CAXA電子圖板和實體設計軟件應用綜述

趙曉山

摘 要 本文根據自己幾年來在使用CAXA電子圖板和CAXA實體設計軟件進行產品設計應用中的經驗技巧進行了淺略綜述。

關鍵詞 CAXA電子圖板 實體設計 三維實體造型 CAD

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A

進入21世紀以來，數字化、信息化、智能化、網絡化、全球化，以及產品創新更快、品質更優、成本更低、服務更好已經成為當代全球設計及制造業的特征。2015年3月李克強總理在政府工作報告中明確提出，要制定“互聯網+”行動計劃，推動移動互聯網、云計算、大數據、物聯網等與現代制造業相結合，實施“中國制造2025”。因此，我國的設計及制造業正在迎來一個嶄新的歷史時期，而計算機繪圖作為CAD/CAM的重要基礎和組成部分，也必將對我國設計及制造業的迅猛發展起到非常重要的促進作用。也為CAXA 軟件普及和推廣提供了千載難逢的機遇和良好的環境。

1 CAXA 2D和3D軟件概述

CAXA軟件是北京數碼大方科技股份有限公司自1997年起開發研制的二維繪圖和三維設計軟件。具有我國自主知識產權，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，其設計符合國情、國標，使用者處于愉快、輕松、活潑的環境下，能激發創作靈感，能充分調動其創新的主動性和積極性。

CAXA電子圖板（2D）專為中國設計工程師打造，完全符合中國國家標準和中國人的使用習慣，提供專業繪圖編輯和輔助設計工具，設計者輕松實現“所思即所得”。

CAXA實體設計（3D）是唯一集創新設計、工程設計和協同設計于一體的新一代三維解決方案。它貼近國人習慣，具有windows原創風格、易學易用，具有強大的實體造型能力，能夠使設計者專注于設計創意的發揮，進行工業產品創新設計。

2 CAXA電子圖板應用綜述

2.1耳目一新的界面風格，打造全新交互體驗

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輕松實現界面切換。CAXA 電子圖板優化了并行交互技術、動態導航以及雙擊編輯等方面功能，輔以更加細致的命令整合與拆分，大幅改進了CAD軟件同用戶的交流體驗，使命令更加直接簡捷，操作更加靈活方便。

2.2方便的動態導航功能，智能化的工程標注

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

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置系統，可以快速設置圖紙尺寸、調入圖框、標題欄、參數欄以及填寫圖紙屬性信息；可以快速生成符合標準的各種樣式的零件序號、明細表，并且能保持其雙向關聯；支持主流的Windows驅動打印機和繪圖儀，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準圖庫，全開放的用戶建庫手段

提取圖符時既可以按照庫中設定的系列標準數據提取，也可以給定非標準數據，提取的圖符還可以再修改，提取的圖符可以實現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，標上尺寸，即可建立自己的參量圖庫。

2.5通用的數據接口，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軟件進行圖紙數據交換，實現企業設計平臺的轉換。

3 CAXA實體設計（3D）應用綜述

（1）CAXA 實體設計提供了豐富的三維設計元素庫，方便的拖放式建模方法和編輯方法。設計者可以直接從設計元素庫中拖放標準圖素以生成三維實體，像搭積木一樣進行構形設計，通過對點、線、面等的智能捕捉實現對特征尺寸、輪廓形狀和獨立表面位置的動態、精確、直觀操作。也可以對拖入的圖素進行編輯（如圓角過渡、邊倒角、邊拔模、抽殼等）以生成較為復雜的三維實體，還可以基于二維草圖利用拉伸、旋轉、掃描、放樣等操作創建三維實體。

（2）CAXA實體設計擁有獨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行精確修改。

（3）CAXA實體設計軟件打破了傳統三維CAD軟件單一設計思維的制約，它支持雙設計模式（協同創新設計模式、工程設計模式）。工程設計模式基于全參數化設計，兩模式結合使用可以使模型的編輯、修改更為方便，以達到最佳的造型效果。

（4）CAXA實體設計軟件無縫集成了CAXA電子圖板作為二維設計環境，設計者可以在三維設計環境中直接讀取工程數據，并在其中瀏覽、創建、編輯和維護現有的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實體設計軟件的二維、三維的關聯性，設計者可以根據設計好的三維實體模型直接生成所需要的二維工程圖。

（6）對于外形比較復雜的產品模型（如汽輪機葉輪、汽車車身等）而言，單純靠實體設計工具來創建是非常困難的，為此CAXA實體設計還提供了豐富的曲面設計工具。曲面設計的關鍵是用3D曲線搭建線架構，然后在線架構的基礎上利用各種曲面生成方法獲得所需曲面，再由各個曲面構建出三維產品模型。

（7）CAXA實體設計提供了強大的鈑金件設計功能，設計者可以利用“鈑金”設計元素庫中的板料、彎曲板料、向內折彎、向外折彎、卷邊、散熱孔、通風窗等鈑金件智能圖素，設計出自己所需要的鈑金件模型。

（8）CAXA實體設計提供了為更好展示產品外觀效果的渲染功能。設計者可以對產品的顏色、紋理、表面光澤、材質，以及環境、光源等進行設置，從而使產品模型更具真實感和表現力。

（9）CAXA實體設計提供了一系列“動畫”設計元素，我們可以用運動仿真展示設計，并輸出成AVI視頻文件。動畫設計功能在新產品的設計、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的軟件，可以幫助設計人員在二維和三維空間直接進行產品構思和創意。由此它被業內專家譽為“CAD技術領域的唯一突破”，是企業參與國際化競爭和新產品開發的有效先進工具。

參考文獻

[1] 葛學兵濱，劉慧.CAXA電子圖板2016基礎與實例教程[M].機械工業出版社，2017.

[2] 尚鳳武.CAXA創新三維CAD教程（第2版）[M].北京：北京航空航天大學出版社，2015.