CATIA V5 6R2016曲面设计教程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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詹友刚 著

图书标签:

• CATIA V5
• 曲面设计
• 6R2016
• 教程
• 机械设计
• CAD
• 建模
• 工业设计
• 数字化建模
• 软件教程

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111579328

版次：5

商品编码：12296068

品牌：机工出版

包装：平装

丛书名： CATIA V5工程应用精解丛书

开本：16开

出版时间：2018-01-01

用纸：胶版纸

页数：375

内容简介

本书全面、系统地介绍了CATIA V5-6R2016的曲面设计方法和技巧，包括曲面设计的发展概况、曲面造型的数学概念、线框的构建、简单曲面的创建、复杂曲面设计、曲线与曲面的编辑、曲面中的圆角、自由曲面设计、曲线和曲面的信息与分析、自顶向下设计、产品的逆向设计以及曲面设计综合范例等。
在内容安排上，为了使读者能够更快地掌握该软件的基本功能，书中结合大量的实例对CATIA V5-6R2016 软件中的一些抽象的曲面概念、命令和功能进行讲解，以范例的形式讲述了一些实际生产一线曲面产品的设计过程，能使读者较快地进入曲面设计状态；在写作方式上，本书紧贴软件的实际操作界面，使初学者能够尽快地上手，提高学习效率。
本书附带1张多媒体DVD学习光盘，制作了大量CATIA曲面设计技巧和具有针对性的实例教学视频并进行了详细的语音讲解，光盘中还包含本书所有的模型文件、范例文件和练习素材文件。本书随书光盘中使用老版本的视频讲解。
本书内容全面，条理清晰，实例丰富，讲解详细，可作为工程技术人员的CATIA曲面自学教程和参考书籍，也可以作为大中专院校学生和各类培训学校学员的CATIA课程上课或上机练习教材。

