第一篇：典型農機具三維實體模型庫建設

典型農機具三維實體模型庫建設

唐茜 郭輝 韓長杰 楊宛章（新疆農業大學機械交通學院）

摘要：農業機械學課程是農業機械化專業及農業機械設計、制造專業的主要專業課程。典型農機具三維實體模型庫的建立對提高農業機械學課程的教學質量有較大的輔助作用。典型農機具三維實體模型庫建設目標是使用SolidWorks軟件建立各種典型農機具的三維實體模型，然后使用CosmosWorks軟件對實體模型進行運動模擬及受力分析，最終將三維實體模型及其運動分析結果應用到教學當中以提高農業機械學課程的教學水平。

關鍵詞：課程

三維仿真技術

引言：農業機械是機械工程學科中的一個大門類，它與其他通用機械有許多不同之處。農業機械學的研究領域主要是根據農業生產的實際需要、自然條件等，利用機械動力學、控制論及優化設計、隨機過程、可靠性設計、機械設計及理論等研究農業機械的理論、結構、設計、試驗和應用等問題。農業機械學是一門講述常用農業機械基本構造、工作原理、理論分析及設計計算等內容的專業課程。是農業機械化及其自動化專業和機械設計制造及其自動化專業的主干課程，通過學習，使同學們能夠掌握典型農業機械的基本知識，為今后從事農機化事業或其他農業工程工作打下堅實的理論基礎。農業機械學是一門實踐性很強的專業課程，必要的典型結構認識與關鍵零部件的運動規律是使學生理解和掌握課堂授課內容的重要手段。

一、典型農機具三維實體模型庫建設的必要性

農業機械化及其自動化是新疆農業大學重點建設學科之一，農業機械學是本專業的主干課程。近些年，由于課時不斷壓縮，大量的結構試驗課被壓縮，學生對各種農機具的認識只能通過認識實習、春耕實習來進行，而這些實習只能使學生了解到各種農機具的外表結構形式，對于農機具的主要工作部件的結構及工作原理、運動形式、動作方式等都無從了解。這樣就使得我們的學生畢業后只能學到一些表象的知識，而對于知識的運用能力就有所欠缺，這一點在學生的畢業設計當中就表現的十分突出，很多學生對于一些相通的、類似的機構就無從下手。比如說有一個學生在設計吊籃移栽機的打穴裝置時，就是想象不出打穴裝置的運動是如何實現的（打穴裝置要求鴨嘴在轉動過程當中始終保持方向一致），其實該裝置的結構形式與撥禾輪的結構形式類似，運動方式也相同。就是因為在上課時學生無法清楚機構的內部結構以及機構的具體動作過程。類似的問題還有很多。

在農業機械學課程授課過程中，需要有大量的結構教學來使學生了解各種農機具的工作原理及復雜機構的運動規律。而現在，農業機械學的教學課時少，使學生沒有足夠的時間來進行機械結構的試驗課程，因此我們就利用各種機構的三維實體模型貫穿到課程講授的各個環節。

三維實體模型在使用時，能夠對其任意位置進行平面剖切，來表達任意截面的內部構造。同時，還可利用機構的三維模型進行運動仿真授課，這樣就能夠簡單明了的表達清楚復雜機構當中的各零部件的運動關系，同時，還能利用相關軟件將各關鍵構件的運動學、動力學的分析結果以視頻圖像形式直觀表達。通過這種手段，就可以在有限的教學課時內使學生盡可能多的了解各種常用農業機械設備的結構及運動分析。

為保證授課內容的豐富、全面、直觀，農業機械學科組的各位教師采用了各種方法，并使用多媒體教學代替了傳統的黑板授課。但是，農業機械內容豐富，典型的機構工作、運動原理復雜，現有的多媒體視頻及圖片都不能詳細的表達機械零部件的內部結構，更無法準確表達結構相關零部件之間的關系，部分復雜零部件通過拆裝實習，學生僅是認識了其外觀結構，而無法對運動關系、運動規律認識透徹。

因此，我們真正需要的是能夠完整表達各種機具的主要工作部件的詳細結構、運動關系，運動規律的三維實體模型來進行授課，該模型必須與機具的實物模型相一致，能夠反映出實物的內部結構——零部件之間的裝配、運動關系，能夠從不同視角對模型進行觀察，模型各零部件之間的運動關系應當與實物的相一致，模型的運動模擬、動力學分析應當與實物的運動、受力情況相一致，簡單的說就是模型的各種狀態、參數應當與實物完全一致，這樣才能夠保證在授課過程中能夠完全貼近真實機具。

二、典型農機具三維實體模型庫的建設

建立典型農機具三維實體模型庫的軟件平臺是SolidWorks三維設計軟件，該軟件簡單易用，在學生的三維實體造型課程當中也是使用該軟件，該軟件在學生當中也具有一定的基礎。在機具的三維實體模型建立完成后，使用CosmosWorks軟件對實體模型進行運動模擬，并得到模型上指定點的運動速度曲線及加速度曲線，以便對機具特殊點位置的運動、受力分析。

1、機具三維實體模型建立的一般步驟

（1）對所需建立實體模型的機具進行結構分析，將其拆解圍若干獨立的部分；

（2）對各獨立的部分進行拆分，分解為最小的單元——零件，然后建立零件的三維實體模型；

（3）將完成的零件實體模型進行虛擬裝配，完成獨立部件的裝配，然后將各相對獨立的部分再結合成機具整機。

機具模型的建立如圖1所示：

圖1 撥禾輪模型

2、機具實體模型運動模擬的一般步驟

（1）首先設定個零部件之間的運動關系，如圖2所示：

圖2 零部件間運動關系的設定

（2）根據零部件的運動特征設定運動模擬所需的相關運動參數，如圖3所示：

圖3 零部件運動參數的設定

（3）設定完零部件的運動參數后就可以進行運動模擬了，使用者可以根據需要在運動模擬的過程中顯示出指定點處的運動、加速度等曲線圖，如圖4所示：

圖4 運動模擬圖

圖4是聯合收割機中切割器裝置的運動模擬圖，其中的曲線圖就是切割器動刀頂尖處的加速度圖（上）和速度圖（下），在模擬運動時，速度圖和加速度圖中的指針可以實時指示指定點處的速度和加速度值。

三、結束語

典型農機具三維模型庫在教學中的應用，使學生更好的理解和掌握農業機械一些關鍵復雜機構的裝配關系、運動關系以及不同時刻各部件所具有的速度加速度等關系。尤其是在給農學系的同學上課時，由于他們對機械方面的知識了解甚少，以前給他們上課往往要對某個機具、部件解釋很長時間，學生也不一定能夠理解，尤其涉及到機構的運動時更是如此，現在使用三維實體模型進行講解，學生很容易明白各種機具的結構，利用三維模型模擬機構的運動學生更是一目了然。

目前農業機械化發展迅速，各種新型農機具不斷涌現，為了能夠使農業機械類課程緊跟農業機械化的最新發展，我們需要不斷地補充最新型農機具的三維實體模型，這樣才能使學生及時深入了解現在農業機械化發展的最新動態。

參考文獻

[1] 王曉玲，李勇峰.機械設計三維建模的教學方法探索[J].中國新技術新產品，2009,8：211.[2] 徐超，葛紅美.虛擬仿真技術在教學應用中關鍵技術的研究[J].福建電腦，2009,11：144.[3] 黃雁鵬.仿真模擬技術在職業教育中的應用[J].上海職業培訓研發中心，2009，（02）:76-78.[4] 郭燕，趙海峰.三維建模引入機械專業基礎課程體系的改革與實踐[J].科技創新導報，2009,6：174-175.[5] 王錚錚，賈世龍.三維建模理念的組合體構形在教學中的嘗試[J].沈陽建筑工程學院（社會科學版），2004,5,6(1):87-88.[6] 曹琳.AutoCAD三維實體造型技術在制圖教學中的應用[J].華北水利水電學院學報（社科版），2002,（18）.[7] 鐘良，劉傳惠，沈良瓊.多媒體教學中三維建模的方法研究[J].實驗科學與技術，2004,9：76-78.[8] 崔盟軍，宋英杰，李巍杭.三維建模軟件在工程制圖教學中的應用[J].承德石油高等專科學校學報,2010,3,12(1):68-71.作者簡介：唐茜，女，講師，主要從事教學管理工作。

