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第1篇 基础篇2

第1章 绪论2

1.1 CAD技术的产生及发展过程2

1.1.1 CAD的发展简史2

1.1.2 CAD系统的组成3

1.1.3 CAD系统的配置形式与网络结构6

1.1.4 CAD系统的功能模块8

1.1.5 图形软件标准9

1.1.6 CAD系统软、硬件选用原则12

1.1.7 典型CAD软件简介13

1.2 CAD在汽车行业中的应用14

1.2.1 CAD技术在汽车行业中的具体应用14

1.2.2 国外汽车行业CAD技术应用情况17

1.2.3 我国制造业和汽车行业CAD技术应用情况18

1.2.4 我国制造业和汽车企业应如何应用CAD技术19

1.3 CAD的发展趋势20

1.3.1 集成化20

1.3.2 网络化21

1.3.3 智能化21

1.3.4 标准化21

1.3.5 并行工程22

1.3.6 虚拟设计技术22

习题23

第2章 工作界面与基本操作24

2.1 启动和退出CATIA24

2.1.1 启动CATIA24

2.1.2 启动工作模块24

2.1.3 退出CATIA24

2.2 CATIA的工作界面24

2.3 文件操作25

2.3.1 建立新文件25

2.3.2 打开已有的文件25

2.3.3 保存文件25

2.4 鼠标操作26

2.5 罗盘操作26

2.6 特征树27

2.6.1 特征树的结构27

2.6.2 特征树的操作28

2.7 选择操作28

2.8 查找操作29

2.9 取消与恢复29

2.10 得到帮助29

2.11 显示控制30

2.11.1 鸟瞰30

2.11.2 缩放显示32

2.11.3 改变观察位置32

2.11.4 改变观察方向32

2.11.5 选择标准的观察方向32

2.11.6 选择显示模式33

2.11.7 设置三维形体的投影模式34

2.12 修改几何对象的图形特性34

2.12.1 通过图形特性工具栏修改几何对象的图形特性34

2.12.2 通过上下文相关菜单修改几何对象的特性35

2.12.3 用特性刷修改几何对象的特性36

2.13 测量36

习题37

第3章 草图设计39

3.1 概述39

3.2 进入和退出草图设计的环境40

3.3 绘制图形40

3.3.1 绘制轮廓线41

3.3.2 绘制简单图形41

3.3.3 绘制圆和圆弧41

3.3.4 绘制直线42

3.3.5 绘制点42

3.4 图形编辑42

3.4.1 倒圆角42

3.4.2 倒角43

3.4.3 修改图形对象43

3.5 约束控制44

3.5.1 栅格约束45

3.5.2 智能拾取45

3.5.3 建立辅助作图线46

3.5.4 几何约束46

3.5.5 尺寸约束47

3.5.6 接触约束48

3.5.7 自动约束49

3.6 绘制草图实例50

3.6.1 燕尾槽草图50

3.6.2 端盖草图51

3.6.3 曲柄连杆机构草图53

习题56

第4章 零件设计57

4.1 基于草图建立特征58

4.1.1 拉伸58

4.1.2 挖槽58

4.1.3 打孔59

4.1.4 旋转体61

4.1.5 旋转槽61

4.1.6 肋62

4.1.7 狭槽62

4.1.8 加强肋63

4.1.9 多截面实体63

4.1.10 减去多截面实体64

4.2 特征编辑65

4.2.1 倒圆角65

4.2.2 倒角66

4.2.3 起模66

4.2.4 抽壳68

4.2.5 改变厚度68

4.3 形体的逻辑运算69

4.3.1 插入新形体69

4.3.2 组合70

4.3.3 加70

4.3.4 减71

4.3.5 交71

4.3.6 合并修剪71

4.3.7 去除一些形体的多余部分72

4.4 零件三维建模实例73

4.4.1 连杆设计73

4.4.2 角台设计76

4.4.3 茶壶设计82

习题88

第5章 部件装配90

5.1 创建部件91

5.1.1 插入部件91

5.1.2 插入新零件92

5.1.3 插入已经存在的部件92

5.2 改变部件的位置93

5.2.1 用罗盘徒手移动部件93

5.2.2 调整位置93

5.2.3 爆炸图93

5.3 创建约束94

