项目二-任务一-3d建模技术简介教学内容

1、项目二-任务一-3D建模技术简介学习内容学习内容 3D建模通俗来讲就是通过三维制作软件通过虚拟三维空间构建出具有三维数据的模型。三维建模设计不同于二维绘图设计，二维绘图设计在一个平面上即可完成，而三维建模设计是在三维空间中进行，建立的模型具有长度，高度，宽度三个方向的尺寸。在三维建模设计中，首先建立在工作空间的坐标系（包括原点，坐标轴和基准平面），然后在草绘平面绘制模型的特征截面或扫描轨迹，并根据参照平面放置特征截面的各图形元素，对二维特征截面进行拉伸，旋转，扫描等操作，可生成三维模型的基础特征。特征是构成三维模型的基础，各中各样的三维模型就是由不同的特征按照一定的设计要求进行组合所形成的集合

2、体。学习内容学习内容1. CATIA是法国达索公司的产品开发旗舰解决方案。作为PLM协同解决方案的一个重要组成部分，它可以帮助制造厂商设计他们未来的产品，并支持从项目前阶段、具体的设计、分析、模拟、组装到维护在内的全部工业设计流程。目前CATIA在设计与工程软件中占有最多的市场份额。这来源于其如此强大的客户来源和军工背景。与其竞争对手相比，CATIA的优势在于赏心悦目的界面，易用而强大的功能，在汽车、航空航天、造船等专用行业强大的功能支持等。 机械类常用3D建模软件介绍：学习内容学习内容2SolidWorks为达索系统（Dassault Systemes S.A）下的子公司，专门负责研发与销售

3、机械设计软件的视窗产品。达索公司是负责系统性的软件供应，并为制造厂商提供具有Internet整合能力的支援服务。该集团提供涵盖整个产品生命周期的系统，包括设计、工程、制造和产品数据管理等各个领域中的最佳软件系统，著名的CATIAV5就出自该公司之手，目前达索的CAD产品市场占有率居世界前列。机械类常用3D建模软件介绍：学习内容学习内容3UG（Unigraphics NX）是Siemens PLM Software公司出品的一个产品工程解决方案，它为用户的产品设计及加工过程提供了数字化造型和验证手段。Unigraphics NX针对用户的虚拟产品设计和工艺设计的需求，提供了经过实践验证的解决方案

4、。它功能强大，可以轻松实现各种复杂实体及造型的建构。它在诞生之初主要基于工作站，但随着PC硬件的发展和个人用户的迅速增长，在PC上的应用取得了迅猛的增长，已经成为模具行业三维设计的一个主流应用。机械类常用3D建模软件介绍：学习内容学习内容4Creo是美国PTC公司于2010年10月推出CAD设计软件包。Creo是整合了PTC公司的三个软件Pro/Engineer的参数化技术、CoCreate的直接建模技术和ProductView的三维可视化技术的新型CAD设计软件包，是PTC公司闪电计划所推出的第一个产品。作为PTC闪电计划中的一员，Creo具备互操作性、开放、易用三大特点。在产品生命周期中，

5、不同的用户对产品开发有着不同的需求。机械类常用3D建模软件介绍：学习内容学习内容5Cimatroncimatroncad/cam系统是以色列cimatron公司的cad/cam/pdm产品，是较早在微机平台上实现三维cad/cam全功能的系统。该系统提供了比较灵活的用户界面，优良的三维造型、工程绘图，全面的数控加工，各种通用、专用数据接口以及集成化的产品数据管理。cimatroncad/cam系统自从80年代进入市场以来，在国际上的模具制造业备受欢迎。近年来，cimatron公司为了在设计制造领域发展，着力增加了许多适合设计的功能模块，每年都有新版本推出，市场销售份额增长很快。机械类常用3D建

