资料内容 1、重要说明 2、前言 3、目录 4、第一章设置CATIA V5公共环境 5、第二章基础结构 6、第三章机械设计 7、第四章外形设计 8、第五章工程分析 重要说明： 该材料是中国青年出版社关于《CATIA V5 机械设计从入门到精通》（基础篇）的一个宣传资料，该书为中国青年出版社关于CAD/CAE/CAM系列丛书的一力作。该资料给出了全书的介绍以及各个章节部分内容，如果您觉得该书适合您，您可以在各个书店购得该书。您可以在网上任意传播该资料，但是希望您能够尊重作者的劳动成果和出版社的版权，保持该资料的完整性。谢谢您的支持。
前言 返回顶部 1. 关于CATIA CATIA（Computer-graphics Aided Three-dimensional Interactive Application）是法国Dassault公司于1975年 开 套完整的3D CAD/CAM/CAE一体化软件。它的内容涵盖了产品从概念设计、工业设计、三维建模、分析计算、动态模拟与仿真、工程图的生成到生产加工成产品的全过程，其中还包括了大量的电缆和管道布线、各种模具设计与分析、人机交换等实用模块。CATIA不但能够保证企业内部设计部门之间的协同设计功能而且还可以提供企业整个集成的设计流程和端对端的解决方案。CATIA大量用于航空航天、汽车及摩托车行业、机械、电子、家电与3C产业、NC加工等各方面。 由于其功能强大而完美，CATIA已经几乎成为三维CAD/CAM领域的一面旗帜和争相遵从的标准，特别是在航空航天、汽车及摩托车领域，CATIA一直居于统治地位。法国的幻影2000系列战斗机就是使用CATIA进行设计的一个典范，而波音777客机使用CATIA 完成无图纸设计，更造就了CAD领域内的一个神话。另外CATIA还用来制造米其林轮胎、伊莱克斯电冰箱和洗衣机、3M公司的粘合剂和利尔轿车的内饰，还有ABB公司制造的火车和通用动力公司建造的核潜艇。索尼公司利用Catia软件完成了1700万件零件的制造。全世界半数左右的汽车制造商也用这套软件。在国内，几乎所有的航空工厂、半数以上的汽车厂商都在使用CATIA，哈尔滨飞机制造公司用CATIA来设计EC120直升机，从造型到数控程编，实现超精加工。
基于CATIA软件的人机工程设计中作业姿态分析[摘要]针对现代制造系统中的手工作业工位，应用CATIA软件的人机工程 设计模块，分析选定人体模型，进行了作业姿态分析。其中包括视野分析、双手伸展域分析、人体姿态评估、快速上肢评价等。提出了作业过程中对设备布局的要求，以及操作人员受到损伤的主要身体部位。 【关键词】CATIA；人机工程；伸展域；上肢评价 引言 随着我国工业化进程的加快，无纸设计、3D数字设计的优越性逐渐凸显。CAD软件已经成为工程技术人员必需掌握的一项技能。运用CAD软件，可很大程度地提高设计人员的工作效率，将许多繁琐的工作直接交由软件处理。CATIA 是由法国达索飞机公司于1975开发的一套三维设计软件，并且随着科学技术的进步不断完善，至今已被广泛应用于汽车制造等行业。CATIA的人机工程设计模块是一个面向对象的系统，它可以使设计者很容易地进行人因工程学方面的设计。利用此软件可以非常方便的将人机工效与厂房布局设计、机械设计等模块有效结合，使设计更加的人性化和合理化[1]。应用CATIA，可以形象模拟现代生产制造系统中操作人员的各项运动姿势和操作状态。从而易于设计人员进行各项人机工程方面的参数规划，同时，其再现和确认功能生产制造的人性化提供一种高效设计方法。 1、CATIA软件概述 CATIA的人机工程设计模块共分为四部分[2]：人体尺寸编辑（Human Measurements Editor）、人体动作分析（Human Activity Analysis）、人体模型建立（Human Model Builder）、人体姿态分析（Human Posture Analysis）。CATIA V5R20内共集成了七个地区的人体模型: American、French、Canadian、Korean、German、Japanese、Chinese(Taiwan)。人体模型创建模块是基于最佳人体模型系统建立的，为确保操作者的正常工作，添加使设计者能够在工作之前实现人体工作状况的详细研究，进行非常精确的人体仿真，虚拟人体与工作环境之间的相互关系。根据不同的设计需求，可以选择不同百分位的人体模型。论文中所设计实验，模型均采用平均尺寸；七种模型中台湾地区的人体尺寸最具有代表性；另外，大部分企业选择女工从事简单重复的轻体力作业，故而分析中选用了50%百分位数的台湾地区女性人体模型进行研究。 2、作业姿态分析 以下便应用CATIA的人机工程设计模块对操作过程中作业人员的动作和姿态进行分析。