内页插图

目录

目 录
前言
本书导读
第1章 曲面设计概要1
1.1 曲面设计的发展概况1
1.2 曲面造型的数学概念2
1.3 曲面造型方法3
1.4 光滑曲面造型技巧6
1.5 CATIA曲面模块简介7
1.6 CATIA V5-6曲面模块的特点9
第2章 线框的构建10
2.1 概述10
2.2 点的创建11
2.2.1 一般点的创建11
2.2.2 点复制20
2.2.3 极值点的创建22
2.2.4 极坐标极值定义23
2.3 线的创建24
2.3.1 直线24
2.3.2 轴线32
2.3.3 折线35
2.3.4 圆36
2.3.5 圆角44
2.3.6 连接曲线46
2.3.7 二次曲线49
2.3.8 样条线50
2.3.9 螺旋线51
2.3.10 螺线53
2.3.11 脊线54
2.3.12 等参数曲线56
2.3.13 投影58
2.3.14 混合60
2.3.15 反射线60
2.3.16 相交62
2.3.17 平行曲线64
2.3.18 3D曲线偏移65
2.4 平面的创建66
2.4.1 偏移平面67
2.4.2 平行通过点67
2.4.3 平面的角度/垂直68
2.4.4 通过3个点69
2.4.5 通过两条直线70
2.4.6 通过点和直线71
2.4.7 通过平面曲线71
2.4.8 曲线的法线72
2.4.9 曲面的切线73
2.4.10 方程式73
2.4.11 平均通过点74
第3章 简单曲面的创建76
3.1 概述76
3.2 拉伸曲面76
3.3 旋转曲面77
3.4 球面78
3.5 圆柱面79
第4章 复杂曲面设计81
4.1 偏移曲面81
4.1.1 一般偏移曲面81
4.1.2 可变偏移曲面83
4.1.3 粗略偏移曲面84
4.2 扫掠曲面85
4.2.1 显示扫掠85
4.2.2 直线式扫掠90
4.2.3 圆式扫掠98
4.2.4 二次曲线式扫掠105
4.3 适应性扫掠曲面108
4.4 填充曲面110
4.5 创建多截面曲面111
4.6 创建桥接曲面112
第5章 曲线与曲面的编辑114
5.1 接合曲面114
5.2 修复曲面115
5.3 取消修剪曲面117
5.4 拆解118
5.5 分割119
5.6 修剪121
5.7 边/面的提取122
5.7.1 提取边界122
5.7.2 提取曲面 123
5.7.3 多重提取124
5.8 平移125
5.9 旋转126
5.10 对称127
5.11 缩放128
5.12 仿射128
5.13 定位变换129
5.14 外插延伸130
5.15 反转方向131
5.16 近接132
5.17 将曲面转化为实体133
5.17.1 使用“封闭曲面”命令创建实体133
5.17.2 使用“分割”命令创建实体 134
5.17.3 使用“厚曲面”命令创建实体134
第6章 曲面中的圆角136
6.1 概述136
6.2 简单圆角136
6.3 一般倒圆角138
6.4 可变圆角140
6.5 面与面的圆角142
6.6 三切线内圆角143
第7章 自由曲面设计144
7.1 概述144
7.2 曲线的创建144
7.2.1 概述144
7.2.2 3D曲线144
7.2.3 在曲面上的空间曲线148
7.2.4 投影曲线149
7.2.5 桥接曲线150
7.2.6 样式圆角151
7.2.7 匹配曲线152
7.3 曲面的创建153
7.3.1 概述153
7.3.2 缀面154
7.3.3 在现有曲面上创建曲面155
7.3.4 拉伸曲面156
7.3.5 旋转曲面157
7.3.6 偏移曲面158
7.3.7 外插延伸160
7.3.8 桥接161
7.3.9 样式圆角163
7.3.10 填充165
7.3.11 自由填充166
7.3.12 网状曲面168
7.3.13 扫掠曲面169
7.4 曲线与曲面操作171
7.4.1 断开171
7.4.2 取消修剪173
7.4.3 连接173
7.4.4 分割174
7.4.5 曲线/曲面的转换175
7.4.6 复制几何参数177
7.5 曲面修改与变形178
7.5.1 概述178
7.5.2 控制点调整178
7.5.3 匹配曲面182
7.5.4 外形拟合185
7.5.5 全局变形186
7.5.6 扩展188
第8章 曲线和曲面的信息与分析190
8.1 曲线的分析190
8.1.1 曲线的曲率分析190
8.1.2 曲线的连续性分析191
8.2 曲面的分析193
8.2.1 曲面的曲率分析193
8.2.2 曲面的连续性分析196
8.2.3 曲面的拔模分析198
8.2.4 曲面的距离分析200
8.2.5 切除面分析204
8.2.6 反射线分析206
8.2.7 衍射线分析207
8.2.8 强调线分析208
8.2.9 映射分析209
8.2.10 斑马线分析210
第9章 自顶向下设计213
9.1 自顶向下设计概述213
9.2 自顶向下设计的一般过程213
9.2.1 创建一级控件215
9.2.2 创建二级控件219
9.2.3 创建U盘上盖222
9.2.4 创建U盘下盖225
9.2.5 创建U盘顶盖228
第10章 产品的逆向设计232
10.1 逆向工程技术概述232
10.1.1 概念232
10.1.2 逆向工程设计前的准备工作233
10.1.3 CATIA V5-6R2016逆向设计简介233
10.2 点云处理233
10.2.1 点云数据的加载和输出234
10.2.2 编辑点云237
10.2.3 对齐点云243
10.2.4 点云分析249
10.3 点云网格化253
10.3.1 创建网格面253
10.3.2 偏移网格面255
10.3.3 粗略偏移255
10.3.4 翻转边线257
10.3.5 平顺网格面257
10.3.6 修补网格面258
10.3.7 创建三角面260
10.3.8 降低网格密度261
10.3.9 优化网格262
10.3.10 合并网格面263
10.3.11 分割网格面264
10.3.12 修剪/分割265
10.3.13 平面上投影267
10.4 创建曲线268
10.4.1 3D曲线268
10.4.2 在网格面上绘制曲线269
10.4.3 离散点云创建曲线270
10.4.4 投影曲线271
10.4.5 截面曲线273
10.5 快速曲面重建275
10.5.1 曲线分割275
10.5.2 校正连接点277
10.5.3 整理轮廓277
1

