1、CAXA制造工程师项目训练教程项三-三维实体特征造型3.1 3.1 项目简介项目简介u项目内容：实体特征造型是零件设计模块的重要组成部分。CAXA制造工程师的零件设计采用精确的特征实体造型技术，它完全抛弃了传统的体素合并和交并差的繁琐方式，将设计信息用特征术语来描述，使整个设计过程直观、简单、准确。通常的特征包括孔、槽、型腔、点、凸台、圆柱体、块、锥体、球体、管子等等，CAXA制造工程师的零件设计可以方便地建立和管理这些特征信息。3.1 3.1 项目简介项目简介u学习目标：1.掌握拉伸增料与除料、旋转增料与除料、放样增料与除料、导动增料与除料等命令生成特征实体造型的方法及应用。2.掌握过渡、倒
2、角、打孔、筋板、抽壳、拔模、陈列特征处理方法的应用。3.掌握缩放、型腔、分模等模具生成方式和实体布尔运算命令的应用方法。3.2 3.2 相关知识相关知识u3.2.1常见实体特征造型及工具 拉伸增料、拉伸除料 旋转增料、旋转除料 放样增料、放样除料 导动增料、导动除料u3.2.2常见特征处理工具 过渡、倒角 孔、拔模 抽壳、筋板 线性阵列、环形阵列3.2.1 常见实体特征造型及命令 拉伸功能：拉伸增料将一个轮廓曲线根据指定的距离做拉伸操作，用以生成一个增加材料的特征。拉伸增料分为实体特征和薄壁特征。拉伸除料将一个轮廓曲线根据指定的距离做拉伸操作，用以生成一个减去材料的特征。示例：3.2.1 常见
3、实体特征造型及命令注意事项：（1）在进行“双面拉伸”时，拔模斜度不可用。（2）在进行“拉伸到面”时，要使草图能够完全投影到这个面上，如果面的范围比草图小，会产生操作失败。（3）在进行“拉伸到面”时，深度和反向拉伸不可用，但可以给定拔模斜度。（4）在进行“贯穿”时，深度、反向拉伸和拔模斜度不可用。（5）特征中的隐藏的线不能参与特征拉伸。（6）在生成薄壁特征时，草图图形可以封闭或不封闭，不封闭的草图图形必须是连续的线段。3.2.1 常见实体特征造型及命令 旋转功能：旋转增料通过围绕一条空间直线旋转一个或多个封闭轮廓，增加生成一个特征。旋转除料通过围绕一条空间直线旋转一个或多个封闭轮廓，移除生成一个
4、特征。注意事项：轴线是空间曲线，需要退出草图状态后绘制。示例：3.2.1 常见实体特征造型及命令 放样功能：放样增料根据多个截面线轮廓生成一个实体。截面线应为草图轮廓。放样除料根据多个截面线轮廓移出一个实体。截面线应为草图轮廓。3.2.1 常见实体特征造型及命令注意事项：（1）轮廓按照操作中的拾取顺序排列。（2）拾取轮廓时，要注意状态栏指示，拾取不同的边，不同的位置，会产生不同的结果示例：放样增料放样除料3.2.1 常见实体特征造型及命令 导动功能：导动增料将某一截面曲线或轮廓线沿着另外一条轨迹线运动生成一个特征实体。导动除料将某一截面曲线或轮廓线沿着另外一外轨迹线运动移出一个特征实体。注意事
5、项：（1）截面线应为封闭的草图轮廓，截面线的运动形成了导动曲面（2）轨迹线是空间曲线（3）导动方向选择要正确（4）导动路径的起始点必须在草图平面上3.2.1 常见实体特征造型及命令示例：导动增料导动除料平行导动固接导动3.2.2 常见特征处理命令 过渡功能：过渡是指以给定半径或半径规律在实体间作光滑过渡。注意事项：（1）在进行变半径过渡时，只能拾取边，不能拾取面。（2）变半径过渡时，注意控制点的顺序。示例：3.2.2 常见特征处理命令 倒角功能：倒角是指对实体的棱边进行光滑过渡。注意事项：两个平面的棱边才可以倒角。示例：3.2.2 常见特征处理命令 孔功能：是指在平面上直接去除材料生成各种类型
