CAXA零件的三維實體設(shè)計

1 CAXA 零件的三維實體設(shè)計 2 計算機輔助設(shè)計 （ Computer Aided Design CAD） 是指在設(shè)計活動中，利用計算機 作為工具，幫助工程技術(shù)人員進 行設(shè)計的一切適用技術(shù)的總和。 是 20世紀(jì)對工業(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 二維計算 機輔助 設(shè)計繪圖 三維曲面 / 實體 設(shè)計 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)計系統(tǒng) 6 7 8 9 10 2D繪圖 和 3D造型 問題 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加工提供刀具路徑 12 13 3.1 CAXA實體設(shè)計概述 設(shè)計界面 設(shè)計元素庫 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)計環(huán)境 1. 三維設(shè)計環(huán)境的設(shè)定 啟動實體設(shè)計系統(tǒng) 選擇 “ 生成新的設(shè)計環(huán)境 ” 確定環(huán)境類型 (如白色 .ics) 按 “ 確定 ” 1) 創(chuàng)建三維設(shè)計環(huán)境 15 白色設(shè)計環(huán)境 設(shè)計工作區(qū) 工具條 主菜單 設(shè)計元素庫 16 2) 打開已有設(shè)計環(huán)境 3) 設(shè)計環(huán)境設(shè)置 17 2. 設(shè)計環(huán)境窗口 1) 設(shè)計工作區(qū) 18 2) 設(shè)計環(huán)境菜單 3) 設(shè)計環(huán)境工具條 注意 : 設(shè)計環(huán)境工具條可以通過設(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)常顯示在設(shè)計窗 口內(nèi)以外 ,其他工具條只有在執(zhí)行某項命令時才會顯示 在設(shè)計窗口內(nèi)。 標(biāo)準(zhǔn)工具條 視向工具條 19 二、設(shè)計元素 1. 設(shè)計元素與設(shè)計元素庫 1) 設(shè)計元素 圖素 高級圖素 工具圖素 鈑金圖素 渲染 動畫 2) 設(shè)計元素庫 導(dǎo)航按鈕 選項卡 滾動條 已打開的圖素 導(dǎo)航按鈕 垂直滾動條 設(shè)計元素選項卡 圖素設(shè)計元素 3） 設(shè)計元素拖放式操作 20 依次拖放 3個設(shè)計元素 拖放一個齒輪，然后拖放金屬紋理加到齒輪上 21 2. 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計元素與附加設(shè)計元素 1) 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計元素 設(shè)計元素庫中缺省的設(shè)計元素 2) 附加設(shè)計元素 從硬盤中調(diào)入的設(shè)計元素 ,如背景、石頭、金屬等。 3)附加設(shè)計元素的裝入 在主菜單中選擇 “ 打開 ” ， 彈出打開對話框 ， 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)計元素庫文件都有一個相同的 “ .icc”擴展名 。 。 22 附加設(shè)計元素的打開對話框 附加設(shè)計元素 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)計圖素稱為標(biāo)準(zhǔn)智能圖素 , 簡稱標(biāo)準(zhǔn)圖素或智能圖素。其中，設(shè)計元素庫中的 圖素、高級圖素、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)智能圖素的定位 -智能捕捉 中心對齊 面對齊 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 ,則彈出 “ 智能圖素 ” 屬性表。 智能圖素形成過程不同（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個方向上分布 6個紅色圓點的操作柄。 按住左鍵拖動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 在操作柄的紅色圓點處單擊右鍵。 彈出選擇項快捷鍵菜單： 選擇 “ 編輯包圍盒 ” ，彈出 “ 包圍盒 ” 對話框，通過輸入 數(shù)據(jù)可 以精確確定包圍盒大小。 選擇 “ 使用智能捕捉 ” ，可以將操作柄拖動到捕捉對象上。 選擇 “ 到點 ” ，可以將操作柄拖動到指定的點上。 選擇 “ 到中心點 ” ，可以將操作柄拖動到指定的中心點上。 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，有一個由綠色點和兩條綠色線構(gòu) 成的圖形，稱為定位錨。 定位錨上的綠色點稱為錨點，錨點是圖素定位的 參考點。 定位錨位于圖素底面對稱中心。當(dāng)圖素成為一個 獨立零件時，定位錨處出現(xiàn)一個 “ 圖釘 ” 標(biāo)志。 依據(jù)錨點來確定圖素與圖素或圖素與零件之間的 相對位置關(guān)系 。 定位錨具有方向功能。 29 3. 圖素形狀編輯 對拖放到工作區(qū)的智能圖素可以進行形狀編輯。 形狀編輯可以通過 “ 面 /邊編輯 ” 工具條進行。 邊過渡： 將選定的棱邊或表面倒圓； 邊倒角： 將選定的棱邊進行倒角； 表面移動：將選定的面移動到新的位置； 拔模斜度： 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：在被選定的面上對圖素或零件進行內(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 ” 將另一個零件造型 分成兩個部分； 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面匹配； 表面等距：使被選擇的面偏離原來的位置并保持等距； 刪除表面：從零件造型中刪除某個選定的面； 31 1) 邊過渡 -圓角過渡 待過渡元素類型 過渡方式：等半徑或變半徑 過渡半徑值 清除過渡 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行圓角過渡。 