三维制图范文

时间:2023-10-05 21:14:34

三维制图

三维制图篇1

论文关键词:三维模型,工程制图

 

1.前言

《工程制图》作为工科类学生的技术基础课,是后续专业技术课和日后工作的技术基础性课程,是每个工科类学生必须学好,并且一定要学好的一门重要技术基础课程。

《工程制图》最基本的学习目的就是要求学习者能读图和绘图,看二维平面投影图能想象出所表达的三维空间形状,同时也要能把三维空间形体用二维平面投影图表达出来,即从图想物,从物画图,分析和想象空间形体和图纸上的图形之间的对应关系,逐步提高空间形象思维能力。然而,在我们实际教学过程中深深地感到学生的空间想象能力实在是很差,空间想象能力差直接制约影响了他们对本课程的学习,具体地就是看图看不懂,画图画不来,要学好本课程,学生的空间想象力是关键,如何培养和提高学生的空间想象力是摆在任课教师面前的一个很重要的问题。传统的方法是在教学中使用实物教学模型,实物教学模型对学生的学习帮助很大,效果很好。然而教学模型缺乏,数量、类型较少,是否与教材配套等问题又影响制约教学模型的使用。如何来解决这个问题呢?在当今计算机软硬件技术高速发展和普及的今天,在运用多媒体投影进行课堂教学时,我想可利用计算机来进行三维建模,把所需的三维模型都建立起来,并将其运用于教学中,来帮助学生提高空间想象力,来帮助学生对教学内容的学习理解,来帮助学生很好的完成课程。

AutoCAD是美国Auodesk公司推出的通用计算机辅助绘图软件包,具有性能优越、使用方便和体系结构开放等特点,深受广大工程技术人员的欢迎。AutoCAD在我国的各设计领域得到广泛的应用,并已成为各工程设计领域中应用最普及的绘图软件之一。AutoCAD具有强大、完善的二维平面图形绘制和三维立体模型创建能力,由于AutoCAD具有强大的三维实体造型功能,用AutoCAD把二维平面投影图所表达的实物用三维立体模型建立起来,把平面与立体表面相交的截交线、立体表面相交时的相贯线用三维立体模型表示出来,把剖视图、剖面图所表达的实物用三维剖视、剖面图表达出来。这样把抽象的平面图形表达成具体形象直观的三维立体模型,将有利于教学和学生对学习内容的认识理解,更有利于学生空间想象力的培养和提高。

2.在“平面与立体表面相交――截交线的求作”中的运用

平面与立体表面的交线称之为截交线,因为是两个面的交线,截交线是截平面和立体表面的公共线,简单的截交线同学们还是能理解,但稍复杂的情况如:在物体上开槽和穿孔所形成的截交线,由于交线多同学们学习起来感觉上就有些困难,当出现这种情况时,可现场或者事先把所表达的物体用AutoCAD三维建模功能建立出实物模型,在配合AutoCAD视图显示功能从不同方向动态的观察这一物体和这些截交线,对学生的学习理解将有很大的帮助。如图1所示,a图为投影图,b图为对应的三维立体图。

三维制图篇2

[关键词]三维CAD 机械制图 教学方法

一、前言

随着工业社会向信息社会的转型,围绕提高产品设计制造的创新能力,三维CAD/CAE/CAM等现代设计制造技术迅速得到推广和应用,制造业信息化的发展成为必然趋势。制造业信息化将信息技术、自动化技术、现代管理技术与制造技术相结合,改善产品开发、生产制造和管理等环节,提高生产效率、提升创新能力,带动产品设计方法、设计工具、制造技术的创新和企业间协作关系的创新,从而实现产品设计制造和企业管理的信息化、生产过程控制的智能化、制造装备的数控化,全面提升我国制造业的竞争力。

二、机械制图的现状

受计算机技术发展的制约,传统机械设计、制造都是依据二维投影视图开展。然而设计构思开始于三维构形,制造的结果又是设计构思的三维实体再现。在设计的“开始”和制造的“结果”之间,却依靠二维投影视图特定的工程语言来传递信息、表达思想、指导 “三维”实体的制造,二维图的表达信息极不完整,而且绘图、读图要经过专门训练的人来进行,这实在是一种迫不得已的“翻译”。在这样的信息传递与转换过程中,表达内容抽象不具体、非专业技术人员看不懂,传递信息不准确,可能会导致信息传递的多义性、欠缺性等差错。

三维CAD技术符合人的设计思维习惯,整个设计过程完全可以在三维模型上讨论,能够让我们在平面显示器上构造出三维立体的设计模型,直观形象。而且三维CAD技术可以保留设计过程的中间结果,便于开展优化设计,进行应力/应变分析、质量属性分析、空间运动分析、装配干涉分析、NC编程及可加工性分析、二维工程图的自动生成、外观造型效果评价等工作。因而三维CAD技术才是真正意义上的计算机辅助设计技术。

三、三维CAD教学方法

《高等教育法》第五条规定人才的培养目标是:……培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才。为此,在《机械制图》教学过程中引入了三维CAD技术,以“设计为指导、能力为目标”开展教学活动,不再以二维平面绘图为核心,增加特征技术、尺寸约束、参数化、变量化等三维建模的教学内容,重点培养学生的工程设计能力和创新实践能力,利于学生尽快掌握三维CAD技术。

如何将CAD技术思想和方法融入到传统机械制图的教学中,将计算机辅助设计的工具与课程教学有机结合起来,为培养学生的空间想象能力、创新能力和工程素质奠定基础,需要教师在授课过程之中,对传统机械制图教学的内容与三维CAD技术之间在名词术语、理论方法、空间思维过程等方面存在差异等问题进行联接和整合。为此,笔者在教学中进行了如下三个方面的探讨与实践:

(一)实体的二维投影平面与三维CAD坐标面的不一致

实体的二维投影视图,是根据投影规则形成的实体轮廓的平面视图。一个实体根据不同的投影方向有不同的二维视图,这些视图与实体模型的建立,并没有必然的联系。而在三维CAD技术中,将前、俯、右视面的三个投影面与X-Y-Z坐标面建立了直接的联系,该技术强调的是以这三个坐标面之一为基准面,按照实体在该面上的投影视图作为特征操作的基准轮廓,开展造型设计。因此应以坐标面引出投影面,使学生正确选择能够反映出实体特征的投影面,掌握特征建模的技术,加深对投影面的理解。

(二)传统尺寸的定义与三维尺寸约束的不一致

机械制图中的二维图形是通过确定基准、定形尺寸和定位尺寸来定义图形的,可是在三维建模的二维草图中,利用尺寸约束的概念进行尺寸标注,尺寸约束具有驱动几何图形改变的功能。

