【正文】 CAXA 創(chuàng)新實體設計入門 指南 （工 科 、管 理 類專業(yè)選修 ） 主編 ： 糜克仁 安徽工業(yè)大學工程實踐中心 CAD/CAM 實訓部 2020 年 8 月新編 CAXA 創(chuàng)新實體設計入門指南 1 前 言 隨著信息化時代的到來，三維設計、 CAD/CAM 一體化、虛擬制造等先進制造技術正越來越廣泛地被各個行業(yè)采用。根據產品個性化的需求和全球化經濟的需要，以用戶為主導的 3D 創(chuàng)新設計軟件應運而生。 CAXA 實體設計是一套面向以制造行業(yè)為主的三維創(chuàng)新設計軟件，她突出的體現了新一代 CAD 技術以創(chuàng)新設計和個性化理念為發(fā)展方向的特點。 她以完全的 Windows 界面為設計者提供了一套簡單、易學的全三維設計工具。他能為企業(yè)快速的完成新產品設計，響應客戶的個性化需要提供有力的幫助。 CAXA 創(chuàng)新實體設計能為設計人員或企業(yè)帶來以下具體收益： 以三維設計完成以前二維設計無法表達清楚或完成的零件設計。為后續(xù)的分析、仿真與數控加工提供三維數字模型。 通過裝配三維虛擬樣機，節(jié)省企業(yè)制造真實樣機和不斷修改的費用。 真實感的三維照片為企業(yè)的市場和銷售部門爭取更多的用戶訂單提供多種宣傳、展示手段。 真實的動畫效果可清楚的表現產品結構，為生產和維修 服務提供第一手資料。 完整的產品三維數據能夠為企業(yè)整體信息化建設提供牢固的基礎。 CAXA 實體設計跨越傳統(tǒng)參數化造型在復雜性方面所受到的限制，即使是初學者也可以很快進入角色。 CAXA 實體設計有以下主要特點和功能： 基于鼠標的拖放式操作，操作者能夠用鼠標拖放標準件和自定義元素。 智能捕捉和驅動手柄，為圖形方式下的特征和圖素提供精確定位及對齊功能。 獨特的三維球工具，為各種對象的移動、旋轉或三維變換提供了精確定位方法。 具有零件和裝配功能。 曲面設計，生成方式多樣，并可以直接將曲面轉為實體。 具有鈑金設計功 能。 渲染與動畫，自動處理從相片真實感到線框的渲染風格。可以直接生成圖片和具備復雜的關鍵幀動畫功能，以 bmp、 GIF、 AVI 文件格式輸出。 按照最新國家標準提供了三維標準件圖庫。 本教程，通過介紹幾個基本零件的設計、產品組裝實例和動畫制作實例，使你初步掌握 CAXA 實體設計的基本概念和主要功能。 這些基本概念的掌握和主要功能的靈活運用，可以使您學會各類零件設計、簡單的裝配設計、照片與動畫的制作，完成一個您實際工作中遇到的設計實例。 CAXA 創(chuàng)新實體設計入門指南 2 第 1章 CAXA實體設計概述 一、設計界面 CAXA 創(chuàng)新實體設計提供了全 Windows 的設計風格，可以通過創(chuàng)建新的設計環(huán)境和打開一個原有的設計文件進入設計界面。 菜單 工具條 設計樹瀏覽 設計環(huán)境 設計元素庫 二、設計元素庫（ Catalogs） CAXA 實體設計所獨有的設計元素庫可以用于設計和資源的管理。范圍廣泛的設計元素庫包含了諸如形狀、顏色、紋理等設計資源，你同時可以創(chuàng)建自己的元素庫，積累您的設計成果并與其它人分享。 三、拖放式操作（ Drag/Drop） 利用設計元 素庫提供的智能圖素并結合簡單的拖放操作是 CAXA 實體設計易學、易用的集中體現。您只需通過： 1． 打開一個設計元素庫。 2． 發(fā)現您所需要的設計元素或智能圖素。 3． 鼠標拾取它，按住鼠標左鍵把它拖到設計環(huán)境CAXA 創(chuàng)新實體設計入門指南 3 當中，然后松開鼠標左鍵。 四、不同的零件編輯狀態(tài) 零件在設計過程可以具有不同的編輯狀態(tài)，可以提供不同層次的修改或編輯。以下是可以通過鼠標點擊進入的三種零件狀態(tài)：零件編輯；智能圖素編輯；表面編輯。 1． 首先激活選擇工具 如果它沒有處在激活狀態(tài)。 2． 用鼠標左鍵在零件上點擊一次，被點擊零件的輪廓被青色加亮。注意零件的某一位置會同時顯 示一個表示相對坐標原點的錨點標記。這時您選擇了零件編輯狀態(tài)。在這一狀態(tài)進行的操作，如添加顏色、紋理等會影響到整個零件。 3． 