基于Solid2000的机械制图三维模型库的开发及应用（二）

HEATS

　　3.作为实践性教学的素材库

; f: e5 Q" n. ~

　　为了使机械类专业的学生，毕业后在生产第一线能胜任实际工作，必须在学校学习过程中加强实践能力的培养，实践性教学的目的就是使学生能够综合地应用所学的知识解决实际问题。

5 S6 R4 s) H( C! K$ q0 f; i7 C6 ^

　　在科学技术迅猛发展的今天，计算机辅助教学已经成为机械制图课程中的一个重要组成部分，目前我校的六个多媒体教室的计算机中除了安装了二维绘图软件(AutoCAD、CAXA电子图板)外，还有三维绘图软件(Solid2000、3DMAX)，并且每台计算机都可以方便地进入校园网和INTERNET，这就为机械制图实践性教学提供了必要的物质条件。过去的机械制图实践性教学，通常采用测量和拼装模型的方法进行，这样具有一定的局限性，一是要准备很多模型，因而占用较大的空间和较多的资金投入。二是模型的种类较少，因而限制了实践性教学的内容，影响了教学效果。利用三维CAD软件建立的参数化机械制图三维虚拟模型库，可以解决上述问题，成为机械制图实践性教学的素材库。在教学过程中，教师可以根据教学需要分组设计不同的教学任务，每组学生根据自己的教学任务要求，从素材库中调用零件模型，借助三维CAD软件提供的测量与装配功能进行零件测绘以及装配体的拼装，然后利用二维绘图软件进行零件图的绘制以及装配图的拼画。这种以虚拟制造环境为背景的教学模式，有利于激发学习者的观察力、发现力、想象力、逻辑联想力，有利于认知思维深化与发展，增强了培养分析与工程能力的力度，开阔了学生的视野，极大提高了学习的趣味性与教学效率。

+ L' {; \$ z0 o3 s ) z8 D7 E4 a0 p5 s3 v

　　三、机械制图虚拟模型库的建立

% H3 g' Z# C1 D; f) ]5 o: c

　　机械制图虚拟模型库实际上是对实物模型进行计算机虚化处理，利用计算机软件及多媒体技术制作形象逼真的虚拟实体模型，取代传统实物模型的制作、管理和使用。机械制图虚拟模型库主要包括以下三个部分：(1)三维模型库；(2)二维视图表达库；(3)动画模拟仿真库(如图1所示)。三个部分相互关联、一一对应。

+ {+ }" [" O$ _: u4 W5 p + b, t) n* X+ w" Y1 o7 z

　　机械制图虚拟模型库中主要选用Solid2000软件作为三维模型库、动画库和二维视图表达库的制作平台，选用MicrosoftFrontPage2000作为网页制作软件。下面主要将Solid2000软件及基于该软件所建立的机械制图虚拟模型库的制作要点进行简要介绍。

- f2 X/ M7 D* m+ x* B3 s

　　1. Solid2000简介

% ~- N- a9 E# @! Y% t 8 |+ \) ~) k$ T1 A: {

　　Solid2000具有基于特征的参数化实体造型、NURBS复杂曲面造型、实体与曲面融合、基于约束的装配造型以及IGES、STEP、VDA-FS、DWG数据交换及世界独有的特征识别器(Feature works)等一系列先进的三维设计功能及工具，将2D绘图与3D造型技术融为一体，为PC机上实现CAD/CAM的集成提供了条件。

　　2.基于参数化特征造型的建模特点

! u3 v6 q+ |# Z4 K! K- L

　　Solid2000主要包括以下几个重要性能特征：

: O! U7 d3 F# m2 c3 D* j4 _) ?

　　1)基于特征的参数化实体造型

　　利用Solid2000的拉伸、旋转、倒角、抽壳和倒圆等基于特征的三维实体造型工具，能够方便、快捷地创建任何复杂形状的实体。通过草图的几何约束及尺寸约束功能，能构造尺寸十分精确模型。(如图2所示)

9 D3 t. c. F7 x) B

　　2)装配体设计

　　Solid2000的装配设计工具能够采用“自顶而下”或是“自底而上”的方法创建和管理包含成百上千个零部件的装配和子装配，能自动地创建爆炸的装配视图。

) [" Z( Y1 g# }0 c1 G3 E 6 D: d+ T; L* z8 w 1 v4 G; U2 y( L1 Q7 N0 s+ K: n9 O & x4 W2 g, ]" M$ U: M