可進行等半徑過渡，也可進行變半徑過渡。 33 2）邊倒角 -倒角過渡 在圖素或零件的面與面之間進行倒角過渡。 可選擇 “ 兩邊距離 ” 、 “ 距離 ” 、 “ 距離 /角度 ” 等 3 種方式。 可進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 三維球是實體設(shè)計系統(tǒng)獨特的定位工具。 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 拖動圓周可以圍繞從視點延伸到三維球球心 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 ; 使用其他功能前對軸線進行約束。 3）定向控制手柄 將 三維球的中心作為一個固定支點 為設(shè)計對象定位。拖動手柄使其軸線對 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 進行 “ 點 ” 的平移。將其直接拖動到另一設(shè)計對象的 位置上，單擊右鍵，彈出快捷菜單。 5）二維平面 拖動二維平面的邊框可以在該虛擬平面內(nèi)實現(xiàn)自由 移動。 6）圓周內(nèi)空白區(qū) 實現(xiàn)拖動旋轉(zhuǎn)；單擊右鍵，彈出選擇菜單進行選項 設(shè)置。 40 三維球各配置選項的功能 : 移動圖素和定位錨 : 僅移動圖素 僅移動三維球 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 允許無約束旋轉(zhuǎn) 改變捕捉范圍 41 3. 信息反饋 拖動光標(biāo)，使操作對象繞選定軸旋轉(zhuǎn)。 拖動光標(biāo)，以便利用選定的定向手柄重新定位。 拖動光標(biāo)，以便利用中心手柄重新定位。 拖動光標(biāo)，以便利用選定的一維控制手柄重新定位。 拖動光標(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光標(biāo)，以使操作對象沿著三維球 中心點旋轉(zhuǎn)。 拖動光標(biāo)，以便沿著任意方向自由旋轉(zhuǎn)。 42 4. 三維球操作 1）一維移動 直線平行移動 2）二維移動 虛擬平面內(nèi)移動 3）三維旋轉(zhuǎn)： 繞中心旋轉(zhuǎn) 沿三個軸同時旋轉(zhuǎn)（允許無約束旋轉(zhuǎn)） 43 5. 三維球定向操作 1）到 點 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 二個操作對象上選定點 （ 被捕捉到的點 ） 之間的一條虛擬線平行 對齊 。 2）到中心點 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)特征形成的實體）操作對象的一端或側(cè)面中 心位置的一條虛擬線平行對齊。 3）點到點 可使三維球上選定的定位控制手柄方向與在第二個操作對象 上選定的兩個點之間的一條虛擬線平行對齊。 44 4）與邊平行 可以使三維球上選定的定位控制手柄方向與在第二個操作對 象上選定的一條邊平行對齊 。 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操作對象上 選定的某個平面垂直對齊。 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 征形成的實體）操作對象的軸線平行對齊。 7）反 轉(zhuǎn) 可以使三維球連同操作對象與選定的定位控制手柄的垂直位 置為基準(zhǔn) ， 從當(dāng)前位置逆時針反轉(zhuǎn) 90 。 45 8）鏡 像 選擇下述選項 ， 可以實現(xiàn) “ 鏡像 ” 操作： 移動：選擇此選項 ， 可以使操作對象以三維球上選定的 定位控制手柄的垂直線為對稱軸線 ， 實現(xiàn)鏡像的 移動操作 。 鏡像后 ， 原位置上的操作對象消失 ， 不再被保留 。 拷貝：選擇此選項 ， 可以使操作對象以三維球上選定 的定位控制手柄的垂直線為對稱軸線 ， 實現(xiàn)鏡像的 拷貝操作 。 鏡像后 ， 原位置上的操作對象保留不變 。 鏈接： 選擇此選項，不僅可以實現(xiàn)鏡像拷貝功能，而且 可以使生成的操作對象與原操作對象的鏈接 。 46 五、設(shè)計樹、基準(zhǔn)面與坐標(biāo)系 1. 設(shè)計樹 1) 打開設(shè)計樹 - 或 47 2)通過設(shè)計樹選擇設(shè)計環(huán)境中的項 3)利用設(shè)計樹編輯設(shè)計環(huán)境中的項 4)利用設(shè)計樹為一個項命名 5)利用設(shè)計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)?智能動畫向?qū)?52 2. 視 向 生成視向 53 在設(shè)計環(huán)境中移動修改視向 54 七、零件與裝配設(shè)計 1) 零件構(gòu)成方式 標(biāo)準(zhǔn)智能圖素：直接從設(shè)計元素庫中選取。 變形的標(biāo)準(zhǔn)智能圖素：對標(biāo)準(zhǔn)智能圖素進行編輯。 自定義標(biāo)準(zhǔn)智能圖素：由二維截面生成三維造型。 智能圖素的組合：通過三維球工具進行組合。 1. 零件設(shè)計 55 3) 兩種設(shè)計方法 可視化設(shè)計：拖放操作，草圖設(shè)計。 精確設(shè)計：編輯包圍盒，只能尺寸。 2. 裝配設(shè)計 2) 對設(shè)計對象的編輯狀態(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 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 視圖自動標(biāo)注 3D和 2D的幾何尺寸自動關(guān)聯(lián) 58 3.4 零件軸測圖的生成 軸測圖基本知識 軸測圖如何分類 由 3D模型自動生成軸測圖 59 3.5 機構(gòu)動畫（選學(xué)） 動畫的生成和編輯 零件的約束關(guān)系 如何輸出動畫