可見和不可見的邊線輪廓。含材料著色：可以使已經應用了新材料的模型顯示出其添加材料后的效果。線框：將模型以線框形式顯示。1.4.3更改視圖的顯示樣式圖1-21模型的不同顯示樣式著色含邊線著色帶邊著色但不光順邊線含邊線和隱藏邊線著色線框含材料著色利用【多視圖窗口】命令可在圖形區中同時顯示模型的多個視圖，以便從不同的角度查看模型，而且允許對每個視圖進行單獨操作。單擊【視圖】工具欄中的【創建多視圖】按鈕，圖形區默認分為4個視圖區域，每個視圖區域采用不同的視圖方向，如圖1-22所示。單擊某一視圖區域，就會激活該視圖。此時，就可以對當前視圖單獨進行操作。再次單擊【創建多視圖】按鈕，可由多視圖恢復至單視圖。1.4.4視圖的切換圖1-22多視圖界面案例2——學習指南針的使用方法案例2——學習指南針的使用方法指南針位于圖形區的右上角，通過它可以對視圖進行旋轉、移動等操作。同時，將指南針拖動至零部件上，也可對零部件進行操作（常用于移動、旋轉裝配體中的零部件）。本案例主要介紹指南針的基本功能。先介紹指南針的各組成部分，然后學習利用指南針調整視圖的方法，最后學習利用指南針操縱零部件的方法。案例2——學習指南針的使用方法案例分析步驟1

打開本書配套素材文件，如圖1-23所示。步驟2

指南針位于圖形區的右上角如圖1-24所示。案例2——學習指南針的使用方法操作步驟：1．認識指南針的各組成部分該素材為一個裝配體，由螺桿和絞杠兩個零件裝配而成螺桿絞杠自由旋轉把手指南針操縱把手XY平面Z軸X軸Y軸XZ平面YZ平面圖1-23素材圖1-24指南針及其各部分名稱案例2——學習指南針的使用方法操作步驟：2．使用指南針調整視圖步驟1沿坐標軸平移視圖步驟2在坐標平面內平移視圖步驟3繞坐標軸旋轉視圖步驟4

自由旋轉視圖步驟5

定向視圖使用指南針不僅可以對視圖進行操作，還可以對裝配體中的某個零部件進行平移和旋轉操作。步驟1將指南針拖至零部件上，如圖1-25所示。案例2——學習指南針的使用方法操作步驟：3．使用指南針操縱零部件圖1-25將指南針拖動至絞杠零件上步驟2

通過拖動平移或旋轉零部件。步驟3

在特征樹中單擊螺桿零件的名稱，拖動指南針的坐標軸和坐標平面，可操縱螺桿。步驟4

恢復指南針至圖形區的右上角。步驟5

精確平移或旋轉零部件（見圖1-26），雙擊指南針，彈出【用于指南針操作的參數】對話框。案例2——學習指南針的使用方法操作步驟：3．使用指南針操縱零部件圖1-26將指南針拖動至螺桿零件上步驟6

