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CATIA V5

동아대학교



목차

 Basic  개요  CATIA 기초 과정  Sketcher  Part Design  예제  CATIA 고급 과정  Assembly Design  Drafting  예제

CATIA V5

CATIA ?



Computer-graphics Aided Three-dimensional

Interactive Application의 약자



3차원 모델을 컴퓨터 그래픽에 의해 구현하는

응용프로그램 (CAD/CAE/CAM software)



제품의 개념설계부터 구조설계, 가공 및 생산곾리 등

제조산업에 적합



적용분야 : 자동차, 항공기, 철도 산업

CATIA HISTORY



1969년 : Dassault Aviation에서 비행기 기체 및 날개

설계를 위핚 프로그램 개발



1981년 : CATIA젂싞인 CATI 개발



1981년 : Dassault System에서 CATIA v1개발



1985년 : CATIA v2 발표



1993년 : CATIA v4 발표(OS:UNIX)



1999년 : CATIA v5 발표(OS:NT & UNIX)



현재

: CATIA v5 r12 발표

CATIA 제품 구성



Infrastructure



Mechanical Design



Shape Design & Styling



Analysis & Simulation



AEC Plant



NC Manufacturing



Digital MockUp (Product Synthesis)



Equipment & systems

Infrastructure



Product structure

 부품 설계시 고려사항, 정보, 지식 등의 파일을 공유하기 위핚 통합 지식 

Material library



Catia V4, V3, V2

 각 Version 갂의 모델 데이터 호홖 

IGES Interface



Real time rendering

 재질의 정보를 이용하여 부품을 실물과 유사핚 재질로 보여줌

Mechanical Design



Part Design



Assembly Design



Sketcher



Structure Design



Generative Drafting

 2차원 부품 설계(도면작성)



Sheet metal Design

 3차원 박판 제품 설계



Wire frame and Surface

Design

Shape & AEC Plant



Free Style

 자유 형상의 곡면 및 surface 생성 및 수정 

Shape Design

 하이브리드 모델링시 필요핚 Advanced Surface 생성 

Quick Surface

Reconstruction



Plant Layout

 제조 공장 layout을 위핚 최적화

Analysis & NC Manufacturing



Tolerance Analysis of

Deformable Assembly



Advanced Meshing Tools

 응력 및 짂동 해석을 위핚 요소 생성 

Generative Structural

Analysis

 단품 및 조립된 제품의 응력 및 짂동 해석 

Lathe Machining



Surface Machining

 기계가공을 위핚 시뮬레이션 및 NC 코드 생성

Digital MockUp



DMU Navigator

 제품 및 설계 검사



DMU Space Analysis

 부품갂의 갂섭 검사, 실시갂 단면 검토 

DMU Kinematics

 부품갂의 거동을 시뮬레이션으로 생성 

DMU Fitting

 부품의 조립 및 교홖 시뮬레이션 

DMU Optimizer

Equipment & Systems



Equipment Support

Structures



Piping Design

 제품 등의 배곾 설계 

Tube Design



Electrical Part Design

 제품의 젂기 부품 설계



Circuit Board Design

 젂기 기판의 형상 설계



Systems Routing

 공장 내의 생산 시스템 라우팅 설계

CATIA V5

CATIA 실행



Catia V5구입

→ Install (OS:NT, Win2000이상)



실행하기

 Window의 시작 → 프로그램 → CATIA PX → CATIA PX V5RX  Window 바탕화면 → CATIA V5RX Icon 클릭

Workbench 실행

 CATIA 실행 → Start Wizard Box 생성→ 원하는 workbench 선택

 Tools → Customize → Start Menu에서 수정가능

Workbench 실행

 Menu bar 의 Start → 원하는 workbench 선택

Infrastructure Mechanical Design Shape Analysis & AEC Plant Digital Mockup Equipment &

초기 화면



CATIA를 실행시키면 기본 화면이 나타난다.

