基于SolidWorks机械制图虚拟模型库的开发

    机械制图是机械类专业的重要基础课，在课堂教学中，需要大量的模型，来培养学生的空间想象能力，使学生具有一定的画图和识图能力。要让学生完成从二维平面空间到三维立体空间的相互转换，离不开教学模型。传统的模型由于携带不便，且需要专门的人员进行保管，无论老师还是学生使用都不方便。随着计算机技术的发展，软件和硬件的开发，多媒体教学越来越受到老师和同学的欢迎。利用三维实体设计软件可以创建虚拟动态模型库，不仅可以完全克服传统教学模型的缺点，为多媒体教学创造条件和提供支持，也是实施机械制图课程教学改革的重要组成部分。本课题制作的虚拟模型库主要包括运用2009软件创建各种立体模型并渲染，然后转换为二维工程图，利用插件使用eDrawings和Animator进行动画设计，复杂的动画设计可以应用Flash MX软件进行设计，应用Dreamweaver MX软件为平台进行网页制作。

1 模型库总体制作

    机械制图课程教学模型库的开发是对机械制图课程教学内容进行归纳、总结和综合，并根据教学内容的要求，开发出满足教学需要的教学模型和动画，因此在开发过程中，将教学模型分为五大类，基本体、组合体、剖视、典型零件及装配体，如图1所示。

    图1 模型库分类

2 三维模型建模

    利用2009软件的基体特征(拉伸、旋转、扫描、放样等)和设计特征(抽壳、筋、孔、倒角和倒圆等)以及镜像特征(阵列、镜像等)的三维实体造型工具，能够方便、快捷地创建任何复杂形状的实体。三维建模主要包括基本体的建模、零件的建模、剖切实体和组合体的建模。如图2(a)(b)(c)(d)所示分别是基本体、零件、剖切和组合体的建模。可以根据设计者的意图赋予图形所需的颜色、材质等。

    图2 三维模型

3 二维视图表达库的建立

    在系统中，三维图形和二维视图具有相关性。由三维实体模型可以自动生成精确的二维工程图纸，包括基本视图、斜视图及各种剖视图等，并可以在二维视图中显示尺寸和技术要求注释。的二维视图和三维模型之间的关联性使模型形状和尺寸的编辑更加容易，在设计过程中更改三维模型或二维视图的尺寸，都会使三维实体和所有的二维视图自动更新。所以，创建了大量的虚拟模型后，可以轻松、快速地生成相对应的工程图库。如图3所示，可以根据三维模型图3(a)快速自动的生成图3(b)所示的二维工程图。