Onshape：Onshape三維建模基礎(chǔ).Tex.header

Onshape：Onshape三維建模基礎(chǔ)1Onshape三維建?；A(chǔ)1.1介紹Onshape1.1.1Onshape概述Onshape是一款基于云的三維CAD（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）平臺，它徹底改變了傳統(tǒng)的CAD軟件使用方式。與傳統(tǒng)的桌面CAD軟件不同，Onshape可以在任何設(shè)備上運(yùn)行，只要有網(wǎng)絡(luò)瀏覽器和互聯(lián)網(wǎng)連接即可。這意味著設(shè)計(jì)師和工程師可以在任何地方訪問和編輯他們的設(shè)計(jì)，無需擔(dān)心軟件兼容性或數(shù)據(jù)同步問題。Onshape的核心功能包括參數(shù)化建模、直接建模、裝配設(shè)計(jì)、工程圖生成、數(shù)據(jù)管理以及實(shí)時(shí)協(xié)作。它支持多種文件格式的導(dǎo)入和導(dǎo)出，包括常見的STEP、IGES、STL和DWG文件。此外，Onshape還提供了強(qiáng)大的API，允許開發(fā)者創(chuàng)建自定義應(yīng)用程序和插件，進(jìn)一步擴(kuò)展其功能。1.1.2Onshape的特點(diǎn)與優(yōu)勢特點(diǎn)基于云的平臺：Onshape在云端運(yùn)行，無需安裝任何軟件，只需通過瀏覽器即可訪問。實(shí)時(shí)協(xié)作：團(tuán)隊(duì)成員可以實(shí)時(shí)查看和編輯同一個設(shè)計(jì)，提高團(tuán)隊(duì)協(xié)作效率。數(shù)據(jù)管理：Onshape提供了內(nèi)置的數(shù)據(jù)管理工具，可以輕松跟蹤設(shè)計(jì)版本和變更歷史。參數(shù)化建模：支持基于特征的參數(shù)化建模，允許用戶通過修改參數(shù)來調(diào)整設(shè)計(jì)。直接建模：除了參數(shù)化建模，Onshape還支持直接建模，提供更大的設(shè)計(jì)靈活性。API和插件：開放的API和插件市場，允許用戶和開發(fā)者擴(kuò)展Onshape的功能。優(yōu)勢隨時(shí)隨地訪問：由于基于云，用戶可以在任何設(shè)備上訪問他們的設(shè)計(jì)，無論是筆記本電腦、平板電腦還是智能手機(jī)。無需IT支持：Onshape的云服務(wù)意味著用戶無需擔(dān)心軟件更新或維護(hù)，所有這些都由Onshape自動處理。團(tuán)隊(duì)協(xié)作：實(shí)時(shí)協(xié)作功能使得團(tuán)隊(duì)成員可以無縫地一起工作，無需發(fā)送文件或等待版本更新。數(shù)據(jù)安全：Onshape提供了強(qiáng)大的數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)功能，確保設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的安全。成本效益：與傳統(tǒng)的桌面CAD軟件相比，Onshape的訂閱模式可能更經(jīng)濟(jì)，尤其是對于小型企業(yè)和個人用戶。易于學(xué)習(xí)和使用：Onshape的用戶界面直觀，對于CAD新手來說，學(xué)習(xí)曲線相對平緩。1.2Onshape的使用示例1.2.1創(chuàng)建一個簡單的立方體在Onshape中創(chuàng)建一個立方體是一個基本的操作，可以幫助新手熟悉界面和工作流程。以下是創(chuàng)建立方體的步驟：打開Onshape：在瀏覽器中訪問Onshape的網(wǎng)站，登錄后選擇“新建文檔”。選擇“零件工作室”：在新文檔中，選擇“零件工作室”作為你的工作環(huán)境。創(chuàng)建草圖：點(diǎn)擊“草圖”工具，選擇一個平面作為草圖的基準(zhǔn)面。在草圖模式下，繪制一個正方形。拉伸草圖：完成正方形繪制后，退出草圖模式，選擇“拉伸”工具，將正方形拉伸成一個立方體。設(shè)置參數(shù)：在拉伸對話框中，輸入立方體的高度，例如100mm。完成立方體：點(diǎn)擊“確定”完成立方體的創(chuàng)建。1.2.2導(dǎo)入和導(dǎo)出文件Onshape支持多種文件格式的導(dǎo)入和導(dǎo)出，這對于與使用不同CAD軟件的團(tuán)隊(duì)成員協(xié)作非常有用。導(dǎo)入文件選擇“導(dǎo)入”：在文檔中，選擇“導(dǎo)入”選項(xiàng)。選擇文件格式：從列表中選擇你想要導(dǎo)入的文件格式，例如STEP或IGES。上傳文件：點(diǎn)擊“選擇文件”按鈕，從你的設(shè)備中選擇要導(dǎo)入的文件。導(dǎo)入設(shè)置：在導(dǎo)入對話框中，你可以設(shè)置導(dǎo)入的選項(xiàng)，例如單位系統(tǒng)或?qū)氲膸缀误w類型。完成導(dǎo)入：點(diǎn)擊“導(dǎo)入”按鈕，文件將被導(dǎo)入到Onshape中。導(dǎo)出文件選擇“導(dǎo)出”：在文檔中，選擇“導(dǎo)出”選項(xiàng)。選擇文件格式：從列表中選擇你想要導(dǎo)出的文件格式，例如STL或DWG。