项目二-任务一-3D建模技术简介

学习内容
机械类常用3D建模软件介绍：
2．SolidWorks为达索系统（Dassault Systemes S.A）下的子公 司，专门负责研发与销售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。
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 向草绘环外加厚（图b）,朝向草绘两侧加厚（图c）,单击 后 的方向工具 在三种加厚方向之间跳转。
a 向内加厚 草绘图形
b 向外加厚
c 两侧加厚 草绘图形
草绘图形
旋转特征是一用于创建回转实体和回转曲面的工具。
选择旋转命令的方法有两种。 单击菜单【插入】/【旋转】命令。 单击【基础特征】工具栏中旋转工具
《3D打印技术》
2_1_2 拉伸、旋转
学习目标
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
学习内容
一、拉伸
通过将 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 3D 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。
创建拉伸步骤：选择拉伸特征命令→选择特征类型→定义截面放置属性→ 选取参照→草绘截面→选择拉伸深度和方向→确定添加/去除材料→完成 拉伸。 选择拉伸命令的方法： 选择菜单【插入】/【拉伸】命令。 选择【基础特征】工具栏中拉伸工具
选择旋转命令后出现如下图所示操控板。
旋转为实体 旋转轴线收集器 旋转深度数值 添加/去除材料 特征预览/不预览) 取消旋转
旋转为曲面
旋转深度类型
旋转方向 加厚草绘
暂停/取消暂停 确认旋转
选择特征类型
旋转特征有3种类型：实体、曲面和薄板。
旋转为实体 旋转为曲面
：将旋转生成实心特征，有一定的体积和重量。 ：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。 和草绘加厚 ：旋转生成有一定厚度的壳体， 这时操控板发生相应变化，可 以控制壳体的厚度，和生成厚 度的方向。
草绘截面
自动检测截面的【草绘器诊断工具】工具栏， 该工具栏有四个诊断 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 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。 ：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。 ：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 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 ：重叠几何检测工具，选择该工具，系统加亮位于其它几何顶 部的图元或彼此重叠的图元。
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机械类常用3D建模软件介绍：
4．Creo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，不同的用户对产品开发有着不同的 需求。
配合拉伸为实体
发生相应变化，可以控制壳体的厚度和
产生厚度的方向。
截面放置属性
定义草绘平面：绘制特征截面或者轨迹的平面 定义截面放置属性 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 选择操控板【放置】命令，弹出如图所示【放置】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 按钮，打开【 草绘】对话框，可以定义截面的放置属性。
确定添加/去除材料
创建模型有添加材料和去除材料两种方式。 在创建第1个特征时，只有添加材料可用，创建第1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 叠加和挖切。 单击操控板中的去除材料按钮 按下 状态为去除材料状态，弹起状态为添 加材料状态。
去除材料
添加材料
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 ，单击 完成特征创建，否则单击 取消操作。
薄板特征
旋转生成薄板时，在加厚草绘 后出现工具 ，在组 合框 内可以输入或者选取薄板的厚度值，方向工具 可以控制生成的薄板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，朝向草 绘环外加厚，朝向草绘两侧加厚，通过单击 后的方向 工具 在三种加厚方向之间跳转。
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机械类常用3D建模软件介绍：
5．Cimatron cimatroncad/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。
②选择【选项】命令弹出【选项】上滑面板，从中选取拉伸深度类型 。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【第1侧】列表框和【第2侧】列表框中选取。
选择拉伸深度和方向
六种拉伸深度类型 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 面，拉伸的深度从框输入。 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。 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。 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 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 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。
拉伸为实体 拉伸反向 加厚草绘 拉伸深度 拉伸为曲面 类型 拉伸深度 数值 添加/去除 材料
取Baidu Nhomakorabea拉伸 确认拉伸 暂停/取消 暂停
特征预览/不预览
拉伸特征的类型
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。
拉伸为实体 拉伸为曲面 ：将拉伸出实心模型，有一定的体积和重量。 ：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。 和草绘加厚 ：能拉伸出一定厚度的壳体，这时操控板
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机械类常用3D建模软件介绍：
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。
草绘截面
着色的封闭环
加亮开放端
重叠几何检测
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【不完整截面】警告 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。
错误部分红色加亮
【不完整截面】警告框
消息区提示
选择拉伸深度和方向
Pro/E中提供了两种方法选取拉伸深度的6种不同类型 选取方法： ①单击 后的 按钮弹出拉伸深度工具栏，从中选取拉伸深度类型。
配合旋转为实体
定义截面放置属性
定义草绘平面
定义截面放置属性
定义草绘方向
草绘平面是草绘特征 截面的平面，也可以在 上面草绘回转体的旋转 轴。它可以是基准平面 ，也可以是实体的平面 型表面。
【位置】上滑面板
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 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 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。
当截面出现在轴线两侧时，无法创 建特征（如右图）
错误截面
选择旋转角度和方向
Pro/E中可以使用两种方法根据实际情况选取三种不同的旋转角度类型：
旋转角度类型 三种旋转角度类型的对比说明
盲孔
【选项】上滑面板
对称
轴线
草绘平面
到选定
确定添加/去除材料
创建旋转特征也有添加材料和去除材料两种方式。
在创建第一个特征时，只有添加材料可用，创建第1个特征后，两种方式 都变为可用。 单击操控板工具栏去除材料按钮 ，按下状态为去除材料状态，按钮弹 起状态为添加材料状态。
《3D打印技术》
2_1_1 3D建模技术简介
学习目标
了解常用3D建模概念 了解三维建模与二维建模的区别 了解三维建模设计流程 了解常用3D建模软件种类
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体。
完成【草绘】对话框的所有设置后，单击
按钮，弹出【参照】对话框，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， 需要用户自选参照： ①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【参照】对话框，在其中可以定义参照。 ②当系统自动选取的参照不满足设计要求时，选择菜单【草绘】/【参照】 命令，出现【参照】对话框，在其中可以定义参照。 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 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。
a.使用几何预览
b.不使用几何预览
c.特征预览
单击 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a、b为几何预览使用前后的对比。 单击 工具设置是否使用特征预览, 按钮按下时使用特征预览。 图c为使用特征预览时的情况。
薄板特征
拉伸薄板时，在加厚草绘工具 后出现 内可以输入或者选取薄板的厚度值，方向工具 相对于草绘图形的方向。 工具，在组合框 可以控制生成的薄板
在草绘过程之中发现参照的选取不当， 可以选择菜单【草绘】/【参照】命令， 打开【参照】对话框，重新选取参照。
【参照】对话框
草绘截面
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。 请对以下几个图做可行性分析：
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。
学习内容
机械类常用3D建模软件介绍：
3．UG（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。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。