CATIA V5常用模块简介 CATIA V5零件设计（PDG：CATIA Part Design）提供了3D机械零件设计的强大的设计工具。应用“智能实体”设计思想，广泛使用混合建模、关联特征和灵活的布尔运算相结合的方法，允许设计者灵活使用多种设计手法：可以在设计过程中或设计完成以后，进行参数化处理；可以在可控制关联性的装配环境下进行草图设计和零件设计，在局部3D参数化环境下添加设计约束；由于支持零件的多实体操作，还可以轻松管理零件更改，如进行灵活的设计后期修改操作。此外，PDG图形化的结构树可表示出模型特征的组织层次结构，以便更清晰地了解影响设计更改的因素。设计人员可以对整个特征组进行管理操作，以加快设计更改。 CATIA V5装配设计（ASD：CATIA Assembly Design）可以帮助设计师用自顶向下（Top-down）或自底向上（Bottom-up）的方法定义和管理多层次的大型装配结构，可真正实现装配设计和单个零件设计之间的并行工程。通过简单地移动鼠标或选取图标，设计人员就能将零件拖动到或快速移动到指定的装配位置；选择各种形式的机械约束，用来调整零件的位置并建立起约束关系；选择手动或自动的方式进行更新，可以重新排列产品的结构，并进行干涉和缝隙检查；无需复制相同零件或子装配数据，就可以在同一个装配件或不同装配件中重复使用。ASD建立标准零件或装配件的目录库，爆炸图的自动生成使用对设计的理解非常容易，分析功能可检查是否发生干涉以及是否超过了定义的间隙限制。无论多么复杂的装配，BOM（Bill of Material）表自动生成功能可得到所有零部件的准确信息。柔性子装配功能可以动态地切断产品结构和机械行为之间的联系，这一独特的命令能够在父装配中移动子装配的单独部件，或者管理实例化子部件不同的内部位置……ASD提供的这些高效的工作方式，使得装配设计者可以大幅减少设计时间和提高设计质量。CATIA V5创成式曲面设计（GSD：CATIA Generative Shape Design）可根据基础线架与多个曲面特征组合，设计复杂的满足要求的轿车车身。它提供了一套涵盖面广泛的工具集，用以建立并修改用于复杂车身或混合造型设计中的曲面。它基于特征的设计方法，提供了高效、直观的设计环境，包括的智能化工具和定律（law）功能，允许用户对设计方法和技术规范进行捕捉并再用。 CATIA V5数字化外形编辑（DSE：CATIA Digitized Shape Editor）可以方便快捷的导入多种格式的点云文件，如：Ascii free、Atos、Cgo等十余种，还提供了数字化数据的输入、整理、组合、坏点剔除、截面生成、特征线提取、实时外形质量分析等功能，对点云进行处理，根据处理后的点云直接生成车身覆盖件的曲面。 CATIA V5自由曲面设计（FSS：CATIA Freestyle Shape）提供了大量基于曲面的实用工具，允许设计师快速生成具有特定风格的外形及曲面。交互式外形修形功能甚至可使设计师更为方便地修改、光顺和修剪曲线和曲面。借助于多种面向汽车行业的曲线曲面诊断工具、可以实时检查曲线曲面的质量。由于系统提供了一个可自由匹配的几何描述，支持NURBS和Bezier数学表达，因而设计师可直接地处理修剪后的曲面，同时保持同其基础外形的相关性。这就大大提高了从最初2D造型图的平面型线构思到最终的3D模型生成这一过程的效率。 CATIA V5管路设计（PIP：CATIA Piping Design）提供完整的工具用于创建、修改和分析管路设计，并进行建档和管理，该工具主要用于创建能捕获所有适当设计信息和意图的智能化管路布置，自动放置弯管、弯头、三通和减压阀等标准部件，这种智能化的管路设计功能可使设计人员更高效地实现设计过程并对设计内容进行验证。PIP功能驱动的设计可确保设计意图在任何修改中得到贯彻，与设计规则引擎的集成可实现设计过程的自动化，并可确保企业的标准在整个设计过程中得到很好地贯彻。 CATIA V5电气导线布线设计（EWR：CATIA Electrical Wire Routing）根据电气信号的功能定义，在数字化样机中进行电缆布局的定义和管理，专门用于电气系统的物理形状设计，允许设计人员在虚拟环境下解
——————————————— 收稿日期：2012－09－26 作者简介：李小建（1985－），男，陕西延安人，硕士研究生，主要研究方向为产品人机设计；杨随先（1965－），男，四川纳溪人，教基于CATIA 的汽车驾驶室的人机界面设计 李小建，杨随先 （四川大学 制造科学与工程学院，四川 成都 610065） 摘要：从人机工程学和产品造型设计的角度对汽车驾驶室的人机界面设计进行了分析，提出综合应用人机工程学和产品设计原理的汽车驾驶室的人机界面优化设计方法，给出了基于CATIA 平台的汽车驾驶室的人机界面设计流程，并通过一个设计实例对提出的设计方法加以说明。 