中望3D产品设计实用教程

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书名：中望3D产品设计实用教程

ISBN：978-7-115-59502-7

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版　　权

著    钟日铭

责任编辑 李永涛

人民邮电出版社出版发行　　北京市丰台区成寿寺路11号

邮编　100164 　电子邮件　315@ptpress.com.cn

网址　http://www.ptpress.com.cn

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内 容 提 要

中望3D是优秀的国产3D设计软件，在产品设计中可以取得出色的效果。本书重点介绍中望3D在产品设计上的应用，内容包括中望3D基础入门、草图设计、3D造型基础、空间曲线、曲面建模、直接编辑与造型变形、钣金件设计、装配建模和工程图设计。

本书结构清晰，内容编排深入浅出，实例丰富，注重理论和实践，是一本好学、好用的3D产品设计教程。

本书可作为各类院校机械、产品设计、加工制造、工业设计等相关专业的教材，也可以作为相关技术人员进行产品设计、机械设计、模具设计、工业设计、数控加工的参考用书。

前  言

智于设计，精于创造。

国产设计软件正在迎头赶上，这是中望3D正在实践的现状，也是中望3D的真实写照。中望3D已成为一款优秀的国产3D CAD/CAM一体化设计软件，具有强大的混合建模能力，集二维草图、实体建模、曲面造型、钣金件设计、直接编辑、装配设计、工程图设计、模具设计、数控加工等众多功能模块于一体，基本涵盖了产品设计开发的全部流程。中望3D在机械、电器、玩具、模具加工、化工、汽配等工业领域应用广泛。

本书综合考虑了初学者的一般学习规律和知识接受能力，结合中望3D的功能特点，精心编排知识点，并通过分门别类的典型案例贯穿整个产品设计学习过程。学完本书，读者基本可以掌握使用中望3D进行一般产品、机械零件的设计，设计能力基本达到设计师的基本工作要求。当然，要想达到更高水准，还需要勤学苦练，掌握扎实的设计理论知识等。

本书共分9章，分别是中望3D基础入门、草图设计、3D造型基础、空间曲线、曲面建模、直接编辑与造型变形、钣金件设计、装配建模、工程图设计。所介绍的知识点都比较全面且实用，融合了操作技巧、产品设计理论、制图标准、实战经验等内容，还设计了综合案例以加深读者对所学知识点和设计思路的认识。

本书配置了内容丰富的资料包，包括本书配套案例、PPT课件、视频学习资料等，建议读者将其下载到计算机硬盘中以方便使用。注意，本书配套资料包仅供学习之用，请勿擅自将其用于其他商业活动。

如果读者在阅读本书时遇到技术问题，可以通过邮箱（sunsheep79@163.com）或微信（Dreamcax，绑定手机号为18576729920）与作者联系。也可以关注作者的微信公众号（见下图），以获取更多的学习资料和设计资讯。

在编写本书的过程中得到了中望软件公司和人民邮电出版社的大力支持，在此表示衷心的感谢！一分耕耘，一分收获。书中如有疏漏之处，请广大读者不吝赐教，谢谢！

天道酬勤，熟能生巧，以此与读者共勉。

钟日铭

2022年3月

第1章　中望3D基础入门

中望3D是基于自主三维几何建模内核的三维CAD/CAM一体化解决方案，具备强大的混合建模能力，支持各种几何及建模算法，集实体建模、曲面造型、装配设计、钣金设计、工程图设计、模具设计、车削加工、2～5轴加工等功能模块于一体，基本覆盖产品设计开发全流程。本章主要介绍中望3D基础入门知识，包含中望3D软件概述、用户界面与用户角色设置、设置工作目录、文件管理操作（如新建文件、打开文件、保存文件、输入与输出、文件备份、关闭文件）、对象选择操作等。

1.1 中望3D概述

中望3D是广州中望龙腾软件股份有限公司成功推出的一款三维CAD/CAM一体化软件产品。它具有完全自主的建模内核，支持实体与曲面混合建模，提供全新技术的零件库结构，助力高效设计的同时更利于企业灵活定制以实现标准化，具有强大的钣金、装配与仿真功能，工程图设计符合中国人习惯，可以进行模具设计及产品加工CAM，兼容性强，无缝集成CAE软件，大幅提升设计质量。中望3D值得称赞的核心技术和亮点在于其独特的混合建模技术、直接编辑技术，以及拥有高效的模具设计和加工制造模块。中望3D软件能够让产品工程师在单一协作环境中从事与产品相关的一系列工作，包括从产品概念设计到三维建模、模具设计、产品加工制造等多环节。中望3D软件已经被广泛应用于机械设计、工业设计、模具设计、制造行业等领域，并且具有一定的声誉。

