內(nèi)容全面，本書一本書中包含數(shù)控工程師必備的數(shù)控基本知識、CATIA知識以及數(shù)控加工與編程的所有知識和技能；書中融入CATIA一線數(shù)控高手多年的經(jīng)驗和技巧，因而本書具有很強的實用性。

前呼后應，渾然一體。書中后面章節(jié)大部分產(chǎn)品的數(shù)控編程范例，都在前面的零件設計、曲面設計等章節(jié)中詳細講述這些產(chǎn)品的三維建模的方法和過程，這樣的安排有利于提升數(shù)控工程師的產(chǎn)品三維建模能力，使其具有更強的職業(yè)競爭力。

范例豐富，對軟件中的主要命令和功能，先結(jié)合簡單的范例進行講解，然后安排一些較復雜的綜合范例和實際應用幫助讀者深入理解、靈活運用。

講解詳細，條理清晰，保證自學的讀者能獨立學習和運用CATIA軟件。

寫法獨特，采用CATIA中文版中真實的對話框和按鈕等進行講解，使初學者能夠直觀、準確地操作軟件，從而大大地提高學習效率。

附加值高，本書附有2張多媒體DVD學習光盤，制作了307個CATIA數(shù)控加工與編程和具有針對性范例的教學視頻，并進行了詳細的語音講解，長達11.7個小時（702分鐘），2張DVD光盤的教學文件容量共計6.5GB，可以幫助讀者高效地學習。

前 言

CATIA是法國達索（Dassault）系統(tǒng)公司的大型高端CAD/CAM/CAE一體化應用軟件，在世界CAD/CAE/CAM領域中處于領導地位，其內(nèi)容涵蓋了產(chǎn)品從概念設計、工業(yè)造型設計、三維模型設計、分析計算、動態(tài)模擬與仿真、工程圖輸出，到生產(chǎn)加工成產(chǎn)品的全過程。本書是從零開始全面、系統(tǒng)學習和運用CATIA軟件進行數(shù)控加工與編程的寶典類書籍，其特色如下：

 內(nèi)容全面，本書一本書中包含數(shù)控工程師必備的數(shù)控基本知識、CATIA知識以及數(shù)控加工與編程的所有知識和技能；書中融入CATIA一線數(shù)控高手多年的經(jīng)驗和技巧，因而本書具有很強的實用性。

 前呼后應，渾然一體。書中后面章節(jié)大部分產(chǎn)品的數(shù)控編程范例，都在前面的零件設計、曲面設計等章節(jié)中詳細講述這些產(chǎn)品的三維建模的方法和過程，這樣的安排有利于提升數(shù)控工程師的產(chǎn)品三維建模能力，使其具有更強的職業(yè)競爭力。

 范例豐富，對軟件中的主要命令和功能，先結(jié)合簡單的范例進行講解，然后安排一些較復雜的綜合范例和實際應用幫助讀者深入理解、靈活運用。

 講解詳細，條理清晰，保證自學的讀者能獨立學習和運用CATIA軟件。

 寫法獨特，采用CATIA中文版中真實的對話框和按鈕等進行講解，使初學者能夠直觀、準確地操作軟件，從而大大地提高學習效率。

 附加值高，本書附有2張多媒體DVD學習光盤，制作了307個CATIA數(shù)控加工與編程和具有針對性范例的教學視頻，并進行了詳細的語音講解，長達11.7個小時（702分鐘），2張DVD光盤的教學文件容量共計6.5GB，可以幫助讀者高效地學習。

本書根據(jù)北京兆迪科技有限公司為國內(nèi)外眾多著名公司（含國外獨資和合資公司）提供的培訓教案整理而成，具有很強的實用性，其主要參編人員主要來自北京兆迪科技有限公司，該公司專門從事CAD/CAM/CAE技術(shù)的研究、開發(fā)、咨詢及產(chǎn)品設計與制造服務，并提供CATIA、ANSYS、ADAMS等軟件的專業(yè)培訓及技術(shù)咨詢，在編寫過程中得到了該公司的大力幫助，在此表示衷心的感謝。

本書由北京兆迪科技有限公司編著，主要編寫人員為詹熙達，參加編寫的人員還有馮元超、劉江波、周濤、詹路、劉靜、雷保珍、劉海起、魏俊嶺、任慧華、趙楓、邵為龍、侯俊飛、龍宇、施志杰、詹棋、高政、孫潤、李倩倩、黃紅霞、尹泉、李行、詹超、尹佩文、趙磊、王曉萍、陳淑童、周攀、吳偉、王海波、高策、馮華超、周思思、黃光輝、黨輝、馮峰、詹聰、平迪、管璇、王平、李友榮、楊慧、龍保衛(wèi)、李東梅、楊泉英和彭偉輝。本書已經(jīng)過多次審核，如有疏漏之處，懇請廣大讀者予以指正。電子郵箱為：[email protected]。

