一、作业名称
轴承支座类零件的三维实体建模。
二、作业目的
1. 熟悉 CAXA 3D 实体设计 2025 的工作界面与图素库调用方式,掌握由底向上的零件建模思路。
2. 熟练运用厚板、长方体、孔类圆柱体、加强肋、孔类键等基本图素,结合三维球定位与尺寸编辑完成实体搭建。
3. 掌握镜像特征、曲面过渡(圆角)等编辑命令的用法,能够独立完成一个含支撑、凹槽、筋板与安装孔的支座类零件。
4. 培养从立体结构反推建模顺序的能力,学会先主体后细节、先实体后切除的操作习惯。
三、作业环境
计算机、CAXA 3D 实体设计 2025 版本,单位 mm。
四、零件结构分析
该零件为典型的轴承支座,整体由四部分组成:底部安装板、中间竖向支撑块、支撑块上的半圆形凹槽、两侧三角形加强筋,底板左右各有一个长圆形安装通孔,外棱边做圆角过渡。
主要建模顺序为:底板厚板 → 中间长方体支撑 → 孔类圆柱体切除半圆槽 → 单侧三角筋板 → 单侧安装孔 → 镜像得到另一侧 → 圆角修饰 → 检查保存。
五、建模操作步骤
1. 创建底板厚板
启动软件后新建一个设计环境,从右侧图素库中把“厚板”拖入绘图区。点击厚板上的蓝色编辑球,在弹出的“编辑中心位置”对话框中输入长度 120、宽度 70、高度 15,确定后得到底板实体。
图 1 拖入厚板并编辑尺寸 120×70×15
2. 放置中间支撑长方体
从图素库拖入“长方体”,放到底板上表面居中靠后的位置。利用三维球(蓝色小球)调整长方体的前后、左右位置和高度,使其底部与底板贴合、后端面与底板后缘对齐,作为后续半圆槽的支撑基体。
图 2 放置长方体并用三维球调整位置与尺寸
3. 切除半圆形凹槽
从图素库中调用“孔类圆柱体”,贴在长方体前侧面中心位置放置。拖动三维球的方向手柄使其轴线水平,再调整圆柱直径和深入长度,让圆柱一半嵌入长方体、另一半露在外面,完成布尔切除后即形成上半圆凹槽结构。
图 3 放置孔类圆柱体并调整方向形成半圆槽
4. 创建单侧三角加强筋
在底板上表面、支撑块侧面之间放置三角形“加强肋”图素。通过三维球把筋板的一个面贴紧支撑块侧面、底面贴紧底板,调整筋板厚度和斜边长,得到单侧三角形支撑筋。
图 4 放置三角加强肋并贴合支撑块与底板
5. 制作底板单侧安装孔
从图素库拖入“孔类键”(长圆孔),放到底板左前安装位置。用三维球定位到底板圆角中心处,调整长圆孔的长度、宽度和贯穿深度,使其向下打通底板。
图 5 放置孔类键并调整尺寸形成安装通孔
6. 镜像得到另一侧特征
选中已经做好的左侧孔类键,点击【特征】选项卡中的【镜像特征】命令,在左侧属性面板中选择要镜像的特征,并拾取零件中垂面作为镜像平面,确定后右侧底板自动生成对称的安装孔。同理可镜像另一侧筋板。
图 6 调用镜像特征命令完成左右对称
7. 圆角过渡修饰
切换到【曲面】选项卡,点击“曲面过渡”命令,依次选中底板外缘、支撑块棱边等需要倒角的边,输入圆角半径(如 R15),生成光滑过渡。
图 7 使用曲面过渡命令对棱边倒圆角
8. 检查并保存模型
对照左侧设计树逐一核对特征:厚板、圆角过渡、孔类键、长方体、孔类圆柱体、加强肋等是否齐全。使用测量命令复核关键尺寸,确认无误后保存设计文件。最终模型效果如下图。
图 8 完成后的支座零件整体效果
六、作业小结
本次作业主要用到了厚板、长方体、孔类圆柱体、加强肋、孔类键等基本图素,以及三维球定位、镜像特征、曲面过渡等编辑命令。通过由底向上的搭建过程,进一步理解了 CAXA 图素拼接式建模的特点——不需要先画完整草图,直接调用标准图素再定位、改尺寸即可成型。
七、遇到的问题及处理
1. 问题:孔类圆柱体放上去方向是竖直的,切不出水平半圆槽。处理:点中三维球的方向手柄,拖动旋转 90° 把轴线扳成水平,再调整嵌入深度。
2. 问题:镜像时选不中镜像平面。处理:先把基准平面显示出来,或者直接拾取支撑块的中垂对称面作为镜像面,再确认特征列表里勾选了要镜像的孔类键。
3. 问题:圆角选边时容易多选相邻边。处理:放大视图后逐条棱边点选,半径较大的圆角(R15)单独做一次,避免一次选边过多导致失败。