本书以中望3D 2022X版本为例进行介绍。本章介绍中望3D的一些基本设置和基本操作，这对于用户后续更好更快地学习和操作中望3D大有裨益。

1.2 用户界面与用户角色设置

本节介绍中望3D用户界面与用户角色设置。

1.2.1 用户界面

正确安装好中望3D2022X后，在Windows视窗桌面上单击“中望3D”快捷启动图标，系统闪出启动页面片刻之后弹出图1-1所示的中望3D初始用户界面，包括标题栏、功能区、文件浏览器、图形窗口、状态栏等。其中在标题栏中嵌入了“快速访问”工具栏，当在“快速访问”工具栏中单击最右侧的“小三角”按钮/可控制传统菜单的显示/隐藏。如果用户要对中望3D的用户界面进行一些配置，那么可以单击位于“搜索”栏右侧的“配置”按钮，接着利用弹出的“配置”对话框对“通用”“零件”“2D”“颜色”“背景色”“显示”“文件”“CAM”“用户”“PDM”“ECAD”“管理”等内容进行配置。

图1-1 中望3D初始用户界面

在中望3D中新建或打开一个零件时的用户界面如图1-2所示。状态栏中的“管理器”按钮用于设置打开或关闭管理器窗口，管理器窗口提供“历史管理”、“视图管理”、“视觉管理”、“角色管理”等选项卡。状态栏中的“文件浏览器”按钮用于打开或隐藏文件浏览器。

图1-2 零件设计的用户界面

1.2.2 用户角色设置

中望3D的用户角色分为“初级”“中级”“高级”和“专家”，用户角色控制中望3D的哪些命令和模块将被加载并在界面上显示。

如果初学者想从最基本的功能开始学习和使用，那么可以选择“初级”角色，“初级”角色提供中望3D最基础也是最必要的功能和命令，该角色适合新用户，特别是不经常使用中望3D的用户；“中级”角色提供最常用的工具来执行普通任务，该角色适合频繁使用中望3D的用户；“高级”角色提供高级功能来完成复杂的任务，该角色适用于经验丰富的用户；如果希望中望3D所有的命令和模块都会被加载并在界面上显示，那么可以选择“专家”角色。如果没有特别说明，本书所用中望3D的用户角色为“专家”角色。

用户可以在角色管理器中随时切换角色，其方法是在“管理器”窗口中单击“角色管理”图标切换至角色管理器，接着右击所需的用户角色并从弹出的快捷菜单中选择“应用”命令，即可应用所需的用户角色，如图1-3所示。也可以直接双击所需的用户界面来快速应用。

图1-3 应用所需的用户角色

中望3D允许用户根据自己的操作习惯和工作状况来自定义用户角色，其方法是在角色管理器的空白区域右击，接着从弹出的快捷菜单中选择“创建”命令，弹出“编辑角色”对话框，如图1-4所示。设定角色名称、描述，从“复制自”下拉列表框中选择“当前”“初级”“中级”“高级”或“专家”，然后单击“确定”按钮。对于用户自定义的角色，可以通过在角色管理器右击它的方式来执行“应用”“删除”“编辑”“保存”或“输出”操作。

图1-4 自定义用户角色（创建、编辑）

1.3 设置工作目录

设置工作目录对管理设计项目文件是非常重要的，尤其对于大型项目来说，创建工作目录甚至可以说是非常必要的，大型设计项目通常会包含很多设计文件，有些设计文件需要较长时间去完成，在这种情况下，工作目录会便于管理设计文件，如快速访问其中的文件，确定了项目文件的默认保存路径，使整个工作过程变得更加高效。

设置工作目录的方法、步骤如下。

1）在打开中望3D软件进入初始用户界面时，从功能区“快速入门”选项卡的“实用工具”面板中单击“工作目录”按钮（见图1-5），系统弹出“选择—目录”对话框。

图1-5 单击“工作目录”按钮

2）在“选择—目录”对话框中通过“选择集”列表框选择所需的文件夹或在指定目录下新建文件夹，如图1-6所示，然后单击“确定”按钮。

图1-6 “选择—目录”对话框

1.4 文件管理操作

中望3D的文件管理操作主要包括新建文件、打开文件、保存文件、输入与输出、文件备份与关闭文件等。

1.4.1 新建文件

在中望3D软件中可以创建零件、装配、工程图、2D草图和加工方法这些类型的文件。但是要注意中望3D有两种文件管理类型：单对象文件和多对象文件。要更改文件管理类型，则单击“设置”按钮，弹出“配置”对话框，接着在左窗格中选择“通用”，在右窗格中更改“单文件单对象（新建文件）”复选框的状态，如图1-7所示。