導(dǎo)出設(shè)置：在導(dǎo)出對話框中，你可以設(shè)置導(dǎo)出的選項(xiàng)，例如導(dǎo)出的幾何體精度或顏色信息。完成導(dǎo)出：點(diǎn)擊“導(dǎo)出”按鈕，文件將被導(dǎo)出到你的設(shè)備。1.3結(jié)論Onshape作為一款基于云的三維建模工具，為設(shè)計(jì)師和工程師提供了前所未有的靈活性和協(xié)作能力。通過其直觀的用戶界面和強(qiáng)大的功能集，Onshape成為了現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工程工作流程中的重要組成部分。無論是創(chuàng)建簡單的幾何體還是復(fù)雜的裝配，Onshape都能提供必要的工具和平臺，幫助用戶實(shí)現(xiàn)他們的設(shè)計(jì)愿景。2Onshape三維建?；A(chǔ):基礎(chǔ)操作2.1創(chuàng)建新文檔在開始Onshape三維建模之旅前，首先需要創(chuàng)建一個新的文檔。Onshape是一個基于云的CAD平臺，這意味著所有的操作都可以在網(wǎng)頁瀏覽器中完成，無需安裝任何軟件。2.1.1步驟1:登錄Onshape打開瀏覽器，訪問Onshape官網(wǎng)，使用您的賬號登錄。2.1.2步驟2:創(chuàng)建文檔登錄后，您將看到Onshape的主界面。點(diǎn)擊界面左上角的“+”按鈕，選擇“新建文檔”。2.1.3步驟3:選擇文檔類型在彈出的窗口中，選擇您想要創(chuàng)建的文檔類型。Onshape支持多種文檔類型，包括零件、裝配和圖紙。對于初學(xué)者，建議從創(chuàng)建一個零件文檔開始。2.1.4步驟4:命名文檔輸入文檔的名稱，例如“我的第一個零件”。點(diǎn)擊“創(chuàng)建”按鈕，您的新文檔就準(zhǔn)備好了。2.2導(dǎo)航與視圖控制在Onshape中，導(dǎo)航和控制視圖是進(jìn)行三維建模的基礎(chǔ)。Onshape提供了直觀的工具來幫助您在模型中移動和查看。2.2.1基本導(dǎo)航平移:按住鼠標(biāo)中鍵（或同時(shí)按住左鍵和右鍵）并拖動，可以平移視圖。旋轉(zhuǎn):按住鼠標(biāo)左鍵并拖動，可以旋轉(zhuǎn)視圖。縮放:滾動鼠標(biāo)滾輪可以縮放視圖；也可以按住鼠標(biāo)右鍵并拖動，實(shí)現(xiàn)縮放。2.2.2視圖控制Onshape提供了多種預(yù)設(shè)的視圖，包括正視圖、側(cè)視圖、頂視圖等，以及自由視圖。您可以通過點(diǎn)擊工具欄上的相應(yīng)按鈕來切換視圖。2.2.3詳細(xì)操作假設(shè)您已經(jīng)創(chuàng)建了一個新文檔，并想要進(jìn)行一些基本的導(dǎo)航操作。示例:平移和旋轉(zhuǎn)視圖打開您的零件文檔。使用鼠標(biāo)中鍵平移視圖，觀察模型在空間中的位置變化。使用鼠標(biāo)左鍵旋轉(zhuǎn)視圖，從不同角度觀察模型。示例:切換到正視圖點(diǎn)擊工具欄上的“正視圖”按鈕。觀察模型如何自動調(diào)整到正視圖的位置。2.2.4提示在進(jìn)行導(dǎo)航操作時(shí)，如果模型消失在屏幕之外，可以使用“適合屏幕”按鈕將模型重新定位到屏幕中心。使用鍵盤上的“Ctrl”鍵和鼠標(biāo)中鍵可以更快地平移視圖。使用鍵盤上的“Ctrl”鍵和鼠標(biāo)左鍵可以進(jìn)行更精細(xì)的旋轉(zhuǎn)操作。通過掌握這些基礎(chǔ)操作，您將能夠更有效地在Onshape中進(jìn)行三維建模。接下來，您可以開始學(xué)習(xí)如何創(chuàng)建基本的幾何形狀，以及如何使用Onshape的高級工具來設(shè)計(jì)復(fù)雜的零件和裝配。3Onshape三維建模基礎(chǔ)：草圖繪制3.1草圖基礎(chǔ)在Onshape中，草圖繪制是三維建模的起點(diǎn)，它允許用戶在特定的平面上創(chuàng)建二維形狀，這些形狀隨后可以被拉伸、旋轉(zhuǎn)或掃掠，以生成三維實(shí)體。草圖繪制的界面直觀且功能強(qiáng)大，提供了多種工具來幫助用戶精確地繪制所需的形狀。3.1.1創(chuàng)建草圖選擇平面：在開始繪制草圖之前，首先需要選擇一個平面作為草圖的基面。Onshape提供了多種選擇，包括標(biāo)準(zhǔn)平面（如XY、YZ、XZ平面）或現(xiàn)有實(shí)體的表面。繪制工具：Onshape提供了豐富的繪制工具，包括直線、圓、圓弧、矩形、多邊形、樣條曲線等。例如，要繪制一個圓，只需選擇“圓”工具，然后在平面上點(diǎn)擊并拖動以定義圓的中心和半徑。編輯工具：一旦草圖元素被繪制，用戶可以使用編輯工具來修改它們。例如，使用“修剪”工具可以刪除草圖中不需要的部分，而“偏移”工具則可以創(chuàng)建與現(xiàn)有元素平行的新元素。3.1.2草圖繪制示例假設(shè)我們需要繪制一個用于制造零件的草圖，該草圖包含一個中心圓和圍繞它的四個小圓。以下是使用Onshape進(jìn)行繪制的步驟：選擇XY平面作為草圖的基面。繪制中心圓：選擇“圓”工具，點(diǎn)擊并拖動以創(chuàng)建一個半徑為50mm的圓。繪制小圓：使用“圓”工具，以中心圓的邊緣為基點(diǎn)，繪制四個半徑為10mm的小圓，確保它們均勻分布。使用“偏移”工具，將中心圓的邊緣向外偏移10mm，以創(chuàng)建一個用于后續(xù)操作的邊界。示例草圖描述：

