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1、第2章 三维创新设计2.1 智能图素智能图素是CAXA实体设计中的三维造型元素。标准智能图素是CAXA实体设计中已经定义好的图素，包括长方形、锥体等常见的几何实体，还有各种孔类图素，各种高级图素、标准件图素、三维文字图素等。这些图素按形状分为各种设计元素库，只需从设计元素库中拖放到设计环境里即可使用。在CAXA实体设计中，大部分零件设计都是从单个图素开始的，这个图素可采用CAXA实体设计某个设计元素库的标准智能图素，也可以是自定义的图素。2.1.1 图素及其编辑状态在对图素进行操作以前，都需要先选定它。如要移动一个长方体图素就需要先选定它。对智能图素的选定，智能图素编辑状态：在同一零件上用鼠标
2、左键再单击一次，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了生成图素时的拉伸方向，并有一个红色手柄图标表示可以拖动手柄修改图素的尺寸。如图2-1所示。图2-1 智能图素编辑状态如果要取消对长方体的选定，只需单击设计环境背景的任意空白处，图素上加亮显示的轮廓消失，表示不再是被选定状态。智能图素的编辑状态有两种：包围盒操作柄和图素操作柄，单击上图中左下角的小图标可以在这两种状态之间进行切换。2.1.2 包围盒、操作手柄与尺寸编辑 在实体设计中，可以直接通过拖放的方式编辑零件尺寸，而不必须设定尺寸值，这样就可以方便快捷的进行创新设
3、计。这一特点，就是通过包围盒来实现的。1包围盒在默认状态下，对实体单击两次，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。如图2-2所示。2包围盒操作柄包围盒的主要作用是调整零件的尺寸。将鼠标放置在操作手柄处，就会出现一个小手、双箭头和一个字母。字母表示此手柄调整的方向：L为长度方向，W为宽度方向，H为高度方向。如图2-3所示。 图2-2 包围盒 图2-3 调整包围盒拖动包围盒的操作手柄，零件尺寸即随之改变。调整的方式有两种：可视化和精确化。(1) 可视化修改包围盒的尺寸只要单击零件到智能图素状态，出现包围盒及尺寸手柄。把鼠标移向红色手柄直至出现一个手形和双箭
4、头，左击并拖动手柄，此时还会出现正在调整的尺寸值，拖放到零件到满意的大小，松开鼠标即可。(2) 精确定义包围盒的尺寸除了可视化设计以外，还可以在包围盒中精确的定义图素的尺寸数值。两次单击零件，出现包围盒。在实体设计2005以后的版本新增加了尺寸显示功能：当单击智能图素包围盒手柄时将显示尺寸值，可以在尺寸值上右击鼠标，编辑数值。在弹出的“编辑操作柄的值”对话框中输入数值。如图2-4所示。图2-4 尺寸显示功能多项编辑：能够多选智能图素包围盒操作柄(需要按住Ctrl键) 以及同时拖动手柄修改多个尺寸。拖动的同时图素的定位锚也会移动，保证尺寸修改关于定位锚对称修改的。这样可以方便地对称修改图素的多个
5、尺寸。如图2-5所示。图2-5 多项尺寸编辑精确的定义图素的尺寸还可以使用操作柄右键菜单中的选项。3操作手柄的右键菜单移动鼠标到包围盒的操作手柄上，当出现手形和双箭头时右击鼠标，弹出菜单如下图2-6所示。（1）编辑包围盒：从操作手柄的右键菜单中选择“编辑包围盒”。出现一个输入对话框，其中的数值表示当前包围盒的尺寸。输入新的数值，选择“确定”。如图2-7所示。 图2-6 操作手柄右键菜单 图2-7 编辑包围盒对话框除了“编辑包围盒”选项外，精确地重新设置智能图素尺寸还可选用其它选项，进而完成对零件的修改：（2）改变捕捉范围：智能图素手柄能够按要求设置捕捉增量。选择右击菜单下的改变捕捉范围线性捕捉
