三维建模绘制平面三视图的方法研究

李柏华

摘 要：中专技校或高职高专的计算机辅助设计（CAD）中级考证或者高级考证当中经常出现平面视图的绘制以及三视图的剖视画法，这要求学生在制图基础知识要非常巩固和三维空间想象能力非常丰富的前提下才可以将这些题目准确、完整的画出来。但一般情况下，大部分的学生的制图基础水平都是中等甚至以下，一旦考试出现这些题目，有些学生都是果断放弃甚至是乱画一通，将时间用在自己有把握的题型当中，在保证考证过关的前提下，这些题目往往都是做一部分甚至是空白的。因此，要好好地将这些题目画出来，除了要巩固好制图知识的同时，还要很好地掌握三维建模软件，利用三维建模软件将平面图形转换成空间实体，进而画出平面三视图以及三视图的剖视画法。

关键词：三维建模 三视图 剖视

中图分类号：G4 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）02（c）-0131-02

1 三视图的补画

在机械类CAD中级考证中，我们会经常遇到补画三视图的题型，这种题型最基本考的知识点就是机械制图课程当中的组合体的组合形式，组合体的组合形式一般分为切割和叠加两种形式，而考试中常见的则是切割这种组合形式。绘制这类题型时，首先要掌握好机制制图的知识，运用制图知识对图形进行形体分析，分析图形中的框格代表是什么意思，是在哪个视图方向经过怎样的切割得到。以图1一道中级考试为例来讲解如何利用三维建模进行三视图的补画。题目已给出该视图的主视图和左视图，要求补画俯视图。根据已知条件，首先要对视图进行形体分析，该图形原是一个长方体，经过切割后得到题目所给的图形。从主视图可以看出，图形有一处进行了切割，切割成V形槽，切割长度可以从左视图可以看为15 mm，另外从左视图可以看出该图形有三处切割，其中两处是对称相同的，切割成一块是25 mm×15 mm×15 mm的长方体。经过分析后，下面利用三维软件对该图形进行建模，建立三维图形，进而画出视图中所缺的视图。打开CAD三维软件界面，调出三维实体建模所需要的工具栏，按照图1所示的图形要求在主视图方向中画出主视图，然后切换到左视图界面出画左视图，并将两者摆放到轴测图方向上，如图2所示。

根据图2所示的图形开始建模，再通过差集将切割部分去掉，最终得到如图3所示的立体模形。根据所得的立体模型，补画三视图中的俯视图就更为简单，避免了单凭两个视图画出第三视图而出现漏画现象，同时也加强了学生对三维软件建模图形的掌握的能力。最终补画的俯视图如图4所示。基于有些学生利用制图知识去补画三视图，在理解视图是怎样切割情况下，但由于缺乏必要的立体知识和对CAD软件不熟悉的前提下，难免会出现知道图形是怎么切割但是画不出来的情况，所以，只要掌握了软件的三维立体建模功能，在补画这些图形的时候就会得心应手，在考试过程中利用建模出来的立体模形，通过立体模型可以补画相应的视图等这样的题型就不会出现被扣分的现象。

2 对视图进行全剖或半剖绘制

在机械类CAD中级考试中还会出现一道组合体视图的全剖或半剖视图的绘制，这一种题型就相对较为难。这就要求学生在学习过程中对立体空间想象能力要过硬，而且对制图知识的全剖和半剖知识要掌握，同时还要对三维软件的操作要熟练的前提下才能够把这种题型画出来。以图5所示一道题目为例讲解全剖或半剖的画法。题目要求把图6所示的立体的主视图画成全剖视图，左视图画成半剖视图。

对于这样的题型，很多学生在考试过程中往往都是乱画一通甚至是放弃不画直接转入另外一道题进行绘制。这种题型是组合体的叠加和切割相结合，除了考学生的图形分析之外还考到了运用制图知识对图形进行剖切绘制的知识点，要求学生要有过硬的功底和空间想象能力才能够很好地把这种题型做出来。由图形中分析可以得出，组合体实际上是由长方体和圆柱体叠加而成，中间挖掉两个大小不同圆柱孔，长方体左右对称方向挖掉半圆柱形的槽。分析完后，利用CAD三维软件进行实体建模，建模立体效果如图6所示。建立实体模型之后，再对该模型进行绘制三视图的全剖和半剖就较为容易了。紧接着对该实体模型进行剖切，得到全剖视图和半剖视图如图7所示。

由图7的立体图可以看出，主视图画全剖以及左视图画半剖视图就容易多了。从而按题目要求画出全剖视图和半剖视图，如图8所示完成该题目的绘制。

3 结语

通过机械类CAD中级考试题型只要熟练掌握CAD三维软件的立体建模，可以将平面图形转换成立体模型就可以很直观地绘制出题目所要求的视图，对考试能起到事半功倍的效果。这就需要学生在学习和掌握机械制图基础知识的前提下，还要对CAD软件特别是三维实体建模的操作要非常熟悉，这样在考试过程中以及以后工作过程中都可以很快地运用这些技校去绘制不同的图形。附着科学技术的不断进步，手工绘图慢慢淡出人们的视线，取代手工绘图的将是高效率的计算机辅助设计绘图。当前社会上出现了很多的三维软件，而且功能特别强大，有Pro/E，SolidWorks、UG等三维软件，很少人会用到CAD软件的三维功能，但是CAD的二维平面是所有软件中效率是比较高的，而且在与其他软件的兼容和转换中都可以快速的得到平面图形，CAD平面绘图在现在的绘图和设计领域中都广泛涉及。而在中专技校和高职高专院校中，CAD平面绘图还是作为一门必修的专业课程，在机械、建筑、土木工程、艺术设计等学科都得到广泛运用，同时还要还可以在气象、广告、地理等特殊领域开辟新的市场。

参考文献

[1] CAD辅助设计教育研究室.中文版Auto2014实用教程[M].人民邮电出版社，2015.

[2] 林娟玲.AutoCAD实用教程[M].北京：机械工业出版社，2016.