6、模软件介绍：2_1_2 拉伸、旋转拉伸、旋转3D打印技术打印技术学习目标学习目标 掌握拉伸操作步骤及参数设置掌握拉伸操作步骤及参数设置掌握旋转操作步骤及参数设置掌握旋转操作步骤及参数设置拉伸为实体拉伸为实体拉伸为曲面拉伸为曲面拉伸深度拉伸深度类型类型加厚草绘加厚草绘拉伸深度拉伸深度数值数值添加添加/去除去除材料材料拉伸反向拉伸反向 取消拉伸取消拉伸确认拉伸确认拉伸特征预览特征预览/不预览不预览暂停暂停/取消取消暂停暂停一、拉伸一、拉伸通过将通过将 2D 2D 草绘截面沿与草绘平面垂直的方向平移一定的距离而生成的草绘截面沿与草绘平面垂直的方向平移一定的距离而生成的 3D 3D 几何。拉伸可以添加

7、或移除材料。最终生成的拉伸几何可以是实体或曲面。几何。拉伸可以添加或移除材料。最终生成的拉伸几何可以是实体或曲面。选择拉伸命令的方法：选择拉伸命令的方法：选择菜单选择菜单【插入插入】/【拉伸拉伸】命令。命令。选择选择【基础特征基础特征】工具栏中拉伸工具工具栏中拉伸工具创建拉伸步骤：选择拉伸特征命令创建拉伸步骤：选择拉伸特征命令选择特征类型选择特征类型定义截面放置属性定义截面放置属性选取参照选取参照草绘截面草绘截面选择拉伸深度和方向选择拉伸深度和方向确定添加确定添加/去除材料去除材料完成拉完成拉伸。伸。学习内容学习内容拉伸特征的类型拉伸为实体拉伸为实体 ：将拉伸出实心模型，有一定的体积和重量。：

8、将拉伸出实心模型，有一定的体积和重量。拉伸为曲面拉伸为曲面 ：将拉伸出一没有厚度的柱面，没有体积和重量，通过相关：将拉伸出一没有厚度的柱面，没有体积和重量，通过相关 操作可以转化为实体。操作可以转化为实体。配合拉伸为实体配合拉伸为实体 和草绘加厚和草绘加厚 ：能拉伸出一定厚度的壳体，这时操控板：能拉伸出一定厚度的壳体，这时操控板 发生相应变化，可以控制壳体的厚度和发生相应变化，可以控制壳体的厚度和 产生厚度的方向。产生厚度的方向。 拉伸特征有拉伸特征有3种类型：实体、曲面和薄板。截面相同的不同类型的拉伸比较。种类型：实体、曲面和薄板。截面相同的不同类型的拉伸比较。定义截面放置属性定义截面放置属

9、性定义草绘平面：绘制特征截面或者轨迹的平面定义草绘平面：绘制特征截面或者轨迹的平面 定义参照平面：垂直于草绘平面的平面，用于定向定义参照平面：垂直于草绘平面的平面，用于定向 草绘平面的视图放置草绘平面的视图放置 选择操控板选择操控板【放置放置】命令，弹出如图所示命令，弹出如图所示【放置放置】上滑面板，可以在绘上滑面板，可以在绘图区直接选取已经绘制的截面或者定义草绘截面。单击图区直接选取已经绘制的截面或者定义草绘截面。单击 按钮，打开按钮，打开【草绘草绘】对话框，可以定义截面的放置属性。对话框，可以定义截面的放置属性。完成完成【草绘草绘】对话框的所有设置后，单击对话框的所有设置后，单击按钮，弹出

10、按钮，弹出【参照参照】对话框，选取参照。对话框，选取参照。截面放置属性选取参照选取参照大多数情况下能满足设计要求，不必自定义参照，但在以下两种情况下，大多数情况下能满足设计要求，不必自定义参照，但在以下两种情况下，需要用户自选参照：需要用户自选参照：创建新特征时，设置好草绘平面的放置属性之后，如果系统不能自动选创建新特征时，设置好草绘平面的放置属性之后，如果系统不能自动选择足够的参照，弹出择足够的参照，弹出【参照参照】对话框，在其中可以定义参照。对话框，在其中可以定义参照。当系统自动选取的参照不满足设计要求时，选择菜单当系统自动选取的参照不满足设计要求时，选择菜单【草绘草绘】/ /【参照参照】