图1-7 “配置”对话框的通用设置

● 单对象文件：零件、装配、工程图、加工方案等都会形成单独的文件。单对象文件是一种常见的文件管理类型。这里以创建零件类型的文件为例进行介绍。在“快速访问”工具栏中单击“新建”按钮，弹出“新建文件”对话框，如图1-8所示，从“类型”列表中选择“零件”，在“子类”列表中选择“标准”，指定模板、唯一名称和描述等，然后单击“确认”按钮，即可完成创建一个零件文件。

● 多对象文件：可以同时把中望3D零件、装配、工程图和加工方案放在一起以一个单一的Z3文件进行管理。多对象文件是中望3D软件特有的一种文件管理类型。当取消选中“单文件单对象（新建文件）”复选框时，单击“新建”按钮，将弹出图1-9所示的“新建文件”对话框，选择“零件/装配”“工程图”“2D草图”“加工方案”“方程式组”类型选项之一，指定模板、唯一名称等，文件格式为Z3，然后单击“确认”按钮。多对象文件类型与单对象文件类型所对应的“新建文件”对话框是有差别的。

图1-8 “新建文件”对话框（单对象单文件）

图1-9 “新建文件”对话框（多对象文件）

1.4.2 打开文件

要打开文件，则可以在“快速访问”工具栏中单击“打开”按钮，弹出“打开”对话框，接着选择要打开的文件，然后单击“确认”按钮即可。打开文件命令的快捷键为“Ctrl+O”。

1.4.3 保存文件

文件的保存命令位于功能区“文件”选项卡的“保存”级联菜单中，包括“保存”“另存为”“另存副本”和“保存全部”。

● “保存”命令：对应的工具为“保存”按钮（其快捷键为“Ctrl+S”），该命令使用最为频繁，它用于保存激活的中望3D设计文件并更新原文件。

● “另存为”命令：可以使用不同的名称通过文件浏览器保存激活的中望3D文件。

● “另存副本”命令：可以将零件或装配体在其他目录下创建一个指定名称的副本。

● “保存全部”命令：保存所有中望3D文件到激活进程并更新原文件。注意，一个文件可以包含多个根对象（如零件、工程图包、2D草图、加工方案等）。

1.4.4 输入与输出

“输入”命令主要用于将非中望3D文件类型（如STEP、IGES、DWG等）作为零件、草图或工程图输入中望3D中。输入的操作步骤是在功能区“文件”选项卡的“输入”级联菜单中选择“输入”命令，弹出图1-10所示的“选择输入文件”对话框，指定要输入的文件类型及选择要输入的文件，单击“打开”按钮，系统会根据所选的文件类型自动弹出相应的输入对话框，按需要设定输入参数或过滤器，然后单击“确定”按钮。输入还可以使用“快速输入”和“批量输入”方式。

图1-10 “选择输入文件”对话框

“输出”命令主要用于输出中望3D对象（如零件、草图、工程图）到其他的标准格式（如STEP、IGES、DWG、HTML等）。输出的操作步骤是在功能区“文件”选项卡的“输出”级联菜单中选择“输出”命令，弹出图1-11所示的“选择输出文件”对话框，接着指定要输出的文件类型和文件名，单击“保存”按钮，按需要设置输出参数或过滤器，确定后即可。

图1-11 “选择输出文件”对话框

1.4.5 文件备份（自动备份与手动备份）

文件备份是工程师要养成的一种良好操作习惯，这样可以避免因一些意外事件而造成的风险损失，如突然断电或软件闪退等。中望3D的文件备份方式有自动备份和手动备份两种。

1．自动备份

使用中望3D软件时，当用户创建一个*.Z3格式的新文件时，系统将会自动默认生成和保存备份文件（*.Z3.z3bak），此备份文件是一个隐藏文件，它与刚新建的文件处于同一个文件夹中。需要用户注意的是，系统备份只有在一天内第一次保存时执行自动备份操作，后续进行的保存将不会自动备份。

如果需要，可以将备份文件的后缀名由*.Z3.z3bak更改为*.Z3。

2．手动备份

要进行手动备份，则需要先单击“配置”按钮，弹出“配置”对话框，接着在“通用”配置表中设置文件备份的最大数量，以及在“文件”配置表中设置备份路径，通常建议文件保存和备份路径一致以便于管理和使用。如图1-12所示，样例原文件是一个*.Z3文件（假设文件名为Part1.Z3），设置的文件备份的最大数量是6，每进行一次备份则会在文件名后增加一个版本号，则当进行第7次备份（Part1.7.z3bak）时，第1个备份文件（Part1.1.z3bak）将会被自动删除，以此类推。

