全国现代制造技术应用软件课程远程培训教材：三维实体设计培训教程

图书标准信息

• 作者 童秉枢 著
• 出版社 清华大学出版社
• 出版时间 2004-05
• 版次 1
• ISBN 9787302083788
• 定价 43.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 393页
• 字数 635千字
• 正文语种 简体中文

【内容简介】

　　计算机辅助设计（CAD）技术对缩短产品开发周期、提高产品质量、降低成本、增强企业创新能力与市场竞争能力有着十分重要的作用，当前已成为企业信息化的重要基础技术。随着CAD应用的逐步深入，人们发现，直接由三维入手进行产品设计有许多好处。首先，它更符合人们进行创新设计的思维方式，因为任何产品在设计构思时，人们头脑中的形象都是三维的，只不过过去没有一种方法能迅速实现人们头脑中三维形体的构建，现在，三维CAD系统已经提供了这种可能性，满足了从三维入手进行产品设计的需求，应该说，这种做法更符合设计活动的客观规律。其次，产品的三维设计还带来了另外的好处，那就是设计所得到的三维数字化模型为后续的有限元分析、数控编程、模拟与仿真等设计活动提供了信息源，从而使CAD/CAE/CAM的信息集成，乃至企业信息化中更大范围的信息集成成为可能。
　　实现产品三维设计需要两个必要的条件：一是要有一个功能良好、操作方便的三维CAD系统；另一个是要有一大批具有设计专业知识、掌握CAD软件应用的技术人才。为此，本书以国产优秀三维CAD软件“CAXA实体设计”为背景，编写了这本培训教程，希望在培养三维CAD设计的应用人才，促进产品三维设计的工作中贡献一份力量。
　　作为三维CAD设计的培训教程，除了介绍必要的关于实体建模的基础理论与方法外，更重要的是要使学习者真正掌握三维CAD软件的应用。因此，选择一个好的三维CAD软件是至关重要的。作为国内著名的CAD/CAM软件供应商，北航海尔软件有限公司通过国际合作开发出的具有国际领先水平的“CAXA实体设计”三维CAD软件，它所具有的创新设计的理念、支持创新设计的独特手段、功能齐全的软件结构、简单易学的操作方法、种类丰富的图形数据交换格式、广阔适用的应用领域等特点，使它完全能够担此重任。
　　本书是“国家高技能人才培训工程--全国现代制造技术应用软件课程远程培训”的指定教材之一。读者对象为全国各类中、高等职业技术院校，高等工科院校的工程训练中心以及企业的技术培训中心的师生。同时，也可作为应用CAD软件从事产品设计的相关从业人员的参考书。
　　全书有基础篇和应用篇两部分。基础篇共分11章，第1章介绍三维实体设计的基础知识，第2章介绍CAXA实体设计软件的设计环境，第3、4两章是智能图素的应用和自定义方法，第5、7两章详细叙述了零件与装配体的设计，第6章为曲面设计，第8章叙述如何由三维模型转换成二维布局图，第9章为渲染，第10章为动画制作，第11章介绍了输入与输出中的图形数据交换格式。应用篇共分3章，分别介绍了CAXA实体设计软件在机械产品设计、工业造型设计以及建筑装潢设计中的应用并给出了许多实例，具有很强的实用性。本书还附赠CAXA实体设计XP学习版软件，光盘中还给出了应用篇中实例的三维实体模型，以供读者学习与参考。
　　本书由清华大学童秉枢教授任主编。第1、2、11章与附录由童秉枢教授编写，第3、4、8章由华北电力大学董兴辉教授编写，第5、6、7章由北京科技大学于建国讲师编写，第9、10、12、13、14章由北京航空航天大学杨伟群副教授编写。全书由童秉枢教授负责汇总与整理。在本书编写过程中得到了北航海尔软件有限公司陈言秋博士、“全国现代制造技术培训办公室”孙冰和尚玉山先生以及清华大学出版社的大力支持和帮助，在此一并表示感谢。
　　由于作者水平所限，加之对CAXA实体设计软件的理解还不够精深，书中难免有错误和不当之处，恳请读者批评指正。