利用【用于指南針操作的參數】對話框可精確移動或旋轉螺桿零件案例2——學習指南針的使用方法操作步驟：3．使用指南針操縱零部件圖1-27【用于指南針操作的參數】對話框在此下拉列表框中選擇【絕對】選項，則相對于絕對坐標移動零部件；選擇【活動對象】選項，則相對于激活的零部件移動零部件【位置】和【角度】選項組用于顯示并設置當前指南針的位置和角度【平移增量】選項組用于沿指南針的坐標軸平移零部件【旋轉增量】選項組用于繞指南針的坐標軸旋轉零部件單擊【距離】按鈕后選擇兩個元素（點、直線或平面），系統將測量兩元素間的距離并顯示在右側的文本框中。單擊或按鈕，可按測量的距離沿兩元素所確定的方向反向或正向平移所選零件單擊【角度】按鈕后選擇兩個元素（直線或平面），系統將測量兩元素間的角度并顯示在右側的文本框中。單擊或按鈕，可按測量的角度繞系統計算的旋轉軸旋轉所選零件要操作對象，首先需要將對象選中。CATIAV5R21提供了多種選擇對象的方法，主要包括單擊選擇、利用特征樹選擇、利用【選擇】工具欄選擇等。1.5選擇、隱藏與刪除對象1.5.1選擇與取消選擇對象1．單擊選擇對象在圖形區中單擊要選擇的對象，即可將其選中。按住【Ctrl】鍵，然后在圖形區中單擊多個對象，可同時選中這些對象。2．利用特征樹選擇對象在特征樹中單擊要選擇的對象的名稱，可將該對象選中，如圖1-28所示。按住【Ctrl】鍵在特征樹中單擊多個對象的名稱，可同時選中這些對象。1.5選擇、隱藏與刪除對象1.5.1選擇與取消選擇對象圖1-28利用特征樹選擇對象單擊此凸臺特征選中的凸臺特征用戶可打開本書配套素材文件“CH01”>“1-5-1a.CATPart”練習相關操作3．利用【選擇】工具欄選擇對象繪制或編輯草圖時，除了在圖形區單擊要選擇的對象外，還可以利用默認位于右工具欄按鈕區中的【選擇】工具欄（見圖1-29）來選擇對象。1.5選擇、隱藏與刪除對象1.5.1選擇與取消選擇對象圖1-29【選擇】工具欄選擇相交矩形選擇框矩形選擇框多邊形選擇框手繪選擇框矩形選擇框之外相交矩形選擇框之外幾何圖形上方的選擇框【選擇】工具欄中常用按鈕的作用如下。【矩形選擇框】按鈕：單擊該按鈕將其激活，然后按住鼠標左鍵拖出一個矩形選擇框，此時釋放鼠標左鍵，則完全處于矩形框內的對象將被選中，如圖1-30所示。1.5選擇、隱藏與刪除對象1.5.1選擇與取消選擇對象圖1-30使用矩形選擇框選擇對象矩形選擇框用戶可打開本書配套素材文件“CH01”>“1-5-1b.CATPart”練習相關操作【相交矩形選擇框】按鈕：激活該按鈕后按住鼠標左鍵拖出一個矩形框，則與該矩形框相交的對象將被選中。【多邊形選擇框】按鈕：通過繪制多邊形來選擇對象。其操作方法為：激活該按鈕后，通過單擊鼠標依次指定多邊形的各個頂點，最后雙擊鼠標左鍵，則位于該多邊形邊界內的對象都將被選中。【手繪選擇框】按鈕：通過繪制經過對象的筆畫來選擇對象。其操作方法為：激活該按鈕，然后按住鼠標左鍵拖出筆畫，則與該筆畫相交的對象都會被選中。【矩形選擇框之外】按鈕：激活該按鈕，然后拖出一個矩形框，則完全位于矩形框之外的對象將被選中。【相交矩形選擇框之外】按鈕：激活該按鈕，然后拖出一個矩形框，則與矩形框相交及位于矩形之外的對象將被選中。1.5選擇、隱藏與刪除對象1.5.1選擇與取消選擇對象4．利用過濾器選擇對象使用【用戶選擇過濾器】工具欄（見圖1-31）中的過濾器，可根據圖形的某些特性來快速選擇對象。例如，單擊【用戶選擇過濾器】工具欄中的【曲面過濾器】按鈕，激活該過濾器，將鼠標指針指向曲面對象時，鼠標指針變為形狀（見圖1-32），表示可以選擇該對象，此時單擊即可選中曲面；將鼠標指針指向非曲面對象時，鼠標指針變為形狀，表示禁止選取該對象。1.5選擇、隱藏與刪除對象1.5.1選擇與取消選擇對象點過濾器曲線過濾器曲面過濾器