将形状和尺寸结合起来,通过变量化技术,改变尺寸约束实现对几何模型的形状控制,这是三维CAD技术的特征之一,是平面绘图工具所不具有的。但是在导出二维工程图的时候,必须按照制图规则,依据加工工艺的要求,准确定义基准尺寸、定形和定位尺寸,避免与尺寸标注的标准不一致,导致绘制的尺寸违背加工工艺的要求。

(三)形体分析与特征草图的不一致

机械制图的形体分析,是将复杂实体模型视为基本立体的叠加和挖切,而在三维建模的形体构成分析中,复杂实体模型基于特征操作完成的,比如通过拉伸、旋转、扫描、放样等特征操作,再经过布尔运算完成模型的建立。特征草图必须以完整的尺寸参数为出发点(全约束),不能漏标尺寸(欠约束),不能多标尺寸(过约束)。

四、总结

三维CAD 技术主要包括二维计算机绘图和三维建模技术。计算机绘图不仅仅只是利用绘图软件临摹、绘制出二维工程图纸的“甩图版”的工具,还要让学生通过三维软件的学习与应用,掌握计算机三维造型设计原理和方法,培养学生的创新思维能力。

*[基金项目]安徽高等学校省级教学研究项目:面向3D技术探索机械专业毕业设计创新实践(NO.20100440)

三维制图篇3

关键词:图样表达;三维剖切;移出断面;尺寸控制

掌握图样表达是学好制图、展现设计理念的必经之路,从当前形势的发展来看,三维设计在各个工矿企业中应用越来越广泛,各大高校近几年在工程图学课程中引入了三维教学,如何使得学生理解图样表达的作用、掌握图样表达方法,作为制图教学者应努力思考改革教学方法和手段,熟练应用现代三维技术,化难为易,把抽象化为具体,能达到使学生易学活用的目的[1]。

1工程图学课程的教学和企业应用的现状

近年来,尽管图学教学工作者一直兢兢业业、努力教学,但从机类毕业生的毕业设计来看,制图表达能力越来越差[2],有些同学感觉设计思想无法用图纸来表达,一个零件或者一个装配体不知道采取怎样合适的表达方式,螺纹连接画法、零件的公差、装配图尺寸的标注更是不规范、不符合国标。一方面这和高校招生数量的扩大、生源质量下滑、而图学课时一压再压有很大关系;另一方面,图学课的学习,大一新生一直从理论到理论,缺乏感性认识,缺少实践认识和加强的环节,虽然在制图教学中引入了三维建模,但和课程的融入度不够,呈现分散性、打断式,三维辅助教学的效果还不明显。

随着三维时代的到来,企业逐渐渗入CAD技术后,使得传统设计与绘图方法发生了根本变化,工程师已经广泛采用三维技术进行产品设计、工程分析,但受工程图标注和出图方面的限制,以及受生产设备和加工流程的限制,三维建模后还是继续导出二维工程图作为加工的依据,这种状况还将长期存在。就我国现在客观情况而言全面引进三维几何建模的客观条件还不成熟,这就要求在校学生不仅要掌握三维CAD技术,还应继续保留扎实的读图和图样表达能力 [2]。

2 三维技术在机件图样表达中的应用

图样表达是绘制零件图和装配图的关键,不同类型的中空零件通常采用剖视视图,而引入剖视到三视图,只用理论讲解学生往往很难想象,掌握不得要领,这时候三维软件体现了极大好处,借助三维软件的剖切、三维观察器等工具[3],直观、形象,一看就懂,还不容易出错,加深了学生对剖视的了解。

一壳体类零件,如图1-1所示,主视图和俯视图采用合适局部剖,左视图采用过前方凸台孔中心处全剖的表达方法,但底座上的孔和上面的凸台没有剖到,与单一剖切、多个平行平面或者相交平面剖切不同,图上虽然已经给出了局部剖后的视图,局部剖的这种类似“挖墙角”做法,到底用一个不规则空间曲面剖到多少深为宜?很多学生不理解。本人在轴测图相应位置作了两种剖视图的对应表达,虽然和平面视图的剖视不是完全对应,但相信这样直观的表达已经充分说明了局部剖的方法。另一方面,局部剖中波浪线不能穿空的概念,解释起来比较费劲,对主视图来说,壳体前面不为空,对俯视图来说壳体上方不能为空,对照右下角的剖切轴测图,可以很容易掌握这层意思。所以讲课的时候辅助以立体图,或者边讲边演示怎样剖切,使学生理解更到位。

图1 箱体

移出断面图用来表达机件某部分截断面的形状,假想用剖切面把机件的某处切断,仅画出截断面的图形,当用两个相交的垂直于轮廓的截面来作出移出断面,如图2中所示B-B处移出断面,往往机件被表达部分形状不规整,和基本投影面方向不保持平行,断面图难以想象。通过三维剖切来表达,直观、明了,可以比较形象地解决这个困难。

图2 叉架一

又如图3叉架二,十字肋的竖直高度和水平宽度相等,肋比较长,适合在断裂处作出移出断面以表达肋板的断面形状。要在俯视图的中断处作出十字肋的断面图,肋的方向容易搞混,辅以三维的半剖视图 ,清楚看到断面形状,如图中所示。半剖视图在形成时可以变化选择剖切平面,动态拖动剖切位置,十分容易想象俯视图上十字肋断面的方向。图中给出了主视图中竖直肋板高度14mm,俯视图的断面图中给出了对应的的尺寸方向,以便分清移出断面的看图方向。

图3 叉架二

向视图的看图方向也不容易掌握,如图 4所示,支座具体结构对照右下角轴测图,支座的左边圆柱筒部分轴线垂直于水平投影面,支座的右边立板部分垂直于正垂面,但和水平面和侧平面都保持倾斜,图中水平投影表达不够清楚,需采用图中A向视,得到对应视图A,或者A向旋转,从原有俯视图看,立板的外侧两边带圆角,表达既方便、看图又很明了,轴测图的直观不言而喻,起到了看图帮助作用。

图4 支座

3 三维在装配体表达中的应用

装配体由于多个零件按照一定位置关系装配在一起,譬如图5的子装配体小推车的车轮,由轮毂、轮胎、车轴、垫片、锁紧帽、弹簧片等零件组成,装配后,三视图中零件互相重叠遮挡,又由于轮胎和垫片、锁紧螺母等的尺寸相差太大,剖视后几个小零件之间也难以表达清楚,现在对这个子装配体的轴测图采用爆炸视图表示,如工程图中所示,可以看清各个组成零件,整张工程图采用线框显示模式或者部分零件透明显示,均轮廓分明,结构容易想象,装配关系明了。更为重要的是,设计干涉检查保证了设计的可行性,为满足设计意图的需要[4],直接在装配图中编辑零部件达到修改零件的目的,其他和工程图相关的参数化传递设计修改、关联特征、外部参考、在装配体中控制尺寸(数值链接、装配体方程式)等,工程图都会产生相应的更新,这是三维技术在装配图中的突出优点,体现了三维工程图样表达的强大功能。