11、命令，出现命令，出现【参照参照】对话框，在其中可以定义参照。对话框，在其中可以定义参照。【参照参照】对话框对话框 草绘截面时，参照必须完整，至少选取草绘截面时，参照必须完整，至少选取一个水平参照和一个竖直参照，否则将一个水平参照和一个竖直参照，否则将出现错误提示。选择的参照也不宜过多出现错误提示。选择的参照也不宜过多，否则在修改特征时容易出错。，否则在修改特征时容易出错。在草绘过程之中发现参照的选取不当，在草绘过程之中发现参照的选取不当，可以选择菜单可以选择菜单【草绘草绘】/ /【参照参照】命令，命令，打开打开【参照参照】对话框，重新选取参照。对话框，重新选取参照。 草绘截面草绘截面草绘时，尽

12、量使用约束确定截面的形状，而不是全靠标注尺寸确定草绘时，尽量使用约束确定截面的形状，而不是全靠标注尺寸确定截面的形状，否则在生成工程图的时候会出现不合理尺寸。截面的形状，否则在生成工程图的时候会出现不合理尺寸。 当拉伸实体特征时，截面必须是多边形或者含有闭合区域的多边形当拉伸实体特征时，截面必须是多边形或者含有闭合区域的多边形集合，多边形的边必须首尾相连，不能交叉出头集合，多边形的边必须首尾相连，不能交叉出头。请对以下几个图做可行性分析：请对以下几个图做可行性分析： 草绘截面草绘截面自动检测截面的自动检测截面的【草绘器诊断工具草绘器诊断工具】工具栏，工具栏， 该工具栏有四个诊断该工具栏有四个诊

13、断工具。工具。：着色的封闭环工具，选择此工具，系统自动检测草绘是否形：着色的封闭环工具，选择此工具，系统自动检测草绘是否形成封闭环，如果形成封闭环，用预定义颜色填充由草绘形成的成封闭环，如果形成封闭环，用预定义颜色填充由草绘形成的封闭环，表示该区域可以拉伸。封闭环，表示该区域可以拉伸。：加亮开放端点工具，选择该工具，检测并加亮与其它图元的：加亮开放端点工具，选择该工具，检测并加亮与其它图元的端点重合的图元端点，用户可以参照修改截面。端点重合的图元端点，用户可以参照修改截面。：重叠几何检测工具，选择该工具，系统加亮位于其它几何顶：重叠几何检测工具，选择该工具，系统加亮位于其它几何顶部的图元或彼此

14、重叠的图元。部的图元或彼此重叠的图元。：特征要求工具，选择该工具，系统列出当前特征的要求并指：特征要求工具，选择该工具，系统列出当前特征的要求并指明每项要求的状态是否满足要求，此时出现对话框，对话框中明每项要求的状态是否满足要求，此时出现对话框，对话框中出现以下标志，当至少有一个要求未满足时，该草绘是不合适出现以下标志，当至少有一个要求未满足时，该草绘是不合适的的着色的封闭环着色的封闭环 加亮开放端加亮开放端 重叠几何检测重叠几何检测 草绘截面草绘截面如果没有使用草绘器诊断工具，当不能拉如果没有使用草绘器诊断工具，当不能拉伸实体时，系统出现伸实体时，系统出现【不完整截面不完整截面】警告警告框，

15、图形区内出错截面部分红色加亮显示框，图形区内出错截面部分红色加亮显示，并在消息区提示相应错误信息。，并在消息区提示相应错误信息。 错误部分红色加亮错误部分红色加亮 消息区提示消息区提示 【不完整截面不完整截面】警告框警告框 选择拉伸深度和方向选择拉伸深度和方向 Pro/EPro/E中提供了两种方法选取拉伸深度的中提供了两种方法选取拉伸深度的6 6种不同类型种不同类型 单击单击 后的后的 按钮弹出拉伸深度工具栏，从中选取拉伸深度类型。按钮弹出拉伸深度工具栏，从中选取拉伸深度类型。选择选择【选项选项】命令弹出命令弹出【选项选项】上滑面板，从中选取拉伸深度类型上滑面板，从中选取拉伸深度类型。可以设置