-中心圓：半徑50mm

-四個小圓：半徑10mm，均勻分布于中心圓邊緣

-偏移邊界：中心圓邊緣向外偏移10mm3.2草圖約束與尺寸標(biāo)注草圖中的元素可以通過約束和尺寸標(biāo)注來精確控制其位置和大小。這確保了草圖的幾何關(guān)系和尺寸在后續(xù)的三維建模中保持一致。3.2.1草圖約束幾何約束：包括平行、垂直、共線、同心、相切等。例如，要使兩條直線垂直，只需選擇這兩條線，然后從約束菜單中選擇“垂直”約束。尺寸約束：用于控制草圖元素的大小和位置。例如，可以給圓的半徑添加一個尺寸約束，設(shè)定其為特定的數(shù)值。3.2.2尺寸標(biāo)注尺寸標(biāo)注不僅提供了視覺上的尺寸信息，也作為約束來控制草圖的幾何形狀。在Onshape中，標(biāo)注尺寸時(shí)，系統(tǒng)會自動應(yīng)用相應(yīng)的約束，確保草圖的精確性。3.2.3草圖約束與尺寸標(biāo)注示例繼續(xù)使用上述草圖繪制示例，我們來添加一些約束和尺寸標(biāo)注：添加尺寸約束：給中心圓的半徑添加一個尺寸約束，設(shè)定為50mm。添加幾何約束：確保四個小圓與中心圓相切，使用“相切”約束。標(biāo)注小圓的半徑：給每個小圓的半徑添加尺寸標(biāo)注，設(shè)定為10mm。示例約束與尺寸標(biāo)注描述：

-中心圓半徑：尺寸約束50mm

-四個小圓與中心圓：幾何約束“相切”

-小圓半徑：尺寸標(biāo)注10mm通過這些步驟，我們不僅創(chuàng)建了一個精確的草圖，還確保了其幾何關(guān)系和尺寸的準(zhǔn)確性，為后續(xù)的三維建模奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在Onshape中，草圖繪制的靈活性和精確性是實(shí)現(xiàn)復(fù)雜設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。4Onshape三維建?；A(chǔ)教程：特征建模4.1拉伸特征拉伸特征是Onshape中創(chuàng)建三維模型的基本方法之一，它允許用戶將二維草圖沿指定方向拉伸成三維實(shí)體。拉伸可以是實(shí)體拉伸，也可以是片體拉伸，具體取決于草圖的封閉狀態(tài)和拉伸設(shè)置。4.1.1實(shí)體拉伸示例假設(shè)我們有一個封閉的矩形草圖，我們可以將其拉伸成一個長方體實(shí)體。創(chuàng)建草圖：在Onshape中，首先選擇一個平面作為草圖的基準(zhǔn)面，然后使用“矩形”工具繪制一個矩形。拉伸草圖：完成草圖后，選擇“拉伸”工具，指定拉伸的方向和距離。例如，我們可以將矩形沿Z軸方向拉伸100mm。4.1.2片體拉伸示例如果草圖不封閉，或者我們希望創(chuàng)建一個開放的片體結(jié)構(gòu)，可以使用片體拉伸。例如，創(chuàng)建一個開放的圓柱形片體。創(chuàng)建草圖：在Onshape中，選擇一個平面，使用“圓”工具繪制一個圓。拉伸草圖：完成草圖后，選擇“拉伸”工具，確保拉伸類型設(shè)置為“片體”，然后指定拉伸的方向和距離。4.2旋轉(zhuǎn)特征旋轉(zhuǎn)特征是另一種在Onshape中創(chuàng)建三維模型的方法，它通過旋轉(zhuǎn)二維草圖來生成三維實(shí)體或片體。旋轉(zhuǎn)特征可以圍繞任何軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，包括草圖中的直線或Onshape的坐標(biāo)軸。4.2.1實(shí)體旋轉(zhuǎn)示例假設(shè)我們有一個半圓形的草圖，我們可以將其圍繞中心線旋轉(zhuǎn)成一個完整的圓柱體實(shí)體。創(chuàng)建草圖：在Onshape中，選擇一個平面作為草圖的基準(zhǔn)面，然后使用“半圓”工具繪制一個半圓。旋轉(zhuǎn)草圖：完成草圖后，選擇“旋轉(zhuǎn)”工具，指定旋轉(zhuǎn)的軸和角度。例如，我們可以將半圓圍繞中心線旋轉(zhuǎn)360度。4.2.2片體旋轉(zhuǎn)示例如果草圖不封閉，或者我們希望創(chuàng)建一個開放的片體結(jié)構(gòu)，可以使用片體旋轉(zhuǎn)。例如，創(chuàng)建一個開放的圓錐形片體。創(chuàng)建草圖：在Onshape中，選擇一個平面，使用“直線”和“圓”工具繪制一個三角形，其中一條邊是圓的直徑。旋轉(zhuǎn)草圖：完成草圖后，選擇“旋轉(zhuǎn)”工具，確保旋轉(zhuǎn)類型設(shè)置為“片體”，然后指定旋轉(zhuǎn)的軸和角度。4.2.3代碼示例（偽代碼）雖然Onshape主要通過圖形界面操作，但其API允許通過編程方式創(chuàng)建特征。以下是一個使用OnshapeAPI創(chuàng)建拉伸特征的偽代碼示例：#導(dǎo)入OnshapeAPI庫

importonshape

#初始化OnshapeAPI客戶端

client=onshape.Client()

#定義草圖

sketch={

"name":"my_sketch",

"plane":"XY",

"entities":[

{"type":"Rectangle","width":100,"height":50}

]

}

#創(chuàng)建草圖

sketch_id=client.create_sketch(sketch)

#定義拉伸特征

extrude={

"name":"my_extrude",

"sketch_id":sketch_id,

"direction":"Z",

"distance":100

}

#創(chuàng)建拉伸特征

feature_id=client.create_feature("Extrude",extrude)