體積過濾器體積過濾器特征元素過濾器幾何元素過濾器激活相交邊線激活切線相交邊線工作支持面選擇狀態快速選擇圖1-31【用戶選擇過濾器】工具欄

圖1-32使用曲面過濾器選擇曲面5．取消選擇對象在圖形區的空白位置單擊，可取消所有對象的選中狀態；若要取消某一對象的選中狀態，可按住【Ctrl】鍵在圖形區或特征樹中單擊該對象。1.5選擇、隱藏與刪除對象1.5.1選擇與取消選擇對象1.5.2隱藏對象若要隱藏對象，可先選中要隱藏的對象，然后右擊該對象，在彈出的快捷菜單中選擇【隱藏/顯示】菜單項。1.5.3刪除對象刪除對象的方法如下。選中要刪除的對象，然后按【Delete】鍵。選中要刪除的對象，在圖形區或特征樹中右擊選中的對象，在彈出的快捷菜單中選擇【刪除】菜單項。1.5選擇、隱藏與刪除對象要操作對象，首先需要將對象選中。CATIAV5R21提供了多種選擇對象的方法，主要包括單擊選擇、利用特征樹選擇、利用【選擇】工具欄選擇等。案例2——學習指南針的使用方法操作步驟：3．使用指南針操縱零部件案例3——修改支撐架模型案例3——修改支撐架模型下面通過修改如圖1-33（a）所示的支撐架模型，來鞏固選擇對象、隱藏對象及刪除對象等操作。修改后的支撐架模型如圖1-33（b）所示。（a）修改前（b）修改后圖1-33修改支撐架模型本案例主要練習常用的選擇對象的方法，以及隱藏、刪除對象的相關操作。具體過程為：①利用特征樹選取圖形區中的所有參考平面，然后將選取的參考平面隱藏；②利用特征樹選擇支撐架中的所有倒圓角特征，然后將這些特征刪除；③選取支撐架底座的4條側棱，在這4條棱邊處創建倒圓角特征。案例3——修改支撐架模型案例分析步驟1打開本書配套素材文件，如圖1-33（a）。

步驟2

選擇并隱藏參考平面，見圖1-34。案例3——修改支撐架模型操作步驟：圖1-34隱藏選中的參考平面步驟3

選擇并刪除支撐架中的倒圓角特征。如圖1-35所示。案例3——修改支撐架模型操作步驟：（a）單擊第一個倒圓角特征（b）單擊最后一個倒圓角特征（c）選中所有倒圓角特征圖1-35選擇要刪除的倒圓角特征步驟4

按【Delete】鍵，將所選的倒圓角特征刪除，如圖1-36所示。案例3——修改支撐架模型操作步驟：圖1-36刪除所選的倒圓角特征步驟5

在支撐架底座的4條側棱處創建倒圓角特征，如圖1-37所示。案例3——修改支撐架模型操作步驟：圖1-37創建倒圓角特征要倒圓角的邊要倒圓角的邊1.6CATIAV5R21模型設計體驗——創建法蘭模型下面通過創建如圖1-38所示的法蘭模型，介紹使用CATIAV5R21建模的一般思路和設計過程，并體驗使用CATIAV5R21建模的樂趣。案例最終效果請參考本書配套素材文件“CH01”>“1-6ok.CATPart”。圖1-38法蘭模型及其工程圖本節使用旋轉體特征、凸臺特征、倒角特征、孔特征和陣列特征來制作法蘭模型，旨在使讀者對建模過程有一個感性的認識，而不要求掌握具體的操作步驟。制作過程中所涉及的建模命令將在后續章節中詳細介紹。1.6CATIAV5R21模型設計體驗——創建法蘭模型制作分析步驟1

啟動CATIAV5R21，關閉系統自動創建的裝配文件。步驟2新建一個零件文件，進入零件設計工作臺，見圖1-39。1.6CATIAV5R21模型設計體驗——創建法蘭模型操作步驟：1．新建零件文件圖1-39【新建零件】對話框步驟1

選擇【定義旋轉體】對話框。步驟2

在【輪廓/曲面】設置區中，選擇特征樹中的。步驟3選取坐標原點為矩形的一個頂點，見圖1-40（a）。步驟4將矩形的寬度和高度修改為57.5mm和16mm，如圖1-40（b）。1.6CATIAV5R21模型設計體驗——創建法蘭模型操作步驟：2．創建旋轉體特征（a）指定矩形的一個頂點（b）指定矩形的寬度和高度圖1-40繪制旋轉體的截面輪廓步驟5創建旋轉體特征，如圖1-41所示。1.6CATIAV5R21模型設計體驗——創建法蘭模型操作步驟：2．創建旋轉體特征圖1-41創建旋轉體特征步驟1

選擇定義凸臺對話框。步驟2

選取之前創建的旋轉體的頂面為草繪平面，如圖1-42（a）所示。步驟3

畫半徑值修改為36mm的圓，結果如圖1-42（c）所示。1.6CATIAV5R21模型設計體驗——創建法蘭模型操作步驟：3．創建凸臺特征（a）選擇草繪平面（b）指定圓心（c）完成圓的繪制

圖1-42繪制圓步驟4

添加同心度約束，如圖1-43所示。1.6CATIAV5R21模型設計體驗——創建法蘭模型操作步驟：3．創建凸臺特征圖1-43添加同心度約束步驟5

創建凸臺特征，如圖1-45所示。1.6CATIAV5R21模型設計體驗——創建法蘭模型操作步驟：3．創建凸臺特征圖1-44【定義凸臺】對話框圖1-45完成凸臺特征的創建步驟1

