機(jī)械制圖與實(shí)體設(shè)計(jì)

李旭，女，副教授、機(jī)械工程師，多年來(lái)一直從事機(jī)械制圖、工程力學(xué)等課程的教學(xué)與科研工作，兼任中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)、工程圖學(xué)學(xué)會(huì)會(huì)員以及全國(guó)高等職業(yè)教育力學(xué)教學(xué)工作委員會(huì)副主任等職。2006年指導(dǎo)學(xué)生參加全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽并獲獎(jiǎng)。主編和參編全國(guó)規(guī)劃教材多本，公開(kāi)發(fā)表教研論文數(shù)篇。

緒論

機(jī)械制圖與實(shí)體設(shè)計(jì)第1章　制圖的基本知識(shí)與技能

教學(xué)導(dǎo)航

1.1　國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于制圖的基本規(guī)定

1.1.1　圖紙幅面和標(biāo)題欄

1.1.2　比例（GB/T 14690-1993）

1.1.3　字體（GB/T 14691-1993）

1.1.4　圖線(xiàn)

1.1.5　尺寸注法

1.2　常用的繪圖工具、儀器、用品及其使用方法

1.2.1　圖板、丁字尺、三角板

1.2.2　圓規(guī)和分規(guī)

1.2.3　比例尺

1.2.4　曲線(xiàn)板

1.2.5　鉛筆

1.2.6　繪圖紙

1.3　平面圖形的分析及作圖方法

1.3.1　幾何圖形的畫(huà)法

1.3.2　圓弧連接

1.3.3　平面圖形的分析及作圖步驟

1.4　制圖方法與技能

1.4.1　繪圖方法及步驟

1.4.2　徒手繪圖

1.5　工程圖模板的UG設(shè)計(jì)

1.6　UG的草圖繪制

知識(shí)梳理與總結(jié)

機(jī)械制圖與實(shí)體設(shè)計(jì)第2章　投影基礎(chǔ)

教學(xué)導(dǎo)航

2.1　投影法的基本知識(shí)

2.1.1　投影法的基本概念

2.1.2　投影法的種類(lèi)

2.1.3　正投影的基本性質(zhì)

2.2　物體的三視圖

2.2.1　三視圖的形成

2.2.2　三視圖間的對(duì)應(yīng)關(guān)系

2.2.3　三視圖的作圖方法和步驟

2.3　點(diǎn)、直線(xiàn)、平面的投影

2.3.1　點(diǎn)的投影

2.3.2　直線(xiàn)的投影

2.3.3　平面的投影

2.3.4　平面上的直線(xiàn)和點(diǎn)

2.4　UG中視圖的方位及視圖的顯示樣式

知識(shí)梳理與總結(jié)

機(jī)械制圖與實(shí)體設(shè)計(jì)第3章　基本體

教學(xué)導(dǎo)航

3.1　平面立體

3.1.1　棱柱

3.1.2　棱錐

3.2　回轉(zhuǎn)體

3.2.1　圓柱

3.2.2　圓錐

3.2.3　圓球

3.3　簡(jiǎn)單幾何實(shí)體的UG設(shè)計(jì)

3.3.1　簡(jiǎn)單平面體的UG設(shè)計(jì)

3.3.2　簡(jiǎn)單回轉(zhuǎn)體的UG設(shè)計(jì)

知識(shí)梳理與總結(jié)

機(jī)械制圖與實(shí)體設(shè)計(jì)第4章　常見(jiàn)的立體表面的交線(xiàn)

教學(xué)導(dǎo)航

4.1　截交線(xiàn)

4.1.1　平面立體的截交線(xiàn)

4.1.2　回轉(zhuǎn)體的截交線(xiàn)

4.2　相貫線(xiàn)

4.2.1　利用積聚性法求相貫線(xiàn)

4.2.2　用輔助平面法求相貫線(xiàn)

4.2.3　相貫線(xiàn)的特殊情況

4.3　截?cái)囿w和相貫體的尺寸標(biāo)注

4.4　截?cái)囿w和相貫體的UG設(shè)計(jì)

4.4.1　截?cái)囿w的創(chuàng)建

4.4.2　相貫體的創(chuàng)建

知識(shí)梳理與總結(jié)