#輸出特征ID

print("ExtrudefeatureID:",feature_id)請注意，上述代碼是基于OnshapeAPI的簡化示例，實(shí)際使用時(shí)需要替換為Onshape官方API的正確調(diào)用，并處理身份驗(yàn)證和錯誤檢查。4.2.4結(jié)論通過拉伸和旋轉(zhuǎn)特征，Onshape用戶可以快速創(chuàng)建復(fù)雜的三維模型。這些工具的靈活性和直觀性使得Onshape成為產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工程中三維建模的有力工具。掌握這些基本特征建模技巧，是Onshape三維建模旅程中的重要一步。5零件設(shè)計(jì)5.1零件樹管理在Onshape中，零件樹（PartStudioTree）是管理零件設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵工具。它以樹狀結(jié)構(gòu)顯示零件的所有特征、草圖和實(shí)體，使設(shè)計(jì)者能夠清晰地跟蹤和編輯設(shè)計(jì)的各個部分。零件樹的管理對于保持設(shè)計(jì)的組織性和可維護(hù)性至關(guān)重要。5.1.1特征管理添加特征：在設(shè)計(jì)過程中，可以通過創(chuàng)建新的特征（如拉伸、旋轉(zhuǎn)、孔等）來構(gòu)建零件。每個特征都會在零件樹中作為一個節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)，便于后續(xù)的編輯和調(diào)整。編輯特征：通過零件樹，可以輕松地選擇并編輯任何特征。例如，修改拉伸特征的深度或旋轉(zhuǎn)特征的角度。刪除特征：如果設(shè)計(jì)中某個特征不再需要，可以直接在零件樹中刪除它，而不會影響其他特征。5.1.2草圖管理創(chuàng)建草圖：在零件樹中，草圖是構(gòu)建特征的基礎(chǔ)?？梢詣?chuàng)建多個草圖，并在不同的平面上進(jìn)行設(shè)計(jì)。編輯草圖：草圖的編輯同樣重要，可以通過零件樹快速訪問并修改草圖中的幾何形狀和尺寸。草圖的依賴關(guān)系：草圖之間的依賴關(guān)系在零件樹中清晰可見，這有助于理解設(shè)計(jì)的邏輯結(jié)構(gòu)。5.1.3實(shí)體管理實(shí)體的創(chuàng)建與編輯：實(shí)體是指設(shè)計(jì)中的三維幾何體。在零件樹中，可以管理實(shí)體的創(chuàng)建、編輯和刪除。實(shí)體的層次結(jié)構(gòu)：實(shí)體在零件樹中按照創(chuàng)建順序排列，形成層次結(jié)構(gòu)，這有助于理解實(shí)體之間的關(guān)系和設(shè)計(jì)的構(gòu)建過程。5.2零件參數(shù)化設(shè)計(jì)參數(shù)化設(shè)計(jì)是Onshape的核心功能之一，它允許設(shè)計(jì)者通過定義參數(shù)來控制零件的尺寸和形狀，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的靈活性和可重用性。5.2.1參數(shù)定義在Onshape中，可以定義各種類型的參數(shù)，包括長度、角度、半徑等。這些參數(shù)可以是固定的數(shù)值，也可以是其他參數(shù)的函數(shù)，甚至可以是外部數(shù)據(jù)的引用。#示例：定義一個參數(shù)并使用它創(chuàng)建一個圓柱

importonshape

#定義參數(shù)

diameter=10#圓柱直徑

height=20#圓柱高度

#使用參數(shù)創(chuàng)建圓柱

cylinder=onshape.create_cylinder(diameter,height)5.2.2參數(shù)驅(qū)動設(shè)計(jì)一旦參數(shù)被定義，就可以在設(shè)計(jì)的任何地方使用這些參數(shù)。這意味著，如果修改了一個參數(shù)，所有依賴于該參數(shù)的特征和實(shí)體都會自動更新，無需手動調(diào)整。#示例：修改參數(shù)并觀察設(shè)計(jì)更新

#修改參數(shù)

diameter=15#圓柱直徑更新為15

#設(shè)計(jì)自動更新

#在Onshape中，當(dāng)參數(shù)變化時(shí)，設(shè)計(jì)會立即反映這些變化，無需重新運(yùn)行代碼。5.2.3參數(shù)化設(shè)計(jì)的優(yōu)勢設(shè)計(jì)靈活性：參數(shù)化設(shè)計(jì)使得設(shè)計(jì)者可以輕松地調(diào)整設(shè)計(jì)，而無需從頭開始。設(shè)計(jì)重用：通過參數(shù)化，可以創(chuàng)建通用的零件模板，只需調(diào)整參數(shù)即可適應(yīng)不同的設(shè)計(jì)需求。設(shè)計(jì)協(xié)同：在團(tuán)隊(duì)協(xié)作中，參數(shù)化設(shè)計(jì)使得團(tuán)隊(duì)成員可以共享設(shè)計(jì)，并通過調(diào)整參數(shù)來適應(yīng)各自的需求，而不會破壞原始設(shè)計(jì)。5.2.4參數(shù)化設(shè)計(jì)的實(shí)踐在實(shí)際操作中，設(shè)計(jì)者通常會定義一系列參數(shù)，然后使用這些參數(shù)來創(chuàng)建和編輯特征。例如，創(chuàng)建一個基于參數(shù)的孔特征，孔的直徑和深度都可以通過參數(shù)來控制。#示例：創(chuàng)建一個基于參數(shù)的孔特征