前言/序言

CATIA是法国达索（Dassault）系统公司的大型高端CAD/CAE/CAM一体化应用软件，在世界CAD/CAE/CAM领域中处于优势地位。2012年，Dassault Systemes推出了全新的CATIA V6平台。但作为经典的CATIA版本——CATIA V5在国内外仍然拥有较多的用户，并且已经过渡到V6版本的用户仍然需要在内部或外部继续使用V5版本进行团队协同工作。为了使CATIA各版本之间具有高度兼容性，Dassault Systemes随后推出了CATIA V5-6版本，对现有CATIA V5的功能系统进行加强与更新，同时用户还能够继续与使用CATIA V6的内部各部门、客户和供应商展开无缝协作。
本书全面、系统地介绍了CATIA V5-6R2016的曲面设计方法和技巧，其特色如下：
?内容全面，与其他的同类书籍相比，包括更多的CATIA曲面设计内容。
?范例丰富，对软件中的主要命令和功能，先结合简单的范例进行讲解，然后安排一些较复杂的综合范例帮助读者深入理解、灵活运用。
?讲解详细，条理清晰，保证自学的读者能独立学习书中介绍的CATIA曲面功能。
?写法独特，采用CATIA V5-6R2016软件中真实的对话框和按钮等进行讲解，使初学者能够直观、准确地操作软件，从而大大提高学习效率。
?附加值高，本书附带1张多媒体DVD学习光盘，制作了大量CATIA曲面设计技巧和具有针对性实例的教学视频并进行了详细的语音讲解，可以帮助读者轻松、高效地学习。