6、的孔。注意事项：（1）通孔时，深度不可用。（2）指定孔的定位点时，点击平面后按回车，可以输入打孔位置的坐标值。示例：3.2.2 常见特征处理命令 拔模功能：拔模是指保持中性面与拔模面的交轴不变（即以此交轴为旋转轴），对拔模面进行相应拔模角度的旋转操作。注意事项：拔模角度不要超过合理值。示例：3.2.2 常见特征处理命令 抽壳功能：根据指定壳体的厚度将实心物体抽成内空的薄壳体。注意事项：抽壳厚度要合理。示例：3.2.2 常见特征处理命令 筋板功能：在指定位置增加加强筋。注意事项：（1）加固方向应指向实体，否则操作失败。（2）草图形状可以不封闭。示例：3.2.2 常见特征处理命令 线性阵列功能：通
7、过线性阵列可以沿一个方向或多个方向快速进行特征的复制。注意事项：（1）如果特征A附着（依赖）于特征B，当阵列特征B时，特征A不会被阵列。（2）两个阵列方向都要选取。示例：3.2.2 常见特征处理命令 环形阵列功能：绕某基准轴旋转将特征阵列为多个特征，构成环形阵列。注意事项：（1）基准轴应为空间直线。（2）如果特征A附着（依赖于特征B，当阵列特征B时，特征A不会被阵列。示例：3.3 3.3 操作训练操作训练u任务一 连杆造型u任务二 轴承支座造型u任务三 斜支座造型u任务四 带轮造型u任务五 扁瓶造型u任务六 六角头螺栓造型u任务七 电源插头造型u任务八 烟灰缸造型3.3.1 任务一 连杆造型
8、实例任务：完成连杆造型，尺寸和立体图如图3-1所示。训练目的：学习拉伸增料、拉伸除料、圆角过渡的应用和操作步骤，以及相关线命令的应用。思路分析：连杆主体由连杆基板和凹台、大小凸台和连杆孔等部分构成。连杆基板和凸台由拉伸增料生成。基板凹台和连杆孔由拉伸除料生成。最后对实体进行圆角过渡。3.3.1 任务一 连杆造型图3-1 连杆3.3.1 任务一 连杆造型 操作步骤：1.由拉伸增料生成连杆基板。2.由拉伸增料生成连杆大小凸台。3.由拉伸除料生成连杆凹台。4.由拉伸除料生成连杆孔。5.圆角过渡。3.3.1 任务一 连杆造型过程图解：绘制连杆基板草图由拉伸增料生成连杆大小凸台由拉伸增料生成连杆基板3.
9、3.1 任务一 连杆造型过程图解：创建凹台草图拉伸除料生成连杆基板凹台绘制凹台草图3.3.1 任务一 连杆造型过程图解：连杆孔草图圆角过渡拉伸除料“贯穿”生成连杆孔3.3.2 任务二 轴承支座造型 实例任务：完成轴承支座造型，尺寸和立体图如图3-12所示。训练目的：学习拉伸增料、拉伸除料、筋板等特征造型的应用和操作步骤，以及基准面的应用与创建。思路分析：轴承支座造型主要由底座、立板、圆柱和圆柱孔、筋板等构成。底座、立板、圆柱和圆柱孔由拉伸增料生成，底座的凹槽由拉伸除料生成，筋板由筋板命令生成。图3-12 轴承支座3.3.2 任务二 轴承支座造型 操作步骤：1.由拉伸增料生成底座2.由拉伸除料生
10、成底座凹槽3.由拉伸增料生成立板4.由拉伸增料生成圆筒5.生成筋板3.3.2 任务二 轴承支座造型过程图解：1.绘制座底草图3.绘制凹槽草图2.由拉伸增料生成底座3.3.2 任务二 轴承支座造型4.拉伸除料生成凹槽过程图解：5.以底座后表面为基准平面创建草图6.绘制立板草图3.3.2 任务二 轴承支座造型7.拉伸增料生成立板过程图解：8.等距平面构建基准平面为草图平面9.绘制圆筒草图3.3.2 任务二 轴承支座造型10.拉伸增料生成圆筒过程图解：11.筋板草图3.3.2 任务二 轴承支座造型13.筋板12.筋板特征对话框3.3.3 任务三 斜支座造型 实例任务：完成斜支座造型，尺寸和立体图如图
