【正文】 CAXA 創(chuàng)新實(shí)體設(shè)計(jì)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(xué)工程實(shí)踐中心 CAD/CAM 實(shí)訓(xùn)部 2020 年 8 月新編 CAXA 創(chuàng)新實(shí)體設(shè)計(jì)入門指南 1 前 言 隨著信息化時(shí)代的到來，三維設(shè)計(jì)、 CAD/CAM 一體化、虛擬制造等先進(jìn)制造技術(shù)正越來越廣泛地被各個(gè)行業(yè)采用。根據(jù)產(chǎn)品個(gè)性化的需求和全球化經(jīng)濟(jì)的需要，以用戶為主導(dǎo)的 3D 創(chuàng)新設(shè)計(jì)軟件應(yīng)運(yùn)而生。 CAXA 實(shí)體設(shè)計(jì)是一套面向以制造行業(yè)為主的三維創(chuàng)新設(shè)計(jì)軟件，她突出的體現(xiàn)了新一代 CAD 技術(shù)以創(chuàng)新設(shè)計(jì)和個(gè)性化理念為發(fā)展方向的特點(diǎn)。 她以完全的 Windows 界面為設(shè)計(jì)者提供了一套簡單、易學(xué)的全三維設(shè)計(jì)工具。他能為企業(yè)快速的完成新產(chǎn)品設(shè)計(jì)，響應(yīng)客戶的個(gè)性化需要提供有力的幫助。 CAXA 創(chuàng)新實(shí)體設(shè)計(jì)能為設(shè)計(jì)人員或企業(yè)帶來以下具體收益： 以三維設(shè)計(jì)完成以前二維設(shè)計(jì)無法表達(dá)清楚或完成的零件設(shè)計(jì)。為后續(xù)的分析、仿真與數(shù)控加工提供三維數(shù)字模型。 通過裝配三維虛擬樣機(jī)，節(jié)省企業(yè)制造真實(shí)樣機(jī)和不斷修改的費(fèi)用。 真實(shí)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(shí)的動(dòng)畫效果可清楚的表現(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，為生產(chǎn)和維修 服務(wù)提供第一手資料。 完整的產(chǎn)品三維數(shù)據(jù)能夠?yàn)槠髽I(yè)整體信息化建設(shè)提供牢固的基礎(chǔ)。 CAXA 實(shí)體設(shè)計(jì)跨越傳統(tǒng)參數(shù)化造型在復(fù)雜性方面所受到的限制，即使是初學(xué)者也可以很快進(jìn)入角色。 CAXA 實(shí)體設(shè)計(jì)有以下主要特點(diǎn)和功能： 基于鼠標(biāo)的拖放式操作，操作者能夠用鼠標(biāo)拖放標(biāo)準(zhǔn)件和自定義元素。 智能捕捉和驅(qū)動(dòng)手柄，為圖形方式下的特征和圖素提供精確定位及對(duì)齊功能。 獨(dú)特的三維球工具，為各種對(duì)象的移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)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(shè)計(jì)，生成方式多樣，并可以直接將曲面轉(zhuǎn)為實(shí)體。 具有鈑金設(shè)計(jì)功 能。 渲染與動(dòng)畫，自動(dòng)處理從相片真實(shí)感到線框的渲染風(fēng)格?？梢灾苯由蓤D片和具備復(fù)雜的關(guān)鍵幀動(dòng)畫功能，以 bmp、 GIF、 AVI 文件格式輸出。 按照最新國家標(biāo)準(zhǔn)提供了三維標(biāo)準(zhǔn)件圖庫。 本教程，通過介紹幾個(gè)基本零件的設(shè)計(jì)、產(chǎn)品組裝實(shí)例和動(dòng)畫制作實(shí)例，使你初步掌握 CAXA 實(shí)體設(shè)計(jì)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(yùn)用，可以使您學(xué)會(huì)各類零件設(shè)計(jì)、簡單的裝配設(shè)計(jì)、照片與動(dòng)畫的制作，完成一個(gè)您實(shí)際工作中遇到的設(shè)計(jì)實(shí)例。 CAXA 創(chuàng)新實(shí)體設(shè)計(jì)入門指南 2 第 1章 CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)概述 一、設(shè)計(jì)界面 CAXA 創(chuàng)新實(shí)體設(shè)計(jì)提供了全 Windows 的設(shè)計(jì)風(fēng)格，可以通過創(chuàng)建新的設(shè)計(jì)環(huán)境和打開一個(gè)原有的設(shè)計(jì)文件進(jìn)入設(shè)計(jì)界面。 