CAXA实体设计教程
目录
序言
欢迎您参加CAXA实体设计2011培训课程！
这是一个计算机技术日新月异的时代，随着CAXA实体设计2011新版的推出，您将能切身体会传统工程建模模式、新一代创新建模模式、强大二维工程图的完美结合，帮助您将更多的精力用于产品设计，而不是软件使用。
CAXA实体设计2011是一套面向以机械行业为主的三维设计软件，她突出的体现了新一代CAD技术以创新设计为发展方向的特点。以完全的Windows界面，提供了一套简单、易学的全三维设计工具。他能为您的企业快速的完成新产品设计，响应客户的个性化需要提供有力的帮助。CAXA实体设计能为设计人员或企业带来以下具体收益：
?以三维设计完成以前二维设计无法表达清楚或完成的零件
设计。为后续的分析、仿真与数控加工提供三维数字模型。
?通过装配三维虚拟样机，节省企业制造真实样机和不断修
改的费用。
?真实感的三维照片为企业的市场和销售部门争取更多的用
户订单提供多种宣传、展示手段。
?真实的动画效果可清楚的表现产品结构，为生产和维修服
务提供第一手资料。
?完整的产品三维数据能够为企业整体信息化建设提供牢固
的基础。
本培训教程集中讨论了CAXA实体设计的基本概念和主要功能，
这些基本概念的掌握和主要功能的灵活运用，可以使您学会各类零件设计、简单的装配设计、照片与动画的制作，完成一个您实际工作中遇到的设计实例。亲身体会CAXA实体设计所能带给您设计工作的好处。
赶快参加到CAXA实体设计的学习行列之中吧！感受一下新一代设计工具给您带来的兴奋与乐趣。
注：本教材内容是根据实体设计2011r3版本内容编制。
编辑：张琳
2011年11月
第一章CAXA实体设计概述
公司介绍
CAXA是为制造业提供"产品创新和协同管理"解决方案的供应商。旨在帮助制造企业对市场做出快速的响应，提升制造企业的市场竞争力，为制造企业相关部门提供从产品订单到制造交货直至产品维护的信息化解决方案，其中包括设计、工艺、制造和管理等解决方案。
CAXA拥有自己的核心技术，依托大学的科研力量，融入国外公司的最新成果，将先进的技术和产品同中国制造业的具体需要相结合，开发具有自主知识产权的软件产品。所开发的软件包括CAD/CAM/CAPP/BOM等设计制造软件和PLM/PDM/MES等管理软件。CAXA软件连续5年被评为"国产十佳软件"。
CAXA贴近用户，始终坚持"以用户的需求为目标，以用户的满
意为标准，为用户创造价值"的原则，服务于中国制造业，截止2009年底，CAXA在全国建立了35个销售和服务中心，有300多家代理商，正版软件超过了300,000套，有超过2000多所院校使用CAXA软件进行教学或培训，是我国市场占有率最高的设计制造软件开发与服务商。
CAXA从1992年开始，以市场的需求为导向，把质量管理视为生命线，经历了产品化、产业化和国际化几个阶段的不断攀升，现已成为结合国内外研发和服务力量的一个产学研实体。CAXA的质量管理，保证了技术的创新、产品的质量、用户的利益，也保证了CAXA的持续发展。
软件特点
CAXA实体设计把美国的6项最新专利技术与CAXA多年来在CAD/CAM领域的经验积累及对国内5万家用户的了解相结合，既能迅速地适应国内设计人员的使用习惯，又能快捷地实现你所想象的创新设计，是企业参与国际化竞争的必备工具CAXA实体设计使实体设计跨越了传统参数化造型在复杂性方面受到的限制，不论是经验丰富的专业人员，还是刚接触CAXA实体设计的初学者，CAXA实体设计都能为您提供便利的操作。其采用鼠标拖放式全真三维操作环境，具有无可比拟的运行速度、灵活性和强大功能，使您的设计更快，并获得更高的交互性能。CAXA实体设计支持网络环境下的协同设计，可以与CAXA协同管理或者其它主流CPC/PLM软件集成工作。利用CAXA实体设计，人人都能够更快地从事创新设计。
6项国际专利技术
1)IntelliShape智能图素
2)Handels驱动手柄
3)TriBall三维球
4)Dual-Kernel双内核平台
