CAXA实体设计

CAXA实体设计目录第一章概述第二章用户界面及设计流程第三章机械零件设计第四章装配设计第五章渲染初步第六章动画设计入门第七章生成工程图第一章概述一、实体设计实体—人类想要了解和描述的某种事物与概念（或称为对象）。实体设计也称为实体建模，即在计算机的辅助下依据对象在真实世界中的本来面目，直接建立其三维模型、进行分析、计算、仿真，在完成设计后输出结果（如图纸、文件等）的过程。二维设计过程与实体设计过程有明显的不同，在进行二维设计时，虽然也需要依据对象的真实面目来进行设计，但二维设计时，首先要把三维的实体转换为平面视图关系进行设计、分析与计算，之后再利用平面视图来反映对象的真实面目。显然在这个过程中缺乏直观性，且不太符合人们的思维习惯。需要经过专门训练的人员才可以进行。第一章概述二、CAXA实体设计的功能与特点CAXA实体设计最具竞争力的特点是它的设计速度与效率。它不仅将造型、装配、钣金、动画、高级渲染等集成在一个易于掌握的统一操作环境下，而且由于采用拖放式的实体造型并结合智能捕捉与三维球定位技术，使得没有其它造型软件在设计效率与速度上能与其相匹敌。1.基于鼠标的拖放式操作CAXA实体设计中的绝大多数设计都可以通过鼠标操作，操作十分方便、快捷。2.智能捕捉与驱动手柄智能捕捉是一个动态的三维约束算法工具，它为图形方式下的特征和图素拖动提供精确定位和对齐功能。3.独特的三维球实体操作工具获得专利的三维球实体操作工具是一种非常直观的图形工具，为各种对象的平移、旋转或各种复杂三维变换提供了精确定位方法。结合几何智能捕捉工具可实现对复杂零件的装配与修改。第一章概述4.零件与装配设计基于智能图素的技术构成了设计的基础。特征除可以直接被拖放外，还提供了“拉伸”、“旋转”、“放样”、“导动”、“抽壳”、“过渡”、“拔模”等功能。基于表面的修改功能可以对局部特征或表面进行“移动”、“匹配”、“拔模”、“变半径”等操作。具有灵活高效的装配功能，并奖其装配功能无缝集成到CAXA实体设计拖放操作环境中，使零件和装配模式以及文件之间没有区别。零件和装配件可全部保存在一个文件中，也可分别保存在多个文件中或以任意组合进行保存。5.曲面设计CAXA实体设计提供了比较丰富的曲面造型工具，可实现复杂曲面的造型与编辑。曲面和实体之间可以相互配合，封闭曲面可以根据需要自动转为实体。6.钣金设计CAXA实体钣金功能包括对毛坯、折弯、凸缘、缝、包边、倒圆角和倒角等钣金特征的直接拖放。提供自动实现三维实体和二维展开图的功能。第一章概述7.渲染与动画CAXA实体设计的可视化产品开发为设计过程的各个阶段提供了高效而直观的集成化功能：智能渲染功能可实现具有真实感渲染风格，可利用任何显卡实现真实感和交互性能的最优化。可利用光线实现跟踪、阴影、纹理、凸痕、贴图映射和图形保真，生成具有相片真实感的图象。智能动画提供了复杂的关键帧动画功能，包括三维动画轨迹编辑和渲染效果图以GIF和AVI文件的形式输出。8.良好的兼容性CAXA实体设计支持主流的二维与三维CAD文件格式，以及多种图形文件格式。9.设计全流程体系结构CAXA实体的设计全流程体系结构不仅能有效支持整个设计流程，包括概念设计、详细设计一直到生产制造前后的设计变更，而且也使CAXA实体设计成为相同软件中学习时间最短和硬件要求最低的系统。第一章概述10.良好的兼容性CAXA实体设计支持主流的二维与三维CAD文件格式，以及多种图形文件格式。支持基于OpenGL的图形加速器，从而获得大型或复杂模型和装配件的增强显示性能。11.工程制图CAXA实体设计可由三维实体模型自动生成二维工程图。三、CAXA实体的系统要求CAXA实体可运行与各种版本的windows操作系统下。在三维设计类软件中，CAXA实体对系统硬件的要求较低，但为了提高其运行速度，推荐使用配置较高的系统来进行设计，特别是CPU、内存、显卡。另外，使用大尺寸屏幕的显示器，可相应地加大工作区的尺寸，可以以更大的比例显示，或在相同比例下显示更多的内容。