下载文档原格式
第三章基本实体特征造型SOLIDWORKS软件具有比较强的实体造型功能，而且操作方便。
在进入SOLIDWORKS 零件设计环境以后，用户可以在“文件”菜单中选择“新建”。
这时出现一个“新建Solidworks 文件”对话框。
在这个对话框中有三个选项，即：零件（Part）、装配（Assembly）、工程图（Drawing），分别对应：零件设计环境、装配设计环境和二维工程图设计环境。
其实SOLIDWORKS软件中还有一个功能模块：钣金设计。
该功能安排在零件设计中的“特征”中。
进入到零件设计环境后，首先要做的是进行草图设计（Sketch），基体特征就是在草图设计的基础上建立的。
基体特征也就是第一个特征，如果将SOLIDWORKS设计过程比喻成雕塑过程，基体特征就是最初的材料，然后根据设计需要进行加操作或减操作。
基体特征和切除特征的类型相同，他们是：拉伸特征（EXTRUDE）、旋转特征（REVOLVE）、扫描特征（SWEEP）、放样特征（LOFT）、加厚度（THICHEN），操作过程基本相同，只是它们所得到的效果一个是加，而一个是减。
3.1 基本体特征3.1.1 拉伸特征（EXTRUDE）所谓拉伸，就是在完成剖面草图设计后，沿着剖面的垂直方向长出体积，如图3-1所视。
图3-11、基本操作过程：1）首先进行剖面草图设计，对剖面草图的要求是不能有不封闭的轮廓，轮廓线也不能自相交。
在进行剖面草图设计时可以进行尺寸约束和关系约束。
2）在完成剖面草图后，直接执行“拉伸特征”功能，就会出现一个“拉伸特征”对话框，在该对话框中完成必要的参数设置。
其实当用户在进行参数设置时，绘图区中的线框模型就在根据参数变化。
3）按“确定”按键即可完成。
2、实例一：拉伸一个螺帽1）进入零件设计环境后，系统自动建立一个名为Part1文件（如果再建立新零件，名称自动为Part2、Part3，依此类推。
）2）画出如图3-2所示的剖面，并标上尺寸，然后将尺寸修改为100和60。
《三维实体造型设计》课程思政教学设计与实施发布时间：2022-10-21T02:48:52.922Z 来源：《中国科技信息》2022年第12期作者：潘永智门秀花（通讯作者）乔阳王相宇[导读]潘永智门秀花（通讯作者）乔阳王相宇济南职业学院机械制造学院，山东济南 250104摘要：面向社会主义新时代立德树人的新需求，提出《三维实体造型设计》课程思政整体设计思路与实施路径，进行课程思政内容与制度建设，分别从教师端和学生端角度出发，从课程思政教学内容制定、教学过程实施、教学效果评价、教学质量反馈全过程贯彻课程思政目标、挖掘思政元素，突出知识为基、能力导向、价值引领的课程思政育人理念，为培养德才兼备的高素质应用型技术人才提供强有力的支撑作用。
关键词：三维实体造型；课程思政；教学设计随着我国步入社会主义新时代，培养实践能力强、具有较高创新能力的复合型“新工科”人才已经成为高等教育工作者的普遍共识[1]。
习近平总书记指出“要坚持把立德树人作为中心环节，把思想政治工作贯穿教育教学全过程，实现全程育人、全方位育人”，“各门课都要守好一段渠、种好责任田，使各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应”[2]。
专业教学作为融入思政元素实施的有效载体，能够“润物细无声”地将思政教学融入教学过程中，实现思政教育在专业教学中的“软着陆”[3]。
1 聚焦机械专业需求，解构课程思政目标CAD软件作为智能制造的重要基础和核心支撑，对推动我国制造业转型升级，实现制造强国具有重要的战略意义，我国军工制造、航空航天、高速铁路、海洋船舶等高端制造领域都离不开CAD软件。
《三维实体造型设计》作为计算机辅助类课程，内容贯穿机械产品的开发、设计、制造、安装、运用及修理全过程，知识容量大，综合性及实践性较强。
本课程既是联系专业基础课和专业课的桥梁，串联起机械制图、公差与技术测量、工程材料、机械原理、机械设计、机械制造装备等课程，又是计算机辅助制造和有限元法的前端技术课程。
2.1 实体造型简介2.1.1 实体造型简介实体造型出现于20世纪60年代初期，但由于当时理论研究和实践都不够成熟，实体造型技术发展缓慢。