11、3-26所示。训练目的：学习拉伸增料、拉伸到面、旋转除料、打孔、线性陈列等特征造型的应用和操作步骤，以及基准面的应用与创建。思路分析：斜支座主要由底盘、斜柱等构成。底盘由拉伸增料生成，底盘沉孔由打孔和陈列生成。斜柱先由拉伸到面生成斜圆柱，再通过旋转除料生成斜内孔。图3-26 斜支座3.3.3 任务三 斜支座造型 操作步骤：1.由拉伸增料生成底盘。2.由打孔生成一个底盘沉孔。3.由线性陈列生成4个沉孔。4.由拉伸到面生成斜圆柱体。5.由旋转除料生成斜圆柱内孔。3.3.3 任务三 斜支座造型过程图解：1.绘制底盘草图2.由拉伸增料生成底盘3.3.3 任务三 斜支座造型过程图解：4.由孔命令生成沉孔
12、5.陈列生成沉孔3.3.3 任务三 斜支座造型3.确定打孔定位点过程图解：7.绘制斜柱草图8.拉伸到面生成斜圆柱3.3.3 任务三 斜支座造型6.构建基准面过程图解：10.曲线投影生成内孔截面草图11.旋转除料生成内孔3.3.3 任务三 斜支座造型9.绘制空间内孔截面图形3.3.4 任务四 带轮造型 实例任务：完成带轮座造型，尺寸和立体图如图3-41所示。训练目的：学习旋转增料、拉伸除料、倒角、过渡等特征造型的应用和操作步骤。思路分析：带轮主要由带轮盘、键槽等构成。带轮盘由旋转增料生成；键槽由拉伸除料生成；再对内孔倒角和边缘进行圆角过渡。图3-41 带轮3.3.4 任务四 带轮造型 操作步骤：
13、1.由旋转增料生成带轮盘。2.由拉伸除料生成键槽。3.对带轮进行圆角过渡和倒角。3.3.4 任务四 带轮造型过程图解：1.绘制带轮盘草图2.绘制旋转轴线3.3.4 任务四 带轮造型3.旋转增料生成带轮盘过程图解：4.绘制键槽草图5.由拉伸除料生成键槽3.3.4 任务四 带轮造型6.倒角3.3.5 任务五 扁瓶造型 实例任务：完成扁瓶造型，各轮廓面尺寸和立体图如图3-50所示。训练目的：学习放样增料、抽壳等特征造型的应用和操作步骤，以及基准面的应用与创建。思路分析：扁瓶体由放样增料生成，通过构造与XY平面平行的3个基准面，绘制各放样轮廓草图，由放样增料生成瓶体，瓶口由拉伸增料生成，最后将实体抽壳
14、，完成扁瓶造型。图3-50 扁瓶轮廓面尺寸和立体图3.3.5 任务五 扁瓶造型 操作步骤：1.由放样增料生成瓶体造型。2.由拉伸增料生成瓶口造型。3.由过渡和抽壳完成扁瓶造型。3.3.5 任务五 扁瓶造型过程图解：1.构造基准平面2.绘制放样轮廓草图3.放样增料生成扁瓶实体3.3.5 任务五 扁瓶造型过程图解：4.绘制瓶口草图5.由拉伸增料生成瓶口造型3.3.5 任务五 扁瓶造型过程图解：6.对瓶体左侧面、底面和上面各边进行过渡7.由抽壳完成扁瓶造型3.3.5 任务五 扁瓶造型3.3.6 任务六 螺栓造型 实例任务：完成六角头螺栓造型，尺寸和立体图如图3-58所示。训练目的：学习拉伸增料、旋转
15、除料、倒角、导动除料等特征造型的应用和操作步骤，以及基准面、公式曲线（螺旋线）的应用与创建。思路分析：螺栓的六角头部由拉伸增料和旋转除料生成，螺杆由拉伸增料和倒角生成，螺纹由公式曲线生成螺旋线，通过构造垂直于螺栓线的基准面，绘制螺纹牙型轮廓草图，由导动除料生成螺纹，完成全部造型。图3-58 六角头螺栓尺寸和立体图3.3.6 任务六 螺栓造型 操作步骤：1.由拉伸增料和旋转除料六角头部。2.由拉伸增料和倒角生成螺杆。3.由导动除料生成螺纹。3.3.6 任务六 螺栓造型过程图解：1.拉伸增料生成六角螺栓头2.绘制旋转除料草图3.旋转除料生成六角头部3.3.6 任务六 螺栓造型过程图解：4.绘制螺杆
