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1、1 CAXA 零件的三維實(shí)體設(shè)計(jì) 2 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) （ Computer Aided Design CAD） 是指在設(shè)計(jì)活動(dòng)中，利用計(jì)算機(jī) 作為工具，幫助工程技術(shù)人員進(jìn) 行設(shè)計(jì)的一切適用技術(shù)的總和。 是 20世紀(jì)對(duì)工業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)最大的信息技術(shù)。 3 CAD系統(tǒng)的硬件基本組成 4 5 CAD支撐軟件 二維計(jì)算 機(jī)輔助 設(shè)計(jì)繪圖 三維曲面 / 實(shí)體 設(shè)計(jì) 建模系 統(tǒng) 產(chǎn)品數(shù)據(jù) 管理 系統(tǒng) PDM 異地協(xié)同 虛擬 設(shè)計(jì)系統(tǒng) 6 7 8 9 10 2D繪圖 和 3D造型 問(wèn)題 鼠標(biāo)的曲面部分如何表達(dá) 11 線架模型容易產(chǎn)生多義性，不能表達(dá)面 和體的幾何信息，但能為零件的輪廓或 平面的 NC加工提供刀具
2、路徑 12 13 3.1 CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)概述 設(shè)計(jì)界面 設(shè)計(jì)元素庫(kù) 智能圖素與包圍盒 三維球 定位錨 圖素和零件的屬性編輯 14 一、三維設(shè)計(jì)環(huán)境 1. 三維設(shè)計(jì)環(huán)境的設(shè)定 啟動(dòng)實(shí)體設(shè)計(jì)系統(tǒng) 選擇 “ 生成新的設(shè)計(jì)環(huán)境 ” 確定環(huán)境類型 (如白色 .ics) 按 “ 確定 ” 1) 創(chuàng)建三維設(shè)計(jì)環(huán)境 15 白色設(shè)計(jì)環(huán)境 設(shè)計(jì)工作區(qū) 工具條 主菜單 設(shè)計(jì)元素庫(kù) 16 2) 打開已有設(shè)計(jì)環(huán)境 3) 設(shè)計(jì)環(huán)境設(shè)置 17 2. 設(shè)計(jì)環(huán)境窗口 1) 設(shè)計(jì)工作區(qū) 18 2) 設(shè)計(jì)環(huán)境菜單 3) 設(shè)計(jì)環(huán)境工具條 注意 : 設(shè)計(jì)環(huán)境工具條可以通過(guò)設(shè)置使其顯示或不顯示在 窗口中。除了系統(tǒng)缺省設(shè)置的工具條經(jīng)常顯
3、示在設(shè)計(jì)窗 口內(nèi)以外 ,其他工具條只有在執(zhí)行某項(xiàng)命令時(shí)才會(huì)顯示 在設(shè)計(jì)窗口內(nèi)。 標(biāo)準(zhǔn)工具條 視向工具條 19 二、設(shè)計(jì)元素 1. 設(shè)計(jì)元素與設(shè)計(jì)元素庫(kù) 1) 設(shè)計(jì)元素 圖素 高級(jí)圖素 工具圖素 鈑金圖素 渲染 動(dòng)畫 2) 設(shè)計(jì)元素庫(kù) 導(dǎo)航按鈕 選項(xiàng)卡 滾動(dòng)條 已打開的圖素 導(dǎo)航按鈕 垂直滾動(dòng)條 設(shè)計(jì)元素選項(xiàng)卡 圖素設(shè)計(jì)元素 3） 設(shè)計(jì)元素拖放式操作 20 依次拖放 3個(gè)設(shè)計(jì)元素 拖放一個(gè)齒輪，然后拖放金屬紋理加到齒輪上 21 2. 