打開【定義倒角】對話框。步驟2創建倒角，如圖1-46所示。1.6CATIAV5R21模型設計體驗——創建法蘭模型操作步驟：4．創建倒角特征圖1-46創建倒角要倒角的邊選取圖1-47所示的面1為孔的放置面。步驟2

設置孔的直徑和深度（見圖1-48），進入草圖工作臺。1.6CATIAV5R21模型設計體驗——創建法蘭模型操作步驟：5．創建孔特征圖1-47選擇孔的放置面圖1-48【定義孔】對話框面1：孔的放置面步驟3將點約束至圓形邊的圓心，如圖1-49所示。步驟4

可創建孔特征，效果如圖1-50所示。1.6CATIAV5R21模型設計體驗——創建法蘭模型操作步驟：5．創建孔特征圖1-49指定孔的定位點圖1-50孔特征的創建效果孔的定位點面2步驟1

選擇【定義凹槽】對話框。步驟2

選取圖1-50所示的面2為草繪平面，進入草圖工作臺。步驟3

單在豎直軸上選取一點作為圓心（見圖1-51），畫圓6.75mm，如圖1-52所示。1.6CATIAV5R21模型設計體驗——創建法蘭模型操作步驟：6．創建凹槽特征圖1-51指定圓心圖1-52繪制圓步驟4標注圓心到中心線的距離，如圖1-53所示。步驟5

將距離值修改為44mm，見圖1-54，圖1-55所示。1.6CATIAV5R21模型設計體驗——創建法蘭模型操作步驟：6．創建凹槽特征圖1-53標注圓心到中心線的距離圖1-54修改尺寸值圖1-55修改尺寸值步驟6在【定義凹槽】對話框中設置拉伸距離，見圖1-56，圖1-57所示。1.6CATIAV5R21模型設計體驗——創建法蘭模型操作步驟：6．創建凹槽特征圖1-56設置拉伸距離圖1-57創建凹槽特征創建的凹槽特征步驟1

打開【定義圓形陣列】對話框。步驟2激活陣列的實例個數和角度間距，見圖1-58，1-59，創建凹槽特征的圓形陣列，如圖1-60所示。1.6CATIAV5R21模型設計體驗——創建法蘭模型操作步驟：7．創建圓形陣列圖1-58【定義圓形陣列】圖1-59選取參考元素圖1-60陣列效果要陣列的凹槽特征作為參考元素的圓柱面草圖繪制是創建模型的基礎，在建模中占有非常重要的地位。本章將詳細介紹草圖的繪制與編輯方法。能夠繪制所需形狀及尺寸要求的草圖掌握常用的編輯圖形的方法掌握進入與退出草圖工作臺的方法掌握為草圖添加幾何約束和尺寸約束的方法掌握繪制基本圖形的方法2.12.22.32.4草圖繪制基礎繪制基本圖形編輯圖形草圖變換2.5草圖約束2.1草圖繪制基礎草圖是由直線、圓和圓弧等幾何圖元組成的，它構成了模型的截面輪廓和路徑，并由此生成三維模型。如圖2-1（a）所示的草圖經過旋轉，即可得到如圖2-1（b）所示的三維模型。在CATIAV5R21中繪制草圖的流程通常如下。（1）選擇草繪平面進入草圖工作臺。（2）在草繪平面上利用草繪工具繪制草圖的大概形狀。繪制過程中，無需定義各線條的精確尺寸和相對位置關系，只需使草圖的整體形狀與設計要求接近即可。

