机械产品造型与技术训练模型库的建立

1、机械产品造型与技术训练模型库的建立指导老师：学生： 专业：论文内容绪论 视图库的创建 模型库的创建 DWF文件的创建 4123基于WEB的虚拟模型库的构建 5第一章 绪论工程制图模型库1.1 工程制图与模型库模型库在教学中的应用完全可以避免传统教具的缺点。模型库利用三维实体设计软件可以创建虚拟模型库,库中的模型可以随意翻转、移动、拆装和仿真运动。模型库不但能生成三维模型，而且还可以生成二维投影图，对模型内部结构不清楚的地方，还可以采用不同的剖切方式，从不同角度采用动态观察器进行动态观察，把零件的内部形状表达得淋漓尽致。工程制图课程是工程学科的基础，是迈入工业之路的桥梁，在整个教学体系中占有重要

2、的基础性地位。旨在培养学生绘图和阅读工程图样的能力、空间想象能力、空间分析和解决问题的能力。在教学实践中存在着两个问题： 攒传统的教学模型因其价高、易损、不便携带、不能修改； 使用三维模型和三维动画的多媒体教学软件，对模型结构及尺寸的改变无法实现交互，使思维发展受到一定限制。第一章 绪论1.2.1 课题来源1.2.2 选题的背景及意义人类用平面图形表达空间形体，有着悠久的历史。随着科技的进步，制造业数字化技术的不断发展，工程图学不再仅限于半酣几何和投影理论以及有关工程理论与知识的基础性学科，而是发展成为一门与计算机科学、数学、工程科学、智能和思维科学等多种科学交叉又相对独立的一门现代科学。学校

3、的制图教学与计算机图学的发展相比，处于相对滞后的状态。例如在我们工程制图课程的教学过程中，教学模型作为教学手段的主要组成部分，在帮助学生形象的理解教学内容的过程中发挥着积极的辅助教学的作用。1.2 课题的提出及研究现状本课题来源于扬州大学机械工程学院自选课题。第一章 绪论1.3.1 论文安排1.3.2 研究方法主要方法是通过AutoCAD、3DMAX、POWERPOINT、HprSnap、PHOTOSHOP、ACDSEE、Zan Image Printer等工具制作网络课堂所需要的各种材料，利用phpStudyAdmin搭建虚拟网络环境，利用FRONTPAGE制作各种网页。利用UCenter1

4、50UCenterHome15Discuz70集成安装包完成网络论坛的制作。1.3 论文的主要内容本论文先对论文中涉及的相关知识做了简介，之后主要介绍了各类模型，包括其三视图、三维实体，然后对基于Web的机械制图虚拟模型库的构建做了详细介绍，最后对本论文进行总结。第一章 绪论1.4.1 AutoCAD1）平面绘图：能以多种方式创建直线、圆、椭圆、多边形等基本图形对象；2）编辑图形：可以移动、废纸、旋转、阵列、拉伸、延长、修剪对象等；3）三维绘图：可创建3D实体及表面模型，能对实体本身进行编辑。1.4 技术支持1.4.3 ACDSee1.4.2 Frontpage基本功能简称FP，是一款网页设计

5、、制作、发布、管理的软件。当然，该软件仍存在不足，如：生成代码冗余、对数据库支持不足。ACDSee是目前最流行的数字图像处理软件，它能广泛应用于图片的获取、管理、浏览、优化甚至和他人分享。ACDSee支持ZIP、RAR、ACE、ARJ、UUE等多种压缩格式。第二章 视图库的创建图案填充Your Text绘制图框Your Text准备工作Your Text2.12.22.3 视图库是在用AutoCAD软件绘制的三视图的基础建立起来的，本章就三视图的绘制做了相关的介绍。尺寸标注Your Text2.4视图的创建Your Text2.5第二章 视图库的创建2.1.1 启动Auto CAD选择需要的工

6、具栏，如：绘图、标注、标准注释、特性、图层、修改、样式等。2.1.2 建立图层1.命令执行方式：下拉菜单：“格式” “图层”；工具栏：图层；命令：LAYRE或DDLMODES2.操作过程：执行图层命令后，AutoCAD会弹出“图层特性管理器”对话框。分别建立： （a）粗实线层：颜色为绿色、线型默认、线宽为0.30毫米 （b）细实线层：默认 （c）点画线层：颜色为红色、线型为Center（.5x）、线宽默认 （d）虚线层：颜色为黄色、线型为Hidden（.5x）、线宽默认 （e）尺寸线层：颜色为蓝色、其余均默认注意：线型的选择利用“加载”按钮选择合适的线型2.1 准备工作第二章 视图库的创建2.