郭輝，男，副教授，主要從事農業機械工程專業的教學和研究工作。

韓長杰，男，講師，主要從事農業機械工程專業的教學和研究工作。

楊宛章，男，教授，主要從事農業機械工程專業的教學和研究工作。

第二篇：MasterCAMX3教案三維實體造型

Master CAM三維實體造型

實訓任務書

加工十一班

任課教師： 李 樹 清

目錄

一、圓球、圓柱 ·························································································································4

（一）、任務內容 ····················································································································4

（二）、任務目的： ················································································································4

（三）、任務實施： ················································································································4

（四）、任務相關知識 ············································································································5

二、圓錐 ·····································································································································5

（一）、任務內容 ····················································································································5

（二）、任務目的 ····················································································································6

（三）、任務實施 ····················································································································6

（四）、任務相關知識 ············································································································7

（五）、任務練習與拓展 ········································································································8 三．實體旋轉 ·····························································································································8

（一）、任務內容 ····················································································································8

（二）、任務目的 ····················································································································8

（三）、任務實施 ····················································································································8

（四）、任務相關知識 ·········································································································· 10

（五）、任務練習與拓展 ······································································································ 11

四、實體倒角 ··························································································································· 12

（一）、任務內容 ·················································································································· 12

（二）、任務目的 ·················································································································· 12

（三）、任務實施 ·················································································································· 13

（四）、任務相關內容 ·········································································································· 15

（五）、任務練習與拓展 ······································································································ 15

五、布爾運算—結合 ················································································································ 16

（一）、任務內容 ·················································································································· 16

（二）、任務目的 ·················································································································· 16

（三）、任務實施 ·················································································································· 16

（四）、任務相關知識 ·········································································································· 17

六、布爾運算—切割 ················································································································ 17

（一）、任務內容 ·················································································································· 17

（二）、任務目的 ·················································································································· 17

（三）、任務實施 ·················································································································· 17

（四）、任務相關知識 ·········································································································· 18

七、布爾運算—交集 ················································································································ 18

（一）、任務內容 ·················································································································· 18

（二）、任務目的 ·················································································································· 18

（三）、任務實施 ·················································································································· 18

（四）、任務相關知識： ······································································································ 19

（五）、任務練習與拓展： ·································································································· 19

八、綜合實體： ······················································································································· 19

（一）、任務內容 ·················································································································· 19

（二）、任務目的 ·················································································································· 20

（三）、任務實施 ·················································································································· 20

（四）、任務練習與拓展 ······································································································ 24

徐水職教中心機械加工工專業

一、圓球、圓柱

（一）、任務內容：根據圖1-1利用圓球和圓柱體創建如圖1-2所示啞鈴實體

圖1-1

圖1-2

（二）、任務目的：

1.掌握三維實體（圓柱體、球體）的基本創建方法。2.能利用這兩個基本圖形創建復雜的圖形。

（三）、任務實施：

1.單擊文件工具欄中的【新建文件】按鈕按鈕，單擊基本實體按鈕，選擇，在工具欄中單擊等角視圖，出現如圖1-3所示的對話框，單擊坐標原點在對話框中輸入球體半徑20單擊【實體】，創建半徑為20的球體如圖1-4所示。

圖1-3

圖1-4 2.選擇視角為右視圖如圖1-5所示。

3.基本實體按鈕，選擇，在坐標值為（80，0，0）處創建同樣的圓球，出現圓柱體對

徐水職教中心機械加工工專業

話框，參數設置如圖1-6所示（注意：單擊實體，選擇Y軸），選擇【布爾運算-結合】，最終圖形如圖1-7所示。

圖1-5

圖1-6

圖1-7

（四）、任務相關知識：

1.圓球和圓柱體有實體和曲面之分

2.圓球和圓柱體的旋轉角度均為0到360度

二、圓錐

（一）、任務內容：根據圖1-8和圖1-9利用圓錐體創建如圖1-10所示實體圖形

徐水職教中心機械加工工專業

圖1-8（中間大圓錐體）

圖1-9（周邊小圓錐體）

圖1-10（小圓錐體共5個）

（二）、任務目的：

1.掌握三維實體中圓錐體的基本創建方法。2.能利用該圖形創建復雜的圖形。

（三）、任務實施：

1.單擊文件工具欄中的【新建文件】按鈕按鈕，單擊基本實體按鈕，選擇，在工具欄中單擊等角視圖，出現如圖1-11所示的對話框，單擊坐標原點在對話框中輸入圖1-11所示參數，單擊【實體】，創建如圖1-12所示的圓錐體。

2.再次單擊，根據圖1-11所示參數在點（20，0，0）處創建基部半徑為10，頂部半徑為5，高為10的圓錐體，如圖1-13所示

3.選擇旋轉命令擊，將小圓錐體復制4個，參數設置如圖1-14所示，單，選擇【布爾運算-結合】，最終圖形如圖1-15所示。

徐水職教中心機械加工工專業

圖1-11

圖1-12

圖1-13

圖1-14

圖1-15

（四）、任務相關知識：

徐水職教中心機械加工工專業

1.圓錐體有實體和曲面之分 2.圓錐體的旋轉角度為0到360度

（五）、任務練習與拓展： 利用基本實體命令創建如下圖所示實體

1.三．實體旋轉

（一）、任務內容：根據圖2-1利用旋轉實體命令創建如圖2-2所示實體

圖2-1

圖2-2

（二）、任務目的：

1.了解三維實體中【實體旋轉】的基本創建方法。2.掌握【旋轉操作】和【薄壁設置】等命令的使用。

（三）、任務實施：

1.單擊文件工具欄中的【新建文件】按鈕。

2.然后單擊【繪制任意線】按鈕，創建如圖2-3所示的二維圖形。，在工具欄中單擊前視圖按鈕

徐水職教中心機械加工工專業

圖2-3

3.選擇【實體】/【實體旋轉】命令或單擊實體設計工具欄中的【實體旋轉】按鈕打開【串聯選項】對話框，繪圖區系統提示,選取如圖2-4所示的串連.，單擊串連按鈕

圖2-4

圖2-5 4.選取串聯曲線后，單擊【串聯選項】中確定按鈕示，然后單擊工具欄中【等角視圖】

。，繪圖區系統提，如圖2-5所示，出現方向對話框如圖2-6所示，單擊

徐水職教中心機械加工工專業

圖2-6

圖2-7 5.在出現的【旋轉實體的設置】對話框中，參數設置如圖2-7所示，再次單擊示：，并且單擊工具欄中【圖形著色】按鈕，實體如圖2-8所

圖2-8

（四）、任務相關知識：

1.【旋轉實體】是將二維截面圖形繞中心軸線旋轉一定角度后，由截 面圖形運動軌跡所形成的實體模型。

2.【旋轉實體的設置】對話框中【旋轉】選項卡： 1）.【旋轉操作】選項組：

【建立實體】：按照設定的參數創建一個實體模型。

【切割實體】：按照設定的參數切割一個實體模型。

【增加凸緣】：按照設定的參數為實體模型增加浮雕。

2）.【角度/軸向】選項組：

在【起始角度】和【終止角度】文本框中輸入角度的設定值指定旋轉的角度。

【重新選取】按鈕用于重新設定旋轉軸。

【換向】復選框用于自動生成反方向旋轉的實體。

3.【旋轉實體的設置】對話框中【薄壁】選項卡：設置與擠壓內容相同。例：將上圖創建為薄壁實體

1.將圖3-7所示的【旋轉實體的設置】對話框參數設置如圖2-9所示，單擊【薄壁設置】按鈕出現如圖2-10所示對話框，單擊確定按鈕，薄壁實體如圖2-11所示。

徐水職教中心機械加工工專業

圖2-9

圖2-10

（五）、任務練習與拓展：

1.利用旋轉命令創建如下圖所示圖形

圖2-11

2.利用旋轉命令創建如下圖所示圖形

徐水職教中心機械加工工專業

四、實體倒角

（一）、任務內容：繪制圖3-1所示圖形，利用【單一距離倒角】將其上表面倒角半徑為5，利用【不同距離倒角】繪制圖3-2所示圖形和利用【距離/角度倒角】繪制圖3-3所示圖形，將其上表面倒角半徑為5

