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# Day 3：三维建模

> NEC 10 日集训第 3 天：SolidWorks 与 Rhino 基础建模，完成带孔支架并导出 STL/DWG。

**主题**：SolidWorks · Rhino · 草图 · 特征 · 装配体\
**建议时长**：3–4 小时\
**实践目标**：完成一个简单零件建模，并能导出 STL（用于 3D 打印）和 DWG（用于 2D 加工）。

***

## 今日目标

1. 完成 SolidWorks 2023 基础环境配置；
2. 掌握草图、拉伸、旋转、阵列、镜像等常用特征命令；
3. 理解配合约束、干涉检查、质量属性的基本用法；
4. 了解 Rhino 在曲面/外观设计中的补充作用。

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## 必读材料

<CardGroup cols={2}>
  <Card title="EK 机械：SolidWorks 与 AutoCAD 基础" icon="cube" href="/mechanical/ek-mechanical-solidworks">
    SolidWorks 环境配置、草图/特征/装配体命令详解与实战任务。
  </Card>

  <Card title="Rhino 犀牛建模速成" icon="pen-nib" href="/mechanical/rhino-modeling-tutorial">
    Rhino 下载、二维草图、三维建模命令与资源汇总。
  </Card>
</CardGroup>

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## 补充资料

### 飞书原文档

本日训练对应的飞书 Wiki 原文：

<Card title="Day 3：三维建模（飞书 Wiki）" icon="book-open" href="https://newenergycoderclub.feishu.cn/wiki/QKh8wN5hPiAjfzk8bL9cJcP3noe">
  飞书原文档，包含更详细的步骤说明与队内资料。
</Card>

### 工程电磁学基础

建模之外，机器人设计常常涉及电机、传感器与电气安全。建议观看：

<Card title="工程电磁学（B 站）" icon="play" href="https://www.bilibili.com/video/BV1Gj411h7e6">
  工程电磁学知识补充，帮助理解电机、电磁铁等电气元件的工作原理。
</Card>

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## 飞书原文档详解：Rhino + 3D 打印简易建模

> 以下内容整理自飞书 Wiki 原文《Rhino+3D打印简易建模步骤》，作为 Day 3 三维建模的补充详解。

### 基础准备

1. **设置尺度**：将整体尺度设置为合适单位，如毫米或米。
2. **确定视图**：以三维视图为主要操作视图，其他视图为参考视图。
3. **插入参考点**：点击「点」，输入坐标 `(x, y, z)` 自动插入参考点，例如 `A(6,0,0)` 和 `B(0,0,0)`。

### 附件资源

以下文件已从飞书原文档同步到 R2 CDN，可直接在页面内播放或下载。

#### 视频教程：犀牛建模入门

<video controls width="100%" preload="metadata">
  <source src="https://pub-7714d99fbd654288a82d7b2f7be01efb.r2.dev/training/day03/rhino-tutorial.mp4" type="video/mp4" />

  你的浏览器不支持视频播放，请 [点击下载 📹 犀牛教学.mp4（150.7 MB）](https://pub-7714d99fbd654288a82d7b2f7be01efb.r2.dev/training/day03/rhino-tutorial.mp4)。
</video>

#### 配套软件下载

<CardGroup cols={2}>
  <Card title="PixPin 截图工具" icon="desktop" href="https://pub-7714d99fbd654288a82d7b2f7be01efb.r2.dev/training/day03/PixPin_cn_zh-cn_3.0.8.0.exe">
    版本 3.0.8.0 · 54.2 MB · exe
  </Card>

  <Card title="Creality Print 切片软件" icon="print" href="https://pub-7714d99fbd654288a82d7b2f7be01efb.r2.dev/training/day03/CrealityPrint_7.0.1.4212.exe">
    版本 7.0.1.4212 · 257.3 MB · exe
  </Card>
</CardGroup>

> 也可直接在 [飞书原文档](https://newenergycoderclub.feishu.cn/wiki/QKh8wN5hPiAjfzk8bL9cJcP3noe) 中查看原始附件。

***

### 二维草图绘制

#### 1. 绘制线条

* **直线**：使用 `Line` 命令，通过指定起点和终点绘制直线；也可使用 `Polyline` 绘制连续直线段。
* **圆弧**：使用 `Arc` 命令，通过起点、终点和控制点，或角度和半径等参数绘制圆弧。
* **矩形**：使用 `Rectangle` 命令，可指定角点绘制矩形，也有圆角矩形 `Rounded` 等绘制方式。
* **椭圆**：使用 `Ellipse` 命令，指定中心点、轴和旋转角度绘制椭圆。
* **多边形**：使用 `Polygon` 命令创建规则多边形，需指定边数、半径或中心点。