#定義參數(shù)

hole_diameter=5#孔直徑

hole_depth=10#孔深度

#使用參數(shù)創(chuàng)建孔特征

hole=onshape.create_hole(hole_diameter,hole_depth)通過上述示例，我們可以看到，Onshape的參數(shù)化設(shè)計(jì)不僅簡化了設(shè)計(jì)過程，還提高了設(shè)計(jì)的效率和準(zhǔn)確性。設(shè)計(jì)者可以專注于設(shè)計(jì)的創(chuàng)新，而無需擔(dān)心尺寸的調(diào)整和特征的修改。6Onshape三維建?；A(chǔ)：裝配體構(gòu)建6.1裝配體基礎(chǔ)在Onshape中，裝配體（Assemblies）是將多個零件（Parts）組合在一起，形成復(fù)雜結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵功能。裝配體不僅允許你將多個獨(dú)立的零件組合成一個整體，還提供了高級的約束管理，確保零件之間的相對位置和運(yùn)動符合設(shè)計(jì)意圖。理解裝配體的基礎(chǔ)是進(jìn)行復(fù)雜產(chǎn)品設(shè)計(jì)的起點(diǎn)。6.1.1裝配體的創(chuàng)建創(chuàng)建裝配體的第一步是在Onshape的項(xiàng)目中選擇“新建裝配體”選項(xiàng)。這將打開一個空白的裝配體環(huán)境，你可以在其中添加零件并定義它們之間的關(guān)系。6.1.2添加零件在裝配體環(huán)境中，你可以通過以下步驟添加零件：從零件工作室（PartStudio）中選擇一個或多個零件，然后將其拖放到裝配體環(huán)境中。從文檔庫（DocumentLibrary）中選擇零件，直接添加到裝配體中。使用“導(dǎo)入”功能，將外部的CAD文件導(dǎo)入到裝配體中。6.1.3定義約束零件添加到裝配體后，需要定義它們之間的約束，以確保它們按照設(shè)計(jì)要求正確對齊。Onshape提供了多種約束類型，包括：接觸約束（Mate）：使兩個零件的面完全接觸。對齊約束（Align）：使兩個零件的軸或面方向?qū)R。固定約束（Fixed）：將零件固定在裝配體中的特定位置。距離約束（Distance）：定義兩個零件之間的特定距離。角度約束（Angle）：定義兩個零件之間的特定角度。6.1.4約束裝配零件在裝配體中，約束裝配零件是確保設(shè)計(jì)準(zhǔn)確性和功能性的核心步驟。Onshape的約束系統(tǒng)允許你直觀地定義零件之間的關(guān)系，無論是簡單的接觸還是復(fù)雜的運(yùn)動路徑。接觸約束示例假設(shè)你有兩個零件，一個基座和一個蓋子，你希望蓋子完全貼合在基座上。在Onshape中，你可以通過以下步驟定義接觸約束：選擇基座的頂部面。選擇蓋子的底部面。在約束面板中選擇“接觸”（Mate）約束。點(diǎn)擊應(yīng)用，零件將自動對齊。對齊約束示例如果你需要確保兩個零件的軸線完全對齊，例如，一個電機(jī)軸和一個齒輪軸，可以使用對齊約束。操作步驟如下：選擇電機(jī)軸的端面。選擇齒輪軸的端面。在約束面板中選擇“對齊”（Align）約束。應(yīng)用約束，軸線將自動對齊。固定約束示例在某些情況下，你可能需要將一個零件固定在裝配體中的特定位置，以作為其他零件的參考點(diǎn)。例如，固定一個底座，然后圍繞它構(gòu)建其他零件。操作步驟如下：選擇底座的任意面或點(diǎn)。在約束面板中選擇“固定”（Fixed）約束。應(yīng)用約束，底座將被固定在當(dāng)前位置。距離約束示例定義兩個零件之間的特定距離，例如，確保兩個支架之間的距離為100mm，可以使用距離約束。操作步驟如下：選擇第一個支架的接觸面。選擇第二個支架的接觸面。在約束面板中選擇“距離”（Distance）約束。輸入距離值100mm。應(yīng)用約束，支架將保持100mm的間距。角度約束示例在設(shè)計(jì)中，有時(shí)需要零件之間保持特定的角度，例如，一個鉸鏈和一個門之間的角度。操作步驟如下：選擇鉸鏈的旋轉(zhuǎn)軸。選擇門的旋轉(zhuǎn)軸。在約束面板中選擇“角度”（Angle）約束。輸入角度值，如90度。應(yīng)用約束，門將保持與鉸鏈成90度角的位置。6.1.5約束的編輯與管理一旦定義了約束，你可以在裝配體的約束管理器中編輯和管理它們。這包括調(diào)整約束參數(shù)、刪除約束、以及查看約束狀態(tài)，確保裝配體的穩(wěn)定性。6.1.6小結(jié)裝配體構(gòu)建是Onshape三維建模中的一項(xiàng)重要技能，它涉及到零件的添加、約束的定義與管理。通過熟練掌握這些基礎(chǔ)，你可以創(chuàng)建出復(fù)雜而精確的三維模型，滿足各種工程設(shè)計(jì)需求。6.2約束裝配零件在Onshape中，約束裝配零件是實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖的關(guān)鍵。通過定義零件之間的約束，你可以確保它們在裝配體中的位置和方向正確無誤。Onshape提供了直觀的用戶界面和強(qiáng)大的約束系統(tǒng)，使得這一過程既簡單又高效。6.2.1約束類型Onshape支持多種約束類型，每種類型都有其特定的應(yīng)用場景：接觸（Mate）：用于使兩個面完全接觸。對齊（Align）：用于使兩個軸或面的方向?qū)R。固定（Fixed）：用于將零件固定在裝配體中的特定位置。距離（Distance）：用于定義兩個零件之間的特定距離。角度（Angle）：用于定義兩個零件之間的特定角度。6.2.2約束的定義定義約束時(shí)，Onshape會引導(dǎo)你選擇要約束的零件特征，然后選擇約束類型。你還可以在定義約束時(shí)輸入具體的數(shù)值，如距離或角度，以精確控制零件之間的關(guān)系。6.2.3約束的檢查與調(diào)整在裝配體構(gòu)建過程中，檢查和調(diào)整約束是必不可少的。Onshape提供了約束管理器，你可以在這里查看所有已定義的約束，檢查它們的狀態(tài)，以及進(jìn)行必要的調(diào)整。如果約束沖突或設(shè)計(jì)需要改變，你可以輕松地編輯或刪除約束，以適應(yīng)新的設(shè)計(jì)要求。6.2.4實(shí)踐案例案例一：滑動門的裝配假設(shè)你正在設(shè)計(jì)一個滑動門的裝配體，門需要沿著軌道滑動。你可以使用以下步驟定義約束：將門和軌道添加到裝配體中。選擇門的滑動面和軌道的接觸面。定義接觸約束，確保門與軌道接觸。選擇門的滑動軸和軌道的導(dǎo)向軸。定義對齊約束，確保門可以沿著軌道滑動。案例二：齒輪組的裝配在設(shè)計(jì)齒輪組時(shí)，確保齒輪之間的正確嚙合是至關(guān)重要的。你可以使用以下步驟定義約束：將所有齒輪添加到裝配體中。選擇第一個齒輪的齒面和第二個齒輪的齒面。定義接觸約束，確保齒輪正確嚙合。選擇齒輪軸的端面。定義對齊約束，確保所有齒輪軸線對齊。6.2.5結(jié)論通過理解和應(yīng)用Onshape中的裝配體構(gòu)建和約束裝配零件，你可以創(chuàng)建出復(fù)雜而精確的三維模型。無論是簡單的接觸還是復(fù)雜的運(yùn)動路徑，Onshape的約束系統(tǒng)都能幫助你實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖，確保裝配體的穩(wěn)定性和功能性。7Onshape:工程圖生成7.1工程圖基礎(chǔ)在Onshape中，工程圖是基于3D模型的2D視圖，用于詳細(xì)展示零件或裝配體的尺寸、公差和注釋，以便于制造和裝配。工程圖的創(chuàng)建和編輯是在Onshape的“工程圖”工作空間中進(jìn)行的，它提供了豐富的工具和選項(xiàng)，以滿足專業(yè)工程制圖的需求。7.1.1創(chuàng)建工程圖選擇模型視圖：首先，從3D模型中選擇一個或多個視圖，這些視圖可以是正視圖、側(cè)視圖、頂視圖或任何自定義的截面視圖。添加視圖到工程圖：將選定的視圖拖放到工程圖工作空間中，可以調(diào)整視圖的位置和大小。設(shè)置視圖屬性：包括比例、投影類型（第一角或第三角）、視圖方向等。7.1.2尺寸標(biāo)注Onshape提供了自動和手動尺寸標(biāo)注功能，確保工程圖的準(zhǔn)確性和一致性。自動尺寸標(biāo)注智能尺寸：Onshape能夠自動識別模型的關(guān)鍵尺寸并進(jìn)行標(biāo)注。尺寸鏈：自動創(chuàng)建尺寸鏈，確保所有相關(guān)尺寸的連貫性。手動尺寸標(biāo)注選擇尺寸：用戶可以手動選擇模型上的特征來添加尺寸。編輯尺寸：可以修改尺寸的值、位置和格式。7.1.3公差標(biāo)注在工程圖中，公差標(biāo)注是至關(guān)重要的，它定義了零件制造的允許偏差范圍。尺寸公差：可以為尺寸添加上下限公差。幾何公差：用于描述零件的形狀、位置和方向的公差。7.1.4注釋注釋用于提供額外的信息，如材料、表面處理、制造要求等。文本注釋：在工程圖上添加文本說明。符號注釋：使用標(biāo)準(zhǔn)的工程符號，如粗糙度、焊接符號等。7.2尺寸與注釋在Onshape中，尺寸和注釋的準(zhǔn)確性和清晰度對于工程圖的可讀性和實(shí)用性至關(guān)重要。7.2.1尺寸標(biāo)注的細(xì)節(jié)尺寸樣式線型：定義尺寸線、尺寸界線和尺寸文本的線型。箭頭：選擇尺寸界線的箭頭樣式。文本格式：設(shè)置尺寸文本的字體、大小和位置。尺寸編輯修改尺寸值：直接在工程圖上修改尺寸的數(shù)值。尺寸位置調(diào)整：移動尺寸的位置，以避免與其他注釋或尺寸線重疊。尺寸格式化：調(diào)整尺寸的顯示格式，如小數(shù)點(diǎn)后的位數(shù)。7.2.2注釋的使用文本注釋添加文本：在工程圖的任何位置添加文本注釋。編輯文本：修改文本的內(nèi)容、字體、大小和顏色。符號注釋粗糙度符號：用于指示零件表面的粗糙度要求。焊接符號：描述焊接類型、位置和要求。材料符號：標(biāo)注零件的材料信息。7.2.3示例：尺寸標(biāo)注#OnshapeAPI尺寸標(biāo)注示例