5.3.1 重合94

5.3.2 接触95

5.3.3 偏移95

5.3.4 角度约束95

5.3.5 空间固定约束95

5.3.6 固连约束95

5.3.7 重复利用实体阵列96

5.4 装配实例97

习题100

第6章 曲面设计101

6.1 生成线框元素的工具102

6.1.1 生成点102

6.1.2 生成直线102

6.1.3 生成平面103

6.1.4 投影104

6.1.5 相贯线104

6.1.6 反射线105

6.1.7 相交线105

6.1.8 平行曲线106

6.1.9 圆和圆弧107

6.1.10 样条曲线107

6.1.11 螺旋线108

6.2 生成曲面109

6.2.1 拉伸110

6.2.2 旋转110

6.2.3 球面111

6.2.4 等距曲面111

6.2.5 扫描112

6.2.6 填补113

6.2.7 多截面曲面113

6.2.8 混合114

6.3 曲面编辑和修改115

6.3.1 合并115

6.3.2 分割116

6.3.3 提取曲面边界117

6.3.4 反向118

6.4 曲线、曲面分析功能简介118

6.4.1 连接分析118

6.4.2 起模角度分析119

6.4.3 曲面曲率分析119

6.4.4 曲线曲率分析119

6.5 曲面设计实例120

6.5.1 电话筒的设计120

6.5.2 盒子设计135

6.5.3 螺旋桨设计140

习题147

第7章 钣金设计148

7.1 钣金设计实例148

7.1.1 零件分析148

7.1.2 参数设置149

7.1.3 几何特征建模149

7.1.4 钣金特征建立151

7.1.5 展开图及其工程图生成152

7.2 钣金设计命令152

7.2.1 墙152

7.2.2 带弯曲边线上的墙体153

7.2.3 折弯154

7.2.4 拉伸155

7.2.5 凸缘孔156

7.2.6 加强筋157

7.2.7 筋肋157

习题158

第2篇 汽车零部件实例篇160

第8章 曲柄连杆机构设计160

8.1 曲柄连杆机构的结构特点分析160

8.2 曲柄连杆机构的零件设计161

8.2.1 活塞组的零件设计161

8.2.2 连杆组的零件设计172

8.2.3 曲轴的零件设计197

8.3 曲柄连杆机构的装配设计219

8.4 曲柄连杆机构的工程图设计225

第9章 分动器设计227

9.1 分动器结构特点分析227

9.2 分动器主要零件设计227

9.2.1 输入轴参数化设计228

9.2.2 齿轮参数化设计234

9.2.3 轴承参数化设计245

9.3 分动器装配设计250

9.4 分动器工程图254

9.4.1 齿轮零件图254

9.4.2 分动器总成图256

第10章 悬架系统设计257

10.1 悬架系统结构特点分析257

10.2 悬架系统的零件设计258

10.2.1 上横摆臂零件设计258

10.2.2 下摆臂零件设计271

10.2.3 减振器和螺旋弹簧零件设计279

10.2.4 转向节零件设计285

10.2.5 横向稳定杆零件设计302

10.2.6 卡簧零件设计304

10.3 悬架系统的装配设计305

10.3.1 轮毂与转向节的装配约束305

10.3.2 装配上下横摆臂308

10.3.3 装配减振器309

10.3.4 横向稳定杆装配309

10.3.5 轮胎装配约束310

第11章 车身设计311

11.1 构造线架311

11.1.1 三视图三维空间重置311

11.1.2 构造线架313

11.2 建立曲面315

11.2.1 自由桥接315

11.2.2 自由填充316

11.2.3 对称平面318

第12章 壳体的逆向设计319

12.1 扫描前的准备工作320

12.1.1 三维扫描仪器的选择320

12.1.2 三维扫描前的准备工作321

12.2 壳体的三维扫描322

12.2.1 壳体扫描方案的制定322

12.2.2 壳体的三维扫描323

12.3 AT壳体的逆向设计325

12.3.1 逆向设计平台的选择325

12.3.2 点云数据的预处理326

12.4 AT壳体三维模型的建立328

12.4.1 线架和曲面的建立328

12.4.2 三维实体的建立331

参考文献333