（3）為所繪制的草圖添加幾何關系和尺寸以約束草圖，從而確定草圖的最終形狀和尺寸。

（4）完成草圖繪制，退出草圖工作臺.2.1.1認識草圖（a）草圖（b）三維模型圖2-1由草圖生成三維模型旋轉旋轉軸一般情況下，零件的第一幅草圖應與原點定位，以確定零件在空間的位置。2.1.2進入草圖工作臺在CATIAV5R21中，二維草圖的繪制工作是在草圖工作臺中進行的。選擇【開始】>【機械設計】>【草圖編輯器】菜單項（見圖2-2），然后選擇草繪平面（如在特征樹中單擊選取xy平面），即可進入草圖工作臺，如圖2-3所示。此外，選擇【插入】>【草圖編輯器】>【草圖】菜單項，或單擊右工具欄按鈕區【草圖】工具條中的【草圖】按鈕，然后選取草繪平面，也可進入草圖工作臺。圖2-2選擇【草圖編輯器】菜單項圖2-3草圖工作臺在CATIAV5R21中繪制草圖和編輯草圖的命令位于右工具欄按鈕區的相關工具欄和【插入】菜單中2.1.3退出草圖工作臺在草圖工作臺的右工具欄按鈕區中單擊【退出工作臺】按鈕，即可退出草圖工作臺。2.1.4設置草繪環境如圖2-4所示【草圖編輯器】選項卡中主要選項的作用如下。【顯示】復選框：選中該復選框，則在圖形區中顯示網格，否則隱藏網格。【原始間距】文本框：輸入沿H軸或V軸方向主柵格（顯示為實線）之間的距離。【刻度】文本框：用于設置兩主柵格之間的間隔數。【點捕捉】復選框：選中該復選框后，在圖形區移動鼠標指針時可捕捉到網格的交點。為了便于繪圖，避免捕捉到不需要的點，建議不勾選該復選框。【使草圖平面與屏幕平行】復選框：選中該復選框，則進入草圖工作臺時，系統自動使草圖平面與屏幕平行。為了便于繪圖，建議選中該復選框。【光標坐標的可視化】復選框：選中該復選框，則在圖形區移動鼠標指針時，顯示當前位置的坐標。圖2-4【選項】對話框2.1.4設置草繪環境圖2-4【選項】對話框【創建圓心和橢圓中心】復選框：選中該復選框，繪制圓和橢圓時，自動創建圓心和橢圓中心點。【允許直接操作】復選框：選中此復選框，則允許通過拖動圖元或圖元的端點等方式來操作圖元。建議保持選中狀態。【創建幾何約束】復選框：選中此復選框，則繪制圖形時，系統會根據所繪圖元的相對位置，自動為圖元添加幾何約束。單擊該復選框右側的【智能拾取】按鈕后，可在彈出的對話框中選擇可自動添加的約束類型。【根據輸入的值數據】復選框：選中此復選框，繪制圖形時，系統會根據用戶輸入的尺寸值自動為所繪圖形添加相應的尺寸標注。【受約束的元素上】復選框：此復選框處于選中狀態時，可根據個人喜好設置受約束圖元的顏色，從而便于判斷所繪圖元的約束狀態。默認情況下，被完全約束的圖元呈綠色顯示。2.1.5智能捕捉與對象追蹤在使用CATIAV5R21繪圖時，利用智能捕捉功能可精確地捕捉對象的特征點（如中點、端點、交點和圓心等）；利用對象追蹤功能，可使光標沿指定對象的端點進行追蹤，從而幫助用戶在繪制幾何圖形時準確定位。2.1.5智能捕捉與對象追蹤在繪制新圖形時，將鼠標指針移至已有的點處，當出現提示符號時，表示已捕捉到該點，此時單擊鼠標左鍵可選取該點。如圖2-5所示為捕捉不同點的示例。1．智能捕捉（a）捕捉坐標原點（b）捕捉直線的端點（c）捕捉直線的中點（d）捕捉圓心

圖2-5捕捉點

繪制新圖形時，將鼠標指針移至已有曲線上時，顯示提示符號，表示捕捉到線上一點，如圖2-6所示。在進行智能捕捉時，將鼠標指針移至已有的曲線上，單擊鼠標右鍵即可；若存在多種可能的捕捉，可在彈出的右鍵菜單中進行選擇，如圖2-7所示。

若選擇【最近端點】菜單項，可捕捉到離右擊位置最近的端點圖2-6捕捉到線上一點

圖2-7使用右鍵菜單捕捉直線的中點2.1.5智能捕捉與對象追蹤繪制新圖形時，將鼠標指針移至適當位置，會捕捉到對象上的控制點（如直線的端點、圓/橢圓的中心、樣條曲線的端點和控制點等），并以這些點為基點進行對象追蹤。移動鼠標指針，可以沿水平或豎直方向追蹤某個控制點，也可以同時追蹤到兩個控制點，如圖2-8所示。2．對象追蹤

圖2-8對象追蹤1追蹤線追蹤到此端點追蹤到直線的兩端點追蹤線追蹤到此端點

2.1.5智能捕捉與對象追蹤如果鼠標指針捕捉并追蹤到線段的延長線時，該線段高亮顯示，且出現實線追蹤線，如圖2-9所示。當沿線段的端點追蹤到追蹤線與該線段垂直位置時，該線段呈高亮顯示，如圖2-10所示。2．對象追蹤