5)D&DSheetMetal拖放式钣金设计
6)DesignFlowArchitecture设计流体系结构
社会应用
CAXA实体设计在国内推出了两年多的时间,已经拥有了大量的正版用户,在航空航天、汽车、船舶、机械设备、家用电器、电子、通讯等领域的产品研发、市场宣传、售后服务得到了广泛的应用。
设计界面
CAXA实体设计2011采用了目前国际最新流行的Fluent/Ribbon风格，通过Ctrl+shift+F9可进行界面风格的切换。可以通过创建一新的设计环境或打开一个原有设计文件进入设计界面。
--选择一个模板文件以进入三维设计环境-- 菜单按钮快速启动栏功能区选项卡
历史树浏览设计环境设计元素库
---新版本软件的Fluent/Ribbon风格界面---
设计元素库（Catalogs）
CAXA实体设计所独有的设计元素库可以用于设计和资源的管理。范围广泛的设计元素库包含了诸如形状、颜色、纹理的设计资源，你同时可以创建自己的元素库，累积您的设计成果并与其它工程师分享。
拖/放式操作（Drag/Drop）
利用设计元素库提供的智能图素并结合简单的鼠标拖/放操作是CAXA实体设计易学、易用的集中体现。
1．打开一个设计元素库。
2．找到您所需要的设计元素或智能图素。
3．鼠标拾取它，按住鼠标左键或右键把它拖到设计环境当中，然后松开鼠标即可。
不同的零件编辑状态
零件在设计过程具有不同的编辑状态，可以提供不同层次的修改或编辑功能。以下是可以通过鼠标点击进入的三种零件状态：1．零件状态：用鼠标左键在零件上点击一次，被点击零件的轮廓被青色加亮。注意零件的某一位置会同时显示一个表示相对坐标原点的锚点标记。这时您选择了零件编辑状态。在这一状态进行的操作，如添加颜色、纹理等会影响到整个零件。2．智能图素状态：在同一零件上用鼠标左键再点击一次，进入智能图素编辑状态。在这一状态下系统显示一个黄色的包围盒和6个方向的操作手柄。在零件某一角点显示的蓝色箭头表示生成该图素时的拉伸方向，并有一个手柄图标表示可以拖动手柄修改图素的尺寸。
3．点、线、面状态：在同一零件的某一表面上再点击一次，这时零件表面的轮廓被绿色加亮，表示选中了表面的编辑状态。这时进行的任何操作只会影响选中的表面。对于点、线有同样的操作与效果。
三维球（F10）
三维球是一个非常杰出和直观的三维图素操作工具。作为强大而灵活的三维空间定位定向工具，它可以通过平移、旋转、对齐定操作精确定位任何一个三维物体；同时三维球还可以完成对智能图素、零件或组合件生成拷贝、直线阵列、矩形阵列和圆形阵列的操作功能。
三维球可以附着在多种三维物体之上。在我们选中零件、智能
图素、锚点、表面、视向、光源、动画路径关键帧等三维物体后，可通过点击工具按钮打开三维球，使三维球附着在这些三维物体之上，从而方便的对它们进行移动、相对定位和距离测量。 三维球形状如下图所示，它在空间有三个轴。内外分别有三个控制柄。使得你可以沿任意一个方向移动物体，也可以约束实体在某个固定方向移动，绕某个固定轴旋转。 1—外控制柄。左键点击它可用来对轴线进行暂时的约束，使
三维物体只能进行沿此轴线上的线性平移，或绕此轴线进行旋转。
2－圆周。拖动这里，可以围绕一条从视点延伸到三维球中心的虚拟轴线旋转。
3－定向控制柄。用来将三维球中心作为一个固定的支点，进行对象的定向。主要有2种使用方法：1）拖动控制柄，使轴线对准另一个位置；2）右键点击，然后从弹出的菜单中选择一个项目进行移动和定位。
4－中心控制柄。主要用来进行点到点的移动。使用的方法是将它直接拖至另一个目标位置，或右键点击，然后从弹出的菜单中挑选一个选项。它还可以与约束的轴线配合使用。
5－内侧。在这个空白区域内侧拖动进行旋转。也可以右键点击这里，出现各种选项，对三维球进行设置。 1
2
3 4
5 6
6－二维平面。拖动这里，可以在选定的虚拟平面中自由移动。定位锚
每一个零件、模型和智能图素在实体设计中都有一个定位锚，而且只有选中这一对象的时候才会显现出来。它看起来像一个“L”形标志，在拐弯有一圆点，当它呈绿色时，为附着于零件，智能图素的状态。再次用鼠标点击定位锚，它将为黄色选中状态，此时可单独对定位锚进行移动。
