CAXA電子圖板和實(shí)體設(shè)計(jì)軟件應(yīng)用綜述

趙曉山

摘 要 本文根據(jù)自己幾年來在使用CAXA電子圖板和CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)用中的經(jīng)驗(yàn)技巧進(jìn)行了淺略綜述。

關(guān)鍵詞 CAXA電子圖板 實(shí)體設(shè)計(jì) 三維實(shí)體造型 CAD

中圖分類號：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

進(jìn)入21世紀(jì)以來，數(shù)字化、信息化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、全球化，以及產(chǎn)品創(chuàng)新更快、品質(zhì)更優(yōu)、成本更低、服務(wù)更好已經(jīng)成為當(dāng)代全球設(shè)計(jì)及制造業(yè)的特征。2015年3月李克強(qiáng)總理在政府工作報(bào)告中明確提出，要制定“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計(jì)劃，推動移動互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等與現(xiàn)代制造業(yè)相結(jié)合，實(shí)施“中國制造2025”。因此，我國的設(shè)計(jì)及制造業(yè)正在迎來一個嶄新的歷史時期，而計(jì)算機(jī)繪圖作為CAD/CAM的重要基礎(chǔ)和組成部分，也必將對我國設(shè)計(jì)及制造業(yè)的迅猛發(fā)展起到非常重要的促進(jìn)作用。也為CAXA 軟件普及和推廣提供了千載難逢的機(jī)遇和良好的環(huán)境。

1 CAXA 2D和3D軟件概述

CAXA軟件是北京數(shù)碼大方科技股份有限公司自1997年起開發(fā)研制的二維繪圖和三維設(shè)計(jì)軟件。具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)，其良好的界面，完善的功能以及簡便的操作贏得了廣大使用者的贊許，其設(shè)計(jì)符合國情、國標(biāo)，使用者處于愉快、輕松、活潑的環(huán)境下，能激發(fā)創(chuàng)作靈感，能充分調(diào)動其創(chuàng)新的主動性和積極性。

CAXA電子圖板（2D）專為中國設(shè)計(jì)工程師打造，完全符合中國國家標(biāo)準(zhǔn)和中國人的使用習(xí)慣，提供專業(yè)繪圖編輯和輔助設(shè)計(jì)工具，設(shè)計(jì)者輕松實(shí)現(xiàn)“所思即所得”。

CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)（3D）是唯一集創(chuàng)新設(shè)計(jì)、工程設(shè)計(jì)和協(xié)同設(shè)計(jì)于一體的新一代三維解決方案。它貼近國人習(xí)慣，具有windows原創(chuàng)風(fēng)格、易學(xué)易用，具有強(qiáng)大的實(shí)體造型能力，能夠使設(shè)計(jì)者專注于設(shè)計(jì)創(chuàng)意的發(fā)揮，進(jìn)行工業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

2 CAXA電子圖板應(yīng)用綜述

2.1耳目一新的界面風(fēng)格，打造全新交互體驗(yàn)

CAXA電子圖板采用普遍流行的Fluent/Ribbon圖形用戶界面，全中文界面簡潔、直接，使用者更容易找到各種繪圖編輯命令，交互率高，快捷鍵F9輕松實(shí)現(xiàn)界面切換。CAXA 電子圖板優(yōu)化了并行交互技術(shù)、動態(tài)導(dǎo)航以及雙擊編輯等方面功能，輔以更加細(xì)致的命令整合與拆分，大幅改進(jìn)了CAD軟件同用戶的交流體驗(yàn)，使命令更加直接簡捷，操作更加靈活方便。

2.2方便的動態(tài)導(dǎo)航功能，智能化的工程標(biāo)注

電子圖板的導(dǎo)航功能模擬“丁字尺”的作用，在繪圖過程中可以自動捕捉特征點(diǎn)，按照工程制圖“長對正”、“高平齊”、“寬相等”的規(guī)律進(jìn)行投影作圖。系統(tǒng)能智能判斷尺寸類型，自動完成所有標(biāo)注，尺寸公差值可以按國家標(biāo)準(zhǔn)偏差代號和公差等級自動查詢標(biāo)出。

2.3開放幅面管理和靈活的排版打印工具

提供開放的圖紙幅面設(shè)置系統(tǒng)，可以快速設(shè)置圖紙尺寸、調(diào)入圖框、標(biāo)題欄、參數(shù)欄以及填寫圖紙屬性信息；可以快速生成符合標(biāo)準(zhǔn)的各種樣式的零件序號、明細(xì)表，并且能保持其雙向關(guān)聯(lián)；支持主流的Windows驅(qū)動打印機(jī)和繪圖儀，提供制定的打印比例、拼圖及排版，支持pdf、jpg打印等多種輸出方式，以保證出圖效率。

2.4種類齊全的參量國家標(biāo)準(zhǔn)圖庫，全開放的用戶建庫手段

提取圖符時既可以按照庫中設(shè)定的系列標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)提取，也可以給定非標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，提取的圖符還可以再修改，提取的圖符可以實(shí)現(xiàn)消隱利于裝配圖的繪制；用戶不需要懂得編程，只需要把圖形畫出來，標(biāo)上尺寸，即可建立自己的參量圖庫。