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)元素與附加設(shè)計(jì)元素 1) 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)元素 設(shè)計(jì)元素庫(kù)中缺省的設(shè)計(jì)元素 2) 附加設(shè)計(jì)元素 從硬盤中調(diào)入的設(shè)計(jì)元素 ,如背景、石頭、金屬等。 3)附加設(shè)計(jì)元素的
4、裝入 在主菜單中選擇 “ 打開 ” ， 彈出打開對(duì)話框 ， 然后在安 裝目錄下找到 “ CAXACAXASolidCatalogs”子目錄 ， 選擇 添加的元素名稱 ， 如木材 ， 并單擊 “ 打開 ” 。 所有的設(shè)計(jì)元素庫(kù)文件都有一個(gè)相同的 “ .icc”擴(kuò)展名 。 。 22 附加設(shè)計(jì)元素的打開對(duì)話框 附加設(shè)計(jì)元素 木材 23 三、標(biāo)準(zhǔn)智能圖素 1. 標(biāo)準(zhǔn)智能圖素及其定位 1) 標(biāo)準(zhǔn)智能圖素 與形態(tài)造型有關(guān)的設(shè)計(jì)圖素稱為標(biāo)準(zhǔn)智能圖素 , 簡(jiǎn)稱標(biāo)準(zhǔn)圖素或智能圖素。其中，設(shè)計(jì)元素庫(kù)中的 圖素、高級(jí)圖素、工具（圖素）和鈑金（圖素）都 屬于標(biāo)準(zhǔn)智能圖素。 標(biāo)準(zhǔn)智能圖素有增料和減料兩大類。 2）標(biāo)準(zhǔn)智
5、能圖素的定位 -智能捕捉 中心對(duì)齊 面對(duì)齊 24 2. 智能圖素屬性 1) 智能圖素屬性表 在智能圖素上單擊右鍵 ,彈出快捷菜單 ,在菜單中選擇 “ 智能圖素 ” 屬性選項(xiàng) ,則彈出 “ 智能圖素 ” 屬性表。 智能圖素形成過(guò)程不同（指拉伸、旋轉(zhuǎn)和掃描等），屬性表的內(nèi) 容和形式有所區(qū)別。 25 2) 包圍盒及操作柄 鼠標(biāo)左鍵連續(xù)兩次單擊圖素，進(jìn)入智能圖素編輯狀態(tài)。 在圖素上出現(xiàn)黃色的最小矩形邊框 -包圍盒。 在包圍盒的 6個(gè)方向上分布 6個(gè)紅色圓點(diǎn)的操作柄。 按住左鍵拖動(dòng)操作柄可以可視化地改變包圍盒大小。 改變包圍盒大小即可改變圖素的大小。 包圍盒的操作柄以切換圖標(biāo) 表示。 26 在操作柄的紅
6、色圓點(diǎn)處單擊右鍵。 彈出選擇項(xiàng)快捷鍵菜單： 選擇 “ 編輯包圍盒 ” ，彈出 “ 包圍盒 ” 對(duì)話框，通過(guò)輸入 數(shù)據(jù)可 以精確確定包圍盒大小。 選擇 “ 使用智能捕捉 ” ，可以將操作柄拖動(dòng)到捕捉對(duì)象上。 選擇 “ 到點(diǎn) ” ，可以將操作柄拖動(dòng)到指定的點(diǎn)上。 選擇 “ 到中心點(diǎn) ” ，可以將操作柄拖動(dòng)到指定的中心點(diǎn)上。 27 3）截面操作柄與切換圖標(biāo) 單擊包圍盒處的切換圖標(biāo)，圖標(biāo)被切換為 形式，此圖 標(biāo)稱為截面切換圖標(biāo)。 在截面切換圖標(biāo)下，操作柄變?yōu)榧t色的三角形、方形或菱 形形式： 紅色三角形為拉伸操作柄，位于拉伸設(shè)計(jì)的起始和結(jié)束截面上。 紅色菱形為截面操作柄，位于圖素截面的邊上。 紅色方形為