定位锚长轴表示对象的高度方向，短轴为长度方向，没有标记的轴是宽度方向。
高度
长度
有三种方法修改参考点的相对位置：
1.利用移动锚点功能。如果只是在模型的表面上移动锚点这一方法非常有用。要移动
锚点，首先选择模型，然后在“工具”选项卡中选择“移动锚点”,这时导航图标变成一
个锚的形状，同时在模型上移动时智能捕捉起作用。现在可以点击新的参考点位置。
2.利用三维球。如果新的参考点不在模型表面上或精确位置不很重要时，采用这一方
法。为利用三维球，首先选择对象，直接点击锚点使其变黄，打开三维球（F10）定位新
的锚点。
3.利用定位锚属性表。如果指导新定位锚的准确距离和角度，可以利用此功能。右键
点击对象，“零件属性”，选择定位锚选项输入适当的数值。
元素的属性
要修改元素的属性，点击菜单按钮，选项。属性表中的不同项在设计过程中有不同的作用，会在后面用到时分别介绍。
工具条
软件默认安装后显示的是Fluent/Ribbon风格，通过
Ctrl+shift+F9可切换到如下常用工具条界面。
--常用工具条界面--
你也可以隐藏或显示不同的工具条。要完成这样的工作您需要：
1．从工具菜单，选择自定义。
2．在弹出的自定义对话框，工具栏内选中需要显示的工具条。3．您也可以在任意一个显示的工具条上单击右键，从弹出的对话框中选择需要显示的工具条。
显示工具
屏幕下方视向工具条上的这些功能可以帮助您在三维设计环境中从不同视角观察零件。
第二章零件设计
2.1简单零件设计----底座
设计过程：
本节要完成如图所示的零件设计。此零件设计可以分成几个部分来完成：底部为一长方体，经过倒圆角，添加凸台，镜像凸台等操作完成；中后部为一长方体，并在底部倒圆角，在后部添加一孔类长方体；前下部为一长方体，上部为一半圆柱体，在这里添加方孔形成凸台，然后再添加圆柱孔。（该零件可以有多种建模方法，此处只以一种方式为例来加以说明）
学习要点：
●如何利用拖放智能图素功能快速零件设计；
●如何选择基准面、基准点、修改零件名称；
●要识别智能图素的长、宽、高，零件的三种不同状态；
●如何利用驱动手柄、包围盒、智能捕捉编辑图素大小；
●初步学会使用三维球；
●如何进行图素定位，创建孔类图素及图素的拷贝和倒角等功能
操作。
完成如图所示零件的设计：
操作步骤：
使用拖/放及编辑尺寸创建零件的基础部分。
1．从设计元素库的“图素”中拖/放一个长方体到设计环境中。
（实现拖/放的方法：用鼠标左键选择长方体，按住左键，将长方体拖到设计环境中后释放鼠标左键。）
2．定义零件名称；（直接在设计环境树中间隔点击零件名称，进行“重命名”操作）
--鼠标左键间隔点击零件名称--
3．修改长方体的名称为“长方体1”：左键点击长方体两次，使其处于智能图素状态，鼠标放在长方体表面，单击右键，从弹出菜单中选择“智能图素属性”，在“常规”的“名称”中输入“长方体1”。
4．在长方体1前端表面的智能图素手柄上单击鼠标右键，选择“编辑包围盒”
5．用下列数值代替长、宽、高的值：长度=35，宽度=20，高度=4。
6．点击“确定”。
用智能捕捉方法将拖入零件相对另一零件定位并确定大小。1．从“图素”中拖/放第二个长方体（长方体2）到设计环境中的长方体1上，当鼠标位于长方体1的一些特殊点时，会有绿点出现，这是实体设计的智能捕捉功能。利用此项功能，将长方体2置于长方体1的顶面长边的中心。
2．利用智能捕捉定义长方体2的大小：点击“长方体2”两次使其处于智能图素状态，按住shift键，在操作手柄A 上点击并拖动，使其与长方体1的后表面B齐平。（当鼠标与B面齐平时，表面边缘成绿色高亮状态，此时先松开鼠标，再放开SHIFT键）
A
B
3．右键点击相反方向的操作手柄C，选择“编辑包围盒”，设置宽度=12.5。
4．右键点击顶面上的操作手柄D，选择“编辑包围盒”，设置高度=15。
C