圖2-9對象追蹤2圖2-10對象追蹤3追蹤線追蹤到此端點追蹤線追蹤到此端點

2.1.6參數輸入在草圖工作臺中繪制和編輯幾何圖形時，將展開【草圖工具】工具欄，系統根據所選的命令不同，在該工具欄中顯示不同的參數文本框。在這些文本框中可輸入相應參數，即可精確繪制圖形。如圖2-11所示為單擊【輪廓】工具欄中的【直線】按鈕時顯示的【草圖工具】工具欄。【草圖工具】工具欄中的【H】和【V】文本框，分別用于輸入點的橫坐標和縱坐標，從而精確確定點的位置。每輸入完一個參數后，應及時按【Enter】或【Tab】鍵確認，否則該參數可能會跟隨鼠標指針的移動而變化。2．對象追蹤

圖2-11選擇【直線】命令時顯示的【草圖工具】工具欄案例1——繪制直角三角形案例1——繪制直角三角形下面通過繪制如圖2-12所示的直角三角形，來鞏固前面所學的進入草圖工作臺，以及進行對象捕捉、對象追蹤和參數輸入等知識。圖2-12直角三角形步驟1

新建一個零件文件。步驟2進入草圖工作臺。步驟3

捕捉到坐標原點，如圖2-13所示。步驟4

輸入長度，如圖2-14所示。案例1——繪制直角三角形操作步驟

圖2-13捕捉坐標原點圖2-14繪制第1條直角邊步驟5完成另一條直角邊的繪制，見圖2-15。步驟6

捕捉到坐標原點并單擊，如圖2-16所示。案例1——繪制直角三角形操作步驟

圖2-15繪制另一條直角邊圖2-16捕捉原點“垂直”符號

進入草圖工作臺后，單擊【輪廓】工具欄中【直線】按鈕右下角的三角按鈕，將顯示與繪制直線有關的命令，如圖2-17所示。下面介紹各直線命令的用法。2.2繪制基本圖形2.2.1繪制直線

（a）【直線】子菜單（b）【直線】工具組

圖2-17有關繪制直線的命令直線無限長線雙切線角平分曲線的法線

在【直線】子菜單中選擇【直線】子菜單項，或者在【直線】工具組中單擊【直線】按鈕，然后在圖形區單擊拾取兩點，即可繪制一條以這兩點為起點和終點的線段。若要精確繪制線段，可在【草圖工具】工具欄中指定線段兩端點的坐標，或指定某個端點的坐標、線段長度和傾斜角度。如圖2-18所示為通過指定線段的起點、長度和傾斜角度繪制線段。2.2.1繪制直線1．直線

圖2-18通過指定起點、長度和傾斜角度繪制線段指定線段的起點指定線段的長度和傾斜角度在草圖工作臺中按兩次【Esc】鍵，可退出當前正在執行的命令。

若【草圖工具】工具欄被隱藏了，可在右工具欄按鈕區的空白位置單擊鼠標右鍵，在彈出的快捷菜單中勾選【草圖工具】選項將其顯示。

單擊【輪廓】工具欄中的【無限長線】按鈕，在展開的如圖2-19所示的【草圖工具】工具欄中單擊并激活【水平線】按鈕或【豎直線】按鈕，然后在圖形區單擊，即可繪制無限長的水平線或豎直線。若單擊并激活【通過兩點的直線】按鈕，然后在圖形區通過指定兩點或指定一點和傾斜角度，可繪制傾斜的無限長線。2.2.1繪制直線2．無限長線

圖2-19【草圖工具】工具欄【雙切線】命令用于繪制切線。單擊【輪廓】工具欄中的【雙切線】按鈕，在圖形區依次單擊兩圖元，系統將在選擇圖元的位置最近處為這兩圖元創建切線，如圖2-20所示。2.2.1繪制直線3．雙切線

（a）選擇圖元1（b）選擇圖元2（c）完成切線的繪制圖2-20繪制切線繪制切線時，依次指定一點和另一圖元（圓弧、圓），系統將彈出如圖2-21所示的【警告】對話框。單擊【確定】按鈕，可繪制通過指定點與另一圖元相切的直線，如圖2-22所示。圖2-21【警告】對話框圖2-22過某點繪制的切線點