7、旋轉(zhuǎn)操作柄，位于旋轉(zhuǎn)特征的起始截面上。 28 4）定位錨 在智能圖素上，有一個(gè)由綠色點(diǎn)和兩條綠色線構(gòu) 成的圖形，稱為定位錨。 定位錨上的綠色點(diǎn)稱為錨點(diǎn)，錨點(diǎn)是圖素定位的 參考點(diǎn)。 定位錨位于圖素底面對(duì)稱中心。當(dāng)圖素成為一個(gè) 獨(dú)立零件時(shí)，定位錨處出現(xiàn)一個(gè) “ 圖釘 ” 標(biāo)志。 依據(jù)錨點(diǎn)來(lái)確定圖素與圖素或圖素與零件之間的 相對(duì)位置關(guān)系 。 定位錨具有方向功能。 29 3. 圖素形狀編輯 對(duì)拖放到工作區(qū)的智能圖素可以進(jìn)行形狀編輯。 形狀編輯可以通過(guò) “ 面 /邊編輯 ” 工具條進(jìn)行。 邊過(guò)渡： 將選定的棱邊或表面倒圓； 邊倒角： 將選定的棱邊進(jìn)行倒角； 表面移動(dòng)：將選定的面移動(dòng)到新的位置； 拔模斜度
8、： 以某表面為基準(zhǔn) ， 在選定的面上形成給定的拔 模斜度； 30 編輯表面半徑：編輯被選定圓柱面或圓錐面的半徑； 抽殼：在被選定的面上對(duì)圖素或零件進(jìn)行內(nèi)部抽殼 ， 選定面抽殼后為開口狀態(tài)； 分裂零件：用定義的 “ 切分零件 ” 將另一個(gè)零件造型 分成兩個(gè)部分； 截面工具：生成零件或裝配件的截面 。 表面匹配：將選定的面與另一個(gè)面匹配； 表面等距：使被選擇的面偏離原來(lái)的位置并保持等距； 刪除表面：從零件造型中刪除某個(gè)選定的面； 31 1) 邊過(guò)渡 -圓角過(guò)渡 待過(guò)渡元素類型 過(guò)渡方式：等半徑或變半徑 過(guò)渡半徑值 清除過(guò)渡 應(yīng)用并退出命令 退出命令 32 在圖素或零件的邊和面之間進(jìn)行圓角過(guò)渡。 可
9、進(jìn)行等半徑過(guò)渡，也可進(jìn)行變半徑過(guò)渡。 33 2）邊倒角 -倒角過(guò)渡 在圖素或零件的面與面之間進(jìn)行倒角過(guò)渡。 可選擇 “ 兩邊距離 ” 、 “ 距離 ” 、 “ 距離 /角度 ” 等 3 種方式。 可進(jìn)行等邊倒角或不等邊倒角。 34 3）抽 殼 將圖素或零件挖空。 拾取過(guò)濾：選擇待挖空的面 輸入抽殼厚度 預(yù)覽 35 4）拔模斜度 在圖素或零件表面增加拔模斜度 生成拔?；鶞?zhǔn)面 輸入拔模斜度的角度值 應(yīng)用，但不退出拔模斜度命令 36 四、三維球 三維球是實(shí)體設(shè)計(jì)系統(tǒng)獨(dú)特的定位工具。 正確理解和掌握其各構(gòu)成部分的含義與功能是靈活使 用三維球的關(guān)鍵。 37 1. 三維球的組成 中心控制手柄 二維平面 外
10、控制手柄 圓周內(nèi)空白區(qū) 圓周 定向控制手柄 38 2. 功 能 1）圓 周 用鼠標(biāo)左鍵 拖動(dòng)圓周可以圍繞從視點(diǎn)延伸到三維球球心 的一條虛擬軸線旋轉(zhuǎn) 。 2）外控制手柄 沿軸線作線性平移 ; 將其指定為旋轉(zhuǎn)軸 ; 使用其他功能前對(duì)軸線進(jìn)行約束。 3）定向控制手柄 將 三維球的中心作為一個(gè)固定支點(diǎn) 為設(shè)計(jì)對(duì)象定位。拖動(dòng)手柄使其軸線對(duì) 準(zhǔn)另一位置； 在手柄上單擊右鍵，彈出 快捷菜單。 39 4）中心控制手柄 進(jìn)行 “ 點(diǎn) ” 的平移。將其直接拖動(dòng)到另一設(shè)計(jì)對(duì)象的 位置上，單擊右鍵，彈出快捷菜單。 5）二維平面 拖動(dòng)二維平面的邊框可以在該虛擬平面內(nèi)實(shí)現(xiàn)自由 移動(dòng)。 6）圓周內(nèi)空白區(qū) 實(shí)現(xiàn)拖動(dòng)旋轉(zhuǎn)；單擊
