应用三维软件指导学生进行机械制图学习

颜 建，陈晓斌，章盼梅

（华南理工大学广州学院，广东 广州510800）

在学习机械制图的过程之中，有不少新生表示，初接触到这一类的专业知识，由于空间想象不够，课堂接受能力不强，课外没有有效的辅助手段，导致在学习的过程中知识不能很好地吸收和掌握，而机械制图学科作为机械专业的基础，在专业知识学习中占有举足轻重的作用，是工程师之间交流的语言。

针对学生在学习机械制图中出现的问题，可以概括为无法很好的在思维空间中建立恰当的三维模型，所以使用三维软件建立相应的三维模型，以帮助学生进行空间想象是非常有必要的。

1 三维软件的分类

目前，三维软件的分类按照应用技术可以分为以下几大类：曲面造型技术类、实体造型技术类、参数化技术类、变量化技术类及特征造型技术类。而现阶段大部分厂家使用的大多数为参数化技术类，其代表软件有pro/e、UG、solidworks等软件，本文将采用solidworks软件为大家做一个介绍。

2 Solid Works软件概述

SolidWorks为达索系统（Dassault Systemes S.A）下的子公司，专门负责研发与销售机械设计软件的视窗产品。著名的CATIAV5就出自该公司之手，目前达索的CAD产品市场占有率居世界前列。

SolidWorks软件功能强大，组件繁多。SolidWorks功能强大、易学易用和技术创新是SolidWorks的三大特点，使得SolidWorks成为领先的、主流的三维CAD解决方案。SolidWorks能够提供不同的设计方案，减少设计过程中的错误以及提高产品品质。SolidWorks不仅功能强大，同时对每个工程师和设计者来说，操作简单方便、易学易用。

3 演示的图纸范例

本文以如下图纸为例，演示如何轻松将二维图纸转换成三维模型的过程。其中，图1为二维制图，图2为转换的三维模型。

图1 二位制图

图2 三维模型

本文将以Solidworks软件中的2D-3D工具，演示如何完成二维到三维的转换过程，具体操作方法如下：

（1）首先利用Autocad软件将图纸制作/转换成DWG格式；

（2）打开Solidworks软件，点解“打开”，在文件类型中选取DWG格式，选择模板为“空”；

（3）进入Dxf/dwg输入界面，选择“输入新零件为：2D草图”点击下一步；Dxf/Dwg输入-文档设定选项中，单位选择毫米，点击完成即可。电脑会自动输入DWG格式图纸至Solidworks软件，进入到Solidworks零件建模木块，并生成相应的2d草图；

（4）在零件建模模块中，可以见到2D到3D工具栏（或者在工具栏的任意位置点击右键→选择2D-3D工具栏即可显示）。

（5）使用2D-3D工具栏相应的命令将图纸2D三视图转换为soliworks软件的3D三视图，三视图分别对应为：前视图、上视图、左视图，转换结果如图3所示。

图3 二维草图转换至三维视图

（6）在生成3d三视图之后即可进行后续操作，选择前视图草图，点击拉伸命令，在命令选项栏中选择“轮廓选择栏”，选择相应的轮廓范围做拉伸操作，终止条件选择为“到顶点”，选择“上视图”草图的A点作为拉伸终点，点击确定，如图4所示。

（7）选择上视图草图，点击拉伸切除命令，在命令选项栏中选择“轮廓选择栏”，选择相应的轮廓范围做拉伸操作，终止条件选择为“完全贯穿”，选择反侧切除，点击确定，如图5所示。

图4 拉伸凸台

图5 拉伸切除

（8）选择左视图草图，点击拉伸切除命令，在命令选项栏中选择“轮廓选择栏”，选择相应的轮廓范围做拉伸操作，终止条件选择为“第一侧完全贯穿/第二侧完全贯穿”，选择反侧切除，点击确定，如图6所示；

图6 拉伸切除

（9）经过上述步骤，该零件三维模型已经得出，分别将三维模型在前视图，上视图，左视图进行观察，并与之前生成的三个草图进行比对，可以看出，在该区域，仍然有一部分实线未在三维模型中表示出来，故需要进行部分修补，如图7所示；

图7 比对二维视图

（10）选择前视图草图，点击拉伸命令，在命令选项栏中选择“轮廓选择栏”，选择相应的轮廓范围做拉伸操作，终止条件选择为“到顶点”，选择“上视图”草图的B点作为拉伸终点，点击确定，最终修补遗漏的部分，得到最终模型，如图8所示。

图8 修补缺失部分

4 结束语

通过上述操作，可以看出，利用一系列的三维软件作为工具，可以轻松的进行一些简单二维图纸转换至三维模型的操作，通过这类操作，可以直接明了的给学生进行演示，让学生能够在一个立体的三维空间里面观察模型，讲三维立体模型与二维图纸进行直观的比对，可以更加形象具体的理解和掌握相应的专业知识，增强知识的掌握程度，从而更好的进行下一步的学习。

[1]SolidWorks公司.SolidWorks基础教程：零件与装配体[M].北京：机械工业出版社，2007.

[2]姚卿佐，朱立文，佘少玲，等.机械制图与Autocad教程[M].成都：电子科技大学出版社，2009.

[3]吴昌林，汪建晓.机械设计[M].武汉：华中科技大学出版社，2006.