#假設(shè)我們已經(jīng)登錄到Onshape并選擇了工程圖工作空間

#導(dǎo)入OnshapeAPI庫

importonshape

#創(chuàng)建OnshapeAPI客戶端

client=onshape.Client(config={"access_key":"YOUR_ACCESS_KEY","secret_key":"YOUR_SECRET_KEY"})

#獲取當(dāng)前文檔的ID

doc_id=client.documents.get_document_list().documents[0].id

#獲取工程圖工作空間的ID

ws_id=client.parts.get_part_list(doc_id).parts[0].id

#添加尺寸標(biāo)注

dimension=client.dimensions.create_dimension(

doc_id=doc_id,

ws_id=ws_id,

dimension_type="LINEAR",

entity_id="EDGE_ID",#需要標(biāo)注的邊緣ID

value="100.00"#尺寸值

)

#輸出尺寸ID

print(dimension.id)7.2.4示例：添加文本注釋#OnshapeAPI添加文本注釋示例

#導(dǎo)入OnshapeAPI庫

importonshape

#創(chuàng)建OnshapeAPI客戶端

client=onshape.Client(config={"access_key":"YOUR_ACCESS_KEY","secret_key":"YOUR_SECRET_KEY"})

#獲取當(dāng)前文檔的ID

doc_id=client.documents.get_document_list().documents[0].id

#獲取工程圖工作空間的ID

ws_id=client.parts.get_part_list(doc_id).parts[0].id

#添加文本注釋

text_note=client.text_notes.create_text_note(

doc_id=doc_id,

ws_id=ws_id,

text="使用45號鋼",

position={"x":100,"y":200}#注釋的位置

)

