CATIA教程的初学者指南

达索系统公司是一家总部位于法国的全球性软件公司，创建了CATIA程序。它是提供三维设计、计算机辅助工程解决方案、PLM和计算机辅助制造解决方案的软件，在全球范围内享有盛誉并被广泛使用。

制造行业和原始设备制造商是该方案的主要用户（OEM）。新产品管理、分析和设计都有它的帮助。有效的模型工具CATIA涵盖了从设计到生产过程的每一步，并将3D参数化特征与2D工具相融合。此外，这个工具还提供了等距、详细的二维图纸，或正交生成。

设计软件

设计软件在市场上广泛使用，包括CATIA、AutoCAD、Solidworks、Fusion 360、MATLAB、Ansys和Creo。达索系统公司创建的最流行的三维设计工具是CATIA程序。

CAD（计算机辅助设计）

用于设计和分析基于几何特征开发的模型的软件被称为计算机辅助设计（CAD）。在计算机屏幕上，这些模型通常以3D模型和2D图纸的形式出现。

CAD软件被用来提高产出，改善设计质量，并为设计制造建立数据库。此外，它有能力通过让工程师和制造商获得单一的真相来源来改善合作。

CAM（计算机辅助制造）

利用软件和计算机数字控制（CNC）设备使生产过程自动化被称为计算机辅助制造（CAM）。

CAM的三个基本要素是软件，它创建了一个工具路径来创建最终产品，硬件和软件。后期处理将刀具路径转化为数控机床可以理解的数控语言。机械将原材料变成成品。

数控语言的一个例子是G代码，它很容易被数控机器理解。

本例中的线性移动G01使用X1和Y1坐标，进给率F10，刀具T01，以及主轴转速S200。

CAE（计算机辅助工程）

推动CAD发展的一门新兴学科是计算机辅助工程（CAE）。虽然CAE软件提供了对模型的全面技术研究，但CAD软件协助创建二维和三维模型。

它被用于工程领域，包括流体力学、运动学、应力分析和有限元分析等等。

CAE经常被称为CAE工具，大多采用CAD软件。这些工具被用来评估零件和组件的性能和弹性。

描述一下CATIA

达索系统公司最受欢迎的设计工具被称为CATIA，即计算机辅助三维互动应用。它是一个综合的软件包，结合了CAD、CAM和CAE。

CATIA为产品生命周期管理（PLM）、三维设计、CAE和CAM提供解决方案。该方案经常被制造业中的原始设备制造商（OEM）用来加快产品设计、分析和管理的过程。

CATIA实体模型工具的三维参数化特征与二维工具相结合，它甚至涵盖了从设计到制造的整个过程。

此外，它还提供了正视、等距、辅助和全面的二维绘图。因此，这个方案对制造业、机械工程师、系统架构师和创意设计师来说效果最好。

CATIA 3D体验。

CATIA 3D Experience将达索系统和其他品牌如DELMIA、SIMULIA等与ENOVIA整合，提供产品数据管理（PDM）和产品生命周期管理（PLM）。

3D体验被用来与不同的组织部门建立联系。它为所有设计和工程任务提供了一个用户友好的环境。

这些任务被组织成可以反映实际流程的分组，标准化的图标，使用户能够快速学习，简单地找到适当的功能，并提高生产力。

大约50个支持设计、流体、电气和机械工程以及系统工程中的用户体验的工作，是3D体验CATIA组合的一部分。

CATIA的属性

在一个单一的工作环境中，CATIA提供了工程的整个工具箱。具有典型的表面、绘图和实体工作台的产品以及统一的用户界面，可用于电气和复合材料设计学科。

CATIA的亮点如下

• 对于从工业设计到A级的完整外形设计、造型和表面处理工作流程，CATIA提供了最好的解决方案。
• CATIA将工程流程的速度提高了30-50%。
• 建模、仿真、验证和业务流程管理都有明确的规定。
• 它能够使用3D数字模型来模拟物品。
• 随时随地进行设计，这是CATIA的一个新功能，允许离线捕获并向团队成员传输设计更新。
• 它提供了一个富有成效的三维设计环境，使利益相关者和设计师能够在产品建模方面进行合作并分享概念。

CATIA版本

各种企业的需求决定了软件的开发方式。毫无疑问，每个CAD软件开发者都在努力创造新的和改进的东西。自1980年以来，CATIA一直在不断增强其版本以满足设计的需要。

今天，CATIA是所有商业领域中产品发明和开发的顶级工具之一。让我们更深入地研究它的变化。

CATIA的V3和V4

最初的版本是在1982年左右发布的。波音公司使用的主要三维CAD工具是CATIA V3。

制作三维设计需要使用CATIA V3。1988年，CATIA V3从大型机系统转移到UNIX系统。

达索系统公司在1993年发布并创建了CATIA V4。从V4开始支持三维数字模拟和本地格式，包括IGES、STEP、STL和DXF。

.model（零件、装配）、.session（几个模型文件的装配）、.exp、.dlv3和.dlv4是CATIA V4使用的文件扩展。为了方便起见，达索系统公司创建了一个将CATIA V4文件转换为CATIA V5的功能。

CATIA V5

CATIA最广泛使用和最受欢迎的版本是V5。对于参数化和非参数化的建模，V5是一个CAD程序。通过增加新的功能，如改善可用性和扩大平台兼容性，CATIA V4有效地取代了它。

在不增加SIMULIA和DELMIA软件包的情况下，V5能够进行基本的有限元分析和基本的加工。

• CATIA V5为协作性产品设计和产品数据管理提供了可扩展的平台。
• 它为设计、修改和验证任何自由形状和机械表面提供了令人难以置信的用户友好工具。
• 它的架构为工程师提供最先进的设计控制。
• 它使用户在开发产品时能够整合和交流系统、结构设计数据和电气产品信息。