#### 2. 辅助操作

绘制过程中配合使用**对象捕捉**功能可让操作更精确。常用捕捉模式：

* 端点捕捉
* 中点捕捉
* 圆心捕捉
* 交点捕捉

可通过状态栏的捕捉按钮或快捷键切换，例如 `F3` 切换端点捕捉，`F6` 切换中点捕捉。

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### 三维建模

#### 1. 拉伸形成基本体

选中绘制好的封闭曲线，使用 `ExtrudeCrv` 命令（菜单：Solid > Extrude Curve > Straight），输入高度值，得到基本立体图形，如正方体。

#### 2. 倒角处理

使用 `FilletEdge` 命令，选择想要倒角的棱边，输入半径值，让棱角变圆滑。

#### 3. 布尔运算

* **创建凹槽**：创建一个小一些的长方体作为凹槽模型，移动到想挖槽的位置，确保两者有交集；使用 `BooleanDifference` 命令，先选择主模型（大立方体），再选择减去的模型（小长方体），执行后大立方体上出现凹槽。
* **合并形体**：使用布尔运算也可将多个形体合并。

#### 4. 曲面创建

* **单轨扫掠**：激活单轨扫掠命令后，选择「扫掠路径」和「扫掠形状」，可生成曲面。
* **旋转成型**：点击「旋转成型」命令，选择待旋转的曲线、旋转轴，设置旋转度数，按 `Enter` 键生成曲面。

#### 5. 加盖操作

若模型顶部或底部未封闭，可使用 `Cap` 命令，选中开口的实体或曲面，Rhino 会自动为开放区域加盖。

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### 软件安装与延伸阅读

* **犀牛 8.2 安装**：[微信公众号安装教程](https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=Mzk4ODQ3MzgzNw==\&mid=2247493677\&idx=3\&sn=13be978a2bf331bbfd48c6133ce25054\&chksm=c58618aff2f191b96b877234ca1c91189e124512941ffabf7dff315de010e3de89bbb4080e84\&scene=178\&cur_album_id=3997131312799744002\&search_click_id=#rd)
* **K1 打印机使用说明书**：[站内文档](/mechanical/k1-printer-guide)
* **语雀 Rhino 教程**：[islandgg13 / Rhino 入门](https://www.yuque.com/islandgg13/tdg1oz/gr1ahp?)

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## 核心知识点

### SolidWorks 工作流

1. **新建零件** → 选择基准面 → 进入草图；
2. **草图工具**：直线、矩形、圆、多边形、中心线、阵列、镜像、尺寸约束；
3. **特征工具**：拉伸凸台/切除、旋转、扫描、放样、圆角、倒角、孔向导；
4. **装配体**：插入零部件 → 添加配合（重合、同心、距离、角度等）；
5. **检查与导出**：干涉检查、质量属性、导出 STL / DWG / STEP。

### 草图约束原则

* 草图应尽可能**完全定义**（黑色线条），避免欠定义（蓝色）导致模型意外变化；
* 优先使用几何约束（重合、平行、同心）减少尺寸标注数量；
* 关键尺寸命名规范，便于后续参数化修改。

### Rhino 补充场景

* 复杂曲面、流线型外壳；
* 快速概念建模与渲染；
* 与 SolidWorks 配合：Rhino 建曲面 → 导出 STEP → SolidWorks 细化结构。

***

## 实践任务

### 任务 1：SolidWorks 环境配置

按照 [EK 机械 SolidWorks 基础](/mechanical/ek-mechanical-solidworks) 完成：

* 软件安装与单位制设置；
* 快捷键与工具栏自定义；
* 模板路径与设计库配置。

### 任务 2：带孔支架建模

参考尺寸建议（单位 mm）：

| 参数   | 数值          |
| ---- | ----------- |
| 底板   | 80 × 60 × 5 |
| 立板   | 60 × 50 × 5 |
| 圆角   | R3          |
| 安装孔  | 4 × Φ4，均布   |
| 中心大孔 | Φ10         |

要求：

* 草图完全定义；
* 使用拉伸凸台 + 拉伸切除 + 圆角完成；
* 添加一个镜像特征（如两侧对称凸台）。

### 任务 3：导出与检查

1. 导出 **STL** 文件，检查三角面片质量；
2. 导出 **DWG** 文件，确认视图方向与比例；
3. 使用 **质量属性** 查看体积与重心位置。

### 任务 4（选做）：Rhino 快速体验

在 Rhino 中绘制一个 50mm × 50mm × 30mm 的曲面壳体，并导出为 STEP。

***

## 今日产出

* [ ] SolidWorks 环境可正常使用；
* [ ] 带孔支架零件模型（.SLDPRT）；
* [ ] STL 与 DWG 导出文件；
* [ ] 模型截图（含特征树与质量属性）。

***

## 延伸阅读

* [底盘设计](/mechanical/chassis)
* [制造工艺 Day 4](/training/day04-manufacturing)