【目录】

基础篇
第一章三维实体设计基础
1.1设计概述
1.1.1设计的概念
1.12创新设计
1.2三维几何造型技术
1.2.1几何造型概述
1.2.2三维几何造型系统的三种模型
1.2.3三维实体表示方法
1.3特征建模技术
1.3.1特征建模概述
1.3.2特征定义
1.3.3形状特征的分类
1.3.4特征的创建
1.4参数化设计概念
1.5产品的三维实体设计
1.5.1零件的三维实体建模方法
1.5.2基于三维实体的产品设计过程
1.6典型三维实体设计软件简介
1.7CAXA实体设计概述
1.7.1CAXA实体设计的功能
1.7.2CAXA实体设计的特色
1.7.3CAXA实体设计对创新设计的支持
1.7.4一个简单例子

第2章CAXA实体设计环境
2.1CAXA实体设计的启动
2.2用户界面
2.3菜单
2.3.1菜单及下拉菜单
2.3.2菜单的定制
2.3.3快捷菜单
2.4工具条
2.4.1工具条的分类介绍
2.4.2工具条的定制
2.5设计元素库
2.5.1设计元素库的分类
2.5.2设计元素的管理与编辑
2.6视向设置
2.6.1视向的概念
2.6.2视向的设置
2.7显示控制
2.8向导
2.9设计环境的设置
2.10属性表
2.11入门实例

第3章智能图素
3.1智能图素的种类
3.2智能图素的属性
3.2.1包围盒
3.2.2定位锚
3.2.3抽壳
3.2.4倾斜
3.2.5曲面重构
3.3智能图素应用举例
3.3.1在设计环境中生成单图素零件
3.3.2新建图素缺省尺寸的设定
3.3.3智能尺寸设置
3.3.4智能图素的选定
3.3.5零件、图素和表面的编辑状态
3.3.6图素的两种编辑状态
3.3.7使用包围盒操作柄
3.3.8使用图素操作柄
3.3.9图素的删除
3.3.10图素的重新定位
3.3.11将面组合到一个新的智能图素中
3.3.12将图素组合到一个新智能图素中
3.4镜像生成图素
3.5三维文字
3.5.1利用文字向导添加三维文字图素
3.5.2从设计元素库中拖放三维文字
3.5.3编辑和删除三维文字图素
3.5.4利用包围盒编辑文字图素
3.5.5文字编辑状态和文字图素属性
3.5.6文字图素的格式工具条
3.5.7圆滑三维文字图素

第4章自定义智能图素
4．1设计环境
4.2二维绘图工具
4.2.1直线
4.2.2折线
4.2.3矩形
4.2.4圆
4.2.5圆弧
4.2.6B样条
4.2.7过渡
4.3二维辅助绘图工具
4.4二维约束工具
4.4.1垂直约束
4.4.2相切约束
4.4.3平行约束
4.4.4水平约束
4.4.5竖直约束
4.4.6同心约束
4.4.7尺寸约束
4.4.8等长度约束
4.4.9角度约束
4.4.10共线约束
4.5二维编辑工具
4.5.1移动曲线
4.5.2缩放曲线
4.5.3旋转曲线
4.5.4镜像
4.5.5等距
4.5.6投影3D边
4.5.7打断
4.5.8延长曲线到曲线
4.5.9裁剪曲线
4.5.10显示曲线尺寸
4.5.11显示端点位置
4.5.12可视化编辑及重定位
4.5.13精确编辑及重定位
4.5.14二维截面的剪切、复制与粘贴
4.5.15删除二维截面中直线和曲线
4.5.16通过轮廓属性表修改二维截面
4.6自定义智能图素生成与编辑
4.6.1拉伸
4.6.2旋转
4.6.3扫描
4.6.4放样

第5章零件设计
5.1零件设计的概念
5.1.1零件及零件设计
5.1.2新零件的生成
5.1.3零件的编辑状态
5.1.4零件属性
5.2图素的定位方法
5.2.1智能捕捉反馈定位
5.2.2智能尺寸定位
5.2.3.三维球工具
5.2.4.附着点定位
5.2.5利用背景栅格定位
5.3智能图素组合的零件设计
5.3.1零件设计中的设计树
5.3.2图素组合的编辑
5.4基于图素布尔运算的零件设计
5.5零件的参数化设计
5.6零件设计的其他技巧
5.7保存零件和设计环境

第6章曲面设计
6.13D曲线
6.1.1三维曲线
6.1.2其他3D曲线
6.2曲面
6.2.1曲面生成
6.2.2曲面编辑

第7章装配设计
7.1零件的导入
7.2装配中的约束与定位
7.3装配零件
7.4装配设计中的其他功能

第8章二维布局图的生成
8.1入门介绍
8.2生成二维布局图的工具集
8.3二维布局图生成的基本步骤
8.4二维视图的生成
8.4.1视图生成
8.4.2视图定位
8.4.3视图属性
8.5工程图标注
8.5.1尺寸标注工具
8.5.2注解工具
8.6视图更新
8.6.1激活设计环境
8.6.2更新布局图
8.6.3失去关联的标注
8.6.4二维修改与三维更新
8.6.5保存二维布局图
8.6.6输出图纸
8.7生成明细表
8.8定义二维布局图模板
8.9布局图的交流与共享