图1-12 设置手动备份时配置表选项及参数

为了确保目标备份文件安全，可以根据实际情况适当将“文件备份的最大数量”的值设置得大一些，或者删除不想要的备份文件。

1.4.6 关闭文件

在功能区“文件”选项卡的“关闭”级联菜单中提供了关于关闭文件的4个实用命令：“关闭”“全部关闭”“保存/关闭”“关闭不用文件”。

● “关闭”：用于关闭激活文件。如果文件在激活进程中有修改，那么在执行“关闭”命令时系统会询问是否需要保存修改。

● “全部关闭”：用于关闭所有打开的文件。如果有文件已修改，系统会询问在关闭所有文件前是否保存修改的文件。

● “保存/关闭”：使用该命令依次执行保存文件命令与关闭文件命令。

● “关闭不用文件”：用于在不关闭中望3D软件的情况下清除后台缓存（即关闭不用的文件），被清除的数据不能被“撤销”或“重做”功能恢复。

1.5 对象选择操作

在中望3D中，对象选择操作比较灵活，有多种对象选择操作方式，包括常规单选与多选、链选、选择被遮挡的对象、使用“选择”工具栏。

1.5.1 常规单选、多选

和大多数3D软件类似，使用鼠标直接在图形窗口中单击的方式可以选择单个对象，继续单击其他对象可实现多选（将新单击的对象添加到当前选择集）。

如果要取消某个对象的选择，那么按住“Ctrl”键并使用鼠标去单击它，便可以将该对象从当前选择集中清除。

1.5.2 链选

链选是属于多选里面特殊的一种，顾名思义就是快速选择位于一条链上的多个对象。其方法比较简单，就是先使用鼠标单击链上的一个对象，接着按住“Shift”键并单击链上的其他对象即可实现链选，即完成选择该链的全部对象，如图1-13所示。

（a）选择其中一部分 （b）按住“Shift”键单击链上的其他部分 （c）完成链选

图1-13 链选示例

1.5.3 使用过滤器选择

当模型较为复杂，选择对象不那么容易时，可以先巧用过滤器设定选择对象类型，再在图形窗口中进行对象选择，这样可以减少误选择操作。例如，当在图形窗口上边框的“选择”工具栏中展开过滤器列表，选择“特征”选项，接着将鼠标指针在模型上移动时，鼠标指针所指的特征类对象会预高亮显示，如图1-14所示，此时单击便可选择该预高亮显示的对象。同样地，当从过滤器列表中选择“曲面”选项，只有曲面类对象才会被用户选择；当从过滤器列表中选择“基准面”时，只有基准面类型的对象才会被用户选择。

图1-14 使用过滤器选择对象

1.5.4 选择被遮挡的对象

如果要选择的对象位于模型内部或被其他对象覆盖，那该怎么办？

中望3D提供了两种方法选择这些被遮挡的对象，第一种方法是从列表中拾取，第二种方法是使用“Alt”键选择。

1．从列表中拾取

将鼠标指针置于模型的某个预定位置处，单击鼠标右键并从弹出的快捷菜单中选择“从列表拾取”命令，弹出“从列表拾取”对话框，对话框列表列出当前鼠标指针位置处存在的对象（包含被遮挡的对象），用鼠标在列表中浏览某个对象时，该对象在图形窗口中高亮显示，此时单击鼠标左键即可拾取该对象。例如，样例如图1-15所示，在创建一个拉伸特征时通过“从列表拾取”方式选择一个隐藏坐标面来作为草绘平面以绘制拉伸剖面。

图1-15 从列表选择对象

2．使用“Alt”键选择

按住“Alt”键的同时，将鼠标指针移到想选择的对象的位置处，此时系统高亮显示该位置处被遮挡的一个对象，如果存在多个被遮挡的对象（隐藏对象），则可以通过单击鼠标右键进行切换，直到所要选择的对象高亮显示，然后单击鼠标左键即可完成该对象的选择。

1.5.5 灵活使用“选择”工具栏中的工具

“选择”工具栏中提供了许多实用的选择工具（包括前面介绍的一些选择工具/命令），如表1-1所示，巧用它们可以提高操作效率。

表1-1 “选择”工具栏中的工具

1.6 思考与练习

1）中望3D的核心技术和亮点体现在哪些方面？

2）用户角色有什么作用？如何进行用户角色切换？

3）设置工作目录有什么好处？如何设置工作目录？

4）如何理解文件备份？

5）什么是框选、链选？

6）如何选择被遮挡的对象？