機(jī)械制圖與實(shí)體設(shè)計(jì)第5章　軸測(cè)圖

機(jī)械制圖與實(shí)體設(shè)計(jì)第6章　組合體

機(jī)械制圖與實(shí)體設(shè)計(jì)第7章　機(jī)件的表達(dá)方法

機(jī)械制圖與實(shí)體設(shè)計(jì)第8章　標(biāo)準(zhǔn)件和常用件

機(jī)械制圖與實(shí)體設(shè)計(jì)第9章　零件圖

機(jī)械制圖與實(shí)體設(shè)計(jì)第10章　裝配圖

附錄A　螺紋

附錄B　標(biāo)準(zhǔn)件

附錄C　常用的零件結(jié)構(gòu)

附錄D　極限與配合

附錄E　常用材料及熱處理方法

參考文獻(xiàn)

《全國(guó)高職高專(zhuān)院校規(guī)劃教材·精品與示范系列：機(jī)械制圖與實(shí)體設(shè)計(jì)》是根據(jù)高等職業(yè)院校的機(jī)械制圖教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)大綱，結(jié)合目前最新的職業(yè)教育改革要求編寫(xiě)而成的。全書(shū)在機(jī)械制圖的基礎(chǔ)上，增加了三維實(shí)體設(shè)計(jì)的內(nèi)容，將二維投影制圖與三維實(shí)體設(shè)計(jì)方法有機(jī)地結(jié)合起來(lái)?！度珖?guó)高職高專(zhuān)院校規(guī)劃教材·精品與示范系列：機(jī)械制圖與實(shí)體設(shè)計(jì)》的主要內(nèi)容包括制圖的基本知識(shí)與技能、UG的草圖繪制與工程圖模板設(shè)計(jì)，投影基礎(chǔ)、基本體、簡(jiǎn)單幾何實(shí)體的UG設(shè)計(jì)、常見(jiàn)立體表面的交線(xiàn)、軸測(cè)圖、組合體、復(fù)雜幾何實(shí)體UG設(shè)計(jì)、機(jī)件的表達(dá)方法、標(biāo)準(zhǔn)件與常用件、標(biāo)準(zhǔn)件的UG設(shè)計(jì)、零件圖、UG零件設(shè)計(jì)及工程圖創(chuàng)建、裝配圖、UG裝配設(shè)計(jì)等。

《全國(guó)高職高專(zhuān)院校規(guī)劃教材·精品與示范系列：機(jī)械制圖與實(shí)體設(shè)計(jì)》采用最新的《技術(shù)制圖》、《機(jī)械制圖》等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，繪制了大量的三維實(shí)體造型圖，生動(dòng)、形象、直觀，不僅給學(xué)習(xí)者提供了學(xué)習(xí)便利，也能激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣。全書(shū)設(shè)置了“職業(yè)導(dǎo)航”、“教學(xué)導(dǎo)航”、“知識(shí)分布網(wǎng)絡(luò)”、“知識(shí)梳理與總結(jié)”等內(nèi)容，便于教師教學(xué)和學(xué)生高效率地學(xué)習(xí)。

《全國(guó)高職高專(zhuān)院校規(guī)劃教材·精品與示范系列：機(jī)械制圖與實(shí)體設(shè)計(jì)》可作為高職高專(zhuān)院校機(jī)械制圖課程的使用教材，也可作為應(yīng)用型本科、函授學(xué)院、成人教育、中職學(xué)校等的教材，以及企業(yè)工程技術(shù)人員和繪圖人員的參考書(shū)。

《全國(guó)高職高專(zhuān)院校規(guī)劃教材·精品與示范系列：機(jī)械制圖與實(shí)體設(shè)計(jì)》提供免費(fèi)電子教學(xué)課件，以及UG實(shí)例操作的視頻錄像和建模文件，詳見(jiàn)前言。

CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)是唯一集創(chuàng)新設(shè)計(jì)、工程設(shè)計(jì)、協(xié)同設(shè)計(jì)、二維CAD設(shè)計(jì)于一體的新一代三維CAD系統(tǒng)解決方案。不僅支持全參數(shù)化設(shè)計(jì)的工程建模方式，還具備獨(dú)特的方便新產(chǎn)品設(shè)計(jì)的創(chuàng)新模式，并且無(wú)縫集成了專(zhuān)業(yè)的工程模塊。包含三維建模、協(xié)同工作和分析仿真等各種功能，易學(xué)易用、快速設(shè)計(jì)和兼容協(xié)同是其最大的特點(diǎn)。