20世纪70年代初出现了简单的具有一定实用性的基于实体造型的CAD/CAM系统，实体造型在理论研究方面也相应取得了发展。
如1973年，英国剑桥大学的布雷德(I.C.Braid)曾提出采用六种体素作为构造机械零件的积木块的方法，但仍然不能满足实体造型技术发展的需要。
在实践中人们认识到，实体造型只用几何信息表示是不充分的，还需要表示形体之间相互关系、拓扑信息。
到20世纪70年代后期，实体造型技术在理论、算法和应用方面逐渐成熟。
进入20世纪80年代后，国内外不断推出实用的实体造型系统，在实体建模、实体机械零件设计、物性计算、三维形体的有限元分析、运动学分析、建筑物设计、空间布置、计算机辅助制造中的数控程序的生成和检验、部件装配、机器人、电影制片技术中的动画、电影特技镜头、景物模拟、医疗工程中的立体断面检查等方面得到广泛的应用。
现在的三维实体造型技术是指描述几何模型的形状和属性的信息，并保存于计算机内，由计算机生成具有真实感的、可视的三维图形技术。
三维实体造型可以使零件模型更加直观，便于生产和制造。
因此，在工程设计和绘图过程中，三维实体建模应用的十分广泛。
实体模型具有线框模型和表面模型所没有的体的特征，其内部是实心的，所以用户可以对它进行各种编辑操作，如穿孔、切割、倒角和布尔运算，也可以分析其质量、体积、重心等物理特性。
而且实体模型能为一些工程应用，如数控加工、有限元分析等提供数据。
实体模型通常也可以线框模型或表面模型的方式进行显示，用户可以对它进行消隐、着色或渲染处理。
2.1.2 实体造型方法在实体造型的应用软件中，使用的几何实体造型的方法一般有扫描表示法(Sweeping)、构造实体几何法(Constructive Solid Geometry〕和边界表示法(Boundary representation)三种。
实体造型的名词解释近年来，实体造型成为了一种越来越受欢迎的艺术形式，它以其独特的表现方式和惊人的逼真效果吸引了许多观众。
本文将对实体造型进行详细解释，探讨其发展历史、技术特点以及实际应用等方面的内容。
一、实体造型的起源与发展实体造型最早可以追溯到古代的雕塑艺术，这个时期的人们通过对大理石、铜等材料进行雕琢，创造出了众多栩栩如生的人像和形态各异的动物雕塑。
然而，随着科技的不断进步，人们开始将实体造型运用于更多领域。
二、实体造型的技术特点实体造型具有许多独特的技术特点，这些特点为艺术家们提供了极大的创作空间。
首先，实体造型可以通过不同比例的放大或缩小来精确地再现事物的形态，使观众能够更好地感受到艺术品的纹理和细节。
其次，实体造型还可以通过使用不同材料和颜色来营造出不同的视觉效果，使作品更加生动鲜活。
另外，实体造型还充分发挥了光线在艺术中的重要性，通过调整灯光的明暗和光线的角度，艺术家们能够创造出戏剧性的效果。
三、实体造型在不同领域的应用实体造型在各个领域的应用越来越广泛，涵盖了艺术、设计、教育等多个领域。
在艺术方面，实体造型为艺术家们提供了一种新的创作方式，使他们能够更好地表达自己的创意和想法。
在设计领域，实体造型可以用于产品设计、建筑设计等，为设计师们提供了更具体、直观的参考。
在教育领域，实体造型可以用于科学实验和教学模型，帮助学生更好地理解抽象的概念。
四、实体造型的市场前景随着人们对美的不断追求和对艺术的日益重视，实体造型市场前景十分广阔。
越来越多的人们开始购买实体造型作品来装饰家居或办公空间，实体造型作品也成为了一种独特的礼品选择。
同时，实体造型还可以通过展览和艺术馆等渠道进行展示和销售，吸引更多人的关注和热爱。
综上所述，实体造型作为一种独特的艺术形式，通过其精湛的技术和逼真的效果吸引了许多人的关注。
它的发展历史、技术特点以及应用领域都表明了它既有实用价值，又具有极高的艺术价值。
相信随着科技的不断进步和人们对美的追求，实体造型将会继续在各个领域中发挥重要作用，为人们带来更多惊喜和享受。
参考考评分标准第十期CAD技能二级(三维数字建模师)考试试题----工业产品类一、实体造型（零件三维环境设置＋草图设计＋特征造型＝5＋10＋30＝45分）①按照各零件图中所注尺寸生成14个零件的实体造型，并做适当润饰:（1）泵体；（2）螺母；（3）垫圈；（4）螺柱；（5）柱塞；（6）填料压盖；（7）填料；（8）衬套；（9）垫片；（10）上阀瓣；（11）垫片；（12）螺塞；（13）管接头；（14）下阀瓣。