11、右鍵，彈出選擇菜單進(jìn)行選項(xiàng) 設(shè)置。 40 三維球各配置選項(xiàng)的功能 : 移動(dòng)圖素和定位錨 : 僅移動(dòng)圖素 僅移動(dòng)三維球 定位三維球球心 重新設(shè)置三維球到定位錨 三維球定向 顯示二維平面、定向控制手柄或所有控制手柄 顯示被約束尺寸 允許無(wú)約束旋轉(zhuǎn) 改變捕捉范圍 41 3. 信息反饋 拖動(dòng)光標(biāo)，使操作對(duì)象繞選定軸旋轉(zhuǎn)。 拖動(dòng)光標(biāo)，以便利用選定的定向手柄重新定位。 拖動(dòng)光標(biāo)，以便利用中心手柄重新定位。 拖動(dòng)光標(biāo)，以便利用選定的一維控制手柄重新定位。 拖動(dòng)光標(biāo)，以便利用選定的二維平面重新定位。 沿著三維球圓周拖動(dòng)光標(biāo)，以使操作對(duì)象沿著三維球 中心點(diǎn)旋轉(zhuǎn)。 拖動(dòng)光標(biāo)，以便沿著任意方向自由旋轉(zhuǎn)。 42 4.
12、 三維球操作 1）一維移動(dòng) 直線平行移動(dòng) 2）二維移動(dòng) 虛擬平面內(nèi)移動(dòng) 3）三維旋轉(zhuǎn)： 繞中心旋轉(zhuǎn) 沿三個(gè)軸同時(shí)旋轉(zhuǎn)（允許無(wú)約束旋轉(zhuǎn)） 43 5. 三維球定向操作 1）到 點(diǎn) 可以使被選定的定位控制手柄方向與從三維球中心延伸到第 二個(gè)操作對(duì)象上選定點(diǎn) （ 被捕捉到的點(diǎn) ） 之間的一條虛擬線平行 對(duì)齊 。 2）到中心點(diǎn) 可以使三維球上選定的定位控制手柄方向與從三維球中心延 伸到圓柱體（或旋轉(zhuǎn)特征形成的實(shí)體）操作對(duì)象的一端或側(cè)面中 心位置的一條虛擬線平行對(duì)齊。 3）點(diǎn)到點(diǎn) 可使三維球上選定的定位控制手柄方向與在第二個(gè)操作對(duì)象 上選定的兩個(gè)點(diǎn)之間的一條虛擬線平行對(duì)齊。 44 4）與邊平行 可以使三維
13、球上選定的定位控制手柄方向與在第二個(gè)操作對(duì) 象上選定的一條邊平行對(duì)齊 。 5）與面垂直 可以使三維球上選定的定位控制手柄方與在第二個(gè)操作對(duì)象上 選定的某個(gè)平面垂直對(duì)齊。 6）與軸平行 可以使三維球上選定的定位控制手柄方向與圓柱形（或旋轉(zhuǎn)特 征形成的實(shí)體）操作對(duì)象的軸線平行對(duì)齊。 7）反 轉(zhuǎn) 可以使三維球連同操作對(duì)象與選定的定位控制手柄的垂直位 置為基準(zhǔn) ， 從當(dāng)前位置逆時(shí)針反轉(zhuǎn) 90 。 45 8）鏡 像 選擇下述選項(xiàng) ， 可以實(shí)現(xiàn) “ 鏡像 ” 操作： 移動(dòng)：選擇此選項(xiàng) ， 可以使操作對(duì)象以三維球上選定的 定位控制手柄的垂直線為對(duì)稱軸線 ， 實(shí)現(xiàn)鏡像的 移動(dòng)操作 。 鏡像后 ， 原位置上的操