在同一零件上用鼠標左鍵再點擊一次，進入智能圖素編輯狀態(tài)。在這一狀態(tài)下系統(tǒng)顯示一個黃色的包圍盒和 6 個方向的操作手柄。在零件某一角點顯示的藍色箭頭表示了生成圖素時的拉伸方向，并有一個紅色手柄圖標表示可以拖動手柄修改圖素的尺寸。 4． 在同一零件的某一表面上再點擊一次，這時表面的輪廓被綠色加亮，表示選中了表面編輯狀態(tài)。這時進行的任何操作只會影響的選中的表面。 五、元素的屬性 要修改元素的 屬性，選擇“ 工具” 菜單，選擇“ 選CAXA 創(chuàng)新實體設計入門指南 4 項” 。屬性表中的不同項在設計過程中有不同的作用，會在后面用到時分別介紹。 六、工具條 常用的工具條會在軟件初次安裝時，自動顯示在設計界面上。你也可以隱藏或顯示不同的工具條。要完成這樣的工作您需要： 1． 從“ 顯示 菜單”，選擇“ 工具條” 。 2． 在彈出的的自定義對話框，工具條欄目內選中需要顯示的工具條。 3． 您也可以通過在任意一個顯示的工具條上單擊右鍵，從彈出的對話框中選擇需要顯示的工具條。 七、顯示工具 視向工具條上的這些功能可以幫助您在三維設計環(huán)境中從不同視角觀 察零件。 CAXA 創(chuàng)新實體設計入門指南 5 從左至右的功能依次如下： 上、下、左、右移動畫面。快捷鍵： F2 任意角度旋轉觀察設計零件?？旖萱I： F3 拉近、拉遠觀察零件?？旖萱I： F4 模擬走入設計環(huán)境觀察的效果?？旖萱I： Ctrl+F2 動態(tài)縮放?？旖萱I： F5 窗口縮放?？旖萱I： Ctrl+F5 從一個指向的面進行觀察?？旖萱I： F7 指定中心位置觀察。 Ctrl+F7 全屏顯示?？旖萱I： F8 存儲當前視向。 回復存儲的視向。 回復前一個存儲的視向。 選擇透視效果。 八、多視窗顯示 在 CAXA 實體設計 中您可以將一個窗 口分割為 2 個或多個，這樣結合前面的視向工具，您就可以從不同角度同時觀察同一個零件或同時打開多個零件。 分割多個窗口的操作步驟如下： 1. 當零件出現在設計環(huán)境后，鼠標右擊設計環(huán)境的空白處。 2. 從彈出的對話框中選擇“水平分割”或“垂直分割”。 分割出的每一個窗口都會各自接受對應它們的視向操作。 CAXA 創(chuàng)新實體設計入門指南 6 九、屬性表 你可以通過零件和智能圖素的屬性表修改和定義幾乎所有屬性。屬性表可以通過在您需要修改的對象上點擊鼠標右件，從彈出的對話框中選擇相應的欄目進入。 例如要查看零件的屬性表，您可以單擊這個零件進入零件編輯狀態(tài)，點擊鼠標 右鍵從彈出的對話框中選擇“零件屬性”。 十、尺寸修改 當你選中一個標準零件并進入智能圖素編輯狀態(tài)時，缺省情況下會出現黃色的包圍盒和一個手柄開關并顯示為包圍盒狀態(tài)。手柄開關可以使您在 2 個不同的智能圖素編輯環(huán)境之間切換。 1． 包圍盒狀態(tài)。這時可以通過拖動手柄修改圍繞智能圖素的包圍盒的長、寬、高。 2． 截面形狀狀態(tài)。這時可以直接修改構成智能圖素的截面的尺寸和形狀。 如果需要近似的修改包圍盒的尺寸： CAXA 創(chuàng)新實體設計入門指南 7 1. 點擊零件使出現包圍盒及尺寸手柄。 2. 鼠標移向紅色手柄直至出現一個手形和雙箭頭。 3. 左擊并拖動手柄。 如果要精確 輸入包圍盒的尺寸： 1. 當出現手形和雙箭頭時右擊鼠標，從彈出的對話框中選擇“編輯包圍盒”。出現一個輸入對話框，其中的數值表示當前包圍盒的尺寸。 2. 輸入新的數值，選擇“確定”。 。 1） 雙擊零件進入智能圖素編輯狀態(tài)。 2） 在零件空白處點擊鼠標右鍵，從彈處的對話框選擇“智能圖素屬性”。 3） 在屬性表中選擇“包圍盒”欄目，輸入長、寬、高度。 截面形狀的修改。 1. 雙擊零件進入智能圖素編輯狀態(tài)。 2. 點擊手柄開關切換到截面形狀修改狀態(tài)。 3. 拾取并拖動紅色三角形手柄，修改拉伸方向的尺寸。 4. 拾取并拖動紅色 菱形手柄修改截面的尺寸。 十一、三維球 三維球是一個非常杰出和直觀的三維圖素操作工具。作為強大而靈活的三維空間定位工具， 它可以通過平移、旋轉和其它復雜的三維空間變換精確定位任何一個三維物體；同時三維球 還可以完成對智能圖素、零件或組合件生成 拷貝、 直線陣列、矩形陣列和圓形陣列的操作功能。 