圖3-1

圖3-2

圖3-3

（二）、任務目的：

1.掌握單一距離倒角、不同距離倒角、距離/角度倒角的基本操作方法。2.掌握實體倒角的各參數的設置

徐水職教中心機械加工工專業

（三）、任務實施：

1.單一距離倒角

1）.選擇【實體】/【倒角】/【單一距離】命令，或單擊實體設計工具欄中的【單一距離】按鈕2）.繪圖區系統提示。

選取實體表面，按回車鍵，出現如圖3-所示的對話框，設置倒角距離為5，單擊3）.圖3-5是圖3-6倒角后的效果。

3-4

圖3-5

圖

2.不同距離倒角

圖3-6 1）.選擇【實體】/【倒角】/【不同距離】命令，或單擊實體設計工具欄中的【不同距離】按鈕2）.繪圖區系統提示

選取實體表面，按回車鍵，出現如圖3-7

所示的對話框，設置第一倒角距離為4，第二倒角距離為8，單擊3）.圖3-9是圖3-8矩形倒角后的效果圖。

徐水職教中心機械加工工專業

圖3-7

圖3-8

3.距離/角度倒角

圖3-9 1）.選擇【實體】/【倒角】/【距離/角度】命令，或單擊實體設計工具欄中的【距離/角度】按鈕2）.繪圖區系統提示。

選取實體表面，按回車鍵，出現如圖3-10

所示的對話框，設置第一倒角距離為5，角度為45度，單擊3）.圖3-12是圖3-11矩形倒角后的效果圖。

圖3-10

徐水職教中心機械加工工專業

圖3-11

圖3-12

（四）、任務相關內容：

1.倒角是在實體的邊線處生成一個有一定角度的斜面，倒角有單一距離倒角、不同距離倒角、距離/角度倒角三種方法。

2.單一距離倒角：在倒角的兩個表面截取相同的長度時，指定一個距離來倒角。

3.不同距離倒角：在倒角的兩個表面截取不同的長度時，指定兩個距離來倒角。

4.距離/角度倒角：在倒角的一個表面截取一定長度，并以一定的角度修剪另一表面時，需要指定距離和角度進行倒角。

（五）、任務練習與拓展：

1.拉伸實體，并且倒角和倒圓角

徐水職教中心機械加工工專業

五、布爾運算—結合

（一）、任務內容：利用【布爾運算—結合】命令創建圖4-1所示圖形

圖4-1

（二）、任務目的：掌握布爾運算中結合運算的相關知識。

（三）、任務實施：

1）.單擊文件工具欄中的【新建文件】按鈕按鈕，選擇，然后選擇

以原點創，在工具欄中單擊等角視圖2）.單擊基本實體按鈕建如圖4-2所示圖形

3）.選擇【布爾運算—結合】命令，出現，選中長方體和圓柱體，按回車鍵，長方體實體和圓柱體實體結合為一個實體。

4）.線架實體原形如圖4-3所示，線架實體最終圖形如圖4-4所示。

圖4-2

徐水職教中心機械加工工專業

圖4-3

（四）、任務相關知識：

圖4-4

1.實體并集運算是指將圖形中已存在的、部分重疊（至少共面）的多個三維實體無縫的連接成一個實體。

六、布爾運算—切割

（一）、任務內容：利用【布爾運算—切割】命令創建圖4-5所示圖形

圖4-5

（二）、任務目的：掌握布爾運算中切割運算的相關知識。

（三）、任務實施：

1）.單擊文件工具欄中的【新建文件】按鈕按鈕。，選擇

和畫多邊形，利用擠出命令創，在工具欄中單擊等角視圖2）.單擊基本實體按鈕建如圖4-6所示圖形

3）.選擇【布爾運算—切割】命令，選中球體和六方體，按回車鍵

4）.創建最終圖形如圖4-7所示。，出現

徐水職教中心機械加工工專業

圖4-6

圖4-7

（四）、任務相關知識：

1.實體差集運算是指兩個實體有部分重疊，或者一個實體完全包含了另一個實體，可以從該實體中挖去一個實體，從而在該實體中產生一個凹坑，甚至一個空洞。

七、布爾運算—交集

（一）、任務內容：利用【布爾運算—切割】命令根據圖4-8創建圖4-9所示圖形

圖4-8

圖4-9

（二）、任務目的：掌握布爾運算中交集運算的相關知識。

（三）、任務實施：

1）.單擊文件工具欄中的【新建文件】按鈕按鈕。，選擇

和，在工具欄中單擊等角視圖2）.單擊基本實體按鈕所示圖形，創建如圖4-103）.選擇【布爾運算—交集】命令，出現

徐水職教中心機械加工工專業，選中球體和圓柱體，按回車鍵

4）.創建最終圖形如圖4-11所示

圖4-10

圖4-11

（四）、任務相關知識：

1.交集運算是獲得兩個實體的重疊部分，僅有公共面而沒有重疊的兩個實體無法通過交集運算，獲得它們的公共平面（曲面）。

（五）、任務練習與拓展：

1.利用擠出，布爾運算等命令創建如圖所示圖形

八、綜合實體：

（一）、任務內容：創建煙灰缸的三維造型，如圖1所示

徐水職教中心機械加工工專業

圖1

（二）、任務目的：

1.掌握擠出命令在實際圖形中的運用。2.熟悉倒圓角命令的使用 3.掌握抽殼命令的運用

（三）、任務實施：

1）.單擊文件工具欄中的【新建文件】按鈕鈕鍵，按繪制矩形的快捷鍵，在工具欄中單擊俯視圖按

進行繪制長寬各為50的矩形，再按矩形的快捷進行繪制長寬各為40的矩形，對其倒圓角，半徑為10，并對其進行定位于原點。如圖2所示。

圖2 2）.選擇菜單欄中的【實體】/【擠出】命令，彈出串聯選項對話框如圖3所示，并選擇串聯的快捷鍵，選擇串聯曲線50X50的矩形，再按下確定

徐水職教中心機械加工工專業

鍵，彈出實體擠出的設置對話框，如圖4所示。并做以下設置：選中增加拔模角的復選框，設置角度為18度；選朝外的復選框；擠出的距離設置為20mm，再按確定鍵，得到圖5的結果。

圖3 圖4

圖5 3）、再次選擇菜單欄中的【實體】/【擠出】命令，彈出串聯選項的對話框（圖6），并選擇串聯的快捷鍵定鍵，選擇串聯曲線40X40的矩形，并按下確，彈出實體擠出的設置對話框（圖7），并對其做以下設置：增加拔模

徐水職教中心機械加工工專業

角的復選框角度設為10度；去除朝外的復選框；擠出的距離設置為18；選中 “切割實體”復選框，按確定鍵

得到圖8所示結果。

圖6

圖7

圖8（4）、分別選擇

和，在原點各畫半徑為3的圓，然后執行菜單欄中的【實體】/【擠出】命令，彈出串聯選項的對話框，如圖6所示。并選擇串聯的快捷鍵，選擇串聯曲線R3圓，再按下確定鍵，彈出實體擠出的設置對話框如圖9所示，并對其做以下設置：去除增加