第1章CAXA三維設(shè)計(jì)技術(shù)概述1

1.1CAXA運(yùn)行環(huán)境與安裝2

1.1.1軟件的安裝與卸載2

1.1.2軟件的啟動(dòng)與退出3

1.2CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)界面4

1.2.1設(shè)計(jì)界面4

1.2.2菜單6

1.2.3快捷工具8

1.2.4向?qū)?1

1.2.5設(shè)計(jì)元素庫(kù)介紹11

1.2.6設(shè)計(jì)樹(shù)13

1.3小結(jié)14

第2章CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)基本操作15

2.1定位錨16

2.2坐標(biāo)系16

2.3拖放與堆積16

2.4精確設(shè)計(jì)18

2.4.1單向處理18

2.4.2對(duì)稱(chēng)處理19

2.4.3智能捕捉與智能對(duì)齊19

2.5三維球的操作20

2.6拷貝24

2.7移動(dòng)24

2.8對(duì)稱(chēng)24

2.8.1利用定位錨對(duì)稱(chēng)25

2.8.2利用三維球?qū)ΨQ(chēng)25

2.9陣列26

2.9.1線(xiàn)性陣列26

2.9.2矩形陣列26

2.9.3環(huán)形陣列27

2.10布爾運(yùn)算29

2.10.1布爾加運(yùn)算29

2.10.2布爾交運(yùn)算30

2.10.3布爾減運(yùn)算30

2.11小結(jié)33

第3章二維草圖設(shè)計(jì)35

3.1草圖概述36

3.1.1創(chuàng)建草圖36

3.1.2生成基準(zhǔn)面36

3.1.3基準(zhǔn)面重新定向和定位41

3.1.4草圖檢查41

3.1.5退出草圖41

3.2草圖繪制42

3.3草圖約束42

3.3.1垂直約束42

3.3.2相切約束42

3.3.3水平約束43

3.3.4尺寸約束43

3.3.5位置約束43

3.3.6對(duì)稱(chēng)約束44

3.4輸入二維圖形44

3.5小結(jié)45

第4章特征造型設(shè)計(jì)47

4.1拉伸、放樣、掃描和旋轉(zhuǎn)特征造型48

4.1.1拉伸特征造型48

4.1.2放樣特征造型51

4.1.3掃描特征造型53

4.1.4旋轉(zhuǎn)特征造型53

4.2面/邊編輯56

4.2.1圓角過(guò)渡設(shè)計(jì)56

4.2.2邊倒角56

4.2.3表面拔模56

4.2.4表面移動(dòng)57

4.2.5拔模斜度58

4.2.6表面匹配58

4.2.7表面等距59

4.2.8刪除表面59

4.2.9編輯表面半徑59

4.2.10抽殼60

4.2.11分裂零件60

4.2.12分割面62

4.2.13截面63

4.2.14拉伸零件/裝配體64

4.3小結(jié)67

第5章鈑金件設(shè)計(jì)69

5.1板料添加70

5.2板料編輯72

5.3鈑金件展開(kāi)72

5.4包絡(luò)鈑金設(shè)計(jì)73

5.5小結(jié)76

第6章生成二維工程圖79

6.1三維到二維的轉(zhuǎn)化80

6.2二維中的操作81

6.2.1菜單81

6.2.2快捷工具81

6.3生成標(biāo)準(zhǔn)視圖84

6.4二維工程圖與其他CAD軟件的接口86

6.5小結(jié)86

第7章裝配設(shè)計(jì)89

7.1文件管理90

7.1.1裝配文件的調(diào)入90

7.1.2裝配關(guān)系的確定90

7.2三維球裝配90

7.3無(wú)約束裝配92

7.4約束裝配94

7.5智能裝配96

7.6干涉檢查97

7.7裝配體爆炸顯示98

7.8小結(jié)98

第8章產(chǎn)品設(shè)計(jì)與典型范例101

8.1自頂而下設(shè)計(jì)102

8.2造型裝配一體化103

8.2.1隱藏103

8.2.2坐標(biāo)系統(tǒng)104

8.2.3截面107

8.3鏈狀設(shè)計(jì)108

8.3.1結(jié)構(gòu)鏈造型設(shè)計(jì)110

8.3.2結(jié)構(gòu)鏈設(shè)計(jì)實(shí)例111

8.3.3傳動(dòng)鏈造型設(shè)計(jì)117

8.3.4混合鏈設(shè)計(jì)實(shí)例120

8.4小結(jié)122

第9章渲染設(shè)計(jì)123

9.1智能渲染圖素124

9.1.1渲染元素庫(kù)的打開(kāi)與關(guān)閉124

9.1.2智能渲染元素的使用124

9.2智能渲染工具條125

9.2.1使用“提取效果”和“應(yīng)用效果”