三維球可以附著在多種三維物體之上。在我們選中零件、智能圖素、錨點、表面、視向、光源、動畫路徑關鍵幀等三維物體后，可通過點擊三維球工具按鈕 打開三維球，使三維球附著在這些三維物體之上，從而方便的對它們進行移動、相對定位和距離測量 。 三維球形狀如下圖所示，它在空間有三個軸。內外分別由三個控制柄。使得你可以沿任意一個方向移動物體，也可以約束實體在某個固定方向移動，繞某固定軸旋轉。 1 2 3 4 5 6 CAXA 創(chuàng)新實體設計入門指南 8 1 — 外控制柄。左鍵點擊它可用來對軸線進行暫時的約束，使三維物體只能進行沿此軸線上的線性平移 ，或繞此軸線進行旋轉。 2 － 圓周。拖動這里，可以圍繞一條從視點延伸到三維球中心的虛擬軸線旋轉。 3 － 定向控制柄。用來將三維球中心作為一個固定的支點，進行對象的定向。主要有 2種使用方法： 1）拖動控制柄，使軸線對準另一個位置； 2）右鍵點擊， 然后從彈出的菜單中選擇一個項目進行移動和定位。 4 － 中心控制柄。主要用來進行點到點的移動。使用的方法是將它直接拖至另一個目標位置，或右鍵點擊，然后從彈出的菜單中挑選一個選項。它還可以與約束的軸線配合使用。 5 － 內側。在這個空白區(qū)域內側拖動進行旋轉。也可以右鍵點擊這里，出現各種選項，對三維球進行設置。 6 － 二維平面。拖動這里，可以在選定的虛擬平面中自由移動。 十二、定位錨 每一個零件、模型和智能圖素在實體設計中都有一個定位錨，而且只有選中這一對象的時候才會顯現出來。它看起來像一個“ L”形標志，在拐 彎有一圓點，當它呈綠色時，為附著于零件，智能圖素的狀態(tài)。再次用鼠標點擊定位錨，它將為黃色選中狀態(tài)，此時可單獨對定位錨進行移動。 定位錨的長的方向表示對象的高度軸，短的方向為長度軸，沒有標記的方向是寬度軸。 有三種方法修改參考點的相對位置： 1. 利用移動錨點功能。 如果只是在模型的表面上移動錨點這一方法非常有用。要移動錨點，首先選擇模型，然后在 “設計工具 ”菜單選擇 “移動錨點 ”, 這時導航圖標變成一個錨的形狀同時在模型上移動時智能捕捉起作用。現在可以點擊新的參考點位置。 2. 利用三維球。如果新的參考 點不在模型表面上或精確位置不很重要時，采用這一方法。為利用三維球，首先選擇對象，直接點擊錨點使其變黃，打開三維球（ F10）定位新的錨點。 3. 利用定位錨屬性標。如果 知道 新定位錨的準確距離和角度，可以利用 此 功能。右鍵點擊對象，從彈出的菜單選擇屬性，選擇定位錨選項輸入適當的數值。 高度 長度 CAXA 創(chuàng)新實體設計入門指南 9 十三、智能尺寸標注 你可以通過智能標注工具直接在零件上標注尺寸或標注不同零件之間的相對尺寸，你還可以修改這些尺寸以修改零件之間的相對位置。 十四、 一些快捷鍵： F3：動態(tài)旋轉； F2：平移；（ 以上操作要用鼠標）。 F7：顯示正面； F8：顯示全部 F4 和 F5：縮放功能 第 2章 基礎平臺制作并生成二維工程圖 本章的重點內容： ? 如何利用拖放 智能圖素 功能快速零件設計。 ? 如何利用 包圍盒手柄 編輯零件大小。 ? 如何進行 零件定位 ， 創(chuàng)建孔類圖素 及 圖素的拷貝 等功能操作 完成如圖所示零件的設計：（尺寸見下面軸測圖） CAXA 創(chuàng)新實體設計入門指南 10 一、 使用拖 /放及編輯尺寸創(chuàng)建零件的基礎部分部分。 首先在“設置”菜單中，點擊“單位”，選長度單位：厘 米。 1． 從設計元素庫的“圖素”中拖 /放一個長方體到設計環(huán)境中。（實現拖 /放的方法：用鼠標左鍵選擇長方體，按住左鍵，將長方體拖到設計環(huán)境中后釋放鼠標。） 2． 左鍵點擊長方體 1 使零件處于智能圖素狀態(tài)。 3． 將長方體的名稱改為“長方體 1”：右鍵點擊處于智能圖素，從彈出菜單中選擇“智能圖素屬性”，在“常規(guī)”的“用戶名字”中輸入“長方體 1”。 CAXA 創(chuàng)新實體設計入門指南 11 4． 在長方體 1 前端表面的智能圖素手柄處單擊鼠標右鍵，彈出快捷菜單。 5． 在彈出菜單中用左鍵點擊“編輯包圍盒”選項。 6． 用下列數值代替長、寬、高的值：長度 =35，寬度 =20，高度 =4。 7． 點擊“確定”。 二