图5 小推车车轮

由三维直接导出的工程图,既方便简捷,又便于零件的修改,在工程实际中已经广泛采用,受软件标注等的限制,部分工作人员还是习惯用另存为*.dwg文件后,在AutoCAD中整理图线、完成标注,可见三维融入制图还存在一个过渡时期。在教学过程中,如果能通过一边操作,同时让学生看到剖切位置变化引起相应视图的变化,以及参数化设计修改零件尺寸时,促使相关工程图变化,教学效果会更好。

4 小结

本文就三维在制图教学中机件图样表达方法的应用,结合自己多年制图教学和使用三维软件SolidWorks的经验,对引用轴测图及其剖切、运用动态剖视工具等作出了具体实例方法应用说明,显示了制图中引入三维教学,具体直观形象、生动易解的特点,更好地帮助同学入门,提高对制图学习的兴趣,可以使学生牢固基础、锻炼能力、激励个性、提升素质[5],以达到“构形、表达、读图、制图”的培养目标[6]。

三维软件在制图教学的某些章节,特别在基本题截交、相贯、组合体、机件图样表达以及零件装配图的表达上,体现了强大的优越性,限于篇幅,未一一举例说明。但在产品参数化设计的今天,一则要求教师有较高的教学水平、熟练应用软件和轻松讲解的能力,又要求在校学习制图时努力掌握三维软件的应用,把三维表达更好地融入思维,将来给广大设计、加工人员带来工作上的便利。

参考文献

三维制图篇4

关键词:三维模型建模效果图设计

不同的三维效果图虽然都具有各自的特性,但万变不离其宗,它们也具有很多共性。下面以三维建筑效果图制作的常规流程为例介绍其设计与制作方法。三维建筑效果图制作分两个阶段。

第一阶段:三维模型成图。这个阶段的主要任务是根据设计内容,利用3DS MAX将三维模型以及材质光影等元素创建成图,主要包括以下四个步骤。

1、三维建模

建模是效果图制作过程中的第一步,也是后续工作的基础。在建模阶段应当遵循以下原则:1)要有准确的外形轮廓。2)分清细节层次。在满足结构要求的前提下,应尽量减少模型的复杂程度(即尽量减少点、线、面数),因为过于复杂的模型将会使系统陷入瘫痪,这是在建模阶段需要着重考虑的问题。3)灵活选用建模方法。在3DS MAX系统中提供了多种建模方法,用不同的方法建造出来的模型,其点、线、面的复杂程度却千差万别,因此,不仅要选择一种既准确又快捷的方法来完成建模,而且还要考虑到后续编辑工作中是否利于修改。4)兼顾贴图坐标。在3DS MAX系统中,所创建的物体都有其默认的贴图坐标,但是经过一些优化或编辑修改后,其默认贴图坐标将会错位,应该重新为此物体创建新的贴图坐标。

2、赋材质

材质是指某种材料本身所固有的颜色、纹理、反光度、粗糙度、透明度等属性的统称。如果只创建了精确的模型,而没有赋予其恰当的材质,将永远无法表现出真实感。在制作过程中,要在每个模型创建完成后,立即为其赋基本材质。赋材质应当遵循以下原则:1)要有正确的纹理。一种材料的表面纹理可以为物体赋予一张纹理贴图实现。但要注意尽量选用边缘能无缝链接的无缝贴图。2)选择适当的明暗方式。不同的材质对光线反射程度有很大区别,针对不同的材质应当选用适当的明暗方式。例如,塑料与金属的反光效果就有很大的不同,塑料的高光较强但范围很小,常用“多面”明暗方式来调节。金属的高光很强,而且高光区与阴影之间的对比很强烈,常用“金属”这明暗方式来调节。3)活用各种属性。一个好的材质不是仅靠一种纹理来实现的,它还需要其他属性的配合,这些属性包括透明度、自发光、高光级别和反光度等,应当灵活运用这些属性来完成真实材质的再现。4)降低复杂度。复杂的材质会加重计算机的负担,增大渲染工作量,因此在制作过程中应尽量避免设置不必要的材质属性。尤其要慎用反射、折射。

3、设置相机、灯光

完成建模与赋材质后,要设置准确的相机与灯光。1)设置相机并不是为了简单地将场景展示出来,而需要细致考虑视角与构图的关系,这需要研究构图与透视原理。2)设置灯光。一个好的布光方案可以成就一幅作品,而一个失败的布光方案则可以毁掉一幅作品。在现实生活中,光线是非常复杂的,它在空间中被无数次地反射,从而构成了丰富的光影系统。在三维场景中灯光是是成直线方向传播的,因此要通过一两盏灯光来再现这样复杂的光景,几乎是不可能的。

4、精调材质、渲染出图

材质与灯光是相辅相成的,在设置好灯光后还需要对材质进行再次统一调节,此时,除了调节材质外,还应适当调节灯光的色调,以配合整体效果。具体要注意以下两个问题:1)注意色调及明暗调子。一幅好的作品非常注重对比,包括明暗对比、色调冷暖对比、色彩对比、画面的虚实对比等。为此应着重(用灯光)调节画面中的这些要素,并且要兼顾后期环境处理,使得渲染出来的前景与背景环境能够协调统一。2)选择合适的分辨率。在最终渲染成图之前,还要确定所需要的成图大小,3DS MAX最终渲染图的分辨率是72 dpi,输出文件应当选择可存储Alpha通道的格式为宜。

第二阶段:环境景观合成处理。建筑效果图中所表现的大多是处于真实环境中的建筑物,因而除了准确表现建筑物外,还要力求真实地表现建筑物所处的环境气氛。这部分工作通常是在Photoshop中完成的。

1、处理色调及明暗度

这里所要处理的是主建筑物的整体明暗及色调,因为在3DS MAX中调节画面的这些要素比较困难,所以通常是在Photoshop中加以调节,主要包括以下内容: 1)色彩调整。在合成背景之前与之后都需要对作品的细节色彩进行调整,主要调整图像的色调、明暗、对比度等,使整幅作品层次分明,以增强艺术感染力。2)制作光效。在3DS MAX中有些光效制作起来很费时间,尤其是夜景灯光以及灯具上的光晕,而在Photoshop中可以很方便地完成这些制作。