編 者

2013年10月

本書導讀
前言
第一篇 數(shù)控工程師必備的數(shù)控基礎知識

第1章 數(shù)控加工技術(shù)介紹 2
1.1 數(shù)控加工 2
1.1.1 數(shù)控加工概述 2
1.1.2 數(shù)控加工基本原理 3
1.2 數(shù)控機床 3
1.2.1 數(shù)控機床的產(chǎn)生 3
1.2.2 數(shù)控機床的組成 3
1.2.3 數(shù)控機床的特點 4
1.2.4 數(shù)控機床的分類 6
1.2.5 數(shù)控機床的坐標系 7
1.2.6 數(shù)控機床的工作原理 8
第2章 數(shù)控編程與加工工藝 9
2.1 關(guān)于數(shù)控編程 9
2.2 數(shù)控編程的內(nèi)容及要求 9
2.3 數(shù)控編程的方法 10
2.4 數(shù)控編程坐標系 11
2.5 數(shù)控加工程序 11
2.5.1 數(shù)控加工程序結(jié)構(gòu) 11
2.5.2 數(shù)控指令 12
2.6 數(shù)控加工工藝 16
2.6.1 數(shù)控加工工藝的特點 16
2.6.2 數(shù)控加工工藝的主要內(nèi)容 17
2.6.3 數(shù)控加工工藝參數(shù) 18
2.7 數(shù)控加工工藝分析與規(guī)劃 19
2.8 加工刀具的選擇和切削量的確定 24
2.8.1 數(shù)控加工常用刀具的種類及特點 24
2.8.2 數(shù)控加工刀具的材料 25
2.8.3 數(shù)控加工刀具的選擇 26
2.8.4 切削量的確定 27
2.9 高度與安全高度 29
2.10 走刀路線的選擇 30
2.11 對刀點與換刀點的選擇 32
2.12 數(shù)控加工的補償 33
2.12.1 刀具半徑補償 33
2.12.2 刀具長度補償 33
2.12.3 夾具偏置補償 34
2.13 輪廓控制 34
2.14 順銑與逆銑 35
2.15 切削液 36
2.16 加工精度 36