《CATIA V5 6R2016 曲面造型精通指南》 内容简介： 本书是一本面向广大CAD/CAM/CAE工程师、产品设计师、模具设计人员以及相关专业院校师生的曲面造型设计教程。书中深度剖析了CATIA V5 6R2016版本中强大的曲面设计功能，旨在帮助读者从零基础快速入门，并逐步掌握从基础曲面构建到复杂曲面造型的系列技能，最终能够独立完成高品质、高精度的曲面设计任务。 本书特色： 1. 体系化教学，循序渐进： 全书按照曲面设计的逻辑流程进行编排，从基本概念、界面介绍出发，逐步过渡到各类曲面创建工具的使用，再到曲面分析、修补，直至高级曲面造型技巧。每一章节都建立在前一章节的基础上，确保读者能够稳步提升。 2. 实战案例驱动，理论与实践并重： 大量精选了汽车零部件、消费电子产品、工业设计等领域的典型曲面设计案例。通过实际操作，读者可以直观地学习如何在真实项目场景中应用CATIA的曲面工具，理解设计思路和技巧，将理论知识转化为实际能力。 3. 深入讲解核心曲面命令： 重点、细致地讲解了CATIA V5曲面设计模块中最核心、最常用的命令，如：样条曲线创建与编辑、自由曲面（GSD）工具箱中的各种曲面生成方法（扫掠、混合、加厚、边界混合等）、曲面分析工具（曲率分析、连续性分析、拔模分析等）以及曲面修补与优化工具。 4. 强调曲面质量与设计规范： 不仅教授“如何做”，更注重“为什么要这样做”。书中会贯穿讲解曲面设计的关键要素，如曲面的G0、G1、G2连续性要求，光顺过渡的处理，避免折痕和奇异点等，培养读者严谨的设计意识和对高质量曲面的追求。 5. 覆盖完整曲面工作流程： 从概念草图转化为精确曲面，到曲面的深入编辑和修饰，再到曲面的最终评估与质量检查，本书涵盖了曲面设计完整的生命周期。 6. 附带丰富的学习资源： （假设）书中可能包含大量配套的练习文件、源文件、以及辅助讲解的视频教程链接，方便读者对照学习，巩固理解。 内容详述： 第一篇：CATIA V5 曲面设计基础 第一章 CATIA V5 概述与曲面设计导论： CATIA V5 简介及其在曲面设计领域的地位。 曲面设计的概念、分类（参数化曲面、自由曲面）及其在产品开发中的重要性。 CATIA V5 的基本工作环境、用户界面介绍（工具栏、菜单、窗口布局）。 参数化设计理念在曲面设计中的体现。 理解曲面设计的基本流程与工作流程。 第二章 曲面设计基础要素： 点： 点的创建方式（坐标点、投影点、曲面/曲线上点等），点的应用。 曲线： 直线与圆弧： 基本的几何元素创建。 草图（Sketcher）的运用： 参数化草图环境，约束（几何约束、尺寸约束）的应用，草图的创建与编辑，草图到3D模型的转化。 样条曲线（Spline）： Bézier曲线与B-Spline曲线的区别与联系。 手动创建样条曲线（点、曲线、张力控制）。 通过点串创建样条曲线。 样条曲线的编辑与优化：控制点编辑、切线控制、曲率梳、控制多边形。 闭合曲线的创建与应用。 曲面： 曲面的基本概念，曲面与实体模型的区别。 第二篇：核心曲面创建工具详解 第三章 基于曲线的曲面创建（I）： 拉伸（Extrude）： 单向拉伸、双向拉伸。 定义拉伸方向、长度、角度（锥度）。 生成曲面或实体。 旋转（Revolution）： 旋转轴的选择，旋转角度的定义。 生成圆台、圆锥、球体等曲面。 扫描（Sweep）： 第一类扫描（Sweep 1 Profile）： 剖面曲线、路径曲线的定义，方向控制。 第二类扫描（Sweep 2 Profiles）： 起始剖面、结束剖面、路径曲线的定义，过渡方式。 引导曲线扫描（Sweep with Guide Curve）： 剖面曲线、路径曲线、引导曲线的应用。 多截面扫描（Multi-Section Solid/Surface）： 多个剖面曲线、连接元素的定义。 混合（Fillet / Blend）： 固定半径混合（Fillet by Constant Radius）： 边线混合：基于模型边线创建圆角曲面。 曲面与曲面混合。 三边混合。 参数化控制与限制。 可变半径混合（Fillet by Variable Radius）： 通过点控制或曲线控制实现半径变化。 实现平滑的过渡。 倒角（Chamfer）： 实体模型的倒角操作。 第四章 基于曲线的曲面创建（II）： 边界混合（Boundary Blend）： 定义四个边界曲线，生成曲面。 曲面方向与光顺控制。 生成复杂过渡曲面。 多边面（Fill）： 基于一组边界曲线自动生成填充曲面。 控制曲面类型（普通、光顺）。 处理复杂边界。 加厚（Thicken）： 将现有曲面加厚形成实体。 定义加厚方向与厚度。 第五章 高级曲面创建与编辑： 曲面缝合（Join）： 将多个曲面合并成一个连续曲面，或合并形成实体。 曲面分割（Split）： 使用曲线或曲面分割另一个曲面。 曲面裁剪（Trim）： 移除曲面的一部分，保留另一部分。 曲面复制（Copy/Paste Special）： 复制、粘贴曲面，及其传递引用。 曲面镜像（Mirror）与阵列（Pattern）： 实现曲面几何的对称与重复。 曲面替换（Replace/Move/Copy Face）： 替换、移动、复制模型面。 曲面偏移（Offset）： 沿法线方向或指定方向偏移曲面。 曲面求交（Intersect）： 获取曲面之间的交线。 