#輸出文本注釋ID

print(text_note.id)通過上述示例，我們可以看到如何使用OnshapeAPI來自動化尺寸標(biāo)注和文本注釋的添加過程，這對于批量處理或集成到自動化工作流程中非常有用。然而，實(shí)際操作中，這些API調(diào)用需要與Onshape的用戶界面或更復(fù)雜的腳本結(jié)合使用，以實(shí)現(xiàn)更高級的功能和定制化需求。在Onshape中，工程圖的創(chuàng)建和編輯是一個迭代的過程，需要根據(jù)具體的設(shè)計(jì)和制造要求進(jìn)行調(diào)整。熟練掌握這些工具和技巧，將有助于提高設(shè)計(jì)效率和工程圖的質(zhì)量。8高級建模技術(shù)8.1曲面建模8.1.1曲面建模原理曲面建模是三維建模中的一種高級技術(shù)，它允許用戶創(chuàng)建復(fù)雜的、非線性的表面，這些表面在設(shè)計(jì)曲線和有機(jī)形狀時(shí)非常有用。在Onshape中，曲面建模主要通過以下幾種方式實(shí)現(xiàn)：通過點(diǎn)構(gòu)建曲面：使用一系列點(diǎn)來定義曲面的形狀。通過曲線構(gòu)建曲面：基于曲線創(chuàng)建曲面，這些曲線可以是直線、圓弧、樣條線等。通過曲面操作：包括曲面的延伸、修剪、縫合、偏移等，以創(chuàng)建更復(fù)雜的幾何體。8.1.2曲面建模內(nèi)容通過點(diǎn)構(gòu)建曲面在Onshape中，可以使用“通過點(diǎn)構(gòu)建曲面”工具來創(chuàng)建基于點(diǎn)的曲面。這通常用于創(chuàng)建自由形式的曲面，如雕塑或流線型設(shè)計(jì)。通過曲線構(gòu)建曲面掃掠：沿著一條路徑掃掠一個或多個截面曲線，生成曲面。旋轉(zhuǎn)：圍繞一個軸旋轉(zhuǎn)一個或多個曲線，創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)對稱的曲面。放樣：通過多個截面曲線創(chuàng)建一個平滑過渡的曲面。曲面操作延伸：將曲面沿其邊緣向外擴(kuò)展。修剪：使用另一個曲面或?qū)嶓w來修剪現(xiàn)有曲面?？p合：將多個曲面縫合成一個實(shí)體。偏移：在曲面的法線方向上創(chuàng)建一個平行的曲面。8.1.3示例：創(chuàng)建一個旋轉(zhuǎn)曲面#導(dǎo)入OnshapePythonSDK

importonshape

#初始化Onshape客戶端

client=onshape.Client(config={"access_key":"YOUR_ACCESS_KEY","secret_key":"YOUR_SECRET_KEY"})

#定義旋轉(zhuǎn)軸和曲線

axis={"vector":[0,0,1],"point":[0,0,0]}

curve=[{"point":[0,0,0]},{"point":[1,0,0]},{"point":[1,1,0]},{"point":[0,1,0]}]

#創(chuàng)建一個草圖

sketch=client.api.sketch.create_sketch("docId","partId","viewId")

#在草圖中添加曲線

forpointincurve:

sketch.api.add_line(point["point"],axis["point"],axis["vector"])

#旋轉(zhuǎn)曲線生成曲面

surface=sketch.api.revolve("axis","angle")

#輸出曲面信息

print(surface)注釋：上述代碼示例展示了如何使用OnshapePythonSDK創(chuàng)建一個旋轉(zhuǎn)曲面。首先，我們定義了旋轉(zhuǎn)軸和曲線的點(diǎn)，然后在指定的文檔、部件和視圖中創(chuàng)建一個草圖。接著，我們向草圖中添加曲線，并使用revolve方法旋轉(zhuǎn)曲線以生成曲面。最后，我們輸出生成的曲面信息。8.2自由形狀工具8.2.1自由形狀工具原理自由形狀工具允許用戶在三維空間中直接操縱幾何體，無需遵循傳統(tǒng)的草圖和特征樹結(jié)構(gòu)。這為設(shè)計(jì)師提供了更大的靈活性，可以快速迭代和調(diào)整設(shè)計(jì)。8.2.2自由形狀工具內(nèi)容直接編輯：直接在三維模型上進(jìn)行編輯，如拉伸、移動、旋轉(zhuǎn)等。自由繪制：在三維空間中自由繪制曲線和曲面。曲面編輯：編輯現(xiàn)有曲面的形狀，如平滑、扭曲等。8.2.3示例：使用自由形狀工具拉伸一個面#導(dǎo)入OnshapePythonSDK

importonshape

#初始化Onshape客戶端

client=onshape.Client(config={"access_key":"YOUR_ACCESS_KEY","secret_key":"YOUR_SECRET_KEY"})

#定義要拉伸的面和拉伸方向

face={"id":"faceId"}

direction={"vector":[0,0,1]}

#在指定的文檔、部件中拉伸面

feature=client.api.features.create_feature("docId","partId","FaceStretch",{"face":face,"direction":direction})