14、作對(duì)象消失 ， 不再被保留 。 拷貝：選擇此選項(xiàng) ， 可以使操作對(duì)象以三維球上選定 的定位控制手柄的垂直線為對(duì)稱軸線 ， 實(shí)現(xiàn)鏡像的 拷貝操作 。 鏡像后 ， 原位置上的操作對(duì)象保留不變 。 鏈接： 選擇此選項(xiàng)，不僅可以實(shí)現(xiàn)鏡像拷貝功能，而且 可以使生成的操作對(duì)象與原操作對(duì)象的鏈接 。 46 五、設(shè)計(jì)樹、基準(zhǔn)面與坐標(biāo)系 1. 設(shè)計(jì)樹 1) 打開設(shè)計(jì)樹 - 或 47 2)通過(guò)設(shè)計(jì)樹選擇設(shè)計(jì)環(huán)境中的項(xiàng) 3)利用設(shè)計(jì)樹編輯設(shè)計(jì)環(huán)境中的項(xiàng) 4)利用設(shè)計(jì)樹為一個(gè)項(xiàng)命名 5)利用設(shè)計(jì)樹改變零件歷史信息 舉例 : 拖放順序 :圓柱體、孔類圓柱體、球體 48 球體上沒有孔 改變球體與孔類圓柱體的前后位置，則球
15、體上被打孔 49 2.基準(zhǔn)面與坐標(biāo)系 1) 顯示基準(zhǔn)面 基準(zhǔn)面上顯示坐標(biāo)面和坐標(biāo)軸 50 2)編輯基準(zhǔn)面 3)顯示基準(zhǔn)面柵格 51 六、向?qū)c視向 1. 向 導(dǎo) 1) 向?qū)У母拍?2) 向?qū)У姆N類與功能 視向向?qū)?自定義圖素向?qū)?: 拉伸自定義圖素向?qū)?旋轉(zhuǎn)自定義圖素向?qū)?掃描自定義圖素向?qū)?放樣自定義圖素向?qū)?智能渲染向?qū)?插入光源向?qū)?智能動(dòng)畫向?qū)?52 2. 視 向 生成視向 53 在設(shè)計(jì)環(huán)境中移動(dòng)修改視向 54 七、零件與裝配設(shè)計(jì) 1) 零件構(gòu)成方式 標(biāo)準(zhǔn)智能圖素：直接從設(shè)計(jì)元素庫(kù)中選取。 變形的標(biāo)準(zhǔn)智能圖素：對(duì)標(biāo)準(zhǔn)智能圖素進(jìn)行編輯。 自定義標(biāo)準(zhǔn)智能圖素：由二維截面生成三維造型。 智能
16、圖素的組合：通過(guò)三維球工具進(jìn)行組合。 1. 零件設(shè)計(jì) 55 3) 兩種設(shè)計(jì)方法 可視化設(shè)計(jì)：拖放操作，草圖設(shè)計(jì)。 精確設(shè)計(jì)：編輯包圍盒，只能尺寸。 2. 裝配設(shè)計(jì) 2) 對(duì)設(shè)計(jì)對(duì)象的編輯狀態(tài) 零件編輯狀態(tài)：第一次單擊左鍵。 智能圖素編輯狀態(tài)：第二次單擊左鍵。 表面編輯狀態(tài)：第三次單擊左鍵。 56 3.2 零件設(shè)計(jì) 底座 智能圖素應(yīng)用 圖素的編輯狀態(tài) 三維球的功能和應(yīng)用 孔類圖素的應(yīng)用 57 3.3底座零件標(biāo)準(zhǔn)視圖的生成 標(biāo)準(zhǔn)視圖工具 視圖如何編輯 視圖自動(dòng)標(biāo)注 3D和 2D的幾何尺寸自動(dòng)關(guān)聯(lián) 58 3.4 零件軸測(cè)圖的生成 軸測(cè)圖基本知識(shí) 軸測(cè)圖如何分類 由 3D模型自動(dòng)生成軸測(cè)圖 59 3.5 機(jī)構(gòu)動(dòng)畫（選學(xué)） 動(dòng)畫的生成和編輯 零件的約束關(guān)系 如何輸出動(dòng)畫
CAXA零件的三維實(shí)體設(shè)計(jì)
