AutoCAD三维造型教学思路的探讨.doc

AutoCAD三维造型教学思路的探讨 2010年12月 第12期(总第145期) 广西轻工业 GUANGXIJOURNALOFLIGHTINDUSTRY教育研究 AUtOCAD三维造型教学思路的探讨 殷蕾,颜科红 (无锡科技职业学院,江苏无锡214028) 【摘要】复杂的形体大多都是由简单的基本形体进行布尔运算或面截切得到的.从简单零件的画法开始,就注重引导学 生进行形体分析,养成良好的造型思维习?愤,同时,让学生理解UCS变换的目的是至关重要的一步.重视造型思路的分析引导,让 学生自主探求模型的构建方法,使不同层次的学生得到不同程度的发展. 【关键词】三维造型思路;形体分析;UCS变换 【中图分类号】G391【文献标识码】A【文章编号】1003—2673(2010)12—174—01 AutoCAD是目前应用最广的计算机辅助设计(CAD)通用 软件,从AutoCAD2000以后,其三维造型与功能随着软件版 本的不断升级而日显强大.三维造型这个过程既是AutoCAD 三维造型技能的教学过程,更是为学生构建三维设计理念,拓 展三维设计视野,为今后触类旁通地学习其他更专业的3D参 数化设计软件做铺垫的过程,因此在教学中不仅要重视通过造 型实例熟悉命令,更应注重通过三维造型思路的分析,让学习 者能举一反三,熟悉三维造型的思维过程,达到真正理解与掌 握三维造型过程的目的. 1三维造型的思维基础——形体分析 正如我们在《工程制图》教学中,形体分析法是读懂图纸的 基本分析方法一样,在3D设计中,无论是象AutoCAD这种基 于二维发展起来的三维设计模块,还是参数化3D设计软件: 如3dmax,Pro/E,ug,其造型的基本思路都是首先对模型进行 形体分析,因为复杂的形体大多都是由简单的基本形体进行布 尔运算或面截切得到的.在教学中从简单零件的画法开始,就 注重引导学生进行形体分析,养成良好的造型思维习惯,只有 这样才能使学生真正掌握三维造型的技能. 三维造型时的形体分析,主要从以下几方面进行考虑:(1) 是否为3d工具条中已有基本体(长方体,圆柱体,球体,圆锥 体,楔体,圆环体,AutoCAD2010又新增了螺旋体,棱锥体等) 的布尔运算(并,差,交集);(2)是否为二维几何面拉伸,旋转, 放样(2O10新增)后与基本体的布尔运算;(3)是否为基本体的 面截切.一些形体,尽管看起来复杂,但基本形体的判断与分 解并不困难,这是由于组合形体主要是布尔并,差运算,运算后 基本形体的特征仍然明显.在形体分析时,应熟悉布尔交运算 结果的特点:两形体的共有部分.形体分析的目的是在弄清形 体结构的基础上,确定建模方法.一个形体,其构建的方法往 往并不是唯一的,因此,在教学中,通过形体分析启发学生探 讨建模方法,并对各种方法加以分析比较,选择最简方法,可以 使学生在学习中不拘于教材或老师的造型步骤而独立完成三 维造型,真正掌握三维造型的技能,达到授之以渔的目的. 2三维造型的关键——UCS变换 形体分析为三维造型奠定了建模方法的思维基础,但能不 能完成造型,关键还在于对UCS的理解与灵活运用. 【作者简介】殷蕾(1984一),女,江苏无锡人,研究方向:机械工程. 174 UCS为usercoordinatesystem的缩写,即用户坐标系. 在AutoCAD中有两个坐标系,一是wcs(世界坐标系),另一 个就是UCS.在二维绘图中,我们采用的是WCS,其原点位置 和坐标轴的方向是固定不变的.而UCS是一个原点位置和坐 标轴方向可根据用户需要变换的坐标系.由于是在2D平面 绘制3D图形,因此,所有的3D软件都要解决同一问题,即2D 绘图平面的变换,只是各自的术语不一样而已,如:pro/E将二 维绘图平面称为草绘平面,masterCAM中将其称为构图面, Solidworks将其称为基准面.AutoCAD中没有明确给出二维 绘图面的名称,而是用可变换的UCS确定二维绘图面XY平 面,理解了这一点,UCS变换也就容易掌握了,同时对于其他 3D软件的入门也起到触类旁通的作用. 初学者对UCS变换目的不理解,在造型时最感困难的就 是UCS的应用.因此,在教学中,让学生理解UCS变换的目 的是至关重要的一步.UCS变换的一个重要目的,就是建立新 的XY平面,由于许多2D绘图及编辑命令(如PLINE, ARC,CIRCLE,ELLIPSE)只能在xy平面内绘制,而三维实体 命令(圆柱,圆锥,长方体,楔体及拉伸,旋转,扫描,放样)都是 基于2D图形形成的,因此在三维造型时必须通过UCS变换将 XY平面建立在所需的空间任意平面内,使各个方向基本形体 得以完成. 明白了UCS变换的目的,再让学生来理解和应用UCS变 换的各个命令就容易的多了.UCS变换命令的灵活应用则在