第9讲 使用接头（Joint）功能组装零件

本讲目标

• 理解实体（Body）与部件（Component）的区别
• 使用接头功能组装零件（刚性、旋转、滑块）
• 理解自下而上（Bottom-up）与自上而下（Top-down）两种设计方法

课程视频

关于视频语言

以下课程视频为日语讲解。请配合本页的图文步骤一起观看。

视频	内容
9.1 接头	零件的部件化、刚性接头、箱体组装练习
9.2 旋转与滑块接头练习	旋转与滑块接头、运动限制、运动研究

课前准备

请下载以下 .f3d 文件，并上传到 Fusion 中。

文件	用途
1. 零件的部件化.f3d	练习部件的创建方法
2. 接头 刚性.f3d	桌子的组装
3. 接头 刚性 练习.f3d	箱体的组装练习
4. 接头 旋转・滑块.f3d	旋转与滑块的用法
5. 接头 旋转・滑块 练习.f3d	旋转杆与滑动杆的练习

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1. 零件的部件化

实体与部件的区别

到目前为止我们都是通过创建 实体（Body） 来造型的，但要设计多个零件相互运动的机构（例如齿轮相互啮合），就必须把零件创建为 部件（Component）。

	实体	部件
用途	单个零件内部的形状	作为独立的零部件来处理
移动	与其他实体联动	可以单独移动、旋转
接头	不可使用	可以使用

部件的形象比喻

部件类似电脑上的 文件夹。父部件里可以放子部件，子部件里还能放孙部件，形成层级结构，零件变多时也便于整理。

从草图创建部件

1. 打开 1. 零件的部件化.f3d
2. 点击事先准备好的草图，执行 拉伸（快捷键：E）
3. 这里很关键：把操作的下拉菜单从 「新建实体」改为「新建部件」
4. 把桌面板拉伸 5 mm，并把部件名称改为「桌面板」

制作桌腿（部件的复制）

和桌面板一样，从桌腿的草图以 新建部件 的方式拉伸（高度 50 mm）。

要做出 4 条桌腿需要用到 复制，但这里有一个重要的区别：

复制方式	操作	特点
移动/复制	右键 → 移动/复制 → 打开「创建副本」	始终与原件 同步（修改一个，另一个也会改变）
粘贴副本	复制 → 右键 → 粘贴新建（粘贴副本）	完全 独立 的副本（修改一个不会影响另一个）

注意同步复制

用「移动/复制」做出来的部件，在一个上开孔，另一个上也会开孔。需要多次使用同一零件时很方便，但如果想单独修改，请使用「粘贴新建」。

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2. 接头（刚性）

自下而上与自上而下的设计

方法	说明	适用场景
自下而上型	先设计各个零件，之后再组装	通用零件的复用、大型装配体
自上而下型	在整个装配体中设计各个零件	零件之间位置关系紧密的设计

本次采用自下而上的方式，先做好零件，再用 接头 组装。

用刚性接头组装桌子

打开 2. 接头 刚性.f3d。此时桌面板与 4 条桌腿是分离的状态。

1. 选择 装配 → 接头
2. 先点击 要移动的一方（桌腿）的捕捉点
3. 再点击 目标位置（桌面板的角）的捕捉点
4. 确认类型为 刚性，按 确定 完成

捕捉点的指定技巧

• 点击面 → 捕捉到该面的中心
• 点击边 → 捕捉到边的中点
• 点击角 → 捕捉到顶点

用 Ctrl（Mac：Cmd）键固定面

选择捕捉点时，移动鼠标可能会切换到别的面。按住 Ctrl（Mac：Cmd）键再点击面，该面的捕捉点候选就会被 固定，更容易选中。

「翻转」按钮

如果零件被装成了与预期相反的朝向，可以试试接头设置界面中的 「翻转」 按钮。

练习：箱体的组装

打开 3. 接头 刚性 练习.f3d。用 6 块板组装成一个箱子。

组装顺序的诀窍：

1. 先把 左右两块板 装到前面板与后面板上
2. 接着装 后面的板
3. 最后装 上下两块板

注意组装顺序

如果一上来就装上下两块板，由于左右板还没装上，会很难对位。请先以前面板为基准装好左右板，再装上下板。

前面板和后面板上开有方孔和圆孔。之后要在这里穿入杆件，所以组装时请注意 让前后的孔位对齐。

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3. 接头（旋转・滑块）

打开 4. 接头 旋转・滑块.f3d。

旋转接头

旋转接头 让零件能够绕一个轴旋转。

1. 选择 装配 → 接头
2. 指定作为旋转轴的捕捉点
3. 把运动类型设为 旋转
4. 按 确定 完成
5. 拖动零件，它就会绕指定的轴旋转

滑块接头

滑块接头 让零件能够沿直线滑动。

1. 选择 装配 → 接头
2. 指定决定滑动方向的捕捉点
3. 把运动类型设为 滑块
4. 按 确定 完成

运动限制的设置

可以限制接头的活动范围，让零件只在预期的范围内运动。

1. 在浏览器面板或时间线上 双击 接头图标（或右键 → 编辑接头）
2. 在 运动 选项卡中设置：
   • 最小值：活动范围的下限（例：-23 mm）
   • 最大值：活动范围的上限（例：-4 mm）
3. 一边用 预览限制 确认，一边微调数值
4. 按 确定 完成

数值的微调

一开始就给出刚好合适的数值是很难的。请一边使用「预览限制」，一边一点点调整数值，让它与挡块的位置正好吻合。

零件的固定（钉住功能）

在操作接头的过程中，有时不希望动的零件却动了。

• 右键点击部件 → 选择 固定（Pin），该零件就会被完全固定
• 通过刚性接头与被钉住零件相连的零件也会一起被固定
• 要解除时，再次右键点击 → 解除固定

练习：箱体、旋转杆、滑动杆与挡块的组装

打开 5. 接头 旋转・滑块 练习.f3d，组装以下内容：

1. 用刚性接头组装 箱体（复习）
2. 在 方杆 的两端用刚性接头装上挡块（T 字形零件）
3. 用 滑块接头 把方杆装到箱体上，并设置运动限制
4. 在 圆杆 上用刚性接头装上挡块
5. 用 旋转接头 把圆杆装到箱体上
6. 完成后活动各个零件，确认功能是否正常

部件的颜色区分显示

当零件变多、难以分辨时：

点击 实用程序 → 显示部件颜色，就会按部件自动分配颜色。同一部件的副本颜色相同，结构上会更加一目了然。

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4. 运动研究（Motion Study）

这是把组装完成的模型的运动 自动播放为动画 的功能。

1. 选择 装配 → 运动研究
2. 点击要做成动画的接头
3. 在时间线上 添加点，并输入角度或位置的数值
   • 例：给旋转接头设置 0° → 360°
4. 按 播放 按钮，运动就会以动画形式呈现
5. 用 循环播放 可以反复确认

速度调整

如果播放太快，可以用速度调整滑块调慢。

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提交物

请把以下 2 个 .f3d 文件提交到课堂系统（Classroom）：

1. 3. 接头 刚性 练习.f3d（箱体的组装）
2. 5. 接头 旋转・滑块 练习.f3d（旋转杆与滑动杆的组装）

提交方法：

1. 在 Fusion 中选择 文件 → 导出
2. 类型选择 Fusion 存档 (.f3d)
3. 保存到下载文件夹
4. 从课堂系统提交文件