2、环境后期处理

在效果图中不能将注意力只集中在物体本身,还要将它与环境完美地结合在一起,使物体与环境结合成一个有机整体。在处理配景时,应考虑以下三个问题:1)再现真实环境。应当尽量模拟真实的环境和气氛,使建筑物与自然环境能够和谐统一。2)功能统一。配景要与主建筑物的功能性质相吻合,如小区效果图,它的配景应当符合住宅环境,主要体现宁静、安详的气氛。商业建筑的配景应当衬托其建筑物本身的性质,以表现热闹、繁荣的气氛。3)主次分明。配景环境固然重要,但它决不是效果图的主角,只能作为陪衬“红花”的“绿叶”,因此配景有时只是强调它的图案性,甚至只有它的剪影轮廓也就足够了。

3、出图

出图是整个工程的最后一步,主要包括以下两方面:1)查错、备份。一张效果图在最终完成时,还要进行查错,另外对最终的场景文件需要重点备份。对于三维场景来说,除了备份其“*.max”线架文件外,还要将此场景中所用到的贴图文件与线架文件一起备份。对于二维场景来说,应当保存未合层的“*.psd”文件以及最终完成稿“*.tif”文件,并连同相关工程资料一起归档,统一存放以备调用。2)打印装裱。效果图通常采用大型喷绘机进行打印,并在表面进行镀膜防水处理,之后将其装裱,并配以色调和谐的边框。

上述是建筑效果图制作的一般流程及各个制作阶段的任务和一些原则与方法。供同行参考。

参考文献:

[1]《计算机三维造型及动画制作3DSMAX6实用教程》,路由、王国顺主编,中国水利水电出版社

[2]《3dsMax9三维动画创作实用教程》,张瑞兰编著,清华大学出版社

三维制图篇5

摘要:三维设计软件的普及实现了机械产品设计方法的变革,要求对机械制图课程的教学进行改革。通过三维实体设计进行分析,结合二维图样表达三维物体的传统设计方法的应用现状,提出机械制图课程的教学改革应基于三维设计,构建以三维实体设计为主线,三维实体表达方法和二维工程图表达方法并重的知识结构体系。

关键词:三维设计;二维设计;制图课程教学改革

一、机械产品设计方法的变革

纵观产品的设计过程,设计人员首先在头脑中构建的产品是三维实体,受限于产品建模和表达的手段,设计产品只能采用投影的方式,所以必须将实体的表面形状抽象成基本模型单元,依循正投影法、转换规则和制图规范把实体表现在二维平面上。产品制造人员则需要按转换规律将二维视图中的局部信息通过想象、整合,将该实体的形状再现在头脑中,而后再进行分析、工艺设计、生产加工出产品。应用二维图样表达的三维物体不直观,从三维物体到二维图样的画图过程以及从二维图样到三维物体的读图过程都需要工作人员有较强的制图基本功。对于制图基本功差的设计人员和制造人员,限制了产品设计和制造信息的表达和交流,限制了设计者的创新思维;对于没有制图基础的设计人员和制造人员,这种二维图样表达三维物体的方式,几乎是一道难以逾越的障碍。而事实上,要较好地掌握由平面投影想象空间三维实体的形状是有一定困难的。

计算机辅助设计(CAD)技术自20世纪50年代问世以来至今已广泛应用于工程设计及工程建设等各个领域。二维CAD系统对设计领域带来冲击,在二维CAD环境下,计算机系统能帮助设计者绘图,减轻了设计者手工尺规绘图的负担。但是,采用二维CAD设计绘图,设计者头脑中首先要有完整、明确的产品构思,才能在此基础上画出设计图样。否则,设计构思是表达不出来的。二维CAD环境下,设计与表达方式也没有发生根本改变,仍然是二维图样表达三维物体。

计算机技术的飞速发展,特别是三维设计软件的普及,使三维实体设计受到了企业的欢迎,越来越多的企业应用直接的三维设计,实现了机械产品设计方法的变革。

二、三维实体设计的优点

(一)三维空间中进行构思设计使设计过程更直接、更直观、更容易

机械产品模型一般是若干基本几何形体的集合构成的几何模型,常见的基本几何形体是圆柱、圆锥、圆球等回转体和棱柱、棱锥等平面立体。在产品设计的最初阶段,设计者的产品构思往往是概括的、粗略的,某些局部和细节可能是模糊的、未确定的。在人机合作的过程中,设计者根据设计和工艺要求,做出基本几何形体的形状、大小、相对位置等决策性决定,就可实现三维建模,设计者不易考虑或没有考虑的设计构形细节,可通过屏幕的三维动态显示进行观察和交互修改。虚拟现实环境可使产品模型、运动状态模型(四维时空模型)任意旋转,使设计者从各种角度甚至从内部进行观察。在三维空间中进行构思设计避免了由三维实体到平面表达和由平面投影想象空间三维实体的形状的困难。

三维实体设计从三维实体模型入手,采用直观简单的拖放式技术,像搭积木一样把需要的实体放进去,运用鼠标通过拉伸、旋转、薄壁特征、高级抽壳、特征阵列、打孔等操作不断改变其结构,最终完成整个产品的设计,更符合设计活动的客观规律。

所以。在三维空间中进行构思设计是培养空间想象力的最佳途径,也是训练设计思维方法和开发、提高创新能力的重要模式。

(二)三维实体设计缩短了新产品的研制周期

按传统的方法设计,对产品设计的全过程难以约束,设计错误不能直观地检查出来,有时设计过程中某些尺寸和结构的微小误差,就会使整个修改工作从头做起,从而使设计过程修改工作量过大,周期过长。而且产品设计完后需要试制实物样机,一旦设计方案有所变动,就必需重新制作样机,这样不但设计周期长,还造成人力物力投入大,生产成本高。

三维实体设计软件采用参数驱动、特征造型、动态导航,使用非常方便;还可从标准图库中根据需要随时选用标准件和常用件,只要给定关键参数即可方便生成;必要时,可自建图库,改变了过去设计过程中费时费力的状况。

用三维实体设计软件进行产品设计,直接进行三维实体造型、模拟装配、干涉检查、机构分析,在装配过程中可及时发现设计过程中的错误和问题,进行动态修改,避免了试制过程中大量的设计更改,减少了从设计到制造过程的中间环节,保证了设计质量。不仅大大缩短了新产品的开发周期,还降低了设计成本。