徐水職教中心機械加工工專業

拔模角的復選框；選中“切割實體”和“兩邊同時延伸”的復選框再按確定鍵。再經過步驟（4）選擇另串聯曲線R3圓，得到如圖10所示的圖形。

圖9

圖10（5）、執行菜單欄中的【實體】/【倒圓角】命令，選擇選擇面，單擊需要倒角的面，按回車鍵出現如圖11所示圖形，單擊，圖形如圖12所示。

圖11 圖12 6）.單擊實體抽殼命令實體的底平面，按回車鍵，確定。，出現，選擇 7）.單擊煙灰缸底平面，最終實體如圖13所示（圖14為煙灰缸底平面視圖）。

徐水職教中心機械加工工專業

圖13

圖14

（四）、任務練習與拓展：

1.下圖為玩具盒蓋，材質為塑料，試做出其實體。

2.利用直線命令、圓弧命令、矩形命令和橢圓命令繪制臺燈罩線架，并利用旋轉實體命令、掃描實體命令和拉伸實體命令繪制三維實體模型。

徐水職教中心機械加工工專業

機動練習題：

練習1-基本實體

徐水職教中心機械加工工專業

練習2-基本實體

練習3-擠出實體與布爾運算

徐水職教中心機械加工工專業

練習4-擠出實體與布爾運算

練習5-旋轉建模

徐水職教中心機械加工工專業

練習6-掃描實體

練習7-實體薄殼

徐水職教中心機械加工工專業

練習8-綜合練習

練習9-綜合練習

第三篇：實體三維化平面設計拓展研究論文

摘要:本文在平面設計的基礎概念上，提出“平面設計≠‘平面’設計”的觀念，打破平面設計二維化的既定思維，將平面設計向三維空間拓展。使平面設計的含義不再狹隘，明確現代“平面設計”應該包括基于實體化三維空間的平面設計。通過結合不同領域的成功案例分析得出通過材料、工藝、媒體等形式使平面設計實體三維化。

關鍵詞：平面設計；實體三維空間；拓展

在中國，“平面設計”是翻譯于“graphicdesign”，“graphicdesign”是不帶有維度概念的詞，但中譯后的“平面”一詞，使我們對其的理解局限在二維上，使其平面設計概念也變得模糊化，含義變得狹隘。在一定程度上限制了我們對于“graphicdesign”的拓展[1]。加勒特埃克伯說：“人們生活在一個三維的空間中……人生最偉大的體驗之一，就是置身在這個完美的三維體量之中”將“平面設計”融入三維，觀者能更好地體驗、感受、理解設計師所要表達的“平面設計”作品。所以平面設計的概念應該包括基于二維空間的平面設計、基于虛擬三維空間的平面設計和基于實體三維空間的平面設計。將平面設計向實體三維空間效果拓展，不僅可以提升作品的感官體驗效果，同時還能增加與觀者的互動性、融入性，增強觀者的想象空間，拓展觀者的思維。因此，本文結合三維空間的理論，以及應用于平面設計的“三維空間”實體案例進行分析，得出平面設計向三維設計拓展的必要。由此，研究二維、三維空間與平面設計的關系，能夠更好地激發設計者創作的多樣性，表達設計者所想表達的設計內容，也能夠使觀者能動地，帶入性地了解作品，理解設計者的設計主題。

1平面設計中的“三維空間”與實體三維空間

在“平面設計”中，三維空間可以簡單地分為虛擬三維空間和實體三維空間。虛擬三維空間是指依舊在二維的平面設計范疇內，利用錯視覺的引導，所產生具有明確的輪廓的虛幻空間。換句話說，就是二維的平面設計里的“視覺”三維。

1.1二維設計里的“視覺”三維

“視覺”三維指的是視覺感官上平面內的“立體”空間。點線面、明暗、色彩作為平面設計的基本要素，它的變化往往能使平面設計具有律動感和空間感，使畫面具有“立體”空間效果。圖1是由KurtWenner（美國）通過透視原理在同個水平面內利用人的視錯覺關系描繪了這幅立體街頭繪畫（3-DStreetPainting）——三維立體畫《Reections》。它是利用人眼立體視覺的特點產生描繪的作品，利用人眼視覺空間的延續性，將二維作品以偽三維的形式展現，使作品的表現力豐富，意境深遠。但是依舊沒有脫離二維空間的局限，以一種平面的、單一的面的空間形式存在，并不是真正意義上的，真實的三維空間，“立體”的平面設計。平面設計師喬爾森泰說過“設計師在不斷通過明暗手法、矛盾空間、色彩色調、敘事結合的手段來強化三維效果時，其實都被手法欺騙了眼睛”。也就是說，在“平面”二維空間內的制造出來的“視覺”感官的三維效果，是基于虛擬三維空間的平面設計。

1.2實體三維空間與平面設計

三維空間的概念是：日常生活中可指由長、寬、高三個維度所構成的空間[2]。三維設計是新一代數字化、虛擬化、智能化設計平臺的基礎，它是建立在平面和二維設計的基礎上，讓設計目標更立體化，更形象化的一種新興設計方法[3]。平面設計向三維空間拓展既需要設計者突破“平面設計”的字面含義，更需要設計者不拘于既定思維，突破球星。與印刷形式的平面設計相比較，包括實體三維化的平面設計給我們帶來更多的拓展空間，以書籍為例，書籍即是二維也是三維。就頁面來說，每一頁都是兩個二維面的貼合，但翻閱的過程則是一個三維過程。1.2.1立體書籍封面單以頁面來說，通常可見的書籍設計屬于印刷作品，慣性在于無法擺脫傳統的二維平面的束縛，通過印刷文字、圖形對視覺感官的刺激來傳達信息。而將二維的設計作品與實體三維空間中的真實元素相融合，如圖2是來自拉脫維亞設計師藝術家MandarinDuck的書籍封面設計，除了增強視覺效果，也可以更全方位，多角度傳遞設計信息。圖2設計師通過增加二維平面設計中沒有的觸覺體驗，來增加作品的真實感與吸引力。1.2.2書籍內容立體化強化閱讀的三維空間感，使閱讀過程中的思維想象轉變為一個觀感過程，則在書籍中融入三維設計元素，例如圖3Sabuda,Robert創作的立體書《綠野仙蹤》的表現手法，給故事書建造了一個可看，可觸碰的具體空間，使靜態的書，具有動態的“趣味”效果。不管是表現形式，還是傳達功能上也拓展了平面設計的領域。實體三維化的平面設計能夠打破傳統束縛，增強感官體驗；融入觀者參與，更好傳達信息；增強趣味性，吸引觀者目光。實體三維設計能夠更好地將以人為本的設計思想進行貫徹，通過與觀者的互動過程中，使作品更好地被了解，也更好地了解觀者的需求[4]。傳統的二維平面設計對觀者來說只是以“局外人”的視角，看設計作品，因此不能很好地融入設計作品，甚至去影響設計作品。但是在遵循互動行為時，利用現代新型媒體手段或者融入觀者的行為動作使平面設計完整等，來實現必要的互動性設計。總之，突破傳統的印刷形式，空間束縛，使平面設計形成多方位可見，互動性強的實體三維化的平面設計。