(标准件可用标准件库零件)（2）螺母M8（标准件）共2分其中: 正六棱柱1分，倒角和螺孔1分。
(3)垫圈8（标准件）共1分。
(4) 螺柱M8X22 共1分。
(5) 柱塞共3分其中：柱体1分，双耳及孔2分。
（6）填料压盖共3分其中：圆柱、内锥面和孔1分，菱形法兰2分。
(7) 填料共1分。
（1）泵体共11分其中：底板2分柱内外2分菱形法兰2分支撑板2分肋板2分圆角1分（8）衬套共1分。
（9）垫片共1分。
(10) 上阀瓣共3分其中：圆柱体和孔1分，阀瓣2分。
（11）垫片共1分。
（12）螺塞共4分其中：正六棱柱和倒角2分，垫片结构1分，螺纹和孔1分。
（13）管接头共10分其中：管体外形2分，管体内形2分，垂直支管内外2分，水平支管内外2分，螺孔、圆角及倒角2分。
（14）下阀瓣共3分其中：圆柱体1分，阀瓣2分。
②用零件名称作为文件名保存在以考生姓名为名称的文件夹中。
二、装配（20分）①按照柱塞泵的装配图，将生成的零件实体装配成柱塞泵的装配体;装配共16分其中：（1）泵体定位1分；（2）衬套8定位1分；（3）填料定位1分；（4）填料压盖定位2分；（5）两个螺柱定位1分；（6）两个垫圈定位1分；（7）两个螺母定位1分；（8）柱塞定位1分；（9）垫片9定位1分；（10）管接头定位2分；（11）垫片11定位1分；（12）螺塞定位1分；（13）上阀瓣定位1分；（14）下阀瓣定位1分。
②生成爆炸图，拆解顺序要与装配顺序相匹配；生成爆炸图4分。
caxa制造工程师常用的4种实体造型方法标题:caxa制造工程师常用的4种实体造型方法(创建与此标题相符的正文并拓展)正文:制造工程师在设计过程中需要使用各种实体造型方法来创建模型,以便进行模拟和分析。
以下是CAXA制造工程师常用的四种实体造型方法:1. 拉伸实体造型方法:这是一种创建平面或曲面实体的方法,可以通过拉伸一个多边形网格来创建一个实体。
该方法适用于创建复杂的形状和表面,例如机器组件、管道和零件等。
2. 切割实体造型方法:这是一种创建平面或曲面实体的方法,可以通过切割一个多边形网格来创建一个实体。
该方法适用于创建具有锐利边缘和表面的细节,例如汽车零件、电子设备和机械组件等。
3. 扫描实体造型方法:这是一种创建平面或曲面实体的方法,可以通过扫描一个多边形网格来创建一个实体。
该方法适用于创建具有类似于真实物体表面的图案和纹理,例如艺术品、服装和家具等。
4. 组合实体造型方法:这是一种创建多个实体的方法,可以通过组合和连接它们来创建一个复杂的形状。
该方法适用于创建具有不同形状和尺寸的实体,例如机器组件、管道和零件等。
除了上述实体造型方法外,制造工程师还可以使用其他高级建模技术来创建复杂的形状和表面,例如CAXA中的多边形建模、实体建模和表面建模等。
这些方法可以提高制造工程师的建模效率和准确性,帮助他们更好地设计和分析制造过程。
拓展:实体造型方法是一种用于创建三维模型的方法,通常用于制造、设计、计算机辅助设计和虚拟现实等领域。
实体造型方法的应用范围非常广泛,可以帮助制造工程师更好地理解和预测制造过程,提高设计效率和准确性。
除了上面提到的四种实体造型方法外,还有许多其他高级建模技术可以用于实体造型,例如CAXA 中的多边形建模、实体建模和表面建模等。
这些技术可以提高建模效率和准确性,帮助制造工程师更好地设计和分析制造过程。
实体造型
一、教学目标：
1、掌握实体造型的基本知识
2、掌握实体造型功能与编辑功能的使用方法
3、掌握实体造型与编辑功能的综合应用技能
二、教学重点和难点：
1、基准面，作图平面和平的曲面的区别。
2、构造基准面的应用。
3、每种实体造型功能的定义，应用和注意事项。
三、教学方法：
1、讲授示范
2、练习
3、仿真
4、实际加工操作
四、教学设备和材料：
1、实体造型软件
2、住址加工软件
3、数控铣床
4、塑料快，量具和铣刀
五、教学过程：
1、组织教学：
1）点名，查到勤。