(三)在三维CAD/CAM一体化环境下,设计和制造的全过程可使用统一的数据

产品三维实体设计所得的数字化模型,为后续的有限元分析、数控编程、模拟与仿真等设计活动,以及产品的整

个设计过程的自动化和生产数字化提供了信息源,为企业赢得更强的市场竞争力和更大的经济效益。

(四)需要时,可以方便地从三维实体模型获取二维图形,并对二维图形进行尺寸和粗糙度的标注,形成二维工程图。

三、机械制图的教学改革方向

长期以来,机械制图教学重点主要放在平面投影、二维工程图样的表达及阅读、制图技能上,教学内容更多地是研究如何用二维图形将三维形体准确地表达出来,用平面的投影规律去解决三维空间问题,以及如何根据二维图形想象出三维形体。在教学过程中要求学生通过从空间到平面再到空间的不断往复来培养形体表达能力和空间想象能力,但事实上,要在较短的时间内掌握由平面投影想象空间三维实体的形状是有一定难度的,部分学生对这门课的学习感到很吃力。在产品设计和制造都用二维图形交流的时代,这种以“二维为主、三维为辅”的教学模式体现了一定的必要性与合理性。

在新的形势下,这种传统教学模式、教学方法与社会对高素质的人才的需求相比已经远远不够,机械制图课程教学改革,应着眼于高素质人才的培养,教学重点应由制图方法转向工程设计的系统思想和创新意识的图形表达,由以传授知识为中心转移到能力培养上来。机械制图教学的作用应是:有助于培养空间思维能力和图形表达能力;利用计算机进行构形设计的能力;培养探索精神及团队精神。由于目前在生产实际中,相当一部分企业还没有实现数字化生产,仍需要以二维图样传递加工信息,而传统的机械制图是解决空间形体二维表达与标注的体系,与传统设计方法相适应,因此还必须掌握二维工程图的最基本理论、表达方法和读图方法。

传统的机械制图课程需要基于三维设计进行教学改革,构建以三维实体设计为主线,三维实体表达方法和二维工程图表达方法并重的知识结构体系。

四、机械制图课程教学改革的主要内容

(一)以现代设计制造理论和技术、现代信息科学技术的进展为参照系,把三维CAD/CAM技术融入机械制图教学中,运用现代科学技术,以三维实体设计为主线,构建以培养创新精神和创新能力为目标的课程体系。

(二)面向三维设计重新组织教学内容,加强培养学生的三维分析和表达能力。机械制图课程教学内容以培养学生的设计意识为主线,讲授为进行正确设计表达所必须具备的知识―画法几何、机械制图、计算机图形学基础及应用。

其中,传统的基于投影的画法几何内容要进行大量的删减和压缩,以能够读懂二维工程图为原则。由于在三维CAD系统,相贯的立体的形状、大小和位置输入计算机后,就可自动生成相贯线,画法几何中较复杂的相贯线求解对空间思维能力培养益处不大,相贯线内容的难度应降低,只需掌握相贯线的画法和大致趋势即可;因为现代CAD系统大多提供标准件库可供选用,而一些标准件的图样仅仅是一些不表示投影关系的符号,所以螺纹等标准件的内容也应削减一部分。

与计算机几何造型有关的内容要得到加强。把三维实体造型和特征造型概念引入传统机械制图教学,加强对三维形体的想象、构形、分析、表达能力、三维形体和二维图形相互转化能力的培养。徒手草图和徒手轴测图的绘制能力应加强。徒手草图在交流设计思想、现场测绘记录图样时经常使用,徒手轴测图对设计构思很有帮助,可作为构形思维的辅助工具。在三维CAD/CAM的人机合作环境下进行产品设计时,可先用徒手轴测图进行大致的构思,再进行三维建模、屏幕显示和交互修改。换面法内容应学习,因为在三维CAD设计中,常常是以线、面、体的特殊位置来操作,然后再变换到原位置。随着软硬件条件的发展和改善,逐步增加计算机绘图及构形的份量,进一步培养学生空间思维和几何抽象能力,培养学生利用现代设计技术进行工程设计与表达的能力。

(三)从三维物体入手,安排教学。把按照点、线、面、体顺序进行教学,改为从三维物体入手,由体抽取点、线、面,由三维形体出发分析体或分析线面、画二维图形。这符合认知规律,便于理解和记忆。

(四)改变教学方式,增加学生学习的主动性。目前,机械制图的教学方式主要是学生被动听课的多媒体教学方式。在教学过程中应适当增加的设计项目、动手实践等教学环节,这有利于改善教学环节的单调性,增大了教师与同学交流的力度与广度,增强学生学习的主动性。

(五)计算机绘图部分使用先进的CAD应用软件。二维计算机绘图软件选用应用范围广泛的AutoCAD软件;三维计算机设计绘图软件选用参数化三维设计软件,如Pro/E等。

(六)创造基于新知识体系的机械制图课程的教学环境。目前,由于国内还没有与三维实体造型、二维图形表达并重的知识体系相配套的较理想机械制图教材,因此必须收集一些素材专门进行编写。教学的软件环境不仅需要绘图软件如AutoCAD软件、字处理软件如Word,Pro/E软件也应进一步在校园普及。

(七)建设一支高素质的机械制图教师队伍。由于三维、二维设计并重的知识体系强调动手能力与创新能力,内容涉及许多新的技术,除了要求教师能进行多媒体讲课外,要求教师实地演示的内容也较多,涉及了多种软件,因此对教师的素质与能力要求较高,需要建设一支高素质的机械制图教师队伍。

五、结束语

培养大学生的创新精神和创新能力已成为高等教育的重要任务。三维实体设计的思维过程和设计思路的一致,可克服设计靠二维图形表达的不足。三维实体设计的发展对机械制图教学注入新的内涵和外延。将从三维到二维的思维方法引入机械制图教学,建立三维实体表达方法和二维工程图表达方法并重的知识结构体系,可使学生更好地理解投影、造型理论,将有利于培养学生的空间思维能力、图形表达能力、机械工程素养、探索精神、团队精神,体现教育面向21世纪的特点。

参考文献:

[1]杨光.以设计为主线、三维为核心的工程图学教学改革[J].北京航空航天大学学报(社会科学版),2001,2:57-61

[2]陈伯雄.三维设计是CAD技术应用的必然趋势[J].计算机辅助设计与制造,2000,8:11-13

三维制图篇6

关键词:工程制图;教学改革;三维CAD教学

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)05-0058-02

一、工程制图现状及教学改革的必要性

工程制图是机械专业重要的技术基础课程,其学习效果的好坏直接关系到后续相关课程的学习情况。传统的工程制图主要以点、线、面为基础,以二维平面图为图样,教学时常用三维实物模型来训练学生用二维平面图形进行表达,或由不完整的二维平面图进行读图来补充完整其他视图,即需要学生从空间到平面,再由平面到空间进行反复思考,学生初学时对此觉得难度较大,导致部分学生产生厌学情绪,尤其是一些难点,如截交线、相贯线、读图等,更让学生无所适从,学生在绘图、读图等方面的能力提高较慢。