菜單 工具條 設(shè)計(jì)樹瀏覽 設(shè)計(jì)環(huán)境 設(shè)計(jì)元素庫 二、設(shè)計(jì)元素庫（ Catalogs） CAXA 實(shí)體設(shè)計(jì)所獨(dú)有的設(shè)計(jì)元素庫可以用于設(shè)計(jì)和資源的管理。范圍廣泛的設(shè)計(jì)元素庫包含了諸如形狀、顏色、紋理等設(shè)計(jì)資源，你同時(shí)可以創(chuàng)建自己的元素庫，積累您的設(shè)計(jì)成果并與其它人分享。 三、拖放式操作（ Drag/Drop） 利用設(shè)計(jì)元 素庫提供的智能圖素并結(jié)合簡單的拖放操作是 CAXA 實(shí)體設(shè)計(jì)易學(xué)、易用的集中體現(xiàn)。您只需通過： 1． 打開一個(gè)設(shè)計(jì)元素庫。 2． 發(fā)現(xiàn)您所需要的設(shè)計(jì)元素或智能圖素。 3． 鼠標(biāo)拾取它，按住鼠標(biāo)左鍵把它拖到設(shè)計(jì)環(huán)境CAXA 創(chuàng)新實(shí)體設(shè)計(jì)入門指南 3 當(dāng)中，然后松開鼠標(biāo)左鍵。 四、不同的零件編輯狀態(tài) 零件在設(shè)計(jì)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(biāo)點(diǎn)擊進(jìn)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(biāo)左鍵在零件上點(diǎn)擊一次，被點(diǎn)擊零件的輪廓被青色加亮。注意零件的某一位置會(huì)同時(shí)顯 示一個(gè)表示相對(duì)坐標(biāo)原點(diǎn)的錨點(diǎn)標(biāo)記。這時(shí)您選擇了零件編輯狀態(tài)。在這一狀態(tài)進(jìn)行的操作，如添加顏色、紋理等會(huì)影響到整個(gè)零件。 3． 在同一零件上用鼠標(biāo)左鍵再點(diǎn)擊一次，進(jìn)入智能圖素編輯狀態(tài)。在這一狀態(tài)下系統(tǒng)顯示一個(gè)黃色的包圍盒和 6 個(gè)方向的操作手柄。在零件某一角點(diǎn)顯示的藍(lán)色箭頭表示了生成圖素時(shí)的拉伸方向，并有一個(gè)紅色手柄圖標(biāo)表示可以拖動(dòng)手柄修改圖素的尺寸。 4． 在同一零件的某一表面上再點(diǎn)擊一次，這時(shí)表面的輪廓被綠色加亮，表示選中了表面編輯狀態(tài)。這時(shí)進(jìn)行的任何操作只會(huì)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(shí)體設(shè)計(jì)入門指南 4 項(xiàng)” 。屬性表中的不同項(xiàng)在設(shè)計(jì)過程中有不同的作用，會(huì)在后面用到時(shí)分別介紹。 六、工具條 常用的工具條會(huì)在軟件初次安裝時(shí)，自動(dòng)顯示在設(shè)計(jì)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(duì)話框，工具條欄目內(nèi)選中需要顯示的工具條。 3． 您也可以通過在任意一個(gè)顯示的工具條上單擊右鍵，從彈出的對(duì)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(shè)計(jì)環(huán)境中從不同視角觀 察零件。 CAXA 創(chuàng)新實(shí)體設(shè)計(jì)入門指南 5 從左至右的功能依次如下： 上、下、左、右移動(dòng)畫面?？旖萱I： F2 任意角度旋轉(zhuǎn)觀察設(shè)計(jì)零件?？旖萱I： F3 拉近、拉遠(yuǎn)觀察零件?？旖萱I： F4 模擬走入設(shè)計(jì)環(huán)境觀察的效果。快捷鍵： Ctrl+F2 動(dòng)態(tài)縮放。快捷鍵： F5 窗口縮放?？旖萱I： Ctrl+F5 從一個(gè)指向的面進(jìn)行觀察?？旖萱I： F7 指定中心位置觀察。 Ctrl+F7 全屏顯示。快捷鍵： F8 存儲(chǔ)當(dāng)前視向。 回復(fù)存儲(chǔ)的視向。 回復(fù)前一個(gè)存儲(chǔ)的視向。 選擇透視效果。 八、多視窗顯示 在 CAXA 實(shí)體設(shè)計(jì) 中您可以將一個(gè)窗 口分割為 2 個(gè)或多個(gè)，這樣結(jié)合前面的視向工具，您就可以從不同角度同時(shí)觀察同一個(gè)零件或同時(shí)打開多個(gè)零件。 分割多個(gè)窗口的操作步驟如下： 1. 當(dāng)零件出現(xiàn)在設(shè)計(jì)環(huán)境后，鼠標(biāo)右擊設(shè)計(jì)環(huán)境的空白處。 