三維建模繪制平面三視圖的方法研究

李柏華

摘 要：中專技?；蚋呗毟邔５挠嬎銠C輔助設計（CAD）中級考證或者高級考證當中經常出現平面視圖的繪制以及三視圖的剖視畫法，這要求學生在制圖基礎知識要非常鞏固和三維空間想象能力非常豐富的前提下才可以將這些題目準確、完整的畫出來。但一般情況下，大部分的學生的制圖基礎水平都是中等甚至以下，一旦考試出現這些題目，有些學生都是果斷放棄甚至是亂畫一通，將時間用在自己有把握的題型當中，在保證考證過關的前提下，這些題目往往都是做一部分甚至是空白的。因此，要好好地將這些題目畫出來，除了要鞏固好制圖知識的同時，還要很好地掌握三維建模軟件，利用三維建模軟件將平面圖形轉換成空間實體，進而畫出平面三視圖以及三視圖的剖視畫法。

關鍵詞：三維建模 三視圖 剖視

中圖分類號：G4 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）02（c）-0131-02

1 三視圖的補畫

在機械類CAD中級考證中，我們會經常遇到補畫三視圖的題型，這種題型最基本考的知識點就是機械制圖課程當中的組合體的組合形式，組合體的組合形式一般分為切割和疊加兩種形式，而考試中常見的則是切割這種組合形式。繪制這類題型時，首先要掌握好機制制圖的知識，運用制圖知識對圖形進行形體分析，分析圖形中的框格代表是什么意思，是在哪個視圖方向經過怎樣的切割得到。以圖1一道中級考試為例來講解如何利用三維建模進行三視圖的補畫。題目已給出該視圖的主視圖和左視圖，要求補畫俯視圖。根據已知條件，首先要對視圖進行形體分析，該圖形原是一個長方體，經過切割后得到題目所給的圖形。從主視圖可以看出，圖形有一處進行了切割，切割成V形槽，切割長度可以從左視圖可以看為15 mm，另外從左視圖可以看出該圖形有三處切割，其中兩處是對稱相同的，切割成一塊是25 mm×15 mm×15 mm的長方體。經過分析后，下面利用三維軟件對該圖形進行建模，建立三維圖形，進而畫出視圖中所缺的視圖。打開CAD三維軟件界面，調出三維實體建模所需要的工具欄，按照圖1所示的圖形要求在主視圖方向中畫出主視圖，然后切換到左視圖界面出畫左視圖，并將兩者擺放到軸測圖方向上，如圖2所示。

根據圖2所示的圖形開始建模，再通過差集將切割部分去掉，最終得到如圖3所示的立體模形。根據所得的立體模型，補畫三視圖中的俯視圖就更為簡單，避免了單憑兩個視圖畫出第三視圖而出現漏畫現象，同時也加強了學生對三維軟件建模圖形的掌握的能力。最終補畫的俯視圖如圖4所示?；谟行W生利用制圖知識去補畫三視圖，在理解視圖是怎樣切割情況下，但由于缺乏必要的立體知識和對CAD軟件不熟悉的前提下，難免會出現知道圖形是怎么切割但是畫不出來的情況，所以，只要掌握了軟件的三維立體建模功能，在補畫這些圖形的時候就會得心應手，在考試過程中利用建模出來的立體模形，通過立體模型可以補畫相應的視圖等這樣的題型就不會出現被扣分的現象。

2 對視圖進行全剖或半剖繪制

在機械類CAD中級考試中還會出現一道組合體視圖的全剖或半剖視圖的繪制，這一種題型就相對較為難。這就要求學生在學習過程中對立體空間想象能力要過硬，而且對制圖知識的全剖和半剖知識要掌握，同時還要對三維軟件的操作要熟練的前提下才能夠把這種題型畫出來。以圖5所示一道題目為例講解全剖或半剖的畫法。題目要求把圖6所示的立體的主視圖畫成全剖視圖，左視圖畫成半剖視圖。

對于這樣的題型，很多學生在考試過程中往往都是亂畫一通甚至是放棄不畫直接轉入另外一道題進行繪制。這種題型是組合體的疊加和切割相結合，除了考學生的圖形分析之外還考到了運用制圖知識對圖形進行剖切繪制的知識點，要求學生要有過硬的功底和空間想象能力才能夠很好地把這種題型做出來。由圖形中分析可以得出，組合體實際上是由長方體和圓柱體疊加而成，中間挖掉兩個大小不同圓柱孔，長方體左右對稱方向挖掉半圓柱形的槽。分析完后，利用CAD三維軟件進行實體建模，建模立體效果如圖6所示。建立實體模型之后，再對該模型進行繪制三視圖的全剖和半剖就較為容易了。緊接著對該實體模型進行剖切，得到全剖視圖和半剖視圖如圖7所示。

由圖7的立體圖可以看出，主視圖畫全剖以及左視圖畫半剖視圖就容易多了。從而按題目要求畫出全剖視圖和半剖視圖，如圖8所示完成該題目的繪制。

3 結語

通過機械類CAD中級考試題型只要熟練掌握CAD三維軟件的立體建模，可以將平面圖形轉換成立體模型就可以很直觀地繪制出題目所要求的視圖，對考試能起到事半功倍的效果。這就需要學生在學習和掌握機械制圖基礎知識的前提下，還要對CAD軟件特別是三維實體建模的操作要非常熟悉，這樣在考試過程中以及以后工作過程中都可以很快地運用這些技校去繪制不同的圖形。附著科學技術的不斷進步，手工繪圖慢慢淡出人們的視線，取代手工繪圖的將是高效率的計算機輔助設計繪圖。當前社會上出現了很多的三維軟件，而且功能特別強大，有Pro/E，SolidWorks、UG等三維軟件，很少人會用到CAD軟件的三維功能，但是CAD的二維平面是所有軟件中效率是比較高的，而且在與其他軟件的兼容和轉換中都可以快速的得到平面圖形，CAD平面繪圖在現在的繪圖和設計領域中都廣泛涉及。而在中專技校和高職高專院校中，CAD平面繪圖還是作為一門必修的專業課程，在機械、建筑、土木工程、藝術設計等學科都得到廣泛運用，同時還要還可以在氣象、廣告、地理等特殊領域開辟新的市場。

參考文獻

[1] CAD輔助設計教育研究室.中文版Auto2014實用教程[M].人民郵電出版社，2015.

[2] 林娟玲.AutoCAD實用教程[M].北京：機械工業出版社，2016.