2平面設計向實體三維設計拓展的方式

本身存在的空間（平面）＋媒介＝實體空間（三維）。本身存在的空間指的是通過印刷形式的二維平面設計作品。二維平面只是平面設計中的形式之一，對細致刻畫作品的內在含義，是難以做到“完美”的。因此，設計者必須通過對引入媒介來探索平面設計的“實體三維”空間建設。通過“實體三維”建設的研究手法打破印刷形式的品面局限，從二維走向三維，從平面走向立體，從立體空間的多角度重新認識印刷形式的二維設計和實體媒介相結合的多樣性表現，從真正意義上突破二維空間的傳達設計，達到實體三維化設計[4]。陳逸飛先生在創立逸飛集團時說過：“我們致力于打破視覺局限，顛覆視覺慣性，創造一種全新的、“大視覺”的視覺文化。這是一個顛覆的時代，視覺藝術已經突破了傳統平面美術的束縛，它的外延正在無限地擴展。”由此看來，平面設計突破印刷形式需要引入媒介[5]。對于媒介的映入我們可以通過以下的手法：運用材料本身的特性、手工藝的技法技巧，光與影與人的關系，突破二維平面設計的限制，真正實現三維視覺空間的立體設計。簡單地將“媒介”分為以下3種：

2.1材料的運用

利用材料本身所屬的三維空間在平面上設計，突破了傳統、二維的印刷設計的范疇，平面設計師利用各種材料、工藝形成新的平面設計，即實體三維化的平面設計，在保留材料、工藝自身屬性的基礎上，改變了印刷形式的平面設計的視覺觀感，創造出實體三維效果。圖4原研哉設計的梅田醫院視覺指示系統，巧妙地將印刷作品和實物進行結合，將作品中的印刷主體物或重點表達處用實物代替，能更直接、更有效地表達設計作品所要表達的重點、主題，也更具創意。將印刷與實物結合，拓寬平面設計領域。

2.2工藝技術

工，巧飾；藝，藝術。工藝可以理解為“巧飾的藝術”，那么工藝技術就是將原材料或半成品加工成產品、藝術品的方法、技術。用“工藝”的方式，結合材料的特性，來尋求生活和藝術相結合，使平面設計脫離全印刷的平面形式。在技術發展的今天，工藝技術不再那么復雜，圖5是愛沙尼亞設計師EikoOjala的剪紙作品，就是依靠剪紙這種工藝技術完成的作品，使平面的山水畫破紙而出，光影效果強烈的三維視覺感官，使作品的既視感更為強烈。

2.3媒體運用

“技術啟發藝術，藝術挑戰技術”當平面設計遇見光時，通過光藝術，使平面設計的表現形式豐富，視覺效果新穎，光的可變性也是平面設計變為具有動態效果的獨創性設計，媒介也從實體材料擴展到了光學。開啟了平面設計創作的新“空間”。圖6是EMart的3DQRCode創意，利用正午時光的照射與長短不一的code的陰影形成一個完整的二維碼。正是這種三維的效果使EMart中午時段的銷售額大大提升，而且也帶來了更大的曝光率。實體三維化的平面設計拓展方向在于打破印刷形式的二維束縛，但是印刷形式的二維設計也是推動平面設計由二維向實體三維設計拓展的有利因素，傳統設計中在乎運用明暗顏色、虛實對比等并非是落后的手段，如果將其與真實效果結合，就能夠完整地凸顯三維效果[6]。

3結束語

設計無定式[7]。紙和印刷相結合的“平面”設計確實在平面設計領域中取得了很好的成績，但是技術的發展，對平面設計師的要求在發生著變化。用空間的眼光看待“平面設計”，打破平面設計“平面”化的既定思維，將平面設計從二維空間向實體三維化空間拓展。實體三維化平面設計講的是二、三維，虛實的結合。將實體材料放置于印刷作品中，形成一種新的視覺感官的平面設計。平面設計突破空間限制，突破單一的印刷形式，賦予更多的真實效果，實體視覺刺激，如此才能為其拓展更廣泛的領域。

參考文獻

[1]牛玉慧,劉方林.平面設計的空間性研究[J].包裝工程.2007.11.192-194

[2]百度百科

[3]百度百科

[4]孫斐.二維平面設計中的三維視覺空間表現[J].美術大觀.2010.11.206

[5]黃婷.平面設計向三維空間拓展研究[J].包裝工程.2011.05.18-21

[6]姜昕.平面設計向三維空間拓展研究[J].藝術科技.2014.12.172

[7]李耀新.新時代新使命新格局——以創意設計引領創新轉型的初步思考[J].設計.2015(22).148-149

第四篇：《3Done三維實體設計-桌面收納盒》教學設計

《桌面收納盒》教學設計

教學目標：

Science(科學)：了解并掌握科學探究的基本方法和步驟

Technology(技術)：學會使用拉伸命令構造三維實體的方法;熟練使用二維草圖相關繪制工具;學會使用抽殼命令。

Engineering(工程)：初步理解并掌握三視圖的左視圖繪制方法，合理設計收納盒的結構和空間。

Arts(藝術)：能夠進行美觀、獨特的造型設計。

Maths(數學)：對收納盒整體的尺寸設計合理、比例協調。教學重點：

能夠設計合理、美觀的桌面收納盒。教學難點：

理解并掌握三視圖的繪制方法，合理設計收納盒的結構和空間。教學準備：

3Done建模軟件 課時安排：1課時 教學過程：

師：同學們，大家好，我們的生活中存在著許許多多的現象需要我們用眼睛去觀察發現，愛提問的孩子，勤思考，愛學習，現在和老師一起走進今天的“生活觀察室”。

一、生活觀察室

1.請大家看一看這都是什么地方？

（出示廚房、書桌、茶幾、餐桌雜亂的圖片）2.這些地方有一個共同的問題你們發現是什么了嗎？（桌面雜物較多、擺放凌亂）板書：發現問題—桌面凌亂

師：這就是今天需要我們共同來解決的問題——怎樣才能使桌面變得整齊有序？ 板書：提出問題—如何整理 出示課題：桌面收納盒 師：今天就和老師一起利用3D打印技術，設計屬于自己的獨家訂制《桌面收納盒》。

二、我是設計師

師：創造物品最重要的就是規劃設計，我們要結合實際情況進行分析，設計出滿足需求的物品

板書：分析問題—合理收納 師：小設計師們，準備好了嗎？ 課件出示：書桌收納盒

師：這是我設計的書桌收納盒，分為四部分。

師：打開桌面上的《學習活動單》，完成第一項需求分析。

三、創意實驗室

師：結合實際情況完成需求分析就可以開始動手制作了。看一看這些已經設計好的收納盒，你的腦海里呈現出的是什么樣子的收納盒呢？讓我們趕快把它設計出來吧。

課件欣賞：各種各樣的收納盒 1．設計外形，草圖繪制。

師：首先我們可以通過草圖繪制，然后進行拉伸，繪制出收納盒的外形。演示繪制外形。學生練習

2.劃分空間，拉伸—減運算。

師：結合開始的需求分析，進行空間劃分。演示草圖繪制—減運算 學生練習

四.創意展示區（展示交流）

師：完成的同學結合“學習活動單”第二項準備展示交流。大家好，我是，我制作的收納盒用途是：，它各部分的功能是：，我制作的體會是：，謝謝大家。

五、小結

師：今天我們通過觀察生活中的現象，發現問題—桌面凌亂，提出問題—如何整理，分析問題—合理收納，解決問題—整潔有序。

孩子們，思維無限、創意無限，希望你們在日常生活多觀察、勤思考，用自己的知識來創造未來。板書（活動場地）設計：

發現問題

桌面凌亂

桌面收納盒

提出問題

分析問題如何整理

合理收納解決問題 整潔有序

第五篇：CAXA三維實體設計學習心得體會

CAXA實體設計實習報告

三周的CAXA實體設計實訓轉眼就過去了，雖然時間不長，但是我卻學到了很多關于識圖、制圖的技巧，這對于我們學模具專業的同學來說是非常重要的。通過這次實習使我對CAXA有了較為全面的理解，對這學期學習的CAXA理論知識起到了強化鞏固的總用。同時鍛煉了我們看圖、識圖的能力，對我們大一學習得畫法幾何起到了復習的效果，也讓我們對空間幾何體有了更加形象清晰地意識。更讓我們的精神上得到了鼓舞，一直以來總是感覺自己沒有什么技能，到現在學習到將來可能吃飯都用到著的技能，那真是相當的振奮人心。

