基于天工CAD的推举训练器建模

基于天工CAD的推举训练器建模

作者：关志谈

班级：智慧农业2305班

学号：2023301210502

指导老师：李旭荣

二〇二四年11月

一、摘要：

天工CAD作为一款国产的三维CAD作图软件，弥补了我国在CAD作图方面的不足，并且它完全免费，满足了相关行业在CAD作图方面的需求。这款软件有功能强大、运行稳定、易学易用、功能性强等优点，并且有教育版和专业版，无论是对于初学者还是对资深工作人员来说都十分友好。如今，天工CAD已广泛应用于装备制造、汽车及零部件、新能源、高科技电子等多个行业，受到比亚迪、中国中车、东方电气、欧菲光、领益智造、宁波东力、科盛隆等大中型制造企业的认可和青睐。而我在学习了天工CAD之后，决定使用它来完成推举训练器的三维建模。

【关键词】 天工CAD 三维建模 推举训练器

二、设计灵感

自改革开放以来，我国经济飞速发展，国民收入显著提升，人们都能吃饱穿暖。然而伴随着科技的快速发展和社会竞争的日益激烈，人们的户外运动量在不断降低。为了促进全民健康，我国出台了多项政策来帮助公民参与体育运动，其中就包括兴建运动器材。如今，无论是在农村还是在城市的公园中，健身器材随处可见。基于以上背景，我在校园操场上选择了推举训练器作为目标使用天工CAD来进行三维建模。

三、设计过程（1）前期准备

在准备工作期间，我拍摄了推举训练器不同角度的照片，并测量了各零件的详细尺寸，为三维建模做了充分的准备。

（2）设计过程

主要是对零件的建模、上色和装配。

1. 支撑腿

支撑腿横截面为矩形，有大约8°的倾斜，我采用了扫描拉伸的方法完成了主体的建模。接下来我又根据所测量的尺寸在两条支撑腿的相应位置打孔，用于装配横梁。

  

2. 横梁

由于支撑腿有8°的倾斜，所以在绘制草图时，要保证横梁边缘与支撑腿连接的地方与其对齐，并且打孔位置要完全相同，中间部分为水平竖直的矩形金属管。横梁采用了拉伸的方式建模。

3. 靠背

靠背有支撑柱和靠背两个部分，支撑柱为简单的矩形金属管，采用拉伸建模。靠背采用钣金建模，首先设计预定尺寸的金属板，然后将四边进行折弯即可。

4. 固定板

固定板采用钣金建模，首先绘制相应形状的草图，然后拉伸成平板，最后进行打孔。

5. 支撑架

支撑架的形状稍微复杂一些，其主体为三角形和圆形拼接，此外还有用于固定的孔，安装配重架的孔以及把手。首先，主体采用简单的拉伸建模，然后在主体的基础上进行草图绘制，再通过打孔和拉伸的方式完成了三个孔以及其周围细节的建模。把手的建模采用了扫描拉伸和旋转建模，首先需要找到对应的平面来绘制草图，在此我采用了三点定平面的方法绘制出了扫描的轨迹和形状，进而完成了扫描拉伸。然后是手握部分的建模，如图中黑色部分，只需在把手的轴线上绘制出对应的投影图，再进行旋转建模即可。

6. 配重架

配重架可分为三个部分，较粗部分、较细部分和球形部分，球形部分采用了旋转建模，其余部分均为扫描拉伸。

7. 配重

配重采用旋转建模，首先在通过圆心的截面上绘制出截面形状，再进行旋转即可。

8. 上色并装配

四、学习体会

在学习机械电子工程这一辅修专业之前，我一直都对计算机科学领域怀有浓厚的兴趣，这使我对计算机相关课程抱有较高的学习热情，此次报名机械电子工程专业辅修也主要是出于兴趣。

在学习图学基础之前，我认为这门课的主要内容是学习在图纸上进行二维作图，并没有将其与计算机联系起来。在上完第一节课之后，我才恍然大悟，并对这门课产生了浓厚的兴趣。在之后的课程中，我每一节课都全神贯注地学习慕课。我觉得天工CAD的学习是一个简单有趣的过程，从一个个线条到各式各样的形状，绘图、拉伸、扫描等等，每完成一个作品都令我十分有成就感。

当然，我在学习过程中也遇到了不少麻烦。就比如草图上错综复杂的关系，使我在修改草图时经常报错，我也被这些关系迷得晕头转向，有时候干脆直接删除了所有关系重新约束。这也使我认识到，在对目标进行建模时一定要做好前期的准备。要提前在大脑中呈现出草图的样子和尺寸，从而避免后期的修改。

虽然这门课程已经结课，但是我学习使用天工CAD的旅程还在继续。在完成基于天工CAD的推举训练器建模的过程中，最后装配零件的步骤花了我不少时间。由于平时较少使用装配功能，所以我对装配的各项操作都不是很熟悉，但是好在天工CAD容易上手，不用怎么学就能掌握基础的操作。即使如此，我在装配零件的过程中也遇到了不少报错。如今我认识到，对零件的建模仅仅是天工CAD强大功能的冰山一角，它还有着更多更有用的功能等待着我去探索。未来，我将继续相关领域的学习，充分开发我的兴趣与潜能，努力将天工CAD的精湛技艺融入到我的专业技能之中。我相信，通过不断的实践与探索，我不仅能克服当前遇到的挑战，还能在设计与创新的道路上越走越远。