單擊【輪廓】工具欄中的【角平分線】按鈕，然后在圖形區依次單擊兩條非平行直線，即可繪制這兩條直線的角平分線。2.2.1繪制直線4．角平分線

【曲線的法線】命令用于繪制曲線的法線。其操作方法為：單擊【曲線的法線】按鈕，在曲線上單擊一點，然后移動鼠標指針，在適當位置單擊，或在【草圖工具】工具欄中指定法線的長度或終點的坐標值，即可過曲線上的一點繪制該曲線的法線，如圖2-23所示。2.2.1繪制直線5．曲線的法線

圖2-23繪制曲線的法線

拾取曲線上一點指定法線的終點

利用【輪廓】工具欄中的【軸】按鈕可繪制中心線，其操作方法與繪制直線類似。2.2.1繪制直線6．中心線

選中圖形區中的直線，然后單擊【軸】按鈕，將彈出【創建軸】對話框。單擊【是】按鈕，可將所選直線變換為中心線，如圖2-24所示。

圖2-24將已有的直線轉換為中心線使用【輪廓】命令可以繪制由直線和圓弧組成的多段線輪廓。例如，要繪制如圖2-25所示的輪廓（不要求設置精確的尺寸），可進行如下操作。步驟1

激活【直線】按，如圖2-26所示。2.2.2繪制輪廓

圖2-25輪廓圖2-26【草圖工具】工具欄

步驟2

繪制首尾相連的豎直線和水平線，如圖2-27（a）所示。步驟3

繪制與前一線段相切的圓弧，見圖2-27（b）］單擊。步驟4

捕捉多段線的起點［見圖2-27（c）］，完成輪廓的繪制。2.2.2繪制輪廓

（a）繪制首尾相連的線段（b）繪制與直線相切的圓弧（c）捕捉多段線的起點圖2-27繪制輪廓①②③

在如圖2-26所示的【草圖工具】工具欄中激活【三點弧】按鈕，可繪制過指定三點的圓弧。在使用【輪廓】命令繪制輪廓的過程中，按【Ctrl+Z】鍵，可撤銷上步繪制的圖元；按兩次【Esc】鍵，可結束輪廓的繪制并退出【輪廓】命令。

選擇【插入】>【輪廓】>【圓】菜單項，或單擊【輪廓】工具欄中【圓】按鈕右下角的三角按鈕，將顯示與繪制圓和圓弧有關的命令，如圖2-28所示。2.2.3繪制圓和圓弧

（a）【圓】子菜單（b）【輪廓】工具欄圖2-28與繪制圓和圓弧相關的命令圓三點圓使用坐標創建圓三切線圓三點弧起始受限的三點弧弧利用如圖2-28所示的【圓】、【三點圓】、【使用坐標創建圓】和【三切線圓】命令均可繪制圓。下面僅介紹其中最常用的3種畫圓命令。圓：可通過指定圓心和半徑或圓心和圓上一點來繪制圓，如圖2-29所示。2.2.3繪制圓和圓弧

1．繪制圓圖2-29圓圓心圓上一點

三點圓：可通過指定圓周上的3個點來繪制圓，如圖2-30所示。三切線圓：用于繪制與3個圖元均相切的圓。單擊【三切線圓】按鈕

，依次單擊要與之相切的3個圖元，即可繪制與這3個圖元均相切的圓，如圖2-31所示。2.2.3繪制圓和圓弧

1．繪制圓

圖2-30三點圓圓心圓上一點圖元1圖元2圖元3圖2-31繪制三切線圓CATIAV5R21提供了3種繪制圓弧的命令：三點弧、起始受限制的三點弧和弧。三點弧：依次指定圓弧的起點、第二點和終點來繪制圓弧，如圖2-32所示。起始受限制的三點弧：依次指定圓弧的起點、終點和圓弧上的一點來繪制圓弧，如圖2-33所示。弧：依次指定圓弧的中心、起點和終點來繪制圓弧，如圖2-34所示。2.2.3繪制圓和圓弧

2．繪制圓弧

圖2-32繪制三點弧圖2-33繪制起始受限制的三點弧圖2-34繪制的圓弧起點第二點終點起點終點圓弧上一點中心起點終點繪制矩形的命令位于【插入】>【輪廓】>【預定義的輪廓】菜單項和【輪廓】工具欄中，如圖2-35所示。2.2.4繪制矩形和平行四邊形

