基于Solid2000的機械制圖三維模型庫的開發及應用（二）

　　為了使機械類專業的學生，畢業后在生產第一線能勝任實際工作，必須在學校學習過程中加強實踐能力的培養，實踐性教學的目的就是使學生能夠綜合地應用所學的知識解決實際問題。

　　在科學技術迅猛發展的今天，計算機輔助教學已經成為機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)，并且每臺計算機都可以方便地進入校園網和INTERNET，這就為機械制圖實踐性教學提供了必要的物質條件。過去的機械制圖實踐性教學，通常采用測量和拼裝模型的方法進行，這樣具有一定的局限性，一是要準備很多模型，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的內容，影響了教學效果。利用三維CAD軟件建立的參數化機械制圖三維虛擬模型庫，可以解決上述問題，成為機械制圖實踐性教學的素材庫。在教學過程中，教師可以根據教學需要分組設計不同的教學任務，每組學生根據自己的教學任務要求，從素材庫中調用零件模型，借助三維CAD軟件提供的測量與裝配功能進行零件測繪以及裝配體的拼裝，然后利用二維繪圖軟件進行零件圖的繪制以及裝配圖的拼畫。這種以虛擬制造環境為背景的教學模式，有利于激發學習者的觀察力、發現力、想象力、邏輯聯想力，有利于認知思維深化與發展，增強了培養分析與工程能力的力度，開闊了學生的視野，極大提高了學習的趣味性與教學效率。

　　三、機械制圖虛擬模型庫的建立

　　機械制圖虛擬模型庫實際上是對實物模型進行計算機虛化處理，利用計算機軟件及多媒體技術制作形象逼真的虛擬實體模型，取代傳統實物模型的制作、管理和使用。機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)二維視圖表達庫；(3)動畫模擬仿真庫(如圖1所示)。三個部分相互關聯、一一對應。

　　機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庫的制作平臺，選用MicrosoftFrontPage2000作為網頁制作軟件。下面主要將Solid2000軟件及基于該軟件所建立的機械制圖虛擬模型庫的制作要點進行簡要介紹。

　　1. Solid2000簡介

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

　　2.基于參數化特征造型的建模特點

　　Solid2000主要包括以下幾個重要性能特征：

　　1)基于特征的參數化實體造型

　　利用Solid2000的拉伸、旋轉、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、快捷地創建任何復雜形狀的實體。通過草圖的幾何約束及尺寸約束功能，能構造尺寸十分精確模型。(如圖2所示)

　　2)裝配體設計

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