16、草图5.由拉伸增料和倒角生成螺杆3.3.6 任务六 螺栓造型过程图解：6.“公式曲线”（螺旋曲线）对话框7.绘制空间曲线螺旋曲线3.3.6 任务六 螺栓造型过程图解：8.构造基准面，绘制牙型截面草图9.导动除料生成螺纹3.3.6 任务六 螺栓造型3.3.7 任务七电源插头造型 实例任务：完成电源插头造型，尺寸和立体图如图3-69所示。训练目的：学习旋转增料、旋转除料、拉伸到面除料、过渡、导动增料、圆形陈列等特征造型的应用和操作步骤。思路分析：电源插头主体由旋转增料生成，插脚孔由拉伸除料生成，中部直槽由拉伸到面除料和圆形陈列生成，由过渡命令完成圆角过渡，引线头半圆槽由旋转除料生成，导线由导动增料
17、生成，完成全部造型。图3-69 电源插头尺寸和立体图3.3.7 任务七电源插头造型 操作步骤：1.由旋转增料生成插头主体。2.由拉伸除料生成插脚孔。3.由拉伸到面除料和圆形陈列生成中部直槽。4.由过渡命令完成圆角过渡。5.由旋转除料生成引线头半圆槽。6.由导动增料生成导线。3.3.7 任务七电源插头造型过程图解：1.电源插头主体截面轮廓草图2.绘制旋转轴线3.旋转增料生成主体3.3.7 任务七电源插头造型过程图解：4.绘制插脚孔草图5.由拉伸除料生成插脚孔3.3.7 任务七电源插头造型过程图解：6.绘制直槽草图8.环形陈列直槽3.3.7 任务七电源插头造型7.拉伸除料生成直槽过程图解：9.圆角
18、过渡3.3.7 任务七电源插头造型过程图解：9.绘制凹槽草图3.3.7 任务七电源插头造型10.旋转除料生成凹槽过程图解：11.绘制导线草图3.3.7 任务七电源插头造型12.绘制导动线13.导动增料生成导线3.3.8 任务八 烟灰缸造型 实例任务：完成烟灰缸造型，尺寸和立体图如图3-84所示。训练目的：学习拉伸增料、拉伸除料、放样除料、过渡、陈列等特征造型的应用和操作步骤，以及基准面的应用与创建。思路分析：烟灰缸底座由拉伸增料生成，主体实体由放样增料生成，主体内腔由拉伸除料生成，内倾的上表面由放样除料生成，4个凹槽由拉伸除料和环形陈列生成，各处圆角由过渡命令生成。图3-84 烟灰缸尺寸和立体
19、图3.3.8 任务八 烟灰缸造型 操作步骤：1.由拉伸增料生成底座部。2.由放样增料主体实体。3.由拉伸除料生成主体内腔。4.由放样除料生成内倾的上表面。5.由拉伸除料和环形陈列生成凹槽。6.由过渡命令对各边进行圆角过渡。3.3.8 任务八 烟灰缸造型过程图解：1.绘制座草图2.拉伸增料生成底座3.3.8 任务八 烟灰缸造型过程图解：3.绘制主体下表面轮廓草图5.放样增料生成主体实体3.3.8 任务八 烟灰缸造型4.绘制主体上表面轮廓草图过程图解：6.绘制倾斜面上下表面放样轮廓草图3.3.8 任务八 烟灰缸造型7.放样除料生成倾斜上表面过程图解：8.绘制凹槽草图3.3.8 任务八 烟灰缸造型9