9.2.1進(jìn)行快捷渲染126

9.2.2使用“移動(dòng)紋理”快捷編輯紋理126

9.2.3“移動(dòng)凸痕”與“移動(dòng)貼圖”128

9.3智能渲染向?qū)?28

9.4智能渲染屬性表131

9.5渲染器134

9.6渲染設(shè)置137

9.6.1“渲染”選項(xiàng)卡137

9.6.2“選項(xiàng)”對(duì)話(huà)框中的“渲染”

9.6.2選項(xiàng)卡138

9.7環(huán)境渲染技術(shù)139

9.7.1背景139

9.7.2光源與光照140

9.7.3霧化144

9.7.4陰影145

9.8視向146

9.8.1視向的插入和顯示146

9.8.2視向的調(diào)整147

9.8.3視向的復(fù)制、刪除與啟用147

9.9文字148

9.9.1“文本”庫(kù)的使用148

9.9.2“文字向?qū)А钡氖褂?49

9.10輕型清潔車(chē)渲染實(shí)例149

9.11圖像輸出152

9.12小結(jié)153

第10章動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)155

10.1智能動(dòng)畫(huà)156

10.1.1智能動(dòng)畫(huà)圖素156

10.1.2智能動(dòng)畫(huà)向?qū)?59

10.1.3智能動(dòng)畫(huà)編輯器161

10.2裝配動(dòng)畫(huà)163

10.2.1運(yùn)動(dòng)層次163

10.2.2裝配仿真164

10.3爆炸動(dòng)畫(huà)167

……

CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)是唯一集創(chuàng)新設(shè)計(jì)、工程設(shè)計(jì)、協(xié)同設(shè)計(jì)于一體的新一代3D CAD系統(tǒng)解決方案。易學(xué)易用、快速設(shè)計(jì)和兼容協(xié)同是其最大的特點(diǎn)。它包含三維建模、協(xié)同工作和分析仿真等各種功能，其無(wú)可匹敵的易操作性和設(shè)計(jì)速度幫助工程師將更多的精力用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)本身，而不是軟件使用的技巧。

◆創(chuàng)新模式

創(chuàng)新模式將可視化的自由設(shè)計(jì)與精確化設(shè)計(jì)結(jié)合在一起，使產(chǎn)品設(shè)計(jì)跨越了傳統(tǒng)參數(shù)化造型CAD軟件的復(fù)雜性限制，不論是經(jīng)驗(yàn)豐富的專(zhuān)業(yè)人員，還是剛進(jìn)入設(shè)計(jì)領(lǐng)域的初學(xué)者，都能輕松開(kāi)展產(chǎn)品創(chuàng)新工作。

◆工程模式

CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)除提供了創(chuàng)新模式外，還具備傳統(tǒng)3D軟件普遍采用的全參數(shù)化設(shè)計(jì)模式（即工程模式），符合大多數(shù)3D軟件的操作習(xí)慣和設(shè)計(jì)思想，可以在數(shù)據(jù)之間建立嚴(yán)格的邏輯關(guān)系，便于設(shè)計(jì)修改。

◆2D集成

CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)無(wú)縫集成了CAXA電子圖板，工程師可在同一軟件環(huán)境下自由進(jìn)行3D和2D設(shè)計(jì)，無(wú)需轉(zhuǎn)換文件格式，就可以直接讀寫(xiě)DWG/DXF/EXB等數(shù)據(jù)，把三維模型轉(zhuǎn)換為二維圖紙，并實(shí)現(xiàn)二維圖紙和三維模型的聯(lián)動(dòng)。

◆數(shù)據(jù)兼容

CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)交互能力處于業(yè)內(nèi)領(lǐng)先水平，兼容各種主流3D文件格式，從而方便設(shè)計(jì)人員之間以及與其他公司的交流和協(xié)作。