曲面组合（Boolean Operations on Surfaces）： 求并、求差、求交（实体操作）。 第三篇：曲面质量分析与修补 第六章 曲面质量分析工具： 曲率分析（Curvature Analysis）： 高斯曲率、平均曲率、主曲率。 曲率梳（Zebra Stripes）、曲率球（Sphere）。 评估曲面的光滑度和细节。 连续性分析（Continuity Analysis）： G0（位置）、G1（切向）、G2（曲率）连续性的概念与识别。 通过颜色区分曲面间的连续性。 拔模分析（Draft Analysis）： 评估模型是否满足模具脱模要求。 定义拔模方向、拔模角度。 识别拔模斜角不足或倒扣区域。 间隙分析（Gap Analysis）： 测量曲面之间的间隙。 曲面法线检查（Normal Analysis）： 检查曲面法线的方向一致性。 模型检查（Check Tools）： 查找模型中的几何错误，如自相交、破面等。 第七章 曲面修补与优化： 查找并修复破面（Healing/Repairing Surfaces）： 使用“Repair B-Rep”工具。 重新创建或修补失效的面。 处理奇异点（Singularities）： 识别并修正曲面中的奇异点。 光滑过渡的实现： 使用“Smooth”工具平滑曲面。 通过调整控制点和切线实现平滑过渡。 曲面重构： 当现有曲面难以修改时，考虑重新构建。 利用混合工具修复缝隙。 第四篇：高级曲面造型技巧与应用 第八章 自由曲面设计（Freeform Surfaces）： GSD（Generative Shape Design）工作台的深入应用。 高级扫描与混合技巧： 控制曲面的拓扑结构。 利用引导线和约束实现更复杂的造型。 曲面重建（Rebuild/Re-surface）： 当模型复杂或质量不高时，考虑使用“Rebuild”工具优化曲面。 控制曲面的点数、阶数。 曲面网格化（Mesh Generation）： 将曲面转换为网格模型。 第九章 实际案例分析与设计思路： 案例一：汽车零部件曲面设计： 如车身面板、保险杠、仪表板等，重点讲解如何实现高光表现和流畅过渡。 案例二：消费电子产品曲面设计： 如手机外壳、鼠标、耳机等，侧重于人机工程学和美学设计。 案例三：工业产品曲面设计： 如设备外壳、工具把手等，强调功能性和制造可行性。 设计流程剖析： 从概念到实现，每一个步骤的关键点和注意事项。 第十章 CATIA V5 曲面设计与下游应用： 曲面到实体模型的转化： 如何将设计好的曲面转化为可进行工程分析和制造的实体模型。 曲面在模具设计中的应用： 分模线、拔模处理等。 曲面在数控加工中的应用： CAM编程对曲面质量的要求。 与其他模块的集成： 如装配设计、工程图等。 附录： 常用快捷键列表。 术语表。 参考文献。 本书旨在为读者提供一个全面、深入、实用的CATIA V5曲面设计学习平台，通过理论讲解、命令剖析和案例实践，帮助读者构建扎实的曲面设计技能，在实际工作中游刃有余地应对各种挑战，创造出更具价值和竞争力的产品。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在汽车行业工作的工程师，我对曲面造型的要求非常苛刻。CATIA V5 的曲面设计模块是我日常工作中不可或缺的工具，但即便如此，对于一些复杂且精密的曲面，我仍然会遇到瓶颈。这本书在曲面设计的深度和广度上都做得相当出色。作者在讲解过程中，不仅仅停留在操作层面的罗列，更注重对曲面质量的把控。比如，在讲解曲面分析工具的使用时，书中会详细介绍如何利用曲率分析、偏差分析等工具来评估曲面的光滑度和连续性，这对于确保最终产品质量至关重要。此外，书中还涉及了诸如 GSD (Generative Shape Design) 模块的高级应用，例如自由曲面的倒圆角、曲面偏移、曲面修复等，这些都是我在实际工作中经常遇到的难题。我尤其喜欢书中关于曲面造型优化部分的讲解，作者提供了一些实用的方法来改善曲面的视觉效果和工程性能。我尝试了书中关于车身覆盖件曲面设计的案例，这些案例的复杂度和真实性非常高，而且作者的讲解逻辑清晰，即使是处理非常复杂的曲面形态，也能做到游刃有余。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书，我感觉我对 CATIA V5 的曲面设计能力有了脱胎换骨的提升。我之前在工作中，总是被各种曲面问题困扰，比如曲面不闭合、曲面有破面、曲面光滑度不够等等，这些问题严重影响了我的工作效率和项目质量。这本书就像一本“曲面设计宝典”，它不仅教会了我如何使用 CATIA V5 的各种曲面工具，更重要的是，它让我理解了曲面设计的核心理念。我特别欣赏书中关于曲面连续性（G0, G1, G2）的讲解，通过生动的比喻和实际案例，我终于明白了为什么不同的连续性会带来如此大的视觉差异，以及如何在设计中去追求更高品质的曲面。书中还详细介绍了许多高级的曲面构建和编辑技巧，例如曲面倒角、曲面拔模、曲面网格化等，这些都是我在实际工作中非常需要的技能。我尝试了书中关于复杂产品造型的建模案例，那些看似复杂的曲面，在按照书中的步骤一步步操作后，竟然也变得井井有条。这本书不仅提升了我的技术能力，更重要的是，它让我对曲面设计充满了信心。