关键词：人机界面设计；人机工程学；造型设计；仪表板设计；CATIA 设计 中图分类号：TB18 文献标识码：A 文章编号：1006－0316 (2013) 03－0060－05 Study on the HMI design of car cab based on CATIA LI Xiao-jian ，YANG Sui-xian ( School of Manufacturing Science and Engineering, Sichuan University, Chengdu 610065, China ) Abstract ：In this paper, the status of HMI design of car cab, including the design methods and process was summarized. A comprehensive design method has been proposed for HMI design of car cab by integrating ergonomics and product design theories in the design process. A design process based on CATIA software is put forward for the HMI design of car cab. An example is presented to illustrate the proposed approach. Key words ：HMI design ；ergonomics ；styling design ；dashboard design ；CATIA design 汽车驾驶室的人机界面设计内容包括座椅、显示装置、控制装置、视野区域及内部空间五部分[1]，是一个涉及产品设计原理、人机工程学、机械工程学、电子信息技术等多学科的研究领域。驾驶安全性、乘坐舒适性、操作便捷性是人机界面设计的主要目的，也是人机工程学、造型设计研究的主要内容。 传统的汽车驾驶室人机界面设计中人机工程设计和造型设计独立进行。目前尚未建立综合人机工程和造型进行设计的通用方法和设计流程。同时，造型合理性及造型设计与人机工程设计的相互作用和影响也没有清晰的论述。 SAE （机动车工程师协会）、ISO （国际标准化组织）、JIS （日本工业标准）、GB （国家强制性标准）都制订了人机工程设计相关的标准和工具，最常用的包括人体模型、手伸及界面、眼椭圆（国标未建立）、H 点确定法等，这些标准和工具主要用于驾驶室内部静态尺寸布置，应用相当成熟。 关于汽车驾驶室人机界面设计的研究，国外主要集中在各种交互界面的效率[2]比较、不同界面对驾驶者安全舒适性的影响[3-6]、界面位置对人－车交互的影响[7-8]、驾驶辅助系统的有效性评价[9-10]、汽车自适应界面交互策略[11]等方面。国内则主要集中在界面设计的合理性校验[12-13]、优化设计方法和设计工具[14-16]、构建界面设计辅助系统和仪表板布局[17-18]等方面。针对仪表板造型设计过程、造型可行性分析、
CATIA假人摆放 作者：江铃控股有限公司潘俊真 1 范围 本规范规定了江铃控股有限公司开发中心产品开发设计时利用CATIA软件布置人机假人的规范。 本规范适用于江铃控股有限公司开发中心的产品开发。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的.凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 SAE J 826-2008 H点机械和设计工具规程和规格 SAE J 1100 汽车尺寸 3 术语和定义 人机尺寸：SAE J 1100中规定的与人机布置相关的尺寸，详见数据输入表 4 数据输入 4.1 在整车数据中提取顶棚、地毯、仪表台、三踏板、座椅； 4.2 假人布置参数 主驾假人参数及说明 座椅参数参数数值说明 L31-1 R点X坐标 W20-1 R点Y坐标 H30-1 踵点至R点高度 A19 座椅导轨角度TL2 见图示 TL18 见图示 A27-1 坐垫角 A40-1 靠背角 方向盘参数参数数值说明 L11 踵点至方向盘中心X向距离W7
H17 踵点至方向盘中心Z 向距离 W9 方向盘直径 A18 方向盘倾角 油门踏板参数 参数 数值 说明 RAX 油门踏板旋转中心 RAY RAZ L1 踏点 W1 H1 L8 踵点 W8 H8 休息踏板参数 参数 数值 说明 L98-1 休息踏板踵点及角度 W98-1 H98-1 A48-1 后排假人参数及说明 后排假人 参数 数值 说明 L31-2 R 点X 坐标 W20-2 R 点Y 坐标 H30-2 踵点至R 点高度 L98-2 踵点 W98-2 H98-2 A48-2 鞋底角度 A27-2 坐垫角 A40-2 靠背角 5 校核步骤 5.1 进入人机布置模块：人机工程学设计与分析-human builder ； 5.2 调出人机工程布置模块：视图-工具栏-vehicle occupant accommodation （勾选），工具栏显示如下模块： 5.3 点击New Package