第9章实体与场景的渲染设计
9．1如何应用渲染功能
9.1.1拖放渲染设计元素
9.1.2利用智能渲染向导
9.1.3渲染属性的转移
9．2智能渲染属性的应用
9.2.1智能渲染属性表
9.2.2颜色
9.2.3材质
9.2.4表面光泽
9.2.5透明度
9.2.6凸痕
9.2.7反射
9.2.8贴图
9.2.9散射
9.2.10图像投影方法
9．3设计环境的渲染功能与属性
9.3.1设计环境的智能渲染属性
9.3.2渲染属性的修改
9.3.3高级渲染设置
9.3.4零件和装配件的渲染属性
9.3.5修改设计环境的背景
9.3.6设计环境雾化效果的设置
9.3.7设计环境的曝光设置
9.3.8最佳渲染效果的选择
9．4场景的灯光技巧
9.4.1设计环境的光源
9.4.2投射阴影
9.4.3高级聚光源设置
9．5图像处理与输出打印

第10章三维动画制作
10．1智能动画的生成与播放
10.1.1智能动画设计元素库
10.1.2智能动画创建与播放
10．2智能动画的编辑
10.2.1智能动画编辑器
10.2.2修改智能动画属性
10.2.3动画轨迹的创建
10.2.4动画轨迹的修改
10.2.5根据轨迹修改动画的方位和旋转
10.2.6动画轨迹属性
10.2.7动画的关键帧属性
10.2.8分层动画
10.3光源和视向动画
10.3.1光源动画
10.3.2视向动画
10．4动画的保存与输出
10.4.1输出动画
10.4.2输出Windows视频文件
10.4.3输出其他动画文件类型

第11章数据的交换与集成
11.1对象的链接与嵌入
11.1.1将CAXA实体设计的图形嵌入Office文档中
11.1.2将其它应用程序的对象嵌入CAXA实体设计的图形文档中
11.2图形数据交换的原理
11.3CAXA实体设计图形文件的输出
11.3.1输出文件的格式
11.3.2输出零件(装配件)文件的步骤
11.3.3输出图纸文件的步骤
11.4CAXA实体设计图形文件的输入
11.4.1输入文件的格式
11.4.2输入零件(装配件)文件的步骤
11.4.3输入图纸文件的步骤
11.5CAXA实体设计的开放性

应用篇
第12章机械设计应用实例
12.1夹钳体（含钣金）的设计实例
12.1.1图素的应用和编辑
12.1.2二维截面编辑与特征生成
*12.1.3在夹钳实体上生成钣金件
12．2球轴支架的装配
12.2.1应用约束装配和三维球装配功能
12.2.2装配孔的生成
12.2.3使用三维球生成圆形阵列孔
12.3三元子泵工程图自动生成与编辑
12.3.1装配图纸的生成与编辑
12.3.2零件图的生成与编辑
12.4棘轮机构的动画
12.4.1棘轮机构的装配动画
12.4.2棘轮的"啮合"动画制作
12.4.3棘轮机构的爆炸（或装配）动画自动生成

第13章工业设计造型设计实例
13.1生成课桌造型
13.1.1应用图素进行结构造型
13.1.2钢丝网格抽屉的设计
13.1.3网格的安装
13.2椅子坐垫和靠背的曲面设计
13.2.1构建导动曲面
13.2.2曲面变成实体
13.3对桌椅应用高级渲染
13.3.1材质/纹理的应用
13.3.2设计环境的渲染属性

第14章建筑及装潢设计应用实例
14.1建筑模型设计
14.1.1结构模型的设计
14.1.2墙体的构建
14.1.3墙壁和地面的材质和纹理
14.1.4楼梯的构建
14.1.5阳台的建立
14.2视图的自动生成
14.2.1应用标准视图工具
14.2.2视图的编辑与标注
14.3用于室内设计的3D建模
14.3.1家具和陈设
14.3.2灯光的应用
14.3.3利用照相机展示场景
14.43D模型的视向动画
14.4.1为制作视向动画准备设计环境
14.4.2生成视向动画
14.4.3调整视向的视点来缩放视图
附录
参考文献