2.5通用的數(shù)據(jù)接口，綜合性能得到提升

通過DXF接口、HPGL接口和DWG接口可與其他CAD軟件進(jìn)行圖紙數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)企業(yè)設(shè)計(jì)平臺的轉(zhuǎn)換。

3 CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)（3D）應(yīng)用綜述

（1）CAXA 實(shí)體設(shè)計(jì)提供了豐富的三維設(shè)計(jì)元素庫，方便的拖放式建模方法和編輯方法。設(shè)計(jì)者可以直接從設(shè)計(jì)元素庫中拖放標(biāo)準(zhǔn)圖素以生成三維實(shí)體，像搭積木一樣進(jìn)行構(gòu)形設(shè)計(jì)，通過對點(diǎn)、線、面等的智能捕捉實(shí)現(xiàn)對特征尺寸、輪廓形狀和獨(dú)立表面位置的動態(tài)、精確、直觀操作。也可以對拖入的圖素進(jìn)行編輯（如圓角過渡、邊倒角、邊拔模、抽殼等）以生成較為復(fù)雜的三維實(shí)體，還可以基于二維草圖利用拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描、放樣等操作創(chuàng)建三維實(shí)體。

（2）CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)擁有獨(dú)特的三維球和包圍盒工具。利用三維球工具可以靈活便捷地精確定位、拷貝、鏈接和陣列三維對象；利用包圍盒工具可以方便地對三維對象的形狀和尺寸等進(jìn)行精確修改。

（3）CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)軟件打破了傳統(tǒng)三維CAD軟件單一設(shè)計(jì)思維的制約，它支持雙設(shè)計(jì)模式（協(xié)同創(chuàng)新設(shè)計(jì)模式、工程設(shè)計(jì)模式）。工程設(shè)計(jì)模式基于全參數(shù)化設(shè)計(jì)，兩模式結(jié)合使用可以使模型的編輯、修改更為方便，以達(dá)到最佳的造型效果。

（4）CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)軟件無縫集成了CAXA電子圖板作為二維設(shè)計(jì)環(huán)境，設(shè)計(jì)者可以在三維設(shè)計(jì)環(huán)境中直接讀取工程數(shù)據(jù)，并在其中瀏覽、創(chuàng)建、編輯和維護(hù)現(xiàn)有的DWG、DXF、EXB等格式的二維工程圖文件，不再需要額外的二維CAD軟件。

（5）利用CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)軟件的二維、三維的關(guān)聯(lián)性，設(shè)計(jì)者可以根據(jù)設(shè)計(jì)好的三維實(shí)體模型直接生成所需要的二維工程圖。

（6）對于外形比較復(fù)雜的產(chǎn)品模型（如汽輪機(jī)葉輪、汽車車身等）而言，單純靠實(shí)體設(shè)計(jì)工具來創(chuàng)建是非常困難的，為此CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)還提供了豐富的曲面設(shè)計(jì)工具。曲面設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是用3D曲線搭建線架構(gòu)，然后在線架構(gòu)的基礎(chǔ)上利用各種曲面生成方法獲得所需曲面，再由各個曲面構(gòu)建出三維產(chǎn)品模型。

（7）CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)提供了強(qiáng)大的鈑金件設(shè)計(jì)功能，設(shè)計(jì)者可以利用“鈑金”設(shè)計(jì)元素庫中的板料、彎曲板料、向內(nèi)折彎、向外折彎、卷邊、散熱孔、通風(fēng)窗等鈑金件智能圖素，設(shè)計(jì)出自己所需要的鈑金件模型。

（8）CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)提供了為更好展示產(chǎn)品外觀效果的渲染功能。設(shè)計(jì)者可以對產(chǎn)品的顏色、紋理、表面光澤、材質(zhì)，以及環(huán)境、光源等進(jìn)行設(shè)置，從而使產(chǎn)品模型更具真實(shí)感和表現(xiàn)力。

（9）CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)提供了一系列“動畫”設(shè)計(jì)元素，我們可以用運(yùn)動仿真展示設(shè)計(jì)，并輸出成AVI視頻文件。動畫設(shè)計(jì)功能在新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、模擬演示以及與客戶的直接溝通中具有無法替代的作用。

總之，CAXA 2D和3D軟件是具有國際水準(zhǔn)的軟件，可以幫助設(shè)計(jì)人員在二維和三維空間直接進(jìn)行產(chǎn)品構(gòu)思和創(chuàng)意。由此它被業(yè)內(nèi)專家譽(yù)為“CAD技術(shù)領(lǐng)域的唯一突破”，是企業(yè)參與國際化競爭和新產(chǎn)品開發(fā)的有效先進(jìn)工具。

參考文獻(xiàn)

[1] 葛學(xué)兵濱，劉慧.CAXA電子圖板2016基礎(chǔ)與實(shí)例教程[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2017.

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