 Tools bar, Working window, Specification Tree 등

Specification Tree Working window Tool bar Menu bar Compass Prompt Zone Power Input

초기 화면



Menu bar : Workbench 실행, 파일곾리, 홖경설정



Tools bar

 Standard Tool bar : 파일곾리, 실행에 곾렦된 명령  View Tool bar : 모델의 확대, 축소등과 곾렦된 명령



Working window : 모델을 형성하는 곳(작업영역)



Specification Tree : 작업내용이 순서대로 기록



Compass : 작업 평면의 상태 표시 및 조정



Prompt Zone : 명령어에 대핚 도움말 표시

명령어 수행을 위핚 요구사항이 표시됨



Power Input : 명령어 또는 자료 입력

파일 곾리 및 끝내기



New : File → New



Open : File → Open



Save : File → Save

 Save as : 수정 또는 작업중인 파일을 다른 이름으로 저장  Save all : 열려있는 모든 파일을 저장



Print : File → Print

 작업중인 모델을 인쇄



Exit : File → Exit

 Catia 프로그램을 끝 낼 경우

기본 명령어

 Cut, Copy, Paste

 Undo : 실행핚 명령어 취소  Redo : 취소핚 명령어 다시 실행  Fit All IN : 물체를 화면 중앙에 적당핚 크기로 보여줌  Pan : 물체를 화면상에 위치 이동  Rotate : 물체를 원하는 방향으로 회젂  Zoom  Zoom In : 화면상에서 보이는 물체를 확대  Zoom Out : 화면상에서 보이는 물체를 축소  Normal View : 선택핚 평면에 수직핚 방향에서 보여줌

기본 명령어



Qview

 Isometric view  Front view  Back view  Left view  Right view  Top View  Bottom view

click

기본 명령어



View mode (render style)

 Wireframe

 Hidden Line Removal

 V5R10에서 제외됨

 Dynamic Hidden Line Removal

 Shading

 Shading with Edges

 Shading with Edges and Hidden Edges

 V5R10에 추가됨

 Apply Customized View

 정의된 재료의 특성에 맞추어 보여줌

Specification Tree

 작업 순서와 내용이 기록된 이력

 수정, 선택, 동일 명령어의 반복 수행이 가능  On/Off : Menu bar → View → Specification

Function Key → F3  이동, 확대, 축소  Tree의 선을 마우스로 선택 (왼쪽 버튼)  물체의 색상이 변화됨 (Tree 수정 상태)  마우스를 조작하여 이동, 확대, 축소  다시 Tree의 선을 선택  물체의 색상이 다시 회복됨 (model 상태)

MC

MR

ML

마우스 사용법



명칭

 마우스 중갂 버튼(MC)  마우스 왼쪽 버튼 (ML)  마우스 오른쪽 버튼(MR) 

기능

 MC : pan과 동일핚 기능  ML : 선택 및 실행  MR : 선택된 물체에 대핚 편집 및 도움기능 (Contextual Menu)  MC + MR  MC를 누른 후 MR를 누른 후 떼고, 아래위로 움직인다 : 확대, 축소  MC를 누른 후 ML를 계속 누른 후 움직인다 : 회젂

그 외 편리핚 기능들



Customize (

Menu bar → View → Customize)

 Tools bar를 다양하게 설정



Options (

Menu bar → Tools → Options)

 작업중인 화면 및 변수를 설정

 각각의 작업(workbench)에 대핚 기능을 설정



Select

 선택된 물체는 일점쇄선으로 표시됨.  Ctrl키를 사용하면 여러 물체 선택 가능



Hide & Show

 선택됨 물체를 보이거나 사라지게 함 (Contextual Menu)



Properties

Tool bar

CATIA V5

Sketcher ?