6、增量 (无单位或指定单位增量)。如图2-8所示。图2-8 设置捕捉增量在“线性捕捉增量” 设置捕捉增量的值。如果勾选“无单位”，则捕捉增量的单位随默认单位设置变化，数值不变。如果不勾选“无单位”，则捕捉增量的值会随着默认单位设置换算。比如，在默认单位为厘米的情况下，设置捕捉增量为1cm，如图2-9所示。将默认单位设置为毫米后，智能捕捉增量的值换算为10mm。 图2-9 捕捉增量值的换算不勾选“缺省捕捉（按Ctrl自由拖动）”，在拖动智能图素包围盒手柄时，需要按住Ctrl键调用设置好的捕捉增量。如果勾选此项，则拖动包围盒手柄即调用设置好的捕捉增量，按住Ctrl键手柄可自由拖动，不受捕捉增量的限制
7、。（3）使用智能捕捉：选择这一选项可以显示对应于选定操作柄同一零件的点、边和面之间的“智能捕捉”反馈信息。选定“智能捕捉”选项后，包围盒操作柄的颜色加亮。“智能捕捉”功能在选定操作柄上一直处于激活状态，直到从弹出菜单中取消该选项为止。（4）到点：选择这一选项，可以将选定操作柄的关联面相对于设计环境中另一对象上的某一点对齐。当操作柄捕捉增量一项设置为缺生设置时，此项会受到捕捉增量的影响。（5）到中心点：选择这一选项，可以将选定操作柄的关联面相对于设计环境中的某一对象的中心对齐。还可以通过修改智能图素的属性表修改包围盒尺寸：两次单击零件进入智能图素编辑状态。在零件空白处右击鼠标，从弹出的对话框选择
8、“智能图素属性”。选择“包围盒”选项卡，输入长、宽、高的数值。具体调整方法详见本章2.1.5智能图素属性设置。4图素操作柄在如图2-10所示的图素中，可以看到蓝色箭头旁边小方框中的标志，这就是手柄开关。手柄开关可以使在2个不同的智能图素编辑环境之间切换。包围盒状态。如图2-10所示，这时可以通过拖动手柄修改围绕智能图素的包围盒的长、宽、高。形状设计状态。如图2-10所示，这时可以直接修改构成智能图素的草图的尺寸和形状。图2-10 包围盒状态和形状设计状态在智能图素编辑状态，当显示包围盒操作柄时，单击操作柄切换图标，图素操作柄就显示出来了。根据选定图素的类型，可显示以下图素操作柄中的一种或多种：
9、红色的三角形拉伸操作柄，位于拉伸设计的起始和结束截面。红色的棱形草图操作柄，位于所有类型图素截面草图的边上。但是如果要查看轮廓操作柄，必须把光标移动到草图的边上。方形旋转操作柄，位于旋转设计的起始截面。如图2-11所示。图2-11 显示图素操作柄的长方体和饼形智能图素（1）利用拉伸设计操作柄进行可视化编辑：1). 在智能图素编辑状态选定长方体。2). 单击“操作柄切换图标”以切换到图素编辑图标，显示拉伸设计操作柄。3). 把光标移动到其中一个拉伸设计操作柄之上，直到光标变成带双向箭头的小手形状。4). 按住鼠标的左键并拖动拉伸设计操作柄，这样就可以改变长方体的尺寸。(2) 使用拉伸设计操作柄精
10、确地编辑：要使用拉伸设计操作柄精确地编辑拉伸设计的尺寸，只要右击拉伸设计起始或结束截面的拉伸操作柄，显示其弹出菜单，选定“编辑拉伸长度”选项，输入所需数值，然后选定“确定”按钮。除“编辑距离”选项外，还有其它选项用于精确设置智能图素尺寸的，它们可帮助完成零件的修改：使用智能捕捉功能、到点、到中心点。(3) 利用草图图素操作柄进行可视化编辑：1). 如果需要，在智能图素编辑状态下选定长方体。2).在长方体图素上右击鼠标，从弹出菜单中选择“显示切换图标”选项，然后选择“形状设计”选项。不过，轮廓图素操作柄最初是看不见的。3).沿着长方体图素侧面底边移动光标。当光标在各条边上移动时，将显示红色的方形