5．鼠标右键点击处于智能图素状态长方体2，选择“智能图素属性”选项。
6．点击“包围盒”属性页，输入长度=24。这样可使长方体保持长度方向上对称。
7．点击“确定”。
注：因为拖入智能图素时放置的方向可能不同，所以点击相应手柄对应的长、宽、高的方位可能不同，如上图中点击手柄C，对应的有可能是高度。请您根据自己的情况对应相应方向进行尺寸设置。此情况也适用于以后的拖入的智能图素。
利用智能图素设计零件。
1．拖入第三个长方体，利用智能捕捉将其放置到“长方体1”
与“长方体2”的内交线的中点。
2．按住shift键并拖/放面操作手柄A，使“长方体3”的下表面与图示表面B齐平。（当表面B呈绿色高亮显示时可达到齐平。）
3．使用同样的方式使“长方体3”后表面的手柄与面C齐平。
4．
右键点击前表面手柄D ，激活“编辑包围盒”，输入高度=2。 5．
右键点击处于智能图素状态的“长方体3”，选择“智能图素属性”，输入长度=12。 6．
右键点击顶部表面手柄E ，选择“编辑包围盒”，输入宽度=7.5。
7． 点击“确定”。
在零件前表面上添加圆形形状。
1．
从“图素”库中将一圆柱体拖/放至“长方体3”上表面与“长方体2”的交线中点。 2．
右键点击圆柱体前表面的中心操作手柄C ，激活“编辑包围盒”并输入高度=2。 3．
右键点击圆柱体的侧表面操作手柄D ，激活“编辑包围盒”并输入长度=12。
4． 点击“确定”。 A
B
A D
E
C 长方体3
D B
长方体1 长方体2
使用孔类图素从零件中去除材料：
1．
从“图素”库中将一孔类长方体拖/放至长方体2的后方边缘的中点。 2． 按住SHIFT 键，拖动孔类长方体的手柄A ，使其与长方体2的后表面B 齐平。（当处于齐平状态时，长方体2的后表面B 呈绿色高亮显示。）
3． 右键点击孔类长方体前表面的操作手柄C ，激活“编辑包围盒”，将宽度设置为7.5。
4．
右键点击孔类长方体，选择“智能图素属性”----“包围盒”,在“长度”中输入16.25。
5． 拖动底部控制手柄D 与“长方体1”的顶面齐平。 C D
A
B
C D
长方体2
6． 拖动顶部控制手柄E 与“长方体2”的顶面齐平。
在凸起的前端面上创建一台阶：
1．
从“图素”库中拖/放出另外一个孔类长方体，将它拖到圆柱体上边缘的中心。 2．
拖动孔类长方体的底部手柄A 与“长方体3”的顶面齐平。 3．
右键点击孔类长方体的后表面手柄，在弹出菜单中选择“编辑包围盒”，在高度中输入0.8。在长度中输入12。 4．
右键点击孔类长方体的下表面手柄A ，在“编辑包围盒”中显示的宽度值基础上输入“-4”。
5． 点击“确定”。
在凸起的中心添加一通孔：
E D
长方体1
长方体3
A
1．要在凸起的中心添加一通孔，则到“图素”库中拖/放一孔类圆柱体至凸起圆柱部分的中心。
2．右键点击孔类圆柱体侧表面的手柄，在“编辑包围盒”中输入长度=5。
在零件前下方边缘处添加圆弧过渡：
1．通过鼠标滚轮放大“长方体1”的前部分边缘，以便于添加圆弧过渡。
2．点击前方边缘A直到它呈绿色高亮显示。
B
A
3．右键，选择“圆角过渡”。
4．在半径后的文本框中输入值2.5。
5．同样点击边缘B，这样将创建两个具有同样半径的过渡。6．从“圆角过渡”菜单中选择“应用并退出”。
在零件的C、D边缘处添加圆弧过渡：
1．点选该底座后，通过敲击键盘快捷键“S”可快速调出当前可以使用的功能（以浮动工具栏的方式显示在当前光标位置旁边）如下图所示：
2．
鼠标分别点击拾取需要进行过渡的边C 、D ，并在属性栏里输入半径值=3.75。 3． 设计环境当中如能出现如下预览情形，则表示该特征生成成功。 4． 从特性栏中点“应用退出”，或者通过在设计环境中点鼠标右键，从右键快捷菜单中“确定”退出。
添加附加特征：在“长方体1”的两个前角添加两个带通孔的凸台
1． 通过操作鼠标滚轮，放大观察“长方体1”的前端面。从“图素”库中拖/放一圆柱体到前部过渡圆弧的中心。出现“调整实体尺寸”对话框后，点击“确定”。
2．
