基于Solid2000的機(jī)械制圖三維模型庫的開發(fā)及應(yīng)用（二）

　　為了使機(jī)械類專業(yè)的學(xué)生，畢業(yè)后在生產(chǎn)第一線能勝任實際工作，必須在學(xué)校學(xué)習(xí)過程中加強(qiáng)實踐能力的培養(yǎng)，實踐性教學(xué)的目的就是使學(xué)生能夠綜合地應(yīng)用所學(xué)的知識解決實際問題。

　　在科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，計算機(jī)輔助教學(xué)已經(jīng)成為機(jī)械制圖課程中的一個重要組成部分，目前我校的六個多媒體教室的計算機(jī)中除了安裝了二維繪圖軟件(AutoCAD、CAXA電子圖板)外，還有三維繪圖軟件(Solid2000、3DMAX)，并且每臺計算機(jī)都可以方便地進(jìn)入校園網(wǎng)和INTERNET，這就為機(jī)械制圖實踐性教學(xué)提供了必要的物質(zhì)條件。過去的機(jī)械制圖實踐性教學(xué)，通常采用測量和拼裝模型的方法進(jìn)行，這樣具有一定的局限性，一是要準(zhǔn)備很多模型，因而占用較大的空間和較多的資金投入。二是模型的種類較少，因而限制了實踐性教學(xué)的內(nèi)容，影響了教學(xué)效果。利用三維CAD軟件建立的參數(shù)化機(jī)械制圖三維虛擬模型庫，可以解決上述問題，成為機(jī)械制圖實踐性教學(xué)的素材庫。在教學(xué)過程中，教師可以根據(jù)教學(xué)需要分組設(shè)計不同的教學(xué)任務(wù)，每組學(xué)生根據(jù)自己的教學(xué)任務(wù)要求，從素材庫中調(diào)用零件模型，借助三維CAD軟件提供的測量與裝配功能進(jìn)行零件測繪以及裝配體的拼裝，然后利用二維繪圖軟件進(jìn)行零件圖的繪制以及裝配圖的拼畫。這種以虛擬制造環(huán)境為背景的教學(xué)模式，有利于激發(fā)學(xué)習(xí)者的觀察力、發(fā)現(xiàn)力、想象力、邏輯聯(lián)想力，有利于認(rèn)知思維深化與發(fā)展，增強(qiáng)了培養(yǎng)分析與工程能力的力度，開闊了學(xué)生的視野，極大提高了學(xué)習(xí)的趣味性與教學(xué)效率。

　　三、機(jī)械制圖虛擬模型庫的建立

　　機(jī)械制圖虛擬模型庫實際上是對實物模型進(jìn)行計算機(jī)虛化處理，利用計算機(jī)軟件及多媒體技術(shù)制作形象逼真的虛擬實體模型，取代傳統(tǒng)實物模型的制作、管理和使用。機(jī)械制圖虛擬模型庫主要包括以下三個部分：(1)三維模型庫；(2)二維視圖表達(dá)庫；(3)動畫模擬仿真庫(如圖1所示)。三個部分相互關(guān)聯(lián)、一一對應(yīng)。

　　機(jī)械制圖虛擬模型庫中主要選用Solid2000軟件作為三維模型庫、動畫庫和二維視圖表達(dá)庫的制作平臺，選用MicrosoftFrontPage2000作為網(wǎng)頁制作軟件。下面主要將Solid2000軟件及基于該軟件所建立的機(jī)械制圖虛擬模型庫的制作要點(diǎn)進(jìn)行簡要介紹。

　　1. Solid2000簡介

　　Solid2000具有基于特征的參數(shù)化實體造型、NURBS復(fù)雜曲面造型、實體與曲面融合、基于約束的裝配造型以及IGES、STEP、VDA-FS、DWG數(shù)據(jù)交換及世界獨(dú)有的特征識別器(Feature works)等一系列先進(jìn)的三維設(shè)計功能及工具，將2D繪圖與3D造型技術(shù)融為一體，為PC機(jī)上實現(xiàn)CAD/CAM的集成提供了條件。

　　2.基于參數(shù)化特征造型的建模特點(diǎn)

　　Solid2000主要包括以下幾個重要性能特征：

　　1)基于特征的參數(shù)化實體造型

　　利用Solid2000的拉伸、旋轉(zhuǎn)、倒角、抽殼和倒圓等基于特征的三維實體造型工具，能夠方便、快捷地創(chuàng)建任何復(fù)雜形狀的實體。通過草圖的幾何約束及尺寸約束功能，能構(gòu)造尺寸十分精確模型。(如圖2所示)

　　2)裝配體設(shè)計

　　Solid2000的裝配設(shè)計工具能夠采用“自頂而下”或是“自底而上”的方法創(chuàng)建和管理包含成百上千個零部件的裝配和子裝配，能自動地創(chuàng)建爆炸的裝配視圖。