16、相对于草绘平面两侧的拉伸深度类型和深度值。拉伸深度。可以设置相对于草绘平面两侧的拉伸深度类型和深度值。拉伸深度类型从类型从【第第1 1侧侧】列表框和列表框和【第第2 2侧侧】列表框中选取。列表框中选取。 选取方法：选取方法： 六种拉伸深度类型六种拉伸深度类型 选择拉伸深度和方向选择拉伸深度和方向 盲孔类型是指从草绘平面以指定深度值拉伸截面，拉伸的深度从框输入。盲孔类型是指从草绘平面以指定深度值拉伸截面，拉伸的深度从框输入。对称类型是指以草绘平面为对称面，每一侧以指定深度值的一半拉伸截对称类型是指以草绘平面为对称面，每一侧以指定深度值的一半拉伸截面，拉伸的深度从框输入。面，拉伸的深度从框输入。到

17、下一曲面类型是指拉伸截面直至下一曲面。使用此选项，在特征到达到下一曲面类型是指拉伸截面直至下一曲面。使用此选项，在特征到达第一个曲面时将其终止，伸出项不能中止于基准面。第一个曲面时将其终止，伸出项不能中止于基准面。穿透类型是指拉伸截面使之与所有曲面相交。使用此选项，在特征到达穿透类型是指拉伸截面使之与所有曲面相交。使用此选项，在特征到达最后一个曲面时将其终止。最后一个曲面时将其终止。穿至是指截面拉伸使其与选定曲面或平面相交，使用此项，伸出项不能穿至是指截面拉伸使其与选定曲面或平面相交，使用此项，伸出项不能中止于基准面，单击其后收集器确信其显示为淡黄色，可以选取或者重中止于基准面，单击其后收集器

18、确信其显示为淡黄色，可以选取或者重新选取面。新选取面。拉伸到选定类型是指拉伸截面至一个选定点、曲线、平面或曲面，伸出拉伸到选定类型是指拉伸截面至一个选定点、曲线、平面或曲面，伸出项可以中止于基准，单击其后收集器确信其显示为淡黄色，可以选取或项可以中止于基准，单击其后收集器确信其显示为淡黄色，可以选取或者重新选取面。者重新选取面。确定添加确定添加/ /去除材料去除材料 添加材料添加材料去除材料去除材料 在创建第在创建第1 1个特征时，只有添加材料可用，创建第个特征时，只有添加材料可用，创建第1 1个特征个特征后，两种方式都可用。这两种方式类于组合体组合方式中的后，两种方式都可用。这两种方式类于组

19、合体组合方式中的叠加和挖切。叠加和挖切。 创建模型有添加材料和去除材料两种方式。创建模型有添加材料和去除材料两种方式。 单击操控板中的去除材料按钮单击操控板中的去除材料按钮 按下按下状态为去除材料状态，弹起状态为添状态为去除材料状态，弹起状态为添加材料状态。加材料状态。完成拉伸完成拉伸完成以上步骤后，可以对生成的特征进行预览，如果符合设计要求完成以上步骤后，可以对生成的特征进行预览，如果符合设计要求，单击，单击 完成特征创建，否则单击完成特征创建，否则单击 取消操作。取消操作。 a.a.使用几何预览使用几何预览 b.b.不使用几何预览不使用几何预览 c.c.特征预览特征预览 单击单击 工具设置