7、2.1 尺寸因为本次绘制的模型尺寸均不大，故采用A4的图纸，即210297（mm），页边距从左顺时针依次为20mm、5mm、5mm、5mm。标题栏采用制图作业推荐的标题栏格式。2.2.2 绘图步骤利用直线、偏移、修剪这三个命令绘制标准图框与标题栏，注意线宽的选择；再采用多行文字命令填写标题栏内的内容。2.2 绘制图框第二章 视图库的创建2.3.1 创建图案填充1.功能：在指定的填充边界内填充一定样式的图案。2.命令执行方式： 下拉菜单：绘图图案填充 工具栏：绘图 命令：BHATCH3.操作过程：执行该命令后，会弹出“图案填充及渐变色”对话框。在该对话框中，选择“图案填充”选项卡中的“图案”“A

8、NSI31”图案，确定填充边界后，单击“确定”按钮，完成简单的剖面线填充操作。2.3.2 绘图实例 本次模型三视图绘制过程中，模型7、模型10、模型11、模型18、模型39中均有剖视图。2.3 图案填充（剖面线的画法）第二章 视图库的创建2.3 图案填充（剖面线的画法）实例图2-1 模型10的三视图1）分析：从图2-1中可看出，此几何图形是对称图形，由多板组成的台，采用直线及圆命令就可完成绘制。2）绘图步骤：根据测得数据，利用偏移、修剪命令将直线、圆组成的图形修改为所需图形，注意左视图中部分圆孔看不到，要用虚实线表示；创建主视图中的剖面线，方法如上所述。3）标注尺寸。介绍第二章 视图库的创建一

9、个完整的尺寸标注由尺寸线、尺寸界线、尺寸箭头和尺寸数字组成。2.4.1 形体尺寸标注方法1.线性尺寸标注2.对其尺寸标注3.坐标标注4.标注半径/直径5.角度标注6.基线/连续尺寸标注7.引线尺寸标注2.4.2 编辑尺寸标注利用线性尺寸标注直径时，要通过编辑尺寸标注添加直径符号“”以表示该尺寸为直径。步骤：双击标注的尺寸，使用“特性”管理器编辑标注选择“主单位”选项卡中“标注前缀” 输入“%c”字符，注意要在英文模式下输入回车，完成直径符号“”的添加2.4 尺寸标注第二章 视图库的创建分类2.5.1 基本体 2.5.2 截割体 2.5.3 相贯体2.5 视图的创建 2.5.4 组合体2.5.5

10、 标准件 2.5.6常用件2.5.7典型零件 2.5.8 装配体第二章 视图库的创建2.5.1 基本体（模型38）1）分析：从图2-2可看出，该图形是一个三棱锥，由直线、圆命令就可以直接绘制成。2）绘图步骤：根据测得数据，利用偏移、修剪、伸长等命令将直线与圆组成的图形修改为所需的图形 3）尺寸标注图2-2 模型38的三视图介绍第二章 视图库的创建2.5.2 截割体（模型51）1）分析：从图2-4可看出，该图形是在立体中切除某部分得到的图形，可由直线命令直接绘制而成。2）绘图步骤：根据测得数据，利用偏移、修剪、伸长等命令将直线与圆组成的图形修改为所需的图形 3）尺寸标注图2-3 模型51的三视图

11、介绍第二章 视图库的创建2.5.3 相贯体（模型31）图2-4 模型31的三视图介绍介绍1）分析：从图2-4可看出，该图形是由两个圆柱体相交得到的图形，可由直线、圆命令直接绘制而成。2）绘图步骤：根据测得数据，利用偏移、修剪、伸长等命令将直线与圆组成的图形修改为所需的图形。注意图中两个圆柱是斜交的，故其中一个圆柱在描述时是用椭圆表示圆形的。3）尺寸标注第二章 视图库的创建2.5.4 组合体（模型51）图2-5 模型51的三视图介绍介绍1）分析：从图2-5可看出，该模型是由三个板组成，可由直线、圆命令直接绘制而成。 2）绘图步骤：根据测得数据，利用偏移、修剪、伸长等命令将直线与圆组成的图形修改为