第二篇 數(shù)控工程師必備的CATIA V5知識

第3章 CATIA V5概述和安裝方法 39
3.1 CATIA V5功能模塊簡介 39
3.2 CATIA V5 軟件的特點 41
3.3 CATIA V5軟件的安裝 42
3.3.1 CATIA V5安裝的硬件要求 42
3.3.2 CATIA V5安裝的操作系統(tǒng)要求 42
3.3.3 CATIA V5安裝方法與詳細安裝
過程 43
第4章 CATIA V5工作界面與基本設置 45
4.1 創(chuàng)建用戶文件夾 45
4.2 啟動CATIA V5軟件 45
4.3 CATIA V5工作界面 46
4.4 CATIA V5的基本操作技巧 47
4.4.1 鼠標的操作 47
4.4.2 指南針的使用 48
4.4.3 對象的選擇 51
4.4.4 視圖在屏幕上的顯示 52
4.5 環(huán)境設置 53
4.5.1 進入管理模式 53
4.5.2 環(huán)境設置 54
4.6 CATIA工作界面的定制 56
4.6.1 “開始”菜單的定制 56
4.6.2 用戶工作臺的定制 56
4.6.3 工具欄的定制 57
4.6.4 命令定制 59
4.6.5 選項定制 60
第5章 二維草圖設計 61
5.1 草圖設計工作臺簡介 61
5.2 草圖設計工作臺的進入與退出 61
5.3 繪制二維草圖 62
5.3.1 草圖繪制概述 62
5.3.2 直線的繪制 62
5.3.3 相切直線的繪制 63
5.3.4 軸的繪制 64
5.3.5 矩形的繪制 64
5.3.6 圓的繪制 65
5.3.7 圓弧的繪制 66
5.3.8 橢圓的繪制 66
5.3.9 輪廓的繪制 66
5.3.10 圓角的繪制 67
5.3.11 創(chuàng)建草圖倒角 68
5.3.12 樣條曲線的繪制 68
5.3.13 角平分線的繪制 69
5.3.14 曲線法線的繪制 69
5.3.15 平行四邊形的繪制 70
5.3.16 六邊形的繪制 70
5.3.17 延長孔的繪制 70
5.3.18 圓柱形延長孔的繪制 71
5.3.19 點的創(chuàng)建 71
5.3.20 將一般元素轉(zhuǎn)換成構(gòu)造元素 71
5.4 編輯草圖 72
5.4.1 刪除元素 72
5.4.2 操縱直線 72
5.4.3 操縱圓 72
5.4.4 操縱圓弧 73
5.4.5　操縱樣條曲線 73
5.4.6 草圖的縮放 73
5.4.7 草圖的旋轉(zhuǎn) 74
5.4.8 草圖的平移 75
5.4.9 草圖的復制 76
5.4.10 草圖的鏡像 76
5.4.11 草圖的對稱 76
5.4.12 草圖的修剪 76
5.4.13 草圖元素的偏移 77
5.5 標注草圖 78
5.5.1 線段長度的標注 78
5.5.2 兩條平行線間距離的標注 78
5.5.3 點和直線間距離的標注 78
5.5.4 兩點間距離的標注 79
5.5.5 直徑的標注 79
5.5.6 半徑的標注 79
5.5.7 兩條直線間角度的標注 79
5.6 修改尺寸標注 80
5.6.1 尺寸的移動 80
5.6.2 尺寸值的修改 80
5.6.3 輸入負尺寸 81
5.6.4 尺寸顯示的控制 81
5.6.5 刪除尺寸 82
5.6.6 尺寸值小數(shù)位數(shù)的修改 82
5.7 草圖中的幾何約束 83
5.7.1 約束的顯示 83
5.7.2 約束類型 83
5.7.3 幾何約束的創(chuàng)建 84
5.7.4 幾何約束的刪除 85
5.7.5 接觸約束 85
5.8 草圖狀態(tài)解析與分析 86
5.8.1 草圖狀態(tài)解析 86
5.8.2 草圖分析 87
5.9 CATIA草圖設計與二維軟件圖形繪制
的區(qū)別 87
5.10 CATIA草圖設計綜合應用范例1 88
5.11 CATIA草圖設計綜合應用范例2 90
5.12 CATIA草圖設計綜合應用范例3 91
第6章 零件設計 92
6.1 三維建模基礎 92
6.1.1 基本的三維模型 92
6.1.2 復雜的三維模型 93
6.1.3 “特征”與三維建模 94
6.2 零件設計工作臺用戶界面 95
6.2.1 進入零件設計工作臺 95
6.2.2 用戶界面簡介 96
6.3 創(chuàng)建CATIA零件模型的一般過程 99
6.3.1 新建一個零件三維模型 100
6.3.2 創(chuàng)建一個凸臺特征作為零件的
基礎特征 100
6.3.3 添加其他特征（凸臺特征和凹槽
特征） 107
6.4 CATIA V5中的文件操作 109
6.4.1 打開文件 109
6.4.2 保存文件 111
6.5 CATIA V5的模型顯示與控制 112
6.5.1 模型的幾種顯示方式 112
6.5.2 視圖的平移、旋轉(zhuǎn)與縮放 114
6.5.3 模型的視圖定向 115
6.6 CATIA V5的特征樹 116
6.6.1 特征樹概述 116
6.6.2 特征樹界面簡介 117
6.6.3 特征樹的作用與操作 117
6.6.4 特征樹中模型名稱的修改 118
6.7 特征的編輯與編輯定義 118
6.7.1 編輯特征 118
6.7.2 查看特征父子關(guān)系 120
6.7.3 刪除特征 120
6.7.4 特征的編輯定義 121
6.8 特征的多級撤銷/重做功能 122
6.9 旋轉(zhuǎn)體特征 123
6.9.1 旋轉(zhuǎn)體特征簡述 123
6.9.2 旋轉(zhuǎn)體特征創(chuàng)建的一般過程 123
6.10 旋轉(zhuǎn)槽特征 124
6.10.1 旋轉(zhuǎn)槽特征簡述 124
6.10.2 旋轉(zhuǎn)槽特征創(chuàng)建的一般過程 125
6.11 孔特征 126
6.11.1 孔特征簡述 126
6.11.2 孔特征（直孔）創(chuàng)建的一般過程 126
6.12 修飾特征 128
6.12.1 螺紋修飾特征 128
6.12.2 倒角特征 130
6.12.3 倒圓角特征 131
6.12.4 盒體特征 132
6.12.5 拔模特征 133
6.13 特征的重新排序及插入操作 135
6.13.1 概述 135
6.13.2 重新排序的操作方法 135
6.13.3 特征的插入操作 136
6.14 基準元素 137
6.14.1 平面 137
6.14.2 直線 139
6.14.3 點 141