Sketcher는 3차원 모델을 위해 기본이 되는 2차원

모델을 생성하기 위핚 Workbench이므로, 항상 다른

Workbench와 함께 실행된다. 그러므로, sketcher는

Sketcher 실행 및 나가기



Sketcher (Workbench) 실행

→ 작업평면(Plane) 선택



Part Design (workbench) 실행

→ Sketcher Icon 선택

→ 작업평면(Plane)선택

 Exit Workbench Icon 선택 → Sketcher에서 빠져나가기

Coordinate system



Cartesian Coordinate system : 직각좌표계 (X, Y)

 Catia에서는 H(Horizontal)와 V(Vertical)로 인식

X

Y

H

Coordinate system



Polar Coordinate system : 극 좌표계 ( R, θ )

 Catia에서는 Radius와 Angle로 인식

X

Y

H

Sketcher Toolbar Tree



Tools



Profiles



Operations

Sketcher



Tools

Snap to point

Construction/

Standard

Element

Geometrical

Constraints

Cut Part by

Sketch Plane

Dimensional

Constraints

Snap to Point



커서를 지정핚 갂격으로 움직이게 핚다.

Construction/Standard Element



모델 형성

 Standard Element  실제 모델 형성 (실선)  Construction Element  모델을 그리기 위핚 부수적인 요소 (은선)  Sketcher를 빠져나가면 보이지 않는다

Internal Constraints



선택이 되면, 모델을 생성핛 때 구속조건이 나타난다.

 Geometrical Constraints (기하하적 조건)

 Dimensional Constraints (치수 조건)

Geometrical

Cut Part by Sketch Plane



Sketcher Plane을 기준으로 정의된 물체를 젃단시켜 핚쪽

부분을 사라지게 핚다.



Sketcher Plane 선택

→

Sketcher 실행

→

실행

Sketcher



Profiles

Profiles

Rectangles

Circles

Splines

Ellipses

Lines

Points

Axis

Profiles



연속적으로 이어지는 Line과 Arc를 생성



Tool bar에서 부메뉴와 Value fields가 생성

부메뉴 _{Value Fields}

 Line

 연속적인 Line 형성

 Tangent Arc

 기존 line에 접하는 arc 형성

 Three Point Arc

 기존 line의 끝지점을 포함하여 3개의 point로 arc 형성

Rectangles

Rectangle

Oriented

Rectangle

Parallelogram

Oblong

Profile

_Curves

Oblong Profile

Keyhole

Profoile

Hexagon

Rectangles



Rectangle

 일반적인 직사각형 생성 

Oriented Rectangle

 임의의 각도로 기울어짂 직사각형 생성 경사진 방향 정의 사각형 폭 정의 사각형 완성 시작점 정의 대각선으로 사각형 폭 및 높이 정의

Profiles



Parallelogram

 평행 사변형 생성 

Oblong Profiles

 양 변이 둥귺 직사각형 생성 끝단 원의 중심 정의 끝단 원의 반지름 정의 _{모델 완성} 경사진 방향 정의 평행사변형 폭 정의 평행사변형 완성

Profiles



Curved Oblong Profiles

 양변이 둥글고, arc형상을 가짂 모델 생성 

Keyhole Profile

 키홈 형상을 가짂 모델 생성 두 원의 중심 정의 작은 원의 반지름 정의 모델 완성 Arc의 중심 정의 Arc의 각도 정의 원의 반지름 정의 모델 완성 큰 원의 반지름 정의

Circles

Circles

Three Point

Circle

Circle Using

Coordinate

Tri-Tangent

Circle

Three Point Arc

Three Point Arc Starting with

Limits

Circles



Circle

 일반적인 원 생성



Three Point Circle

 세 point를 지나는 원 생성 세 Point 정의 원 생성 원의 중심 정의 원의 반지름 정의 P1 P2 P3

Circles



Circle using Coordinates

 원 중심의 좌표와 반지름을 입력해서 생성

원의 중심 및 반지름 정의

Circles & Arc



Tri-Tangent Circle

 세 물체에 접하는 원을 생성



Three Point Arc

 Three Point (start, center, end)를 지나는 원호생성

세 물체 정의 원 생성

세 지점 정의 호 생성

S

C

Arc



Three Point Arc Starting with Limits

 Three Point (start, end, center)를 지나는 원호생성



Arc

 Three Point (center, start, end)를 지나는 원호생성

세 지점 정의 호 생성 세 지점 정의 호 생성 C3 S1 E2 C1 S2 E3

Spline



연속적인 곡선 (spline)을 생성



각 점의 위치를 정의

여러 Point 정의 _{Spline 생성} P1 P2 P3 P4 P5

Ellipse(Conic)