12、所需的图形。 3）尺寸标注第二章 视图库的创建2.5.5 标准件 六角螺母（模型37）图2-6 模型37的三视图介绍 1）分析：从图2-7可看出，该模型是以标准的六角螺母，可由直线、圆命令直接绘制而成。 2）绘图步骤：根据测得数据，利用偏移、修剪、伸长等命令将直线与圆组成的图形修改为所需的图形，俯视图中的六边形可有正多边形命令直接绘制。3）尺寸标注第二章 视图库的创建2.5.6 常用件 平键（模型8）1）分析：从图2-7可看出，该图形都是简单的立体，由直线、圆命令就可以直接绘制成。2）绘图步骤：根据测得数据，利用偏移、修剪、伸长等命令将直线与圆组成的图形修改为所需的图形 3）尺寸标注图2-7

13、模型8的三视图介绍第二章 视图库的创建2.5.7 典型零件 支座（模型42） 1）分析：从图2-8可看出，该图形是形状较特别的模型，有一定的倾斜角度，要用斜视图表达。2）绘图步骤：根据测得数据，利用偏移、旋转、修剪、伸长等命令将直线与圆组成的图形修改为所需的图形。因为模型都有角度，故采用斜视图的表达方法来绘制模型的三视图。3）尺寸标注介绍图2-8 模型42的三视图第二章 视图库的创建2.5.8 装配体（模型25-26） 25 和26这两个模型可组合成一个单独的整体，其形状、大小基本相同；当绘制好其中一个模型时，就可通过镜像命令绘制另一个模型。 1）分析：从图2-11可看出，两个图形都是装配体的

14、一半，形状比较复杂，可由直线、圆命令直接绘制而成。2）绘图步骤：根据测得数据，利用偏移、修剪、伸长等命令将直线与圆组成的图形修改为所需的图形，小圆柱可以用镜像、复制命令绘制。3）尺寸标注介绍图2-9 模型26的三视图第三章 模型库的创建3.1 三维造型基础3.2 三维实体造型 3.2.1 轴类模型3.2.3 叉架类 3.1.1三维视图3.1.2 三维基本实体的创建 3.1.3 三维实体编辑形体分析法，即在已有的二维图形的基础上，将复杂的零件分解成几个组成部分，然后整理出各部分的特征视图，根据特征视图在基本视图中所处的位置，将其分批复制、粘贴至另一个文件，利用拉伸或旋转创建模型各部分相应的实体，

15、经布尔运算，组成一个整体，完成实体造型。3.1.4三维操作 3.1.5三维图形着色 3.2.2 盘盖类 3.2.4 箱体类第三章 模型库的创建 1）特性：利用“特性”工具栏修改实体颜色。本次造型中用到了红色、绿色、黄色、黑色以及颜色171。 2）视觉样式：执行着色操作可以通过下拉菜单“视图” “视觉样式”或“视觉样式”工具栏的方式完成。此次造型选用“真实”视觉。通过工具栏中的“管理视觉样式”按钮，在弹出的对话框中，选择“真实”，将“面设置”“亮度强度”改为30,；“边设置”“边模式”改为“无”。3.1.5三维图形着色第三章 模型库的创建3.2 三维实体造型 3.2.1 轴类模型（模型36）图3

16、-1 模型36的实体介绍1）模型分析：模型36是典型的阶梯轴2）造型步骤：根据如图3-3-a中所示的草绘图形，通过旋转命令实现轴的造型，再利用拉伸命令实现键槽以及孔的造型，采用移动命令将其移至轴上规定部位，最后通过差集运算去除键槽及孔，完成实体造型。3）着色第三章 模型库的创建3.2.2 盘盖类（模型19）1）模型分析：模型19的主体是同轴线的回转体2）造型步骤：根据视图库中的三视图，建立其旋转的才会图形，实现旋转体的造型；接着通过拉伸命令构建肋板，再利用阵列命令完成四个肋板的构建；利用差集命令及阵命令去除底板上的四个孔；并集，将单独的回转体及肋板合为一个整体，完成模型19的实体建立。3）着色

17、图3-2 模型19的实体介绍第三章 模型库的创建3.2.3 叉架类（模型46）图3-3 模型46的实体介绍介绍1）模型分析：形状较为复杂，通常具有肋、板、杆、凸台、凹坑等结构，很不规则。但模型46也是一个对称模型，造型相对简洁一些。2）造型步骤：以较大的轴承为基准，根据视图库中的三视图实现肋板、支撑板、轴承的造型，确定其角度，再利用镜像命令实现另一半的造型。3）着色第三章 模型库的创建3.2.4 箱体类（模型52） 1）模型分析：模型52是轴承座，是一个组合体，由四部分组成底座、凸台、轴承和支撑板。2）造型步骤：按照第二章中视图库中的三视图图形，采用拉伸等命令创建各组成部分，再通过布尔运算中的