6.15 模型的平移、旋轉(zhuǎn)、對稱及縮放 143
6.15.1 模型的平移 143
6.15.2 模型的旋轉(zhuǎn) 144
6.15.3 模型的對稱 144
6.15.4 模型的縮放 145
6.16 特征的變換 146
6.16.1 鏡像特征 146
6.16.2 矩形陣列 147
6.16.3 圓形陣列 148
6.16.4 用戶陣列 150
6.16.5 刪除陣列 151
6.16.6 分解陣列 151
6.17 肋特征 152
6.17.1 肋特征簡述 152
6.17.2 肋特征創(chuàng)建的一般過程 152
6.18 開槽特征 154
6.19 多截面實體特征 154
6.19.1 多截面實體特征簡述 154
6.19.2 多截面實體特征創(chuàng)建的一般過程 155
6.20 已移除的多截面實體特征 157
6.21 CATIA零件設計實際應用1——
底板的設計 158
6.22 CATIA零件設計實際應用2——
固定套的設計 164
6.23 CATIA零件設計實際應用3——
軸的設計 170
6.24 CATIA零件設計實際應用4——
支承座的設計 177
6.25 CATIA零件設計實際應用5——
泵殼的設計 179
第7章 曲面設計 185
7.1 概述 185
7.2 創(chuàng)成式外形設計工作臺用戶界面 185
7.2.1 進入創(chuàng)成式外形設計工作臺 185
7.2.2 用戶界面簡介 186
7.3 創(chuàng)建線框 186
7.3.1 空間軸 187
7.3.2 圓的創(chuàng)建 187
7.3.3 創(chuàng)建圓角 188
7.3.4 創(chuàng)建空間樣條曲線 188
7.3.5 創(chuàng)建連接曲線 189
7.3.6 創(chuàng)建二次曲線 190
7.3.7 創(chuàng)建投影曲線 191
7.3.8 創(chuàng)建相交曲線 191
7.3.9 創(chuàng)建螺旋線 192
7.3.10 創(chuàng)建螺線 192
7.3.11 創(chuàng)建混合曲線 193
7.3.12 創(chuàng)建反射線 194
7.3.13 創(chuàng)建平行曲線 195
7.3.14 3D曲線偏移 196
7.4 曲面的創(chuàng)建 197
7.4.1 創(chuàng)建拉伸曲面 197
7.4.2 創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)曲面 198
7.4.3 創(chuàng)建球面 198
7.4.4 創(chuàng)建圓柱面 199
7.4.5 偏移曲面 200
7.4.6 填充曲面 201
7.4.7 創(chuàng)建多截面曲面 201
7.4.8 創(chuàng)建橋接曲面 202
7.5 曲面的編輯 203
7.5.1 接合曲面 203
7.5.2 修復曲面 204
7.5.3 拆解 206
7.5.4 分割 206
7.5.5 修剪 208
7.5.6 邊/面的提取 209
7.5.7 平移 211
7.5.8 旋轉(zhuǎn) 212
7.5.9 對稱 212
7.5.10 縮放 213
7.5.11 外插延伸 213
7.6 曲面的圓角 215
7.6.1 簡單圓角 215
7.6.2 倒圓角 216
7.6.3 可變圓角 217
7.7 將曲面轉(zhuǎn)化為實體 218
7.7.1 使用“封閉曲面”命令創(chuàng)建實體 218
7.7.2 使用“分割”命令創(chuàng)建實體 219
7.7.3 使用“厚曲面”命令創(chuàng)建實體 220
7.8 CATIA創(chuàng)成式曲面設計實際應用1——
導流輪的設計 220
7.9 CATIA創(chuàng)成式曲面設計實際應用2——
泵輪的設計 226
7.10 CATIA創(chuàng)成式曲面設計實際應用3——
鞍座的設計 228
第8章 裝配設計 233
8.1 概述 233
8.2 裝配約束 234
8.2.1 “相合”約束 234
8.2.2 “接觸”約束 235
8.2.3 “偏移”約束 235
8.2.4 “角度”約束 236
8.2.5 “固定”約束 236
8.2.6 “固聯(lián)”約束 236
8.3 創(chuàng)建新的裝配模型的一般過程 236
8.3.1 新建裝配文件 236
8.3.2 裝配第一個零件 237
8.3.3 裝配第二個零件 238
8.4 部件的復制 242
8.4.1 簡單復制 242
8.4.2 重復使用陣列 242
8.4.3 定義多實例化 244
8.4.4 部件的對稱復制 245
8.5 修改裝配體中的部件 247
8.6 裝配設計實際應用——絲杠傳動機構(gòu)
裝配 249
第9章 模型的測量與分析 256
9.1 模型的測量 256
9.1.1 測量距離 256
9.1.2 測量角度 260
9.1.3 測量曲線長度 261
9.1.4 測量厚度 262
9.1.5 測量面積 263
9.1.6 測量體積 264
9.2 模型的基本分析 265
9.2.1 模型的質(zhì)量屬性分析 265
9.2.2 碰撞檢測及裝配分析 267
第10章 工程圖設計 270
10.1 新建工程圖 270
10.2 創(chuàng)建基本工程圖視圖 272
10.2.1 正視圖 272
10.2.2 投影視圖 274
10.2.3 軸測圖 275
10.3 創(chuàng)建工程圖高級視圖 276
10.3.1 全剖視圖 277
10.3.2 半剖視圖與半視圖 278
10.3.3 局部剖視圖與局部視圖 279
10.3.4 階梯剖視圖 281
10.3.5 旋轉(zhuǎn)剖視圖與旋轉(zhuǎn)視圖 281
10.3.6 放大視圖 283
10.3.7 破斷視圖 284
10.3.8 移出斷面 285
10.4 尺寸標注 286
10.4.1 自動生成尺寸 286
10.4.2 手動標注尺寸 289
10.5 標注尺寸公差 297
10.6 標注基準符號及形位公差 297
10.6.1 標注基準符號 297
10.6.2 標注形位公差 298
10.7 標注表面粗糙度 299
10.8 創(chuàng)建注釋文本 299
10.8.1 創(chuàng)建文本 300
10.8.2 創(chuàng)建帶有引線的文本 300
10.8.3 文本的編輯 301