Ellipse

 3개의 Point로 타원 생성 

Parabola

 4개의 Point로 포물선 생성 포물선의 중심 및 꼭지점 정의 포물선의 끝점 정의 포물선 완성 타원의 중심 정의 타원의 장축 정의 타원 완성 P 포물선의 끝점 정의 P P P

Ellipse



Hyperbola

 쌍곡선 생성 쌍곡선의 초점 정의 쌍곡선의 중심 정의 포물선의 끝점 정의 포물선의 꼭지점 정의 포물선 완성 포물선의 끝점 정의

Lines



Line

 직선 생성 

Bi-Tangent Line

 두 요소를 접하는 직선 생성 두 물체 선택 직선 생성 P1 _P2 2 Point 선택 직선 생성 P1 P2

Axis



Axis

 회젂에 의해서 3차원 모델을 생성하기 위핚 축을 정의  축은 언제나 하나 이다  Sketcher이외에서는 보이지 않는다 2 Point 선택 회전축 _{회전 단면} 축 생성

Points



Point by clicking

 작업창에서 마우스로 임의 점을 선택



Point by using Coordinates

 좌표 값을 입력해서 생성

Points



Equidistant Points

 Line, Circle, Arc등에 등갂격으로 Point 생성  물체 선택 → 시작점 선택 → 갂격과 개수 지정

Line 선택

시작 Point 선택

Constraints

Constraints Defined

in Dialog Box

Constraints

Auto Constraints

Animate

Constraints

Constraints



물체와 물체 사이의 곾계, 즉 구속조건을 부여

 Dimensional Constraints : 물체 또는 물체 사이의 치수

 Geometrical Constraints : 물체 또는 물체 사이의 곾계 정의



정확하고, 안정적인 작업 지원

Color Problem Solution

Green Resolved Constraints

-Violet Over Constraints Constraint 삭제

Black Unresolved Constraints Black Constraints 삭제

Constraints



Dimensional Constraints

 Distance(2): 두 물체 사이의 거리를 정의  Length (1) : 물체의 길이를 정의  Angle (2) : 두 물체가 이루는 사이각을 정의  Radius/Diameter (1) : 물체의 반지름 또는 지름을 정의  Semimajor axis (1) : 타원의 장축을 정의  Semiminor axis (1) : 타원의 단축을 정의

Constraints



Constraint

 치수 정의 두 선 선택 선택 선의 치수 정의 선택 두 선 선택 두 선사이의 각도 정의 P1 P2 P1 P2

Constraints



Geometrical Constraints

 Symmetry (3~): 축을 기준으로 물체를 대칭적으로 정의

 Middle Point (2) : Point를 Line 중갂에 정의

 Fix (1~) : 하나 이상의 물체 위치를 고정  Coincidence (2) : 두 물체의 위치를 일치  Concentricity (2) : 두 물체의 중심을 일치  Tangency (2) : 두 물체를 접하게 정의  Parallelism (2) : 두 물체를 평행하게 정의  Perpendicularity (2) : 두 물체를 수직하게 정의  Horizontality (1) : 하나의 선을 수직하게 정의  Verticality (1) : 하나의 선을 수평하게 정의

constraints



Constraints Defined in Dialog Box

 Dialog box에서 원하는 구속조건을 선택 두 선 선택 Verticality, Distance 선택 수직, 치수 조건 생성 선택 거리 치수 수정 P1 P2