2. 從彈出的對(duì)話框中選擇“水平分割”或“垂直分割”。 分割出的每一個(gè)窗口都會(huì)各自接受對(duì)應(yīng)它們的視向操作。 CAXA 創(chuàng)新實(shí)體設(shè)計(jì)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(duì)象上點(diǎn)擊鼠標(biāo)右件，從彈出的對(duì)話框中選擇相應(yīng)的欄目進(jìn)入。 例如要查看零件的屬性表，您可以單擊這個(gè)零件進(jìn)入零件編輯狀態(tài)，點(diǎn)擊鼠標(biāo) 右鍵從彈出的對(duì)話框中選擇“零件屬性”。 十、尺寸修改 當(dāng)你選中一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)零件并進(jìn)入智能圖素編輯狀態(tài)時(shí)，缺省情況下會(huì)出現(xiàn)黃色的包圍盒和一個(gè)手柄開關(guān)并顯示為包圍盒狀態(tài)。手柄開關(guān)可以使您在 2 個(gè)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(shí)可以通過拖動(dòng)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(shí)可以直接修改構(gòu)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(shí)體設(shè)計(jì)入門指南 7 1. 點(diǎn)擊零件使出現(xiàn)包圍盒及尺寸手柄。 2. 鼠標(biāo)移向紅色手柄直至出現(xiàn)一個(gè)手形和雙箭頭。 3. 左擊并拖動(dòng)手柄。 如果要精確 輸入包圍盒的尺寸： 1. 當(dāng)出現(xiàn)手形和雙箭頭時(shí)右擊鼠標(biāo)，從彈出的對(duì)話框中選擇“編輯包圍盒”。出現(xiàn)一個(gè)輸入對(duì)話框，其中的數(shù)值表示當(dāng)前包圍盒的尺寸。 2. 輸入新的數(shù)值，選擇“確定”。 。 1） 雙擊零件進(jìn)入智能圖素編輯狀態(tài)。 2） 在零件空白處點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，從彈處的對(duì)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(jìn)入智能圖素編輯狀態(tài)。 2. 點(diǎn)擊手柄開關(guān)切換到截面形狀修改狀態(tài)。 3. 拾取并拖動(dòng)紅色三角形手柄，修改拉伸方向的尺寸。 4. 拾取并拖動(dòng)紅色 菱形手柄修改截面的尺寸。 十一、三維球 三維球是一個(gè)非常杰出和直觀的三維圖素操作工具。作為強(qiáng)大而靈活的三維空間定位工具， 它可以通過平移、旋轉(zhuǎn)和其它復(fù)雜的三維空間變換精確定位任何一個(gè)三維物體；同時(shí)三維球 還可以完成對(duì)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(diǎn)、表面、視向、光源、動(dòng)畫路徑關(guān)鍵幀等三維物體后，可通過點(diǎn)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(duì)它們進(jìn)行移動(dòng)、相對(duì)定位和距離測量 。 三維球形狀如下圖所示，它在空間有三個(gè)軸。內(nèi)外分別由三個(gè)控制柄。使得你可以沿任意一個(gè)方向移動(dòng)物體，也可以約束實(shí)體在某個(gè)固定方向移動(dòng)，繞某固定軸旋轉(zhuǎn)。 1 2 3 4 5 6 CAXA 創(chuàng)新實(shí)體設(shè)計(jì)入門指南 8 1 — 外控制柄。左鍵點(diǎn)擊它可用來對(duì)軸線進(jìn)行暫時(shí)的約束，使三維物體只能進(jìn)行沿此軸線上的線性平移 ，或繞此軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。 2 － 圓周。拖動(dòng)這里，可以圍繞一條從視點(diǎn)延伸到三維球中心的虛擬軸線旋轉(zhuǎn)。 3 － 定向控制柄。用來將三維球中心作為一個(gè)固定的支點(diǎn)，進(jìn)行對(duì)象的定向。主要有 2種使用方法： 1）拖動(dòng)控制柄，使軸線對(duì)準(zhǔn)另一個(gè)位置； 2）右鍵點(diǎn)擊， 然后從彈出的菜單中選擇一個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行移動(dòng)和定位。 4 － 中心控制柄。