CATIA V6

三维协作解决方案CATIA V6也被称为CATIA三维体验。用户可以定义和执行驱动系统，以管理复杂性和按期生产货物。它还允许用户对复杂的产品进行建模和组装。

工程师可以用它来辅助数字原型设计，其中包括分析和模拟设计，并在整个设计过程中验证功能质量和性能。

通过CATIA V6将复杂的产品行为整合到产品描述中，使预测实际世界中的性能的实时体验成为可能。

为了整合数字产品体验，它整合了产品定义的形状、结构、功能和工程方面。

CAD软件

使用CAD数据格式，CATIA Composer使所有技能水平的用户都能产生高质量的2D和3D产品输出，如技术文档、互动3D体验、技术图纸等。

它的输出成果都不需要任何编程知识或其他特定技能来生成。

不同的CATIA应用是达索系统解决方案的基础，它满足了众多行业的需求。

这些变化完全改变了企业创造、改进和向市场发布新产品的方式。

CATIA的用途是什么

CATIA提供了一个3D设计可视化的工具。人们利用它的主要原因是它的组织系统、渲染技术、草图绘制、多平台开发、积极合作、符合市场要求和技术洞察力。

汽车、国防、航空航天和工业设备行业是采用CATIA最多的行业之一。

CATIA纳入了一个跨学科的开发平台和一个多学科的方法。它的特点是牢不可破的关系设计，并以先进的表面建模为基础。具有令人难以置信的三维工作流程、社会设计环境和用户体验。甚至电气、电子和分布式系统的设计也从中受益。

与其他3D应用程序相比，图形用户界面也是用户友好的。工作区的工具和命令都很容易使用。

CATIA工作平台的特点

CATIA提供了不同的工作台，或称模块。下面介绍一些最流行和最重要的工作台和它们的用途。

实体建模需要的主要工具是生成性形状设计零件设计。这个工作台具有可访问和可调整的用户界面，使用户能够在任何阶段开发三维机械部件，从粗糙的草图到细致的迭代设计。

让我们看一下零件设计工作台使用的几个命令。

• 被称为 “垫 “的命令是用来把图纸变成三维设计的。Pad在CAD软件中被称为Extrude。
• 面部。Face命令用于修改所选面的角度，以获得该特定面的理想形状。
• 使用 “圆角 “命令，你可以创建一个具有必要尺寸的光滑边缘。
• 口袋。要在垫子设计中以特定的距离开一个洞，可以使用口袋命令。我们以前在CAD中创建挤出的时候没有任何材料。

在这个工作台上，我们还可以检查零件设计的命令。

装配体设计

装配设计工作台有助于移位装配和装配组件件，以创建一个基本框架。

它被用来把所有的部件连接起来，形成一个完整的机器或部件。我们甚至可以在这个区域把碎片拼接起来，创造出一个完整的机器或建筑。

生成式形状的设计

用户可以使用生成式形状设计工作台，利用线框和表面特征来开发一个现有的机械部件设计。

它提供了广泛的工具来创建和编辑形状设计。这使得采用表面和线框特征的基本设计和复杂设计都很简单。

生成结构的分析

用户可以使用生成结构分析来检查三维系统的一阶机械分析。它包含。

• 对于机械分析的发展，ELFINI结构分析被应用。
• 使用一种叫做生成部件结构分析的技术来收集机械行为的信息。
• 在有动态反应的情况下工作，需要应用生成性动态分析。
• 为了分析完整部件的机械行为，应用生成性装配结构分析。

生成式金属板的设计

基于特征的建模在钣金设计中是可能的。

并行工程使设计、开发和分析金属板部件在展开或折叠部件之间变得更加容易。

运动学建模

用户可以使用运动学连接一连串的关节，其中包括一个零件的装配，被称为机制。这些关节指定了该组件能够进行的运动。

这个工作台通过解释一个零件或结构在现实世界中的运动方式来帮助分析结构的运动。

实时渲染

用户可以使用实时渲染工作台设置材料规格，这些规格可以在整个产品开发访问中共享，它还可以将材料映射到零件和产品上，以产生真实的渲染。

用于绘图的工作台

用户可以使用生成性绘图工作台生成3D零件的图纸并建造东西。

利用CATIA的好处

使用CATIA的优点如下。

工程知识

CATIA协助工程师发展他们对影响商品整体性能和质量的变量及其3D建模工具的理解。

原型设计、深入分析和模拟使用户能够在操作环境中进行分析和生产机械货物。

一个多平台的方法

开发人员、工程师和建筑师可以使用CATIA的多平台开发来结合业务处理、多学科建模和验证。

为了更好地模拟复杂的系统和货物，它能够灵活地整合三维流程和嵌入式系统。

绘图和渲染技术

利用CATIA突破性的三维草图功能，用户可以创建新的设计并接受二维草图。

通过无缺陷的阴影、反射和全局照明，用户可以制作高质量的渲染图。

由于CATIA的协作性三维环境，用户和利益相关者能够积极地参与设计过程。它可以通过3D仪表盘来实现。

规范的系统

当产品设计和开发的步伐被推迟时，CATIA的多学科方法被应用。

它从几个学科中搜索特定的标准，以帮助企业开发和评估一个新产品。

对市场的遵从

由于CATIA，工程师将保持与市场规范和标准的兼容，这降低了产品和系统的开发成本。

利用CATIA的缺点

这些是利用CATIA的缺点 。

• 即使是为处理重负荷而建造的机器也必须等待很长时间来加载文件和进行修改，这降低了生产力。该程序是相当昂贵的。
• 购买个人使用的CATIA软件的许可证需要额外的费用。