《三维实体设计培训教程》是“全国现代製造技术套用软体课程远程培训教材”之一的三维实体设计的专用培训教材。《三维实体设计培训教程》以国产优秀三维CAD软体“CAXA实体设计”为背景，分为基础篇和套用篇两部分。基础篇介绍三维实体设计的基础知识、CAXA实体设计软体的设计环境、智慧型图素的套用和自定义方法、零件与装配体的设计、曲面设计、渲染、动画製作、输入与输出中的图形数据交换格式以及如何由三雏模型转换成二维布局图等。套用篇介绍了CAXA实体设计软体在机械产品设计，工业造型设计以及建筑装潢设计中的套用。并给出了许多实例，具有很强的实用性。《三维实体设计培训教程》不仅可以作为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教材，也可作为套用CAD软体从事产品设计的相关从业人员的参考书。
《三维实体设计培训教程》附赠CAXA实体设计XP R2试用版软体和VNUC数控加工仿真与远程教学系统演示版1．6软体，光碟中还给出了套用篇中实例的三维实体模型，以供读者学习与参考。相信会为学员自学三维实体的设计提供极大的方便。

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套用的逐步深入，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位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範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软体套用的技术人才。为此，本书以国产优秀三维CAD软体“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设计的套用人才，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软体的套用。因此，选择一个好的三维CAD软体是至关重要的。作为国内着名的CAD/CAM软体供应商，北航海尔软体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软体，它所具有的创新设计的理念、支持创新设计的独特手段、功能齐全的软体结构、简单易学的操作方法、种类丰富的图形数据交换格式、广阔适用的套用领域等特点，使它完全能够担此重任。
本书是“国家高技能人才培训工程--全国现代製造技术套用软体课程远程培训”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，也可作为套用CAD软体从事产品设计的相关从业人员的参考书。
全书有基础篇和套用篇两部分。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实体设计软体的设计环境，第3、4两章是智慧型图素的套用和自定义方法，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章为动画製作，第11章介绍了输入与输出中的图形数据交换格式。套用篇共分3章，分别介绍了CAXA实体设计软体在机械产品设计、工业造型设计以及建筑装潢设计中的套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学习版软体，光碟中还给出了套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体有限公司陈言秋博士、“全国现代製造技术培训办公室”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，在此一併表示感谢。
由于作者水平所限，加之对CAXA实体设计软体的理解还不够精深，书中难免有错误和不当之处，恳请读者批评指正。

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 特徵建模技术
1.3.1特徵建模概述
1.3.2 特徵定义
1.3.3 形状特徵的分类
1.3.4 特徵的创建
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体简介
1.7 CAXA实体设计概述
1.7.1　CAXA实体设计的功能
1.7.2　CAXA实体设计的特色
1.7.3 CAXA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
2.1　CAXA实体设计的启动
2.2用户界面
2.3选单
2.3.1选单及下拉选单
2.3.2选单的定製
2.3.3快捷选单
2.4工具条
2.4.1工具条的分类介绍
2.4.2工具条的定製
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　视向设定
2.6.1视向的概念
2.6.2视向的设定
2.7　显示控制
2.8　嚮导
2.9　设计环境的设定
2.10属性表
2.11入门实例
第3章 智慧型图素
3.1 智慧型图素的种类
3.2 智慧型图素的属性
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 智慧型图素套用举例
3.3.1 在设计环境中生成单图素零件
3.3.2 新建图素预设尺寸的设定
3.3.3 智慧型尺寸设定
3.3.4 智慧型图素的选定
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慧型图素中
3.3.12 将图素组合到一个新智慧型图素中
3.4 镜像生成图素
3.5 三维文字
3.5.1 利用文字嚮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 自定义智慧型图素
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
4.2.6 B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 二维截面的剪下、複製与贴上
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自定义智慧型图素生成与编辑
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智慧型捕捉反馈定位
5.2.2 智慧型尺寸定位
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 智慧型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
6.1 3D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 工程图示注
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 如何套用渲染功能
9.1.1 拖放渲染设计元素
9.1.2 利用智慧型渲染嚮导
9.1.3 渲染属性的转移
9．2 智慧型渲染属性的套用
9.2.1 智慧型渲染属性表
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设计环境的智慧型渲染属性
9.3.2渲染属性的修改
9.3.3高级渲染设定
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定
9.3.7设计环境的曝光设定
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高级聚光源设定
9．5 图像处理与输出列印
第10章 三维动画製作
10．1 智慧型动画的生成与播放
10.1.1 智慧型动画设计元素库
10.1.2智慧型动画创建与播放
10．2 智慧型动画的编辑
10.2.1智慧型动画编辑器
10.2.2修改智慧型动画属性
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 视频档案
10.4.3 输出其他动画档案类型
第11章 数据的交换与集成
11.1 对象的连结与嵌入
11.1.1 将CAXA实体设计的图形嵌入Office文档中
11.1.2 将其它应用程式的对象嵌入CAXA实体设计的图形文档中
11.2 图形数据交换的原理
11.3 CAXA实体设计图形档案的输出
11.3.1 输出档案的格式
11.3.2 输出零件(装配件)档案的步骤
11.3.3 输出图纸档案的步骤
11.4 CAXA实体设计图形档案的输入
11.4.1 输入档案的格式
11.4.2 输入零件(装配件)档案的步骤
11.4.3 输入图纸档案的步骤
11.5 CAXA实体设计的开放性
套用篇
第12章 机械设计套用实例
12.1 夹钳体（含钣金）的设计实例
12.1.1 图素的套用和编辑
12.1.2 二维截面编辑与特徵生成
*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 套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"动画製作
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 套用图素进行结构造型
13.1.2 钢丝格线抽屉的设计
13.1.3 格线的安装
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 对桌椅套用高级渲染
13.3.1 材质/纹理的套用
13.3.2 设计环境的渲染属性
第14章 建筑及装潢设计套用实例
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 套用标準视图工具
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 灯光的套用
14.3.3利用照相机展示场景
14.4 3D模型的视向动画
14.4.1 为製作视向动画準备设计环境
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
光碟内容及使用说明