主要用來進(jìn)行點(diǎn)到點(diǎn)的移動(dòng)。使用的方法是將它直接拖至另一個(gè)目標(biāo)位置，或右鍵點(diǎn)擊，然后從彈出的菜單中挑選一個(gè)選項(xiàng)。它還可以與約束的軸線配合使用。 5 － 內(nèi)側(cè)。在這個(gè)空白區(qū)域內(nèi)側(cè)拖動(dòng)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。也可以右鍵點(diǎn)擊這里，出現(xiàn)各種選項(xiàng)，對(duì)三維球進(jìn)行設(shè)置。 6 － 二維平面。拖動(dòng)這里，可以在選定的虛擬平面中自由移動(dòng)。 十二、定位錨 每一個(gè)零件、模型和智能圖素在實(shí)體設(shè)計(jì)中都有一個(gè)定位錨，而且只有選中這一對(duì)象的時(shí)候才會(huì)顯現(xiàn)出來。它看起來像一個(gè)“ L”形標(biāo)志，在拐 彎有一圓點(diǎn)，當(dāng)它呈綠色時(shí)，為附著于零件，智能圖素的狀態(tài)。再次用鼠標(biāo)點(diǎn)擊定位錨，它將為黃色選中狀態(tài)，此時(shí)可單獨(dú)對(duì)定位錨進(jìn)行移動(dòng)。 定位錨的長的方向表示對(duì)象的高度軸，短的方向?yàn)殚L度軸，沒有標(biāo)記的方向是寬度軸。 有三種方法修改參考點(diǎn)的相對(duì)位置： 1. 利用移動(dòng)錨點(diǎn)功能。 如果只是在模型的表面上移動(dòng)錨點(diǎn)這一方法非常有用。要移動(dòng)錨點(diǎn)，首先選擇模型，然后在 “設(shè)計(jì)工具 ”菜單選擇 “移動(dòng)錨點(diǎn) ”, 這時(shí)導(dǎo)航圖標(biāo)變成一個(gè)錨的形狀同時(shí)在模型上移動(dòng)時(shí)智能捕捉起作用?，F(xiàn)在可以點(diǎn)擊新的參考點(diǎn)位置。 2. 利用三維球。如果新的參考 點(diǎn)不在模型表面上或精確位置不很重要時(shí)，采用這一方法。為利用三維球，首先選擇對(duì)象，直接點(diǎn)擊錨點(diǎn)使其變黃，打開三維球（ F10）定位新的錨點(diǎn)。 3. 利用定位錨屬性標(biāo)。如果 知道 新定位錨的準(zhǔn)確距離和角度，可以利用 此 功能。右鍵點(diǎn)擊對(duì)象，從彈出的菜單選擇屬性，選擇定位錨選項(xiàng)輸入適當(dāng)?shù)臄?shù)值。 高度 長度 CAXA 創(chuàng)新實(shí)體設(shè)計(jì)入門指南 9 十三、智能尺寸標(biāo)注 你可以通過智能標(biāo)注工具直接在零件上標(biāo)注尺寸或標(biāo)注不同零件之間的相對(duì)尺寸，你還可以修改這些尺寸以修改零件之間的相對(duì)位置。 十四、 一些快捷鍵： F3：動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)； F2：平移；（ 以上操作要用鼠標(biāo)）。 F7：顯示正面； F8：顯示全部 F4 和 F5：縮放功能 第 2章 基礎(chǔ)平臺(tái)制作并生成二維工程圖 本章的重點(diǎn)內(nèi)容： ? 如何利用拖放 智能圖素 功能快速零件設(shè)計(jì)。 ? 如何利用 包圍盒手柄 編輯零件大小。 ? 如何進(jìn)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(shè)計(jì)：（尺寸見下面軸測圖） CAXA 創(chuàng)新實(shí)體設(shè)計(jì)入門指南 10 一、 使用拖 /放及編輯尺寸創(chuàng)建零件的基礎(chǔ)部分部分。 首先在“設(shè)置”菜單中，點(diǎn)擊“單位”，選長度單位：厘 米。 1． 從設(shè)計(jì)元素庫的“圖素”中拖 /放一個(gè)長方體到設(shè)計(jì)環(huán)境中。（實(shí)現(xiàn)拖 /放的方法：用鼠標(biāo)左鍵選擇長方體，按住左鍵，將長方體拖到設(shè)計(jì)環(huán)境中后釋放鼠標(biāo)。） 2． 左鍵點(diǎn)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(diǎn)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(shí)體設(shè)計(jì)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(biāo)右鍵，彈出快捷菜單。 5． 在彈出菜單中用左鍵點(diǎn)擊“編輯包圍盒”選項(xiàng)。 6． 用下列數(shù)值代替長、寬、高的值：長度 =35，寬度 =20，高度 =4。 7． 點(diǎn)擊“確定”。 二