#輸出特征信息

print(feature)注釋：在這個示例中，我們使用OnshapePythonSDK的自由形狀工具來拉伸一個面。首先，我們初始化Onshape客戶端，然后定義要拉伸的面和拉伸方向。接著，我們使用create_feature方法創(chuàng)建一個名為FaceStretch的特征，該特征將根據(jù)我們定義的參數(shù)拉伸指定的面。最后，我們輸出創(chuàng)建的特征信息，以確認(rèn)操作成功。以上內(nèi)容詳細(xì)介紹了Onshape中的高級建模技術(shù)，包括曲面建模和自由形狀工具的原理、內(nèi)容和具體操作示例。通過這些技術(shù)，用戶可以創(chuàng)建復(fù)雜和有機(jī)的三維模型，滿足各種設(shè)計(jì)需求。9Onshape協(xié)作與分享9.1實(shí)時(shí)協(xié)作在Onshape中，實(shí)時(shí)協(xié)作是其核心功能之一，允許團(tuán)隊(duì)成員在同一個三維模型上同時(shí)工作，無論他們身處何地。這一特性極大地提升了設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的效率和溝通，確保了設(shè)計(jì)過程的無縫銜接。實(shí)時(shí)協(xié)作不僅限于查看和評論，團(tuán)隊(duì)成員可以進(jìn)行編輯、測量、注釋等操作，所有更改都會實(shí)時(shí)反映在所有打開文檔的用戶界面上。9.1.1如何啟用實(shí)時(shí)協(xié)作創(chuàng)建或打開一個文檔：首先，登錄到Onshape并創(chuàng)建一個新的項(xiàng)目或打開現(xiàn)有的項(xiàng)目文檔。邀請團(tuán)隊(duì)成員：在文檔的右上角，點(diǎn)擊“分享”按鈕，然后輸入團(tuán)隊(duì)成員的電子郵件地址，選擇他們對文檔的訪問權(quán)限（如查看者、編輯者或管理員）。開始協(xié)作：一旦團(tuán)隊(duì)成員接受邀請，他們就可以立即開始在文檔上工作。Onshape會顯示誰正在查看或編輯文檔，以及他們正在進(jìn)行的具體操作。9.1.2實(shí)時(shí)協(xié)作的示例假設(shè)你正在設(shè)計(jì)一款新的無人機(jī)框架，你邀請了你的團(tuán)隊(duì)成員加入到Onshape文檔中進(jìn)行實(shí)時(shí)協(xié)作。以下是一個可能的協(xié)作場景：設(shè)計(jì)更改：你正在調(diào)整框架的翼展，同時(shí)你的團(tuán)隊(duì)成員在查看模型。當(dāng)你完成更改并保存時(shí)，他們立即在自己的屏幕上看到更新后的模型。評論與反饋：團(tuán)隊(duì)成員可以在模型的任何部分添加評論，提出改進(jìn)建議或詢問細(xì)節(jié)。這些評論會實(shí)時(shí)顯示，你可以立即回復(fù)或進(jìn)行必要的調(diào)整。會議與演示：使用Onshape的會議功能，你可以與團(tuán)隊(duì)成員進(jìn)行實(shí)時(shí)視頻會議，同時(shí)在模型上進(jìn)行演示，討論設(shè)計(jì)的各個方面。9.2文檔分享與權(quán)限管理Onshape的文檔分享與權(quán)限管理功能允許用戶控制誰可以訪問文檔，以及他們可以進(jìn)行的操作。這確保了設(shè)計(jì)的安全性和團(tuán)隊(duì)成員之間的適當(dāng)分工。9.2.1分享文檔通過電子郵件分享：在“分享”菜單中，輸入接收者的電子郵件地址，選擇他們的訪問級別（查看、編輯或管理）。生成共享鏈接：你也可以生成一個共享鏈接，讓任何人通過該鏈接訪問文檔，但需要在鏈接中設(shè)定訪問權(quán)限。9.2.2權(quán)限管理Onshape提供了三種主要的權(quán)限級別：查看者：只能查看文檔，不能進(jìn)行編輯或下載。編輯者：可以編輯文檔，但不能管理文檔或其權(quán)限。管理員：擁有完全控制權(quán)，可以編輯文檔，管理文檔和用戶權(quán)限。9.2.3示例：設(shè)置權(quán)限假設(shè)你是一個項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，需要確保設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)可以編輯模型，而銷售團(tuán)隊(duì)只能查看模型。以下是如何設(shè)置這些權(quán)限的步驟：打開文檔：首先，登錄到Onshape并打開你想要分享的文檔。邀請?jiān)O(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)：在“分享”菜單中，輸入設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)成員的電子郵件地址，選擇“編輯者”作為他們的訪問權(quán)限。邀請銷售團(tuán)隊(duì)：再次使用“分享”菜單，這次輸入銷售團(tuán)隊(duì)成員的電子郵件地址，選擇“查看者”作為他們的訪問權(quán)限。通過這種方式，你可以確保設(shè)計(jì)過程的保密性，同時(shí)讓需要的人能夠訪問和了解設(shè)計(jì)的最新狀態(tài)。通過實(shí)時(shí)協(xié)作和文檔分享與權(quán)限管理，Onshape為團(tuán)隊(duì)提供了高效、安全的設(shè)計(jì)環(huán)境。無論是遠(yuǎn)程工作還是在辦公室，團(tuán)隊(duì)成員都可以無縫地合作，共同推動項(xiàng)目向前發(fā)展。10實(shí)踐項(xiàng)目10.1設(shè)計(jì)一個簡單零件在Onshape中設(shè)計(jì)一個簡單零件，如一個螺母，涉及到使用其直觀的3D建模工具來創(chuàng)建、編輯和分析幾何形狀。下面的步驟將指導(dǎo)你完成這個過程：10.1.1步驟1：創(chuàng)建零件工作室登錄Onshape并選擇“新建文檔”。選擇“零件工作室”作為文檔類型。10.1.2步驟2：繪制基體特征選擇“草圖”工具，開始在XY平面上繪制螺母的輪廓。使用“矩形”工具繪制一個正方形，然后使用“圓角”工具給正方形的每個角添加圓角。使用“圓形”工具在正方形中心繪制一個圓，這將是螺母的內(nèi)孔。退出草圖模式，選擇“拉伸”工具，將草圖特征拉伸成3D實(shí)體。10.1.3步驟3：添加螺紋選擇“螺旋”工具，創(chuàng)建一個螺旋路徑。使用“草圖”工具繪制一個與螺紋截面匹配的形狀，如一個三角形。選擇“掃描”工具，沿著螺旋路徑掃描草圖，創(chuàng)建螺紋特征