本教材是“十五五”高等职业教育装备制造类新形态系列教材之一，是面向高等职业院校的实践性教材。全书以工业机器人典型零部件为建模载体，共设置5个项目16个任务，涵盖了中望3D软件基础操作、草图绘制、三维建模设计、装配设计和工程图设计等内容。
本教材采用“项目引领、任务驱动”的编写模式，将理论学习与实际应用紧密结合，系统讲解了使用中望3D软件进行工业机器人零部件三维建模的理论知识与实践技能。同时，本教材注重培养学生的工程思维和实践能力，通过循序渐进的建模训练，使学生在掌握中望3D软件操作技能的同时，深入理解工业机器人的结构原理和设计要点。
本教材适合高等职业院校机械设计制造及其自动化、机电一体化技术、工业机器人技术等专业的学生使用，也可作为相关技术人员学习中望3D软件和工业机器人结构设计的参考书。

“工业机器人3D建模设计”是高等职业院校机械设计制造及其自动化、机电一体化技术、工业机器人技术等专业的核心课程，该课程的设立旨在以中望3D软件为平台、工业机器人典型零部件为载体，培养学生的工程思维和实践能力，顺应产业升级对技术人才的需求，响应职业教育实践技能培养要求，为学生后续学习与就业筑牢基础。
面对数字化制造对高素质技术技能人才的迫切需求，构建以三维建模为核心、契合产业需求的职业教育课程体系为改革方向。基于此，我们组建团队编写《工业机器人3D建模技术》教材，核心目标是解决高校中望3D软件教学痛点：通过 “理实一体、学做结合”模式，以工业机器人典型零部件为项目载体，融合软件操作与设计思维，助力学生掌握中望 3D软件核心功能，建立系统建模思维，成长为适应数字化制造的高素质技术技能人才。
本教材以“项目引领、任务驱动”为编写模式：依托中望3D软件平台，围绕工业机器人零部件设计全流程，设置建模入门、草图绘制、三维建模设计、装配设计、工程图设计5个项目16个任务，各任务遵循“循序渐进、理实结合”原则，按照“任务情境—学习目标—工作布置—任务实施—知识延伸—任务拓展—拓展阅读—思考与练习”的顺序进行编写。
本教材的编写贯穿“立德树人、技能为本”理念，紧扣高素质技术技能人才培养目标，核心思想有三：一是“理实一体”，知识点配套实操，实现理论与实践深度融合；二是“项目引领”，以机器人零部件为载体，构建从简到繁的项目体系，循序渐进提升建模能力；三是“重工程实践”，实例源于真实项目，确保教学与企业需求对接。
本教材特色鲜明，采用项目化设计，形成完整技能进阶体系；以任务驱动学习，明确目标与步骤，便于教与学；兼顾软件功能讲解与工程应用，培养学生工程思维与问题解决能力。
全书共设五个项目：项目一建模入门，帮助学生熟悉软件基础操作；项目二草图绘制，夯实二维绘图技能；项目三三维建模设计，为本教材核心内容，含工业机器人底盘驱动轴、机械手臂等五类零部件的三维建模；项目四装配设计，训练装配思维与约束处理能力；项目五工程图设计，完成三维到二维的转换，覆盖完整设计流程。
本教材建议总学时96学时（理论32学时、实践64学时），采用理实一体化教学，建议在多媒体机房开展，保障学生实操练习。
本教材由广西职业技术学院智能制造学院团队编写，李佳宝、王盛、刘佰鑫任主编，梁澄河、徐祖萱、朱冬冬任副主编，潘伟华、周勇庆、韩雪萍参与编写。具体分工如下：李佳宝负责全书整体框架设计和统稿工作，并编写项目一、项目二、项目三；王盛负责教材内容安排及统稿工作，并编写项目四、项目五；刘佰鑫负责教材内容安排及技术指导，并编写项目三；梁澄河负责三维建模工作；朱冬冬负责工业机器人技术指导；徐祖萱、潘伟华、周勇庆、韩雪萍负责任务拓展、课后习题、拓展阅读等内容的组织和编写。
本教材配套电子教案、课件等资源，可登录中国铁道出版社教育资源数字化平台(https://wwwtdpresscom/51eds)下载，用手机扫描书中二维码可观看微课视频。
因编者水平有限，书中难免有不足，恳请读者与同行指正，我们将持续完善，助力职业教育三维建模教学与数字化制造人才培养。
编者
2025年8月

项目一 建模入门 1
任务一 了解和安装中望3D软件 1
任务二 中望3D基本设置与操作 6
任务三 学习中望3D入门实例 15

项目二 草图绘制 23
任务一 草图绘制1 23
任务二 草图绘制2 32
任务三 草图绘制3 39

项目三 三维建模设计 47
任务一 工业机器人底盘驱动轴三维建模设计 47
任务二 工业机器人手腕前端旋转法兰盘三维建模设计 58
任务三 工业机器人腕部电机齿轮箱体三维建模设计 76
任务四 工业机器人机械手臂三维建模设计 88
任务五 工业机器人驱动臂底座三维建模设计 101

项目四 装配设计 117
任务一 工业机器人腕部电机齿轮箱装配设计 117
任务二 工业机器人末端夹持机构装配设计 125
任务三 工业机器人机械手装配设计 135

项目五 工程图设 计145
任务一 装配图设计 145
任务二 零件图设计 158


参考文献 166

李佳宝：广西职业技术学院副教授。王盛：广西职业技术学院智能制造学院工作，高级工程师。曾在企业作为作为技术骨干参与机电设备及自动化生产线的研究开发工作，其中作为技术负责人参与广西自治区立项《甘蔗植物水提取工艺现场总线自动控制系统研发》项目，形成国内首创的甘蔗植物水生产线一条、全线自动控制系统一套，形成了较大的科技成果转化；作为主要技术人员参与广西南宁市科技攻关项目《大规模无规则孔位高效测量机器人研制与应用》；个人取得国家实用新型专利1项，国家版权局软件著作权2项，以第一作者在省级以上专业期刊发表学术论文2篇，合著论文4篇。刘佰鑫：广西职业技术学院讲师。

本教材特色鲜明，采用项目化设计，形成完整技能进阶体系；以任务驱动学习，明确目标与步骤，便于教与学；兼顾软件功能讲解与工程应用，培养学生工程思维与问题解决能力。