第一章概述第二章用户界面及设计流程一、界面组成如图所示为CAXA实体的三维设计环境，由以下几部分组成。第二章用户界面及设计流程第一节用户界面设计环境菜单工具条设计树状态栏设计元素库二、菜单系统CAXA实体菜单系统由以下几部分组成：1.主菜单和下拉菜单如图所示为CAXA实体主菜单、下拉菜单及其级联子菜单。2.工具栏CAXA实体工具栏内容很多，可以根据自己的习惯选择显示哪些工具栏、不显示哪些工具栏。3.快捷菜单在不同状态下，很多时候点击鼠标右键，将会出现包含不同菜单项的快捷菜单。4.快捷菜单很多命令都可以用快捷键访问。第二章用户界面与设计流程三、对话框（选项卡）在执行某些命令时，会出现对话框，用户可进行一些属性设置，选择某些选项，或输入文本等。如图所示。第二章用户界面与设计流程第二章用户界面与设计流程四、设计元素库CAXA实体设计环境包含以下几个设计元素库：1.新建元素库拖动自定义元素或零件到设计元素库空白处，然后『设计元素』-『保存』2.调用元素库在CAXA\CAXASOLID\Catalogs目录下系统自带其他元素库，通过『设计元素』－『打开』即可调出；第二章用户界面与设计流程五、设计历史树CAXA实体设计环境中提供了设计历史树的查阅功能，该功能具有以下几方面的作用：1.提高设计效率当设计相似度较高的一些零件时，可利用设计树，仅对其中的某几个造型进行修改，就可以生成新的零件，无需从头进行设计。另外，还可以从设计历史树中快速地选择零件中包含的图素，提高设计速度。2.共享设计经验我们可以通过查阅设计高手的设计历史树，就可以了解他们的设计思路，并学习到他们的设计技巧。3.更加便于进行装配设计利用设计历史树有利于形成更加清晰的装配关系。第二章用户界面与设计流程六、向导在启动CAXA实体设计中的某些命令后，会出现操作向导。向导是由一系列对话框组成的，利用它可以一步步地引导用户完成操作。CAXA实体的设计过程可能包括以下6个部分：创建零件、生成装配、生成工程图、渲染设计、三维动画制作、设计结果的共享与交流。一、创建零件在正式开始工作前，系统会提供多种设计环境模板，用户可根据需要选择。一般可以利用一个智能图素开始制作零件的基础结构，或创建自定义图素，然后对零件各组成部分进行修改和编辑，使其更加准确。二、生成装配CAXA实体具有创建装配件的功能，同时保持各零件原有的特性，可对它们进行添加、删除或编辑。第二章用户界面及设计流程第二节设计流程第二章用户界面与设计流程三、生成工程图当完成零件设计或装配设计后，CAXA提供了根据三维实体自动投影成二维视图的功能。结合CAXAEB可生成符合国家标准的工程视图。四、渲染设计创建了一个三维实体后，可添加表面色彩与纹理，使其更加逼真。还可以通过设计环境渲染，使零件更具真实感。例如，汽车表面的环境映射。五、三维动画制作CAXA提供了较丰富的动画制作功能，可以利用此功能进行机构的运动仿真。六、设计结果的分享与交流CAXA实体具有良好的开放性，它可以通过图纸、文件、Email、OLE及其它技术，与他人分享你的设计成果。第三章机械零件设计第三章机械零件设计第一节利用智能图素进行零件设计实际上相当一部分零件是由规则几何形体构成的，这一类的零件仅利用智能图素，就基本上可以完成零件的设计，下面通过一个具体的零件来说明设计过程的相关操作。一、智能图素的拖放式操作1.操作步骤①打开一个设计元素库。②找到需要的智能图素。③用鼠标左键将其拖动到设计环境中，松开鼠标左键。在拖入时，还可以利用自动捕获功能，把新拖入的图素，正确地定位在其它图素上。第三章机械零件设计第三章机械零件设计二、不同的零件编辑状态零件在设计过程可以具有三种不同的编辑状态，可以提供不同层次的修改或编辑。1.零件状态用鼠标左键在零件上点击一次，被点击零件的轮廓被青色加亮。注意零件的某一位置会同时显示一个表示相对坐标原点的锚点标记。这时的状态为零件编辑状态。