近年来发展迅速的三维CAD软件可快速生成三维模型,大部分三维CAD软件可参数化建模,只需修改相关参数和约束,即可获得新的模型,且可由三维模型直接生成二维工程图,投影不易出错,三维建模需学生动手操作软件,易激发学生的学习兴趣,三维和二维之间的快速切换有利于学生在建立三维模型的同时理解二维视图的表达。因此,基于三维CAD的优势和社会发展的需求以及如何保证工程制图的教学效果,我校与西门子公司进行了相关合作,采用西门子公司所提供的NX软件作为教学软件,开展了基于NX的工程制图的教学改革。

二、工程制图教学内容改革和NX在教学中的应用

为了既能掌握工程制图的相关知识,又能利用NX软件的优势,在教学模式上采取以工程制图的内容为主线,以NX软件为辅助,两者相融合的教学模式,教学内容和教学方式也作出了相应的调整。

1.工程制图的基本知识和NX软件简介。主要介绍工程制图的国家标准以及NX绘图软件的相关界面、基本命令,建立一个简单的三维模型。

2.基本体。基本体是工程制图的基础内容,主要介绍圆柱、圆锥、棱柱、棱锥、球、圆环等内容,传统工程制图中重点介绍它们的三视图的形成及特点,结合NX教学后,除了用课件介绍这些内容之外,还可结合软件讨论基本体如何形成。如以圆锥体形成为例,可通过旋转、拉伸、扫描等方式得到,这可使学生加深理解转向轮廓线、素线、母线、导线等重要概念,也有利于对三视图中为何两个视图为三角形,一个视图为圆形的表达和识别。在教学过程中,重点要求学生熟练掌握所有基本几何体的建模过程和各种方法,并生成相应的投影视图,为后续内容打好基础。

3.组合体。组合体中有几大难点,一是相贯线和截交线,例如两圆柱体进行相关时,两圆柱体的直径和轴线的相对位置对相贯线影响很大,传统教学中常介绍通过取点的办法来完成相贯线的绘制,较为复杂。利用NX强大的参数化建模,通过改变参数即可实时观察相贯线的变化,在生成的三视图中也能得以体现,因此,在教学中,既介绍基础的取点法,也利用软件让学生观察相贯线的形成和变化,加深学生对内容的理解和掌握。二是组合体中的读图,读图常要求根据给定的视图来补画其他视图,学生在学习中需根据已有视图想象机件的空间形状,然后再补画。在教学过程中发现有的学生能想象出空间形状,但补画的视图有欠缺,细节考虑不全,所画非所想,利用NX的建模可将所想变为所得。三是组合体中的尺寸标注,实际教学中,学生漏标、多标或者标注不合理很常见,主要原因是形体分析不到位,如叠加式组合体,利用NX建模时,是逐渐一个一个形体叠加而成,学生在建模这一过程中能理解各个单独形体的组成以及各形体之间的相互位置关系,再加以介绍定形尺寸和定位尺寸,使学生能熟练掌握尺寸标注的方法。在组合体这章中,形体分析尤为重要,在教学中,应注重培养学生如何利用NX进行CSG机件构型的训练,既能分析形w的组成,也能迅速建模。

4.机件的表达方式。如果说工程制图是工程界的语言,那么机件的表达方式则是这种语言的语法。“语法”中的重点和难点较多,尤其是各种剖切的方法以及剖视图在投影时要注意的事项。该部分内容在讲解时,介绍完基本知识点后选用相关典型机件,先利用NX进行三维建模,让学生熟悉机件的外部和内部结构,然后生成二维视图并进行相关剖切,这对于学生理解各种剖切的方法有很大帮助,可以在二维和三维之间自由切换,对剖切位置、剖视图中的虚线是否存在、局部剖视中的断裂线、断面图中何处有线等等问题能得到更直观的理解。

5.常用件和标准件。NX软件开发了常用件和标准件建模的快速方式,如齿轮,仅需输入齿轮的基本参数即可完成建模,两齿轮的啮合的三维模型也可获取。再如螺纹,可建模生成符号螺纹和详细螺纹,符号螺纹在生成二维视图时与国标一致,详细螺纹给学生更直观的印象。因此,利用NX与课件,使学生对标准件和常用件的参数、结构及表达方式得以理解和掌握。

6.零件图和装配图。零件图中,讲解有关零件图的内容,重点介绍零件结构、零件表达方案的选择、零件图的技术要求和零件图的尺寸标注。利用NX完成零件的三维建模,并在制图模块中生成相应的二维工程图,但零件图中相当关键的如尺寸标注、形位公差、技术要求等仍需手动添加,对NX自动生成的二维工程图中的一些细节也需要修改,这样才能完成一张完整的且符合国家标准规范的图纸。

利用NX来讲解装配图可起到事半功倍的效果,传统制图教学中,装配图的难点一是如何正确画出装配图,二是如何读懂装配图。NX中通过给零件添加相关约束关系即可完成三维装配,在这一装配过程中,学生能实时观察并分析各零件的形状特征和相互的位置关系,加强了对各零件的结构形状的认识,为装配图的二维视图和读装配图作好准备。利用制图模块可自动生成二维装配图,但装配图应选用何种表达方式仍是重点,装配图中如序号、明细栏、尺寸标注、技术要求等仍需手动添加。

三、教学方法

在教学过程中,除了传统的课堂讲授基本知识之外,还有上机练习、课后习题练习等相关教学环节。课堂教学中充分利用多媒体技术和CAI课件,通过生动的动画、声音、图像等来讲解制图的内容,利用NX软件让学生自行建立所需的机件的模型,这对于学生理解和消化课堂教学内容有很大帮助,学生在建模过程中能充分调动其主动性和积极性,有些学生能积极思考,采用不同的方式方法来完成,但仍需教师在教学过程中把握要点,即不是以完成建模为目的,而是利用NX强大的建模功能来辅助学生理解制图的内容,培养学生正确绘制和阅读工程图的能力,培养学生从平面到空间,再从空间到平面的思维能力。课后习题练习同样重要,一方面有助于学生掌握NX软件的使用,另一方面促进学生对课堂内容的理解和掌握,提高学生解决实际问题的能力。教师在平时加强学生的课外答疑辅导,才能发现问题,巩固学习效果。