進入新的世紀以來，隨著3D技術與網絡化、信息化的飛速發展，產品創新更快、品質更優、成本更低、服務更好已經成為現代工業的基本特征。隨著CAXA實體設計的推出，創新三維設計——CAD技術的第三次革命已經到來。

CAXA實體設計是具有世界最領先的創新三維CAD系統，它所代表的創新設計體系，是近20年來CAD技術發展的唯一突破，它全新地詮釋了未來CAD技術的發展方向，使CAD真正成為普及化的傻瓜工具，使用者再也不需要花費大量時間與精力去學習和適應軟件，從而真正做到了易用和創新。對此我們深有體會。

總之，作為一種制圖軟件，越簡單越準確的就越好。CAXA 實體設計采用拖放圖素的方式設計，就如同搭積木一樣直觀簡單，可以隨意拉伸、縮短，能輕松有趣的完成設計，并不需要花費很長時間去學習CAXA實體設計是一種基于創新設計的三維設計軟件。它以智能圖素為主體，通過添加、拖放智能圖素，可以高效快速的完成產品的設計。它還具有的智能渲染和智能動畫功能，通過智能渲染可使產品以電子樣機的形式完美的展現在面前，通過智能動畫可將產品的現場工作過程演示出來。但是，在作圖過程中要特別注意細節，切不可看到圖就開始盲目的去畫。一定要讀懂圖，看清圖的構造，在腦海里有個大概的樣子，如果隨便看看就開始畫，那返工的概率是很大的，還有就是在畫圖過程中最好是想把整體畫出來再去打孔，如果你一邊做一邊打孔，那樣可能會影響你接下來的步驟，可能做不出預期效果，也可能孔不見了，另外，在打孔時要特別注意看圖，一定要分清孔的大小，先后順序，如果看到孔就打不想想它們之間的關系，那當你的兩個孔有影響是，如果打的先后順序不對，很可能與實際效果圖不一樣，我在做球閥閥體的時候就是孔的先后沒分清，導致孔形狀打完后和圖明顯不同。還有就是螺紋，有些孔是螺紋孔千萬不能忘記。

CAXA實體設計在設計方法上更加貼近設計人員的設計思路，它可以將設計人員的模糊或不成熟的想法在三維環境下直接、快速的表達出來，然后再按自己的思路做動態修改（通過智能圖素的添加、拖放來實現），最終形成產品。這應該是它與其它一些三維設計軟件（如UG）最大的區別，也應該是較之其它軟件最大的優勢。而其它三維軟件要求設計人員必須在頭腦里先有一個清晰的產品模型，然后從二維草圖開始，按部就班的進行拉伸、旋轉、掃描或放樣等特征形成實體，如此依次添加零件，形成最后產品。這對于我們剛開始接觸設計軟件是相當的重要，現在我們剛開始學習專業知識，看著圖畫都有很大的困難，如果還需要我們先自己設計再出圖，那是何等的困難！CAXA的優點還不僅限于此，CAXA實體設計是唯一具有創新模式和工程模式兩種幾何建模方式的三維CAD軟件，既可以幫助用戶快速構建3D模型，又能方便用戶進行基于歷史特征的全參數化設計，實現零件設計中的任何變化，都可以反映到裝配模型和工程圖文件中，確保數據的一致性和準確性。創新模式簡單易用，可大幅提高建模速度，尤其在開發新產品時具有無與倫比的優勢；工程模式是和大多數3D軟件一樣采用全參數化設計思想，模型修改更加方便。用戶可根據個人習慣或具體的零件/裝配設計的需要，兩種建模方式單獨使用或結合應用，可顯著加快設計速度。在設計工具方面，提供了各種實體特征造型工具，以及對局部特征或表面進行“移動”、“匹配”、“變半徑”等操作的表面修改功能。借助獨特的三維球、定位錨、約束等工具，可以對智能圖素或特征及其基準面進行靈活的事后定向、定位和鎖定，以實現搭積木式快速組合，以及嚴格精確的詳細設計。CAXA實體設計軟件，是具有國際先進水平的CAD輔助設計軟件，它可以幫助設計人員在三維空間進行構思、布局和創意。CAXA實體設計軟件可以應用在各個行業，使該行業的產品、工程和設計方案在實施前，以最短的時間在計算機上模擬出來，為企業在市場競爭、工程建設和設計方案等方面產生最佳效果。

機械工業是一切工業的基礎，各種機械又是有數量不等的零件所組成，如蝸輪、齒輪、軸、彈簧等等。用CAXA實體設計軟件制作機械的各種零件圖，即快又好。特別是用零件組成構件和一部完整的機器三維圖，就更加快捷，因為CAXA實體設計軟件有神通廣大的三維球工具，使得三維圖繪制更加方便靈活。

在實際的生產中，經常會有這樣那樣的問題，雖然我們的腦子里有著深刻的三維形象，由于每個人的語言表達能力的不同，說不清楚。所以人們創造了二維圖紙，作為工程語言來相互交流。但有些物品或零件較復雜時，二維圖也不好表達，這時我們用CAXA實體設計把某個物體制作成三維的虛擬圖，就是沒學過制圖的人也可以和你交流。

通過此次CAXA實體設計的實訓,我感覺到這門學科的功能是十分強大的，是其它的許多學科無法比擬的，它對我們專業的幫助更是其它學科不可替代的。同時經過一個學期的學習，覺得自己對這門課的興趣越發的強烈。俗話說，興趣是一門最好的老師。既然現在興趣已經產生了，而且是一發不可收拾。盡管從此次學習中，感覺到老師講的許許多多的知識自己都不怎么的懂，各項操作也是有那么點兒是懂非懂。看圖的時候也是很模糊，很難想象出它的立體圖。但是當自己把所有零件畫好，一步步裝配好，干涉檢查沒有，動畫做好。一副圖的成功帶給我們的成就感是相當強烈的。

經過三個星期的實訓，感覺到自己之前幾乎不存在的成就感一下子好像增添了好幾倍。以前總是不知道自己的專業是干些什么，將來畢業能有什么技能，對這些問題總是很郁悶。但是通過這次實習，心里突然之間就感覺到自己其實不是自己想的那般一無是處。就在那一霎那，仿佛自己一夜之間就看到了自己那遙遠的未來，而且是賦有一片光明的未來在閃爍著金光迎接著自己的到來。

這次實訓是我上大學以來強烈的感覺自己的前途也是金光閃爍的，雖然僅僅只是三個星期，但是其中學到的自己能操作的知識是何等的寶貴，一直以來大家都說“大學生說什么都懂，一做就不會。”但是通過這次實習加上我們一學期的實體設計理論課程學習。我覺得我們是實踐與理論結合完美的結合到一起了！以后再也不是僅僅只能紙上談兵，我們也能做出一些日常生活中的實體圖，那種從實際生活中轉化到圖紙上的快感是無法用語言表達的。

此次實訓中，也要特別感謝老師，畢竟剛開始自己接觸，每個同學總是有許多問題要問，但是不管是簡單的，復雜的。老師總是細心的一步一步的教我們直到我們操作懂了。在劉老師的耐心講解與精心輔導下，每一位同學都是一心一意的聽，認認真真的畫。其中沒有任何一位學生在中途退場，更沒有一位學生在課堂之上擾亂教學秩序。在那段時間的每一分，每一秒，每位學生心目中只有一個目標，搞懂老師所教那個軟件中的每一項指令，搞懂每個圖的來龍去脈。