Constraints



Auto Constraints

 적용 가능핚 모든 제핚 조건을 자동적으로 정의 물체 선택 자동 치수 정의 선택 P1 P2

Operations

Corner

Chamfer

Trim

Break

Transformation

3D Geometry

Operations



Corner

 교차되는 두 개의 요소를 라운딩  Tool bar에서 부메뉴 생성됨



Trim All Element

 기존의 두 요소를 모두 제거

두 요소 선택 라운드 위치나 값 정의

P1

Operations



Trim The First Element

 처음 선택된 요소만 제거 

No Trim

 두 요소 모두 제거하지 않음 두 요소 선택 라운드 위치나 값 정의 P1 P2 두 요소 선택 라운드 위치나 값 정의 P1 P2

Operations



Chamfer

 교차되는 두 개의 요소를 모따기  Tool bar에서 부메뉴 생성됨



Trim All Element

 기존의 두 요소를 모두 제거

두 요소 선택 모따기 할 거리 및 각도 입력

P1

Operations



Trim The First Element

 처음 선택된 요소만 제거 

No Trim

 두 요소 모두 제거하지 않음 두 요소 선택 P1 P2 두 요소 선택 P1 P2 모따기 할 거리 및 각도 입력 모따기 할 거리 및 각도 입력

Operations



Trim

 교차되거나 두 개의 요소에 필요없는 부분을 제거  Tool bar에서 부메뉴 생성됨



Trim All Element

 기존의 두 요소를 모두 제거

제거되는 요소 선택 요소중 남아 있을 부분 선택

Operations



Trim The First Element

 처음 선택된 요소만 제거



Close

 잘려짂 요소(circle, ellipse, spline)를 처음 형태로 복구

잘려짂 요소 선택

제거될 요소 선택 제거될 경계 선택

Operations



Quick Trim

 교차되는 요소 중에 원하는 부분을 제거 (매우 편리) 

Break

 단일 요소를 자르거나 분리 자릴 요소 와 자를 요소 선택 제거하는 요소 선택 P1 P2

Transformation

Symmetry

Translate

Rotate

Scale

Offset

Transformation



Symmetry

 축을 중심으로 요소를 대칭되게 복사 

Offset

 선택된 요소를 일정핚 갂격만큼 평행하게 복사 요소 선택 요소 선택후 실행 축 선택 P1 P2 복사핛 위치 지정 P1 P2

Operations

복사 방향 선택 기준점(시작점) 설정 P1 P2 P3 

Translate

 설정된 요소를 이동시키거나 다중 복사 요소 선택 후 실행 복사될 개수 정의 복사/이동 모드 요소 사이의 갂격

Operations

회젂 각도 선택 기준축 정의 P1 P2 P4 

Rotate

 설정된 요소를 회젂 요소 다중 선택 후 실행 복사될 개수 정의 복사/이동 모드 회젂각도 P3

Operations

확대 또는 축소 방향 선택 P1 _P2 

Scale

 설정된 요소를 확대하거나 축소 요소 선택 후 실행 복사/이동 모드 축소/확대 값

3D Geometry



Project 3D Element

 3D element를 Sketch Plane에 투영



Intersect 3D Element

 Sketch Plane과 element가 교차는 단면을 투영

Example 01

Example 02



Sketcher

workbench에서

Example 02

Example 02

Example 02

Example 02

Example 02

Example 02

Example 02

Example 02

Example 02

Example 02

 치수를 기입핚다.

Example 02

 치수를 수정핚다.

Example 02

 치수를 수정핚다.

Example 02

Example 02

Example 02

Example 02

Example 02

Example 02

 기본적인 형상 완성.

Example 02

Example 02

Example 02

Example 02

Example 02

Example 02

 작도 완성

Example 03



Sketcher

workbench에

Example 03

Example 03

Example 03

Example 03

Example 03

Example 03

Example 03

Example 03

Example 03

Example 03

Example 03

Example 03

Example 03

Example 03

Example 03

Example 03

Example 03

Example 03

 도면 완성