四、教学实践与效果

经过工程制图的教学改革后,学生的总体改变是对工程制图课的兴趣变浓,学生的空间想象能力得以提高,通过二维和三维的结合,更容易理解二维视图。在二维视图读图方面,更容易想象空间立体形状,对投影和立体的对应关系理解更为透彻,三维软件对一些空间想象能力较弱的同学有很好的辅助作用,能将头脑中所想象的立体结构变成可见的三维模型,从抽象变为具体,大大提高了学生读图的能力。实践证明,通过这种教学改革后,学生在建模、读图、尺寸标注、零件图、装配图等方面都有很大提高,学生更能做到“有效听课”,对一些空间立体感较弱的同学增加了学习兴趣和自信心,学生成绩普遍较高,收效甚好。

从教师角度来看,加强了教师自身对NX软件的学习,并且寻找工程制D和NX软件之间的契合点以便更好的为教学服务,对教师的业务水平和知识的更新有很好的促进作用。在教学过程中不能片面的讲解三维软件,而是要培养学生学习工程制图中的思维,三维软件只是辅助理解工程制图中的内容而不是课程的主要内容,促进教师在教学模式、教学内容、教学手段等方面的研究,提高教学质量和教学效果。

参考文献:

[1]宋胜伟,王本永,杨晨升.浅谈工程制图课引入三维建模的教学改革[J].教育现代化,2015,(5):81-84.

[2]吴擎,杨扬,夏俊芳,刘梅英.三维CAD动态建模辅助工程制图教学的方法[J].大学教育,2015,(9):161-162.

三维制图篇7

关键字CATIA;工程制图;应用

【中国分类法】:TB23

课题名称:基于职业技能竞赛的教师实训培训与教学改革的研究

课题编号:ZJGA201332

课题单位:湖北省职业技术教育学会科学研究

《工程制图》是工科类各专业的一门重要的专业基础课,主要是培养学生的绘图和识图能力,空间思维能力和创新能力。长期以来,工程制图的教学一般是教师通过使用大量的挂图、实物模型来进行辅助教学,帮助学生理解教学内容。整个教学过程缺乏互动,学生在学习中感觉枯燥乏味,难以建立空间概念,从而失去了对该门课程的兴趣。

CAD技术的飞速发展,提供了优良的三维CAD软件,如UG,CATIA,Pro/E等为工程制图的教学提供了一个良好的平台[1]。若能将三维CAD设计软件引入工程制图教学中,并与传统的CAI课件有机地结合起来,逐步引导学生从三维设计的角度来分析问题,更直接、更真实地增强学生的空间概念,弥补学生空间想象力的不足,使学生对该门课的学习不再吃力,提高了课堂教学质量。下面,笔者将结合CATIA三维设计软件在工程制图课程教学中的应用做简要介绍。

1.CATIA三维软件介绍

CATIA,是由法国Dassault System公司所开发的一款高端CAD/CAE/CAM一体化软件,其内容涵盖了产品从概念设计、工业造型设计、三维模型设计、分析运算、动态模拟与仿真、工程图输出、到生产加工成产品的全过程。CATIA这款三维软件广泛地应用在航天、汽车制造、造船、机械制造等行业,有效地缩短企业产品的开发周期,提高产品设计质量,降低了企业开发成本[2]。在工程制图的教学过程中,可以借助于CATIA软件中的部分模块与多媒体制作出动态演示画面,将一些抽象的概念形象化、具体化,一方面有利于学生空间概念的建立,同时也有助于学生了解三维的设计理论和造型过程。

2.CATIA软件在工程制图教学中的应用

(1)CATIA在截交线、相贯线教学中的应用

截交线、相贯线部分的内容一直是工程制图教学的难点之一。在截交线、相贯体部分引入三维造型,在课堂上演示典型形体的造型过程,使学生对形体有直观的认识,了解各种情况下的截交线、相贯线。我们可以通过CATIA建立三维实体模型,如圆柱和圆锥正交相贯,相贯线便自动产生,实时动态演示给学生,这样表达直观清楚,学生比较容易理解。CATIA的参数化设计功能,通过对模型形状尺寸及位置尺寸的修改,实现模型重建,可以使学生观察到相贯线的动态变化规律,不仅启发学生归纳总结相贯线的画法,而且拓展了学生的思路。

(2)CATIA在组合体中的应用

组合体部分的内容是工程制图教学的重点,对于学生识图和制图的能力的培养起着至关重要的作用。在教学中利用CATIA进行零件建模,可以有效地帮助学生理解基本体之间的组合方式、基准与尺寸关系、表面连接方式及组合体的空间形状,建立起二维视图和组合体模型之间的对应关系,逐步训练学生的空间思维能力。

(3)CATIA在剖视图中的应用

剖视图,是机件表达方法里面一种重要的表达方式,通常用于内、外结构形状复杂机件的表达,其形成过程是用假想的剖切面对机件进行剖切,通常学生对这种“假想”的剖切难以理解,弄不清剖切平面的剖切位置,不知道哪些实体被剖切平面剖切,哪些地方要画剖面线。在教学中采用CATIA特征分割的操作,即可将实体模型“剖切”,有助于学生分析剖切位置对剖视图画法的影响,加深了对剖视图表达的理解。同时CATIA的工程模块里面,能够对视图编辑,产生半剖视图、局部剖视图、局部视图及断面图等,对于学生掌握相应的画法很有帮助,利于学生的学习。

(4)CATIA在零件图中的应用

零件图在实际生产中广泛应用。在教学中可以应用CATIA的零件设计模块,应用凸台、凹槽、旋转体建立板类或轴类零件,调用孔、抽壳、倾斜、肋板、螺旋、螺纹等操作完善零件局部特征的创建,零件模型建立完成后再通过工程图模块的视图生成、尺寸标注和文本编辑等操作功能建立完整的零件图。这种以虚拟造型环境为背景的教学模式,有利于激发学生的观察力及想象力。

(5)CATIA在装配图中的应用

装配图,是表示机器或部件的结构形状、装配关系、工作原理和技术要求的图样。传统的教学方式是展示给学生一张某部件的二维装配工程图,由于学生空间想象能力还没有完全建立,无法读懂装配图。为解决这个问题,可以借助于CATIA的数字化装配模块可以制作某机器或部件的装配动画及运动仿真,动态地演示给学生,可以让学生对机器或部件的结构和工作原理有直观的认识,进一步理解装配图中零件间的连接、定位及装配关系[3]。这种教学方法不仅增强了学生对知识的理解,而且突出了对知识的运用,是传统的教学方式无法比拟的。

3.结论

在工程制图课程中用CATIA三维软件辅助教学,可以创造一种形象、直观、高效、生动的教学气氛,提高了课堂教学的效率,激发了学生的学习兴趣和学习的主动性,有助于学生空间想象能力的建立;还可以培养学生三维造型能力,也能使CATIA软件成为学习工程制图知识的重要工具,为后续CATIA课程的学习奠定良好的基础;