20、是否使用几何预览，取消勾选即为取消几何预览。工具设置是否使用几何预览，取消勾选即为取消几何预览。 上图上图a a、b b为几何预览使用前后的对比。为几何预览使用前后的对比。单击单击 工具设置是否使用特征预览工具设置是否使用特征预览, , 按钮按下时使用特征预览。按钮按下时使用特征预览。 图图c为使用特征预览时的情况。为使用特征预览时的情况。草绘图形草绘图形草绘图形草绘图形草绘图形草绘图形 拉伸薄板时，在加厚草绘工具拉伸薄板时，在加厚草绘工具 后出现后出现 工具，在组合框工具，在组合框 内可以输入或者选取薄板的厚度值，方向工具内可以输入或者选取薄板的厚度值，方向工具 可以控制生成的薄板可以控制生

21、成的薄板相对于草绘图形的方向。相对于草绘图形的方向。 加厚草绘生成薄板的方向有三个，朝向草绘环内加厚（图加厚草绘生成薄板的方向有三个，朝向草绘环内加厚（图a）,朝朝向草绘环外加厚（图向草绘环外加厚（图b）,朝向草绘两侧加厚（图朝向草绘两侧加厚（图c）,单击单击 后后的方向工具的方向工具 在三种加厚方向之间跳转。在三种加厚方向之间跳转。 a 向内加厚向内加厚 b 向外加厚向外加厚 c 两侧加厚两侧加厚 薄板特征薄板特征 旋转特征是一用于创建回转实体和回转曲面的工具。旋转特征是一用于创建回转实体和回转曲面的工具。 旋转为实体旋转为实体旋转为曲面旋转为曲面旋转深度类型旋转深度类型加厚草绘加厚草绘旋转

22、深度数值旋转深度数值添加添加/去除材料去除材料旋转方向旋转方向取消旋转取消旋转特征预览特征预览/不预览不预览)暂停暂停/取消暂停取消暂停确认旋转确认旋转旋转轴线收集器旋转轴线收集器 选择旋转命令的方法有两种。选择旋转命令的方法有两种。单击菜单单击菜单【插入插入】/ /【旋转旋转】命令。命令。单击单击【基础特征基础特征】工具栏中旋转工具工具栏中旋转工具 选择旋转命令后出现如下图所示操控板。选择旋转命令后出现如下图所示操控板。选择特征类型选择特征类型 旋转特征有旋转特征有3 3种类型：实体、曲面和薄板。种类型：实体、曲面和薄板。 旋转为实体旋转为实体 ：将旋转生成实心特征，有一定的体积和重量。：将

23、旋转生成实心特征，有一定的体积和重量。旋转为曲面旋转为曲面 ：将旋转生成一回转曲面，没有体积、厚度和重量，：将旋转生成一回转曲面，没有体积、厚度和重量， 通过相关操作可以转化为实体。通过相关操作可以转化为实体。配合旋转为实体配合旋转为实体 和草绘加厚和草绘加厚 ：旋转生成有一定厚度的壳体，：旋转生成有一定厚度的壳体， 这时操控板发生相应变化，可这时操控板发生相应变化，可 以控制壳体的厚度，和生成厚以控制壳体的厚度，和生成厚 度的方向。度的方向。定义截面放置属性定义截面放置属性定义截面放置属性定义截面放置属性定义草绘平面定义草绘平面定义草绘方向定义草绘方向 【位置位置】上滑面板上滑面板 草绘平面

24、是草绘特征草绘平面是草绘特征截面的平面，也可以在截面的平面，也可以在上面草绘回转体的旋转上面草绘回转体的旋转轴。它可以是基准平面轴。它可以是基准平面，也可以是实体的平面，也可以是实体的平面型表面。型表面。草绘截面草绘截面 草绘时，尽量使用约束确定截面的形状，而不是全靠标注尺寸确定草绘时，尽量使用约束确定截面的形状，而不是全靠标注尺寸确定截面的形状，否则在生成工程图的时候会出现多余尺寸。截面的形状，否则在生成工程图的时候会出现多余尺寸。 当创建旋转实体特征时，截面必须是多边形或者含有闭合区域的当创建旋转实体特征时，截面必须是多边形或者含有闭合区域的多边形集合，多边形的边必须首尾相连，不能交叉出头，并且截多边形集合，多边形的边必须首尾相连，不能交叉出头，并且截面不能处于旋转轴线的两侧。