在这一状态进行的操作，如添加颜色、纹理等会影响到整个零件，如图所示。2.智能图素状态在同一零件上用鼠标左键再点击一次，进入智能图素编辑状态。在这一状态下系统显示一个黄色的包围盒和6个方向的操作手柄。可通过编辑包围盒或拖动操作手柄来改变实体的大小，如图所示。第三章机械零件设计3.线/表面状态在同一零件的某一表面上再点击一次，这时表面的轮廓被绿色加亮，表示选中了表面的编辑状态。这时进行的任何操作只会影响的选中的表面。对于线有同样的操作与效果，如图所示。No1233第三章机械零件设计三、显示控制为了方便进行交互式设计，需要熟练应用显示控制，如缩放、旋转、平移等。下面介绍几个常用的显示控制项。上、下、左、右移动画面。快捷键：F2任意角度旋转观察设计零件。快捷键：F3、鼠标中键拉近、拉远观察零件。快捷键：F4模拟走入设计环境观察的效果。快捷键：Ctrl+F2动态缩放。快捷键：F5、鼠标滚轮窗口缩放。快捷键：Ctrl+F5从一个指定的面进行观察。快捷键：F7全屏显示。快捷键：F8选择透视效果。快捷键：F9四、编辑包围盒零件在智能图素状态时，可以对包围盒进行编辑。编辑包围盒的方法有以下几种：1.拖动包围盒操作手柄零件在智能图素状态时，有6个操作手柄。将光标定位在操作手柄上时，会出现一个手形图标，此时拖动操作手柄，就会改变实体该方向的大小。2.利用快捷菜单将光标定位在操作手柄上，点击鼠标右键，弹出快捷菜单，选择【编辑包围盒】，弹出【编辑包围盒】对话框（如图），在对话框中的文本输入框中输入尺寸值，就可改变实体的大小。或者，选择其它选项，把该向尺寸拉伸到特定点上，如中心。要注意，被选择操作手柄方向的尺寸是单向拉伸的。其它方向的尺寸，是以对称中心双向拉伸的。第三章机械零件设计3.利用智能图素属性在智能图素状态下，选择【设置】—【图素属性】，或将光标定位在零件上，点击鼠标右键，弹出快捷菜单，选择【智能图素属性】，弹出对话框（如图），选择【包围盒】标签，在尺寸文本输入框中输入尺寸值并选择尺寸调整方式，就可改变实体的大小。第三章机械零件设计第三章机械零件设计五、智能捕获利用智能捕捉方法可以将拖入零件相对另一零件定位并确定大小。①从【图素】中拖放一个新的图素到另一个图素上时，当鼠标位于原图素上的一些特殊点时，会有绿点出现，这是实体设计的智能捕捉功能。利用此项功能，将一个图素定位到另一图素的特殊点上，如图所示。第三章机械零件设计②利用智能捕捉可定义拖入图素的大小。例如，如下图所示改变长方体2的大小。点击长方体2使其处于智能图素状态，按住SHIFT键，在操作手柄A上点击并拖动，使其与长方体1的后表面B齐平。（当鼠标与B面齐平时，表面边缘成绿色高亮状态，此时松开鼠标。）AB六、零件基础部分设计示例第三章机械零件设计第三章机械零件设计七、边过渡操作步骤：①选中要编辑的实体边线，使其高亮绿色显示，以便添加圆弧过渡（或倒角）。②右键点击要编辑的边线，从弹出菜单中选择【边过渡】（或【边过渡】）。③在立即菜单中选择过渡（倒角）方式及相应数值。④点击【确定】按钮。第三章机械零件设计八、三维球的应用1.三维球的作用三维球是CAXA实体设计的一个强大而灵活的三维空间定位工具，可用于装配定位、零件定位、特征定位等很多场合。2.三维球的命令方式①F10打开/关闭三维球。②点击按钮打开/关闭三维球。③空格键附着/分离于所选特征。第三章机械零件设计3.三维球的构造外控制柄方向控制柄中心控制柄圆周二维平面内侧第三章机械零件设计4.三维球操作方式①在三维球内侧拖动，进行自由旋转（在允许无约束旋转条件下）。②在圆周上拖动，绕过中心的虚拟轴旋转。③设定回转轴，在内侧拖动，绕回转轴旋转。④在中心点上单击右键，选择到点方式。⑤在方向控制柄上单击右键，选择方向定位方式。⑥在二维平面上拖动，沿指定的二维平面移动。⑦拖动外控制手柄，沿指定轴线性移动。第三章机械零件设计九、利用三维球对图素进行移动、拷贝、链接和形成阵列1.图素的移动①将要移动的图素置于智能图素状态。②打开三维球。③右键拖动