第三篇 CATIA V5數(shù)控加工與編程

第11章 CATIA V5數(shù)控加工快速入門 304
11.1 CATIA V5R21數(shù)控加工流程 304
11.2 進入加工模塊 305
11.3 建立毛坯零件 306
11.4 零件操作定義 308
11.5 定義幾何參數(shù) 312
11.6 定義刀具參數(shù) 315
11.7 定義進給率 318
11.8 定義刀具路徑參數(shù) 320
11.9 定義進刀/退刀路徑 325
11.10 刀路仿真 328
11.11 余量/過切檢測 330
11.12 后處理 331
第12章 2.5軸銑削加工 335
12.1 概述 335
12.2 平面銑削 337
12.3 粗加工 346
12.4 多型腔銑削 353
12.5 輪廓銑削 363
12.5.1 兩平面間輪廓銑削 363
12.5.2 兩曲線間輪廓銑削 369
12.5.3 曲線與曲面間輪廓銑削 373
12.5.4 側(cè)面銑削 377
12.6 曲線銑削 380
12.7 凹槽銑削 385
12.8 點到點銑削 396
12.9 擺線銑削 407
12.10 插銑加工 413
12.11 孔加工 418
第13章 曲面銑削加工 437
13.1 概述 437
13.2 等高線粗加工 439
13.3 投影粗加工 447
13.4 投影加工 454
13.5 等高線加工 460
13.6 輪廓驅(qū)動加工 465
13.7 等參數(shù)加工 478
13.8 螺旋加工 483
13.9 清根加工 487
13.10 加工特征 491
13.10.1 加工區(qū)域 491
13.10.2 二次加工區(qū)域 494
13.10.3 建立幾何區(qū)域（點元素） 497
13.10.4 建立幾何區(qū)域（平面、線串幾
何區(qū)域） 500
13.10.5 建立幾何區(qū)域（加工區(qū)域） 501
13.11 編輯數(shù)控刀路 502
13.11.1 編輯刀位點 503
13.11.2 編輯區(qū)域 506
13.11.3 刀路變換 507
13.11.4 刀路連接 509
13.11.5 改變進刀/退刀 509
13.11.6 刀具碰撞點分離 512
13.11.7 檢查刀具長度 513
13.11.8 建立幾何特征 514
13.11.9 刀軌變換 516
第14章 車削加工 520
14.1 概述 520
14.2 粗車加工 521
14.3 溝槽車削加工 533
14.4 凹槽車削加工 539
14.5 輪廓精車加工 545
14.6 溝槽精車加工 550
14.7 順序車削 554
14.8 斜升粗車加工 567
14.9 斜升凹槽加工 573
14.10 螺紋車削 578
第15章 CATIA V5數(shù)控加工與編程實際
綜合應用 586
15.1 凸模加工（一） 586
15.2 凸模加工（二） 611
15.3 凸模加工（三） 626
15.4 凹模加工 654

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