在這三個星期里，每一位同學都感悟到了自己確切的不足，理解到了這個社會的種種殘酷。覺得在這樣一個環境下，自己再也不能像原先那般虛度自己的光陰了，當今社會是絕對不可能允許一個虛度時光的人徘徊在這樣一個競爭空前激烈的環境下。其它的可能現在已經是為時已晚，無法挽回，但至少這項在今后可能是吃飯都用得著的東西一定要拿下它，而且自己心里也明白，它更是自己所學的專業并不可或缺的一項重要的輔助工具，更為以后步入社會提供一技之長。

成功永遠只屬于那些有準備的人，幸福永遠只屬于那些經過艱辛付出的人。這句話，似乎一下子被所有同學都理解了，而且是進一步的揣摩出了它所包含的更高層次的意義。總之，CAXA是相當的強大的，但是再強大的軟件對于操作者來說也會越到許多困難，下面我就這次實習過程中越到的問題、CAXA的一些基本操作方法以及總結出的一些技巧操作一一列出：

CAXA的一些基本操作方法：

一、目錄式設計元素庫

有鼠標拖放標準件和自定義的設計元素，這些設計元素包括三維特征、零件、裝配件、自定義工具、輪廓、顏色、紋理、動畫等等。這種鼠標操作是相當簡單快捷的，對于制圖人員來說，越準確越快捷的方法便是最好的，CAXA的圖素、高級圖素、鈑金、工具、動畫、表面光澤、材質、凸痕、顏色中包含了許多制圖過程中可能要用到的元素，有了這些我們可以簡單的脫出來就可以，不必要自己在畫，下面就拿用的圖素一欄說明，這個工具欄可也說是很全面的它里面有各種基本的實體圖也有各種孔類零件，有了這個工具欄我們省去了簡單元素自己畫的時間，同時在打孔時更是方便了不少。這么多的元素就能體現它的強大與簡捷、精準。同時工具一欄也不得不提，工具里面看著好像囊括的不多，就只有12個按鈕。但是每個按鈕里的豐富多彩再制圖中你就能深刻體會，我們現在還不是很了解，僅僅是用了自定義孔和緊固件，這兩個按鈕也是非常方便的，自定義孔里面有各種我們越到的孔類形狀，用它我們在實習中就從沒有打不出的孔，這四種孔基本就能滿足我們的制圖范圍了。而在緊固件里則有各種我們需要的螺紋、螺栓、螺母、螺釘、墊圈。但是在調用緊固件是要特別注意單位，緊固件只能用毫米做單位如果用其它單位則調不進去，這里要注意。另外，內螺紋的設計用鼠標的拖放方式操作也很簡單：從工具中拖放“自定義孔”到所要生成孔的零件上，跳出“定制孔”對話框，選擇螺紋，填入相應的參數確定就

可

生

成螺

紋

孔

單擊。

總之，在CAXA的這幾個工具欄里總以體現它的簡單、精準、快捷。

智能捕捉與驅動手柄 智能捕捉是一個動態的三維約束算法工具，它為圖形方式下的特征和圖素拖動提供精確定位和對齊功能。操作者只需同時按下 Shift 鍵就可實現捕捉棱邊、面、頂點、孔和中心點等。這種定位方式是相當簡單和準確的。

調出三維模型后拖動操作手柄，可修改智能圖素的幾何尺寸。動態觀察曲面或平面立體的表面相貫線或平面截交線的空間形狀，隨尺寸改變形狀的變化情況，進行組合體的線、面分析。

直接拖動操作手柄修改零件的尺寸，對進行相切、相交、共面，不共面等組合體表面關系分析時非常直觀。屏幕上的可見驅動手柄可實現對特征尺寸、輪廓形狀和獨立表面位置的動態、直觀操作，并可以動態修改尺寸或通過鼠標右鍵輸入尺寸的精確值。

特有的三維球

實體設計中三維球工具的作用用途廣泛，但是其具體的細節操作及作用，并不是全面知道，其實三維球工具能為各種對象平移、旋轉、鏡像、拷貝、陣列或各種復雜三維變換提供了精確定位方法。結合幾何智能捕捉工具可實現對復雜零件的裝配與修改。三維球的這些功能可以說是CAXA的標志，是其它制圖軟件所不能取代的、超越的。在實習過程中給我感觸最多的也便是三維球，它幾乎無時無刻都伴隨著我們，每一幅圖都不能離開它。不管是制作，裝配都要用到它。它的鏡像、拷貝功能也是非常強大的，在做一些對稱圖時它為我們省去了不少時

間，就

拿

我們

做的泵

體

做

說

明

通過簡單的拷貝就能把另一邊也做出來，這樣不僅節省了時間，也更加準確。在鏡像方面同樣是強大無比的，拿我們的閥體說明，在打四個螺紋孔時，只要做好一個螺紋孔，其余陣列即可。

零件的裝配

CAXA實體設計的裝配設計與零件設計是一個設計環境下完成，可以自由組合、解散裝配體。其裝配分為無約束裝配和約束裝配，無約束裝配可快速定位零件，并且可以根據設計意圖修改、解除、改變裝配。約束裝配可保留配合關系。其裝配設計比較快速、自由，動態修改方便（尤其是將一個零件調整到另一個裝配體時更為方便）。說到裝配又不得不提CAXA另一個強的的功能：提供干涉檢查。提供干涉檢查也就避免了我們的錯誤，在實體設計中準確性是相當重要的，如果我們僅僅是看看外表很難知道錯誤，但是有了這個功能，我們就能自己檢查自己，方便改正。另外，裝配過程中除了用到約束裝配和無約束裝配，還經常要用到三維球，在有些時候我覺得三維球還比較簡單，快捷。總之，可以說三維球無處不在。裝配過程中還有個優點上面已經說過，那就是CAXA在添加螺栓聯結時很方便，找到需要添加的點，可以直接將螺栓、墊圈、螺母作為一個裝配體加到適當的位置。

曲面設計功能

實體設計提供靈活的曲面設計手段，曲面的生成方式有直紋面、旋轉面、導動面、放樣面、邊界面、網格面以及曲面過渡、裁剪等編輯手段。通過這些曲面手段，用戶可以設計各種復雜零件的表面。其增強的3D空間曲線的設計編輯能力，可幫助用戶繪制出真正的空間曲線，完成更多復雜形狀的設計。渲染與動畫功能

CAXA動畫制作很簡單，將動畫設計元素中動作加到相應的零部件上，通過智能動畫編輯器設置其動畫屬性，可以很容易的完成動畫效果。還可利用光線實現跟蹤、陰影、紋理、凸痕、貼圖映射和圖形保真，生成具有相片真實感的圖象。可生成任意數量的平行光、點光源或聚光光源；其特殊效果包括霧化效果和膠體效果。CAXA實體設計所具有的動畫功能不同于其它三維CAD中的爆炸圖，CAXA實體設計不僅可進行零件復雜的動作設計，而且有我們所熟悉動畫播放工具，調出模型庫中已完成帶動畫設計的零件，就可直接觀察運動情況。在零件圖或裝配學習中，可以清楚地描述圖紙上各零件的作用或裝配件的工作情況。這是泵體的裝配圖，從動畫效果中可以清晰的看到各個零件。對我們學習裝配原理非常有用。

多環境操作性

自動特征識別功能可識別和生成導入的特征。所支持的特征類型包括過渡、基于平面的智能圖素、帶有輪廓重建的拉伸智能圖素和草圖。

另外，CAXA還帶有自動特征識別功能，可識別和生成導入的特征。還可從零件和裝配生成相互關聯的多視圖二維工程圖。總之，CAXA的許多功能還不是我僅僅三個星期就能學完的，今后的路還很長，也還有許多更加強大的功能等著我們去學習，探索，應用。

實習中遇到的一些問題：

一、打孔的時候，一定不要畫完一部份就打，一定畫完整體在打，我在畫這個閥體的時候就是因為先把中間的孔打了，到后來做桿的時候就導致影響到了孔，出現了錯誤。所以，打孔時，千萬注意要畫完整體再一個一個打，這樣能避免出錯。