在工程制图课程中引入CATIA三维软件,改变了传统的教学模式,构建二维与三维教学相结合的新教学模式[4],实现了将课程经典理论与现代CAD技术有机结合,有效地推进了工程制图课程的教学工作。

参考文献

[1]刘万强,汤黎明,张海英.基于三维绘图软件Catia的工程图学教学改革的实践中国科技创新导刊,2009.34

[2]邢莉,惠学芹,冯伟.浅谈CATIA在机械制图教学中的应用2012年8月第22期,科技视界

[3]王桂录,张晓莹..基于CATIA的“机械制图”动态演示教学研究[J].中国电力教育,2012(7):54-55

三维制图篇8

关键词:Pro/E软件;机械制图;三维建模;零件设计

中图分类号:G4

文献标识码:A

文章编号:1672.3198(2013)04.0127.02

1 引言

机械制图教学过程是我们中等职业学校教学存在最大的问题,这门课程相对于中等职业学校的学生而言比较抽象难懂,空间立体感也很难建立,所以学生很想学但是不知道这么学,老师在教学过程中也不知道用这样的教学方法让学生产生兴趣和提高空间想象力。如何来改变传统教育模式,在教学过程中教师一般采用多媒体教学,利用挂图进行教学展示,或者利用各种类型的实物模型,增强学生的立体感。现在结合Pro/E软件,他是一套CAD/CAM/CAE的应用软件,具备参数化设计、特征建构实体及模具设计和数控加工等功能,完全可以实现概念设计——三维建模——二维工程图的产品设计流程。

结合Pro/E软件进行教学大大缩短理论授课时间,增强学生的立体感,能为后续机械设计、数控编程等课程教学提供有利的条件。

本文探讨了Pro/E在机械制图教学中三维建模和视图表达和装配图的生存有机结合的几点应用,系统的了解组合体的组合形式,三视图的形成,零件的造型,装配图的生存和爆炸等方面讲述。

2Pro/E在三维建模与组合体、视图表达有机结合中的应用充分利用Pro/E所具有的四个基本特征:拉伸、旋转、扫描、混合和六工程特征命令:孔、拔模、壳、筋、倒圆角、倒角可以快速有效地创建三维实体造型,很方便的培养学生的立体感。

从形体的角度来看,组合体可以理解为是把模型进行拆分,将模型看作由若干个基本几何体组成。所以学习组合体的投影分析为以后学习零件图的绘制提供了基本的保障,即形体分析法和线、面分析法读图,就是运用投影规律,通过对模型表面的线、面等几何要素进行分析,确定模型的是否是叠加、相切、相交等关系,从而想象出模型的整体形状。所以形体分析法的组合体我们用Pro/E拉伸、旋转、扫描、混合等加材料选项,线面分析法的组合体我们用Pro/E拉伸、旋转、扫描、混合去除材料选项对零件进行建模。

结合Pro/E软件在机械制图中教学是培养学生画图读图过程中具有很强的空间立体感。立体感的建立是画图和读图的关键环节。组合体视图部分,开始由投影表达转为视图表达。保证“组合体的视图”的教学效果,对实现《机械制图》后续课题的教学目的起着重要作用。

(1)结合Pro/E软件进行组合体三视图的实体建模,建立物体三维实体模型,如图1所示。

(2)组合体组合的方式进行分析。

画图前,首先应对组合体进行形体分析,分析该组合体是由哪些基本体所组成的,了解它们之间的相对位置关系,是否共面、不共面、相切还是相交等特点的分析。

如图1所示的支座由大圆筒、小圆筒、底板、和肋板组成,从图中可以看出大圆筒与底板接合,底板的底面与大圆筒底面共面,底板的侧面与大圆筒的外圆柱面相切;肋板叠加在底板的上表面上,右侧与大圆筒相交,其表面交线为A、B、C、D,其中D为肋板斜面与圆柱面相交而产生的椭圆弧;大圆筒与小圆筒的轴线正交,两圆筒相贯连成一体,因此两者的内外圆柱面相交处都有相贯线。通过对支座进行这样的分析,弄清它的形体特征,对于画图有很大帮助。

在具体画图时,可以按各个部分的相对位置,逐个画出它们的投影以及它们之间的表面连接关系,综合起来即得到整个组合体的视图。

(3)选择好主视图,运用Pro/E的drawing(绘图)模块可以将实体零件直接生成工程图。在drawing下:

①单击主菜单中【插入】【绘图视图】【一般视图】命令,生存俯视图。

②单击主菜单中【插入】【绘图视图】【投影视图】命令。生存主、左视图,见图2所示。

通过Pro/E软件自动生成三视图的过程讲解,可以很清晰了解“长对正、高平起、宽相等”这一投影规律的理解,只要你的三维模型建立没有问题Pro/E软件生存的三视图就没有一点问题。大大提高了学生对组合体的认识,在教学中收到很好的教学效果。

3Pro/E软件在装配图应用中实践效果

零件装配是通过定义零件模型之间的装配约束来实现的,也就是在各个零件之间建立一定的链接关系,从而确定各零件在空间的具置关系。零件和装配体是关联的,当修改零件或装配体上对应的零件时,在他们之间相互发生相应的变化。此外,用户可以对创建的装配体生成爆炸视图,从而可以直观地观察到各零件之间的设计关系,并且可以对装配体生成工程图。

装配中,使用模型分析工具,可以对装配模型进行零件间的间隙与干涉分析,辅助对产品设计的检验;还可以对机构进行运动仿真,进行运动轨迹、位移、运动干涉情况的分析,以便研究机构模型。

应用实例:

应利用Pro/E所具有的四个基本特征6个工程特征命令快速有效地创建三维实体特征,进行装配,装配完成进行爆炸出图工作,大大提高了绘图效率。

教学实践证明,Pro/E软件应用到机械制图教学中,既加大了课程的信息量,又可以提高学生对本课程内容的理解与掌握,锻炼学生解决实际问题的能力,同时也极大地调动了学生学习专业课的积极性和创造性,对学生形象思维和创思维的培养、审美能力和心理素质的提高发挥特殊的作用。

4结束语

通过Pro/E在机械制图中的学习,学生的画图、读图能力得到明显提高,并为后续机械设计等课程的学习打下坚实的基础。Pro/E简单方便的操作,灵活的装配、拆卸过程,大大加深了学生对装配体的理解,加强学生空间立体感的概念,更主要的是培养学生有工程设计的意识,以适应企业需求培养更好的人才。

参考文献

[1]陈秀蓉.三维Pro/E软件在《机械制图》教学中的应用[J].首都教育学报,2011,(9).

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