CATIA 界面·快捷键·文件格式指南
概述
本页面是为初次接触或长期使用 CATIA 的实务工程师准备的基础知识整理。从产品族谱系（V4~3DEXPERIENCE）、界面构成要素（Workbench·Compass）、键盘·鼠标操作，到文件格式选择基准，全部汇总于此。
后续页面（Part Design、Assembly、GSD 等）中共通使用的操作规则在此先行确定是本页的目的。
1. CATIA 产品族谱一览
CATIA（Computer Aided Three-Dimensional Interactive Application）始于 1977 年法国 Dassault Aviation，最初用于 Mirage 战斗机设计。1981 年分立出的 Dassault Systèmes 与 IBM 签订供货合作协议，逐步成长为商用 CAD/PLM。
目前在汽车 BIW·动力总成、航空航天结构·电气、造船、重工业、工厂领域得到广泛应用。
| 世代 | 时期 | 特征 | 当前地位 |
|---|---|---|---|
| V4 | 1993~2000 年代初 | UNIX 专用 | 遗留（部分航空项目仍在使用） |
| V5 | 1999~至今 | Windows NT 之后重写，基于文件 | 行业主流 |
| V6 | 2008~2014 | 以 ENOVIA DB 为核心 | 已并入 3DEXPERIENCE |
| 3DEXPERIENCE | 2014~ | 云/本地部署 PLM 平台 | 新客户默认选项 |
提示： 现场所说的"使用 V6"大多指早期 3DEXPERIENCE。2020 年以后首次导入的客户几乎无一例外都从 3DEXPERIENCE 产品线起步。
注意： .CATPart 可以 Import/Convert 到 3DEXPERIENCE，但 Knowledgeware 规则·复杂参数无法 100% 保留。迁移项目中务必先以样本零件进行试点验证。
2. V5·V6·3DEXPERIENCE 差异
| 维度 | V5 | V6 | 3DEXPERIENCE |
|---|---|---|---|
| 数据存储 | 文件（.CATPart/.CATProduct） | ENOVIA DB | 3DXML + Platform DB |
| 首屏 | 经典 Workbench | 类似 V5 + ENOVIA | 基于 Compass 的 App 架构 |
| 协作 | 文件共享 | 内置 PDM | 实时云端协作 |
| 许可 | 永久·合作伙伴 | 永久 | 基于 Role 的订阅 |
| 安装 | 本地 PC | 本地 + ENOVIA Server | 云端或 OnPremise |
| 版本 | R21~R32 | 已停产 | 季度（R2020x~R2025x…） |
3DEXPERIENCE 用 Role → App 层级取代了"Workbench"。即先选择用户的职能（Role），然后在其中运行具体 App。
3. V5 Workbench 地图
V5 按功能群启动 Workbench（工作台）。菜单路径 Start → 类别 → Workbench。
- Infrastructure：Product Structure、Material Library、Catalog Editor、Photo Studio
- Mechanical Design：Part Design、Assembly Design、Sketcher、Drafting、Sheet Metal、Weld、Structure、Mold Tooling
- Shape：Generative Shape Design、FreeStyle、ICEM Shape Design、Digitized Shape Editor、Imagine & Shape
- Analysis & Simulation：Generative Structural Analysis、ELFINI
- AEC Plant：Plant Layout、Piping、HVAC
- Machining：Prismatic/Surface/Advanced/Lathe Machining、NC Manufacturing Review
- Digital Mockup：DMU Navigator、Space Analysis、Kinematics、Fitting、Optimizer
- Equipment & Systems：Electrical Harness、Tubing、Waveguide
- Knowledgeware：Knowledge Advisor/Expert、PEO、BKT
- Ergonomics：Human Builder/Activity/Posture Analysis
4. 3DEXPERIENCE 的 Role 概念
在 3DEXPERIENCE 中通过 Compass（左侧圆形图标）搜索并启动 App。代表性 Role 如下。
- Mechanical & Shape Designer (MDG) — 对应 V5 Part/Assembly
- 3D Part Design Engineer (PDE) — 扩展 Part Design
- Generative Shape Designer (IGD/GSE) — 对应 V5 GSD
- Function-Driven Generative Designer (FGD) — Topology Optimization
- Class A Designer (AS1/AS2) — ICEM 系列
- Drafter (DRA) — Drafting
- xDesign / xShape / xGenerative Design — 基于浏览器的轻量化设计器
→ 详细内容: Part 建模详述见 /cad-tips/catia/part-design.md，装配·DMU 见 /cad-tips/catia/assembly-dmu.md。
5. 键盘快捷键精要
V5 默认快捷键中只摘录实务中每日都用到的。
| 键 | 功能 |
|---|---|
Esc | 取消命令·关闭对话框 |
F1 | 帮助 |
F3 | 切换 Specification Tree |
Shift+F1 | What's This? |