二、在畫外螺紋是要注意選擇渲染的面是特征面而不是任意，這就是選擇任意按鈕導致的結果；

而選擇特征面，我們就能想要哪個面是螺紋就是螺紋，而不是像上一個一樣，一渲染就導致整個零件，要么相鄰的兩部分都被渲染。

三、制作動畫效果如果要它從一個方向直線運動一定注意不要在同一個零件加多條路徑，如果改

動，一

定

把

要

以

前的刪

除。

現在這個路徑是水平向左的，如果要使它向上運動，則一定要先把這個路徑刪了，不然就是兩條路徑疊加，不會直直的向上。現在就是向上的了。

四、避難就易，在制作一些有圓柱體或者長方體的零件時，不必要選擇旋轉啊，拉伸啊等等這些功能，雖然也能做出來，但只是增加工作量而已，完全沒必要，只要直接從任務欄里托出來修改尺寸即可。

五、一定要看清圖，在使用三維球時要注意看三維球的位置，我在制作齒輪減速器時，在使用三維球到點時沒注意到的是長方體的上面的點還是下面的電，導致最后尺寸不對，兩個圓的圓心不重合，直接導致錯誤，最后只能從畫。

六、在使用旋轉按鈕時要注意不能把線畫了封閉，還有有些地方，比方圓弧和直線相交時一定要注意把多余的線頭刪掉，一般不放大是很難看出的，因此一定要放大檢查，像這樣是很難看清還有一點線頭，不過軟件還是會提示你紅點告訴你有錯誤，這也是一個強大的地方。

一放大就看的清楚了！另外，在有些時候有些地方沒連接起來，軟件也會提示紅點，那樣同樣要放大連接，或者直接對著連接的地方右鍵點連接。

七、在倒圓角的時候要注意順序和數量，機房的電腦配置比較一般，一次倒多個圓角可能出現錯誤，我們可以選擇少量多次。倒得時候還要特別細心的看選中的是線還是面，因為選擇線或面的時候是很容易混淆的。

八、在裝配過程中一定要注意干涉檢查，最好裝好一個零件就檢查一次，那樣便于我們改正。

九、重中之重的就是看圖、懂圖，做實體設計看不懂圖你就是能在熟練地操作CAXA也是徒勞，看不懂圖就不知道怎么入手，連你要畫什么都不知道，那何談繪制了。所以，一定要認真仔細的看圖，琢磨懂了再開始畫。我們實訓的這幾幅圖都還是有難度的，特別是箱體那幅，只要看懂圖基本問題就不大了，但是要看懂是相當的困難。

實訓制圖過程：

這次實訓我們總共畫了六幅圖，分別是：齒輪油泵，球閥，泵體，齒輪減速器、安全閥和箱體。

一． 齒輪油泵

在這幅圖中，泵體是比較難的，因為是實訓的第一幅圖，好多東西還不懂，操作也不熟悉，剛開始感覺比較的困難，無從下手，但是老師以這幅圖作為列子講解各種操作后，我們做起來就比較得心應手。就用到拉伸就能完成。先把上部分的用拉伸做出來，在從工具欄托個長方體出來到底部就可，當然底部也可以用拉伸繪制，但是完全沒必要。底座和上部完成后就開始走背部，背面也比較簡單，只要找好圓心，繼續拉伸即可。待整體基本完成就開始打孔，打孔可以用拉伸里的除料，但是也沒必要，只要托孔類圓柱體找好位置，調整孔類圓柱體尺寸即可。孔一一完成。但切記尺寸要對，位置要對。在打內螺紋時上面已經說過，直接從工具里脫即可，這就不細細的說明了。

這幅圖的其他小零件比較簡單，像墊片只需一次拉伸，托兩個孔類圓柱體，打幾個小孔即可。在打小孔的時候，可以用三維球拷貝。無需一個一個打。這幅圖相對其他簡單，別的小零件就不一一說明。

裝配過程因為零件少，用三維球或者約束裝配都很簡單。

二、球閥

這幅圖比起第一幅困難，其中閥體又是最難畫的。

繪制閥體時，先不管上部分的圓柱體，先用旋轉把前面的板和后面的球形體畫出，在找準位置在上部分托一個圓柱體。接著在打孔，打孔時要注意看圖，另外上部分的圓柱體有個小凸起要注意尺寸。板上面的四個內螺紋只 要在工具里托出一個，其他三個用三維球拷貝即可完成。

這幅圖扳手也是個難點，其中要用到放樣才能完成。而其要注意圓盤的下面是實體半圓切掉一半，并不是只有一個圓弧軌道。

其他幾個小零件也沒太大問題，只是在繪制閥桿是要注意看清圖，它的頂部是在圓柱體上切一個長方體出來。

三、泵體

繪制這幅圖就比較的困難了，特別是主體。

繪制主體時，一定要看清圖，它內部的孔太多了。而且不易看出來。但是在繪制外殼是可以直接托幾個長方體修改尺寸即可。其他小零件多用到旋轉，像柱塞這樣高度對稱的用旋轉一步就可畫出。

裝配過程因為零件比較多，所以比較困難、復雜。而且容易出現干涉，一定要看準圖一個一個檢查，一步一步裝。

后面的三幅基本都用到差不多的手段，就不一一列出。只是后面的難度基本上都比較大，而其圖形比較復雜，在看圖上有很大的難度，像齒輪減速器就不單單像前面一樣簡單了，必須用放樣或者掃描才能完成。有一個簡便是，當你做完上半個殼體時，下部分只要基于上部份做修改即可，不必要在繪制。像箱體這幅圖，那難度是相當的大，也是困難重重，在看圖上都不知花去了我們多長時間，而其在打內部的孔是，很難選中要打的面。但是經過自己的思考加上同學老師的細心指導最后還是做出了。

實訓已經結束了，但是在實訓中學到的東西卻是不會結束的。這次實訓帶給我的太多太多，對我而言不僅僅是知識上的，還有在對待事物的態度上都給我很大啟發。在知識方面，那是不言而喻的，大一我們學習畫法幾何，大部分時間都是看圖，畫二維圖，大二開始CAXA的理論教學，雖然在思想上覺得有那么個東西，但是自己一動手還是什么都不知道，有時候覺得自己真是沒用，大學這樣下去以后我們還能干什么啊!什么都是嘴上功夫，實際行動拿不出來，但是通過這次實訓，我再也不這么認為了，我們學會了基本的CAXA操作方法，雖然我們剛開始離大師的操作還有很遠的距離，但是我相信萬事開頭難，只要你開始了，就會有結果，俗話說的好“師傅領進門，修行靠個人”，老師已經把基本的東西都教給我們了，以后的路就要靠自己多練多想多看。這次實訓再一次幫我們復習了畫法幾何的識圖能力，培養了我們的空間想象力。所有我們繪制的圖，前提條件都是一定要看懂圖，在自己的腦海有個大概的樣子，才能入手；而在繪制過程中，每次遇到困難，就給我們提高了一次，CAXA雖然強大無比，但是要熟練地掌握它還需要我們付出大量的心血，而實訓過程中每一次克服困難都讓我們多了解了它一點。通過這次實訓，讓我們的理論和實際很好的結合在一起，讓我們對于理論的東西不在模糊不清。在做事方面，這次實訓也給了我很大幫助，在繪制過程中，稍有哪里不注意將導致我們的圖是錯誤的，所以這次實訓也培養了我仔細，認真的態度。有些圖，像箱體，開始總感覺無從下手，甚至有放棄的念頭，但是看著別的同學都認真的琢磨著，也就忍了，最后，通過自己的堅持還是做出來了！所以這次實訓也讓我體會到了什么叫做堅持就是勝利。實訓結束了，但是實訓里學到的東西永遠都不會結束，它將伴隨我邁向明天，迎接每一次挑戰！