20、.拉伸除料生成凹槽过程图解：10.环形陈列3.3.8 任务八 烟灰缸造型11.圆角过渡3.4 3.4 知识拓展知识拓展 3.4.1 造型技巧坐标点 3.4.2 造型技巧表达式输入 3.4.3 三维尺寸3.4.1 3.4.1 造型技巧造型技巧坐标点坐标点 坐标点的功能CAXA制造工程师提供了强大的输入坐标点的功能，主要支持如下：(1)绝对坐标点输入和相对坐标点输入；(2)笛卡尔坐标输入方式；(3)柱坐标输入方式（极坐标可以用 Z=0 的柱坐标来表示）；(4)球坐标输入方式；功能：在零件设计中输入文字3.4.1 3.4.1 造型技巧造型技巧坐标点坐标点 坐标点的功能使用方法：在造型过程中，任何需要
21、拾取点或者输入点的时刻，用户都可以直接敲回车键，启动坐标输入功能；界面显示为：比如：用户在生成直线、样条以及其它需要输入拾取点的地方，启用该功能。3.4.1 3.4.1 造型技巧造型技巧坐标点坐标点 坐标点的功能坐标输入规则：坐标输入的形式为：tt:x,y,z(1)“”为可选输入项。用户不输入该项，则表示该值为绝对坐标，这是缺省方式；否则表示该值为相对坐标。(2)“tt:”也为可选输入项。用户不输入该项，则表示该值为笛卡尔坐标，这是缺省方式；否则，根据“tt”组合的不同，定义的坐标体系也不相同，并且“:”不能省略。3.4.1 3.4.1 造型技巧造型技巧坐标点坐标点 坐标点的功能(a)柱坐标表
22、示tt=z 或者 tt=dz 或者 tt=zd:表示这是一个柱坐标，其中角度的单位为“度”。tt=hd 或者 tt=dh：表示这是一个柱坐标，其中角度的单位为“弧度”。(b)球坐标表示tt=q 或者 tt=dq 或者 tt=qd:表示这是一个球坐标，其中角度的单位为“度”。tt=hq 或者 tt=qh：表示这是一个球坐标，其中角度的单位为“弧度”。3.4.1 3.4.1 造型技巧造型技巧坐标点坐标点 坐标点的功能举例说明(1)z:50,90：相对前点的极坐标点(50,90度)的点。(2)q:30,60,30：相对前点的球坐标(30,60度,30)的点。(3)zh:80,0.2,50：绝对的柱坐
23、标(80,0.2弧度,50)的点。3.4.2 3.4.2 造型技巧造型技巧表达式输入表达式输入 功能在CAXA制造工程师的输入框中，支持用户通过输入表达式来得到具体的数值。使用方法在输入框中输入表达式，例如“10*sin(30*3.14159265/180)”，用户按“F10”快捷键，能到得到数值：5。该方法在坐标点输入框、加工对话框的输入框中都能够实现。3.4.3 3.4.3 三维尺寸三维尺寸 功能实现对零件的空间尺寸标注，输出二维视图到专业板的EB电子图板时，三维尺寸标注信息也能导出去。使用方法（1）通过选择下拉菜单打开相关功能。选择下拉菜单“造型三维尺寸”，可打开相关功能菜单，如图3-9
24、8所示。（2）通过单击工具按钮打开相关功能。通过“显示”下拉菜单可打开“三维尺寸栏”工具按钮，默认位于左侧“状态控制栏”下方，“三维尺寸栏”工具按钮如图3-99所示。3.5 3.5 思考与练习思考与练习1.根据图3-100所示，支座尺寸和立体图，完成造型设计。图 3-100 支座尺寸和立体图3.5 3.5 思考与练习思考与练习2.根据图3-101所示，轮盘架尺寸和立体图，完成造型设计。图3-101轮盘架尺寸和立体图3.5 3.5 思考与练习思考与练习3.根据图3-102所示，螺杆尺寸和立体图，完成造型设计。图3-102螺杆尺寸和立体3.5 3.5 思考与练习思考与练习4根据图3-103所示，叉架尺寸和立体图，完成造型设计。图3-103叉架尺寸和立体图3.5 3.5 思考与练习思考与练习5.根据图3-103所示，柠檬汁瓶尺寸和立体效果，完成造型设计。图3-103柠檬汁瓶尺寸和立体效果谢 谢！
