《三维CAD动态建模辅助工程制图教学的方法.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《三维CAD动态建模辅助工程制图教学的方法.doc（4页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、三维CAD动态建模辅助工程制图教学的方法随着计算机技术和图像算法的快速发展，将二维、三维CAD融入工程制图课程的教学改革逐渐受到广泛关注。1国外一些大学也正尝试无纸化教学，将三维造型和计算机绘图直接引入工程制图课程。国内一些大学在工程制图教学中也尝试引入三维CAD软件，具体体现在：王建华等系统论述了三维建模入手的工程制图教学改革方案；2张京英等对比和论述了不同的三维CAD教学模式；3张淑艳等介绍了三维CAD辅助工程制图教学的方法；4同时画法几何及机械制图等教材也在书中前面章节首先简单介绍了三维CAD软件，将计算机三维造型的内容与二维绘图一样，融合到教学的全过程中，成为全书的主线，以便辅助学生学
2、习。5 本文主要研究三维CAD动态建模在工程制图教学中与知识点的融合和应用，采用动态建模过程在视图投影、相贯线、组合体画法和组合体读图等几个知识点来阐述这一方法，增强了学生学习的兴趣，提高了学生的构型思维，加速了学生在三维和二维之间的思维转换效率，教学效果良好。 一、动态多角度观测物体与视图直观建立 如图1（a）所示为一几何形体在投影面系中投影的过程，其中蓝色的为物体，白色线框围成的为投影面系，选择任何一投影面时，可以直接将物体投影至该投影面，形成视图，使学生直观感受投影视图的生成。图1（b）采用三维图形选择四视图模式，采用三维软件一步形成主视、俯视、左视和正等轴测图，当从正等轴测视图上选取形
3、体上任意点、线、面，并高亮表示时，都可以看到其他视图中也随即高亮显示，以此帮助学生建立空间概念，进一步加深学生对“长对正，高平齐，宽相等”的理解。 二、组合体动态画图和读图模型 如图2所示的组合体由底板、圆柱、肋板组成。组合体造型过程和投影视图的变化如图所示，图中给出了三维模型随着基本体增加，相应视图发生变化的情景。其中第一幅是底板，可由草图拉伸成型；圆柱由绕旋转轴的草图旋转成型；肋板由草图拉伸成型。从图中可以清楚地分析出轮廓线和内部线框的投影，即轮廓线为最外围，内部线框是由其他特征在轮廓线内进行的切割、凸起等操作形成，按照投影关系动态演示形成组合体的各个基本体的视图，明确了画图的顺序。 三、
4、相贯线变化动态观测 图3所示的是圆柱与圆锥相贯时，圆柱直径尺寸变化引起的相贯线变化的典型特征。用来说明表面性质和相对位置相同而尺寸不同时对相贯线的影响。建模采用参数驱动方式将这一过程动态化，直观的帮助学生理解这一演化过程，便于掌握相贯线画法。 四、剖切面表达剖视图形成 图4给出了一个典型的轴类零件的三维模型动态显示过程。此轴类零件主体由5部分构成，其中两端和中部都开有键槽。图4（a）是完整的三键槽轴模型，图（b）-（d）是平行于轴端面的截面沿着轴线分别对三个键槽进行截切。这样可以清楚的看清截面与零件体的结交线，分析出其轮廓形状，便于学生理解。 五、结束语 在工程制图课程的教学当中，首先需要解决
5、三维立体物体投影二维的问题，即绘图的“空间-平面”的过程，再解决由“平面-空间”的读图过程。在课堂教学中，选择性的采用三维CAD设计和造型，利用其动态演示功能，多视角观测，可以事半功倍的将传统教学中抽象的概念明晰化，提高效率，再结合手工制图，可以增强课堂学习效果，降低了抽象的构图思维入门难度，可以显著提高学生空间想象力，培养学生的图形分析、图像二维和三维转换的能力。6 注 释 1 童秉枢，易素君，徐晓慧.工程图学中引入三维几何建模的情况综述与思考J.工程图学学报，2005（4）：130-135. 2 王建华，李晓民，杨莉，吕梅.由三维建模入手的工程制图课教学改革实践J.工程图学学报，2008（6）：123-126. 3 张京英，罗会甫，张彤，等.三维造型设计与工程图学的有效融合J.工程图学学报，2011（6）：151-154. 4 张淑艳，雷光明，成彬，等.三维CAD辅助工程制图教学的方法J.图学学报，2014（3）. 5 常明著.画法几何及机械制图（第4版）M.武汉：华中科技大学出版社，2009. 6 陈彩萍，谭建荣.工程制图CAI课件中学习情境的设计J.工程图学学报，2011（1）：138-142. 责任编辑：钟 岚