2）查着装是否符合安全要求
2、回顾提问：
1）刀具补偿的定义？
2）刀具左右裣的判断？
3）刀具补偿时的切入方式是如何建立的？
4）大平面铣削的加工路线？
3、讲解新课与示范
1）基本知识
（1）实体造型的步骤
①选取“基准面”
②进入“草图状态”
③绘制“草图”
④退出“草图状态”
⑤拾取“特征树”上的“草图”或拾取绘图区中绘制的“草图”
⑥激活褓造型功能（如拉伸，）
（2）基准面
基准面是“草图”和实体赖以生存的平面。
①“基准面”的来源
●系统提供，即特征树上的ｘｙ、ｙｚ、ｘｚ
●现有实体上的任意由外侧平面图
●构造（共七种方法）
②基准面与作图平面间的主要区别
●基准面可有多个，作图平面图只有３个
●基准面可在空间任意位置，作图平面位置固定不变
●基准面可用来创建草图，作图平面不能
●基准面的选择只能用鼠标左键，作图平面的选择只能用功能键Ｆ
５，Ｆ６，Ｆ７，和Ｆ９
●实体造型要用基准面，线框造型和曲面造型要用作图平面
（３）草图：
草图是指在“草图状态”下，用曲线生成，编辑功能绘制的二维图形。
①草图坐标系与系统默认坐标系的关系。
●草图坐标系原点是默认坐标系的原点。
向绘制“草图”前选取的“基准面”作垂线的交点。
●草图坐标系中的ｘ、ｙ、ｚ看成ｘ１、ｙ１、ｚ１只有ｘ１、ｙ１、
ｚ１才有意义。
②不合格“草图”
●存在“开口”（拉伸为２个或２个以上，旋转，放样，导动则为
１个或１个以上）。
●封闭区域边线上存在重合线（含全部或部分重合两种情况）。
●两个区域间存在切点
③草图环封闭检查
点击草图环封闭检查功能键，草图中存在的“开口”“孤立点”
“线”“重合线”用红色点标记出来。
（２）构造基准面
ＣＡＸＡ提供了８种构造基准面功能。
单击图标或单击
菜单中造型－特征生成－基准面。
可激活该功能。
操作注意：成功构造后，特征树上将出现“平面ｘ”的标识。
①等距：是指用，给定与参照基准面，距离的方法。
②过直线与平面成夹角：指用已有空间直线和已有基准面的方
法。
③过曲面上一点的切平面：指用实体表面和其面上点的方法。
④过点且垂直于曲线：用定间曲线和其上点的方法。
⑤过点且平行平面：用参归类基准面和实体上点的方法。
⑥过点和直线：用实体上的点和定间线的方法。
⑦过三点：用实体上的三个点的方法。
⑧根据当前坐标系：指给定与平面距离的方法。
（３）实体造型
ＣＡＸＡ制造工程师２００４年提供了六种实体造型功能：
①拉伸：单击“拉伸增料”“图标”可激活拉伸增料功能。
②旋转：是指草图围绕轴线（为空间直线）按指定的旋转方向，
生成增加或去除材料的特征。
③放样：指多个草图，依次拾取生成一个实体或去掉已有实体
某些部分的操作。
④导动：指草图沿导动线，在指定的方向上扫过，生成一个增
加或去除材料的特征。
⑤曲面加厚：对指定的曲面按照给定的厚度和方向。
生成一个
增加或去除材料的特征。
⑥曲面裁剪除料：指用曲面对实体进行修剪，去掉不需要的部
分。
（４）实体编辑
①过渡：是指用给定的半径或半径变化规律在实体表面间作光滑
过渡，有等半径和变半径两种方式。
②倒角：是指对褓的棱边进行光滑过渡。
③筋板：是指在实体的指定位置加加强筋。
注：筋板是唯一的草图可以不封闭的生成实体功能，且草图的两个端点也不必在实体中，延长线与实体相交即可。
④抽壳：是指用给定的厚度将实体抽成均匀内空的薄壳体。
⑤拨模：指保持中立面与拨模面的交线位置不变，实体形状随
拨模面的位置变化而变化，有中立面和分型线两种。
⑥打孔：指在实体表面上用设定参数的方法，生成各种类型的
孔。
⑦线型陈列：指对指定的实体沿两个相互垂直的方向作拷贝。
⑧环形：是对指定的实体围绕轴线作圆形陈列拷贝。
（５）作业：
①实体造型的步骤有哪些？
②如何用过曲面上一点的切平面构造基准面？
③什么是曲面裁剪除料？
④五角星实体造型练习？
六、小结：
１、基本知识的内容要理解。
２、构造基准面和实体的任意表面，能熟练的作为基准面绘制草图。
３、要通过对一些典型的零件造型理解实体造型的六种功能。
４、能灵活应用实体编辑的８种功能。
七、板书设计：
八、实体造型操作训练（巡回指导）
１、用“曲面裁剪除料”方法，五角星进行实体造型。
２、用“曲面加厚方法对五角星的进行造型。