Shift+F2 | Tree 概览窗口 |
Shift+F3 | Tree 指向活动对象 |
Ctrl+Z / Y | Undo / Redo |
Ctrl+C / V / X | 复制/粘贴/剪切 |
Ctrl+F | Search |
Ctrl+N / O / S / P | 新建文档·打开·保存·打印 |
Ctrl+U | 手动 Update |
Ctrl+E | Edit/Modify 对话框 |
Alt+F4 | 关闭窗口 |
Alt+F8 | Macro 窗口 |
Alt+Enter | Properties |
← → ↑ ↓ | 屏幕 Pan |
Shift+方向键 | 绕 X/Y 轴旋转 |
Ctrl+Shift+方向键 | 绕 Z 轴旋转 |
Ctrl+Page Up/Down | Zoom In/Out |
Home / End / PgUp / PgDn | Tree 导航 |
6. 需要自行定义的自定义快捷键
菜单路径 Tools → Customize → Commands → Accelerator。以下是对现场生产力影响最大的推荐组合。
- H — Hide/Show 切换
- Shift+Space — Swap Visible Space（可见空间 ↔ 隐藏空间）
- I — Isolate（仅选中要素）
- F — Fit All In
- N — Normal View
- U — 手动 Update
- M — Measure Between
- R — Reframe On
提示： 在韩国制造企业，将 Ctrl+Shift+ 系列作为公司标准快捷键约定统一打包并在全公司推行的做法十分普遍。这是缩短新员工 onboarding 时间的可靠方法。
7. 三键鼠标操作
笔记本触摸板实质上无法进行作业。将三键有线鼠标作为基本装备。
| 操作 | 结果 |
|---|---|
| 左键单击 | 选择 |
| Ctrl+左键单击 | 多选 |
| 中键 + 拖动 | Pan |
| 中键 + 右键切换 | Zoom（上下拖动） |
| 中键 + 左/右同时按下 | 旋转 |
| 滚轮滚动 | Zoom In/Out |
| 中键双击任意点 | 将该点设为旋转中心 |
| 右键 | 上下文菜单 |
| Tree 项目双击 | Edit/Define |
| Sketch 双击 | 进入 Sketcher |
核心提示： 开始作业时用中键双击想要的点以固定旋转中心。大型装配中不设置旋转中心时，视图经常飞出屏幕外。
8. 3D Connexion SpaceMouse
根据经验，实务 CATIA 用户过半数都会并用 SpacePilot 或 SpaceMouse Pro/Enterprise。
左手负责六自由度视图操作，右手负责用普通鼠标选择，疲劳度和作业时间都会显著下降。
- 学习周期 1~2 周
- 之后报告的生产力提升幅度 20~40%
- 设置路径：
Tools → Options → General → 3Dx Devices中调整灵敏度·旋转轴反转
作为 Dassault Systèmes 官方支持的设备，驱动兼容性问题基本不存在。
9. Compass（屏幕右上角操纵器）操作
Compass 是三轴操纵器，从视图对齐到零件移动都能在一个部件中搞定。
- 单击 X/Y/Z 标签 — 将该轴朝向屏幕外对齐（XY 平面 Normal View 等）
- 拖动弧线（arc） — 绕该轴旋转
- 拖动轴 — 沿该轴方向移动
- 拖动红色矩形 + 吸附到对象 — 自由移动·旋转 Part/Product
- 右键 — Edit Position、Lock Current Orientation 等
核心提示： 在 Assembly 阶段施加 Constraint 之前进行大致定位时，将 Compass 红色矩形放到零件上并拖动。可在无约束状态下自由对齐，是预备布置的必备操作。
注意： 用 Compass 移动的零件仅以当前 Product 坐标系为基准移动。要移至上层装配坐标需先激活最上层 Product。
10. 文件格式选择基准
10.1 V5 原生格式
.CATPart— 单个零件（Solid/Surface/Wireframe Body + Parameters + Relations）.CATProduct— 装配体（仅保存引用链接，不含几何体）.CATDrawing— 2D 图纸（3D 引用链接）.CATAnalysis— GSA 分析.CATProcess— NC 加工.CATScript/.catvbs— 宏.catalog— 目录（标准件）.CATMaterial— 材料库.CATDrwStandard— 图纸标准
10.2 中性格式比较
- STEP（AP203/AP214/AP242） — 行业标准。AP242 包含 PMI
- IGES — 遗留格式，仅限 Surface。品质问题频发
- STL / 3MF — 3D 打印
- JT — Siemens 轻量化格式，航空公司交换常用
- CGR — CATIA 专有镶嵌格式。Visualization Mode 的内部表现
- 3DXML — Dassault Web 评审用
- Parasolid（x_t） — 用于 Siemens NX 交换
提示： 汽车 OEM 与供应商间交换目前事实上的标准是 STEP AP242 + JT 并行。航空大型项目中，CATIA V5 原生或 JT 仍占优势。
注意： CATIA 版本间兼容仅保证向上兼容。即 R21 文件可用 R29 打开，但 R29 文件无法用 R21 打开。由于没有官方降级路径，团队内需统一 CATIA 版本。
实务检查清单
- 是否评估引入 3D Connexion SpaceMouse
- 是否注册公司标准自定义快捷键（H、I、F、N、U、M、R、Shift+Space）
- 是否养成用中键双击设定旋转中心的习惯
- 是否先用 Compass 进行预备定位再施加 Constraint
- 是否将外部交换格式默认值固定为 STEP AP242
- 是否建立了 JT 并行 Export 流程（汽车协作时）
- 是否在全公司统一 CATIA 版本（知晓无法降级）
- 迁移至 3DEXPERIENCE 时是否预先进行样本试点 Conversion 验证