18、并集以及差集运算将各部分组合成一个整体。3）着色介绍图3-4 模型52的实体实际模型与三维实体模型的对照表序号名称数量实际模型实体造型1模型112模型213模型314模型415模型51实际模型与三维实体模型的对照表6模型617模型718模型8819模型9110模型10111模型11112模型121实际模型与三维实体模型的对照表13模型13114模型14115模型15116模型16117模型17118模型18119模型191实际模型与三维实体模型的对照表20模型20121模型21122模型22123模型23124模型24125模型25126模型261实际模型与三维实体模型的对照表27模型2712

19、8模型28129模型29130模型30131模型31132模型32133模型331实际模型与三维实体模型的对照表34模型34135模型35136模型36137模型37138模型38139模型39140模型401实际模型与三维实体模型的对照表41模型41142模型42143模型43144模型44145模型45146模型46147模型471实际模型与三维实体模型的对照表48模型48149模型49150模型50151模型51152模型52153模型53154模型541实际模型与三维实体模型的对照表55模型55156模型56157模型57158模型581实际模型与三维实体模型的对照表第四章 DWF文件

20、的创建DWF文件DWF是由Autodesk开发的一种开放、安全的文件格式，它可以讲丰富的设计数据高效的发给需要查看、评审、或打印这些数据的任何人。AutoCAD提供了两款查看器Autodest Express Viewer和Volo View。方法：点击“文件” “输出（E.）”，弹出“输出数据”对话框，确定文件名XX.dwf和文件类型3D DWF (*.dwf) 点击“保存”按钮 4.1 DWF的概念 4.2 查看文件 4.3 获得DWF文件第四章 DWF文件的创建 使用Autodesk DWF Viewer软件打开DWF文件的效果如图4-1所示图4-1 DWF文件第五章 基于Web的虚拟模

21、型库的构建 模型库5.4 完成模型库建立 这是一个总括，将之前所做的工作通过超链接建立为一个完整的网站。5.1 主要内容模型库包括前几章中介绍的各模型的三视图以及实体模型。5.3实体模型 利用Frontpage软件将第四章获取的DWF文件建成网页。5.2 创建主页利用模型的图片通过ACDSee软件建立一个主页。第五章 基于Web的虚拟模型库的构建步骤：启动ACDSee软件，选中所需的全部图片如图5-1所示单击按钮“创建”点击下拉菜单中的“HTML相册”如图5-2ACDSee会弹出“创建HTML相册”对话框，修改图库标题“机械产品造型及综合技术训练模型库” 点击“下一步”按钮，修改相应的属性，直

22、到完成相册的创建。在目标文件夹内会出现“index.html”网页文件以及“css”、“images”、“pages”等文件夹，其中主页如图5-3所示。5.2 创建主页图5-1 ACDSee主界面图5-2 “创建”下拉菜单第五章 基于Web的虚拟模型库的构建5.2 创建主页图5-3 主页显示第五章 基于Web的虚拟模型库的构建 实体模型在网络上的表现是一件比较困难的事情，一般采用动画格式。而比较多使用的是电影动画（AVI、MEPG、RM、RMVB等），也可以采用GIF图形动画或FLASH动画格式等。但使用电影动画时，一般容量比较不利于网络传播。若容量较小又造成图面不够清晰。使用GIF动画不容易

23、实现对动画的控制。使用FLASH动画是一个比较广泛选择，但该动画也只能够表现实体的若干个面。在AUTOCAD中有一种格式为DWF格式，该种格式文件可以嵌入到网页当中，可以在网络上直接体现实体的各个面，但要求使用者必须安装Autodesk DWF Viewer软件，使用户安装该软件的方法是安装AUTOCAD软件，也可以通过一定的技术手段使网站直接检测用户是否安装该软件，并提示用户到指定网站进行下载。5.3 实体模型第五章 基于Web的虚拟模型库的构建 根据上面的分析，最终决定使用DWF文件进行模型库的表达。实现这种方式的步骤如下： （1）创建或获取要显示的 DWF 文件。 （2）创建一个 HTML 文件。 （3）将 DWF 文件复制到