（a）【預定義的輪廓】子菜單（b）【輪廓】工具欄圖2-35與繪制矩形相關的命令矩形斜置矩形居中矩形平行四邊形居中平行四邊形

CATIAV5R21提供了3種繪制矩形的命令：【矩形】、【斜置矩形】和【居中矩形】，各命令的操作方法如下。矩形：指定矩形的兩個對角點來繪制矩形，如圖2-36所示。斜置矩形：指定矩形的三個角點來繪制矩形，如圖2-37所示。居中矩形：指定矩形的中心點和一個角點來繪制矩形，如圖2-38所示。2.2.4繪制矩形和平行四邊形

1．繪制矩形圖2-36繪制矩形圖2-37繪制斜置矩形圖2-38繪制居中矩形角點1角點2角點1角點2角點3中心點角點CATIAV5R21提供了兩種繪制平行四邊形的命令：【平行四邊形】和【居中平行四邊形】，其繪制方法如圖2-39和圖2-40所示。2.2.4繪制矩形和平行四邊形

2．繪制平行四邊形

圖2-39繪制平行四邊形圖2-40繪制居中平行四邊形①指定此角點②指定此角點③指定此角點①選取此直線為中心線1③指定此角點②選取此直線為中心線2單擊【輪廓】工具欄中的【橢圓】按鈕，在圖形區單擊拾取一點作為橢圓的中心，然后移動鼠標指針并在適當位置單擊，以定義橢圓的長軸和方向，繼續移動鼠標指針，將橢圓拉至所需形狀并單擊，即可完成橢圓的繪制，如圖2-41所示。2.2.5繪制橢圓

圖2-41繪制橢圓①②③單擊【輪廓】工具欄中的【樣條線】按鈕，在圖形區的不同位置依次單擊，然后按兩次【Esc】鍵，完成樣條曲線的繪制，如圖2-42所示。2.2.6繪制樣條曲線

圖2-42繪制樣條曲線①②③④⑤⑥⑦在繪制樣條曲線的過程中單擊鼠標右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇【封閉樣條線】菜單項，可繪制封閉的樣條曲線。

選擇【插入】>【輪廓】>【點】菜單項，或單擊【輪廓】工具欄中【點】按鈕右下角的三角按鈕，將顯示與繪制點有關的命令，如圖2-43所示。其中提供了5種繪制點的方法：通過單擊創建點、使用坐標創建點、等距點、相交點和投影點。2.2.7繪制點

（a）【點】子菜單（b）【輪廓】工具欄圖2-43與繪制點相關的命令通過單擊創建點相交點投影點使用坐標創建點等距點

通過單擊創建點：選擇該命令后，在圖形區任意位置單擊，即可在該位置繪制一個點。使用坐標創建點：選擇該命令后，彈出【點定義】對話框，如圖2-44所示，在該對話框中通過指定點的直角坐標或極坐標可創建點。等距點：選擇該命令后，在圖形區選取要創建等距點的直線或曲線，在彈出的【等距點定義】對話框中通過輸入點的個數可創建距離相等的點，如圖2-45所示。相交點：選擇該命令后，在圖形區單擊選取要創建相交點的兩圖元，可在兩圖元的交點處創建點。2.2.7繪制點

圖2-44【點定義】對話框圖2-45創建等距點要創建等距點的直線

相交點：選擇該命令后，在圖形區單擊選取要創建相交點的兩圖元，可在兩圖元的交點處創建點。投影點：選擇該命令后，在【草圖工具】工具欄中激活【正交投影】按鈕，在圖形區單擊選取要投影的點，然后單擊選取要投影到的幾何圖元，即可正交創建投影點，如圖2-46所示。2.2.7繪制點

圖2-46創建投影點投影點要投影的端點若激活【沿某一方向】按鈕，可沿自定義的方向進行投影創建點在CATIAV5R21中，構造圖元以虛線形式顯示（見圖2-47），在建模時常用于輔助繪制其他圖形。選取繪圖命令后，單擊【草圖工具】工具欄中的【構造/標準元素】按鈕將其激活，此后即可繪制相應的構造圖元。此外，選中圖形區中的圖元，然后單擊【草圖工具】工具欄中的【構造/標準元素】按鈕，可使所選圖元在構造圖元與非構造圖元之間切換。2.2.8繪制構造圖元

圖2-47繪制的構造圓案例2——繪制墊片草圖案例2——繪制墊片草