通过“编辑包围盒”，确定如下尺寸。 3．
拖放一孔类圆柱体到凸台中心，调整长/宽（直径）为1.875。 4． 用同样的操作方式在“长方体1”前端面的另一端创建同样的凸台内容。
D
C
新增功
新增功
2.2简单零件设计----三通
本章节学习要点：
1. 三维球移动，旋转，阵列，拷贝，链接等功能。
2. 智能图素的编辑。
3. 理解软件中智能图素的搭建应用流程。
设计过程：
本节要完成如下图所示的零件设计。
1. 三通零件的搭建过程：
建实体——孔类——过渡，倒角
2. 从“图素”库中拖出“圆柱体1”，通过“编辑包围盒”调整尺寸如下：
3. 从“图素”库中拖出“圆柱体2”，放在设计环境中的“圆柱体1”的端面中心点上。
4. 通过“编辑包围盒”调整尺寸如下：
5. 通过“三维球”功能，实现“圆柱体2”相对于“圆柱体1”空间角度、位置发生变化。先用左键选取长轴，右键拖拽移动，旋转90度；再选取长轴左键点取，右键拖动平移，编辑移动，在沿轴向平移75 A
圆柱
圆柱
旋转动作：
平移动作：
6.取消（ESC）三维球状态。
7.从“图素”库中，鼠标左键拖拽“圆柱体3”，放到“圆柱
体1”端面中心点上
圆柱
圆柱
8.通过“编辑包围盒”调整尺寸如下：
9.调出三维球（F10），敲击键盘上的“空格”，使三维球脱
离。长轴约束轴线，通过对中心手柄做操作，使三维球放置在：
10.三维球附着（空格）。
11.拷贝生成另外两个圆柱体。左键选择长轴，鼠标如下图
所示的手形。按住右键向上拖动，松开右键，拷贝，编辑（数量2，角度90）
12.确定，取消三维球。
13.在端面上打孔。从“图素”库中拖出一孔类圆柱体放在
“圆柱体3”一端，通过“编辑包围盒”调整尺寸如下：14.同样，拖出另一孔类圆柱体放入设计环境中，调整“编
辑包围盒”中的数值。（注意进入“编辑包围盒”时选取的控制手柄）
15.打圆周孔。从“图素”库内拖出孔类圆柱体放在圆柱端
面中心点，调整“编辑包围盒”中的尺寸。
如果智能图素不出现时，可通过设计树快速找到孔类圆柱
体。
16.通过三维球圆周阵列拷贝上面新添加的孔。具体步骤
为：先长轴方向移动20的距离。
17.将三维球脱离图素后重新定位到中心点后，“空格”对
三维球附着。
18.约束长轴，右键旋转拖动，选取拷贝，编辑数值。
19.取消三维球后，在设计树中借助shift键拾取多个孔，
操作方法同拷贝“圆柱体3”一样，生成另外两组圆周孔。
20.选择零件，快捷键“S”，调出快速访问命令栏，选择要
进行过渡的边做过渡操作。
21.
三通的制作方法并不是唯一的。
上面的方法仅试用于初学者，对于练习熟练的工程师，过程中可以用一些其他的操作方法。
如：上述过程中有些步骤是可以合并的，例如“圆柱体3”和圆周孔可以一起来圆周阵列拷贝等。
2.3简单零件设计----表面修改
内容简介：
在本章中主要利用表面修改生成如下图所示零件。零件的底部为一长方体，上方前部为一长方体的两侧面分别经过拔模、面移动两种操作方法形成对称的斜面。上方后部长方体经过面移动使其前表面经过前方长方体的一条边。最后通过面匹配操作，使前后两个长方体相对的两个表面贴合。在其中两次面移动操作过程
中，我们都可以体会到三位球强大的定位功能。
本章重点内容：
● 如何利用智能捕捉对齐表面。 ● 如何利用使用拔模、面移动、面匹配等表面特征生成零件。
利用表面修改特征设计如图所示的零件。
表面对齐
1．从“图素”库中拖/放一个“长方体”到设计环境中，修改图素名称为“长方体1”。
2．右击包围盒手柄，通过“编辑包围盒”调整长度90，宽度50，高度10。
3．从“图素”库中拖/放一个“长方体2”到“长方体1”上。
4．按住鼠标左键拖动A 面的包围盒手柄，然后按下shift 键捕
捉到面A ’，对齐面A 和面A’。同样操作对齐面B 和面B’，面C 和面C’。
5．右击D 面的包围盒手柄,通过“编辑包围盒”调整该方向尺寸为12，然后右击面E 的包围盒手柄，设置尺寸为30，结果如图所示。
B
C
C
C ’ B A B ’ A ’