11、轮廓操作柄，光标在其上时也变成双向箭头的小手形状。每一个轮廓图素操作柄只有光标移动到关联面上时才显示。4).单击并拖动需要修改的轮廓图素操作柄，改变长方体图素的尺寸。(4) 利用草图图素操作柄进行精确编辑：若要利用轮廓图素操作柄精确地改变图素的尺寸，应右击对应的尺寸操作柄，从弹出菜单中选择“编辑距离”选项，输入所需距离值，然后选择“确定”。除了“编辑距离”选项外，还可以选用以下轮廓图素操作柄选项。如图2-12所示。图2-12 轮廓图素操作柄选项1). 编辑距点的距离。使用此选项首先确定一个基准点，作为选定操作柄移动距离测量的起点。缺省时，距离的测量起点是选定轮廓图素操作柄关联面的当前位置。s
12、点：选择这一选项，然后在选定对象或其他对象上选定一个基准点，作为选定图素操作柄移动的距离测量起点。“编辑距离”对话框显示出来，如果需要改变距离，就输入精确的距离值。s 中心点：选择这一选项，然后选择一个回转体，把它的轴线作为选定操作柄移动距离的测量起点。“编辑距离”对话框显示出来，如果需要改变距离，就可以输入精确的距离数值。如下图2-13所示，长方体左表面以圆环的中心点作基准，设置距离尺寸。图2-13 以圆环的中心点作基准编辑长方体左表面尺寸2）.捕捉点。选择这一选项，然后在选定对象或其他对象上选定一个基准点，选定操作柄的关联面会迅速与基准点对齐。3）.捕捉中心点。选择这一选项，然后在一回转体
13、轴线上选定一个基准点，以迅速使选定操作柄的关联面与回转体的轴线对齐。4）.与边关联。选择此选项，然后在一个其他对象上选定一个基准边，以迅速使选定操作柄的关联面与基准边对齐。且当基准边改变位置时，两者总保持一致。5）.设置操作柄捕捉点。使用这些选项，为选定操作柄确定一个对齐点。s 到点：选择这一选项，然后在其他对象上选定一个点作为选定操作柄的对齐基准点。当拖动操作柄时，操作柄相对于这一基准点的距离数值就反馈显示出来。s 到圆心点：选择这一选项，然后在一回转体上选定一点，以其为选定操作柄的对齐基准点。当拖动操作柄时，操作柄相对于这一基准点的距离数值就反馈显示出来。6）.操作柄的位置。使用这些选项来
14、改变轮廓图素操作柄的方向。s 到点：选择这一选项，可使选定操作柄与操作柄基点和其他对象上选定基准点之间的虚线平行对齐。s 到中心点：选择这一选项，可使选定操作柄与从圆柱体中心点引出的虚线平行对齐。s 点到点：选择这一选项，可使选定操作柄平行于其他对象上两选定基准点间的虚线对齐。s 与边平行：选择这一选项，可使选定操作柄与其他对象上的选定边平行对齐。s 与面垂直：选择这一选项，可使选定操作柄与其他对象上的选定面垂直对齐。s 与轴平行：选择这一选项，可使选定操作柄平行于圆柱体的轴线。7）.操作柄重置。选择这一选项，可使选定操作柄恢复到其缺省位置和方向。下面的示例练习需要用一个旋转设计来演示旋转设计
15、操作柄。从图素设计元素库中选定“饼形”图素，拖放到设计环境上，并与长方体图素分离放置。(5) 利用旋转设计操作柄进行可视化编辑图素：1).从“图素”设计元素库拖入在智能图素编辑状态选定“饼状体图素”。2).单击“操作柄切换”以切换到图素操作柄编辑状态。图素即以黄颜色加亮显示，并显示红色的方形旋转设计操作柄。3).把光标移动到方形旋转设计操作柄上，直到光标变成小手形状。这个操作柄如下图2-14所示。4).单击并拖动旋转设计操作柄，拖离饼形图素。拖动操作柄时，旋转设计操作柄按弧形路线移动，饼图素的基部就更多甚至变成圆柱体图素。还可以试着向相反的方向拖动。若要把旋转设计操作柄旋转一个精确的角度，应在操作柄上右击鼠标，选定“编辑数值”选项，在“旋转”对话框中输入对应的角度（0360 度），然后选定“确定”按钮。如图2-15所示。“旋转设计操作柄”的名称源于CAXA实体设计 的自定义图素生成方法之一旋转法。 图2-14旋转设计手柄 图2-15 精确定义旋转角度2.1.3 定位锚及位置CAXA实体设计中的每一个元素图素、零件、装配、截面等，都有一个定位锚，它由一个绿点和两条绿色线段组成，看