评分☆☆☆☆☆

我是一名工业设计专业的学生，在学习 CATIA V5 的过程中，曲面建模一直是我的一大痛点。市面上关于 CATIA V5 的教程不少，但我尝试过的几本要么过于理论化，要么案例太简单，很难满足我实际学习的需求。这本书的出现，无疑是给我吃了一颗定心丸。作者在介绍每个功能时，都会详细解释其背后的原理和适用场景，并且会给出多种实现方式的对比，这对于理解软件的深度非常有帮助。我特别欣赏书中对曲线和曲面创建的详细阐述，从最基础的点、线、面构建，到复杂的曲面阵列、扫描、放样等，都有深入的讲解。让我印象深刻的是，书中不仅仅是教你如何操作命令，更重要的是教你如何思考，如何根据设计需求选择最合适的建模策略。例如，在进行曲面边界填充时，作者会分析不同填充方法的优劣，以及如何处理曲面之间的缝隙和不连续。我尝试了书中关于汽车零部件曲面建模的案例，那些复杂的流线型曲面，在书的指导下，我竟然也能一步步地构建出来，并且质量相当高。这让我对 CATIA V5 的曲面设计能力有了全新的认识，也极大地提升了我的建模信心。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是把我从曲面设计的深渊里捞了出来！我之前尝试过很多软件，但总觉得曲面造型特别抽象，很难抓到要领。看这本书之前，我的作品总是显得生硬，缺乏那种流线型的美感，尤其是用在产品设计上，总感觉少了点“灵魂”。这本书的讲解风格非常接地气，作者并没有上来就抛出一堆复杂的理论，而是通过大量的实例，一步一步地引导读者去理解曲面是如何形成的，以及不同命令之间的逻辑关系。我尤其喜欢它在讲解 G0, G1, G2 连续性时的比喻，虽然我不是专业背景，但通过作者的描述，我竟然能清晰地感受到曲面之间的平滑过渡是如何影响最终视觉效果的。书中的案例也很有代表性，从简单的曲面构建到复杂的曲面修饰，涵盖了各种常见的应用场景。我尝试着跟着书里的步骤操作，很多之前困扰我的问题迎刃而解。比如，对于自由曲面的修剪和合并，我以前总是搞得一团糟，但这本书提供了非常实用的技巧，让我能够轻松地将复杂的曲面拼接在一起，并且保持高精度的连续性。看完前几章，我就迫不及待地想把我自己的项目搬到 CATIA V5 里尝试，效果比我预期的还要好。

评分☆☆☆☆☆

我之前一直用其他软件进行3D建模，但随着工作对曲面精度的要求越来越高，我开始转向 CATIA V5。接触这本书之前，我对 CATIA V5 的曲面模块感觉非常陌生，很多命令的功能和用法都摸不着头脑。这本书真的是我的“启蒙导师”。它从最基础的曲线创建开始，非常细致地介绍了各种创建曲线的方法，以及它们之间的关系。例如，如何利用参数化曲线创建精确的形状，如何通过样条曲线实现平滑的过渡。然后，逐渐过渡到曲面的创建，各种曲面生成方式，比如扫描、放样、混合等，书中都给出了非常清晰的步骤和图示。我最喜欢的是书中对曲面分析的讲解，比如高斯曲率、平均曲率的意义，以及如何通过这些分析来判断曲面的质量。这让我明白了为什么有些曲面看起来不那么光滑，以及如何去改进。我尝试了书中关于创建复杂曲面模型的例子，像是一些产品外壳、人机工程学相关的曲面，在作者的指导下，我竟然也能做得八九不离十。这本书让我对 CATIA V5 的曲面设计有了质的飞跃。

评分☆☆☆☆☆

好评~这书要稍微有点功底才能看懂！希望能看完！总体还是不错的

评分☆☆☆☆☆

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书还行，

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兆迪编的书，不错，慢慢学习中。

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