MasterCAMX3教案三维实体造型（精选五篇）

第一篇：MasterCAMX3教案三维实体造型

Master CAM三维实体造型

实训任务书

加工十一班

任课教师： 李 树 清

目录

一、圆球、圆柱 ·························································································································4

（一）、任务内容 ····················································································································4

（二）、任务目的： ················································································································4

（三）、任务实施： ················································································································4

（四）、任务相关知识 ············································································································5

二、圆锥 ·····································································································································5

（一）、任务内容 ····················································································································5

（二）、任务目的 ····················································································································6

（三）、任务实施 ····················································································································6

（四）、任务相关知识 ············································································································7

（五）、任务练习与拓展 ········································································································8 三．实体旋转 ·····························································································································8

（一）、任务内容 ····················································································································8

（二）、任务目的 ····················································································································8

（三）、任务实施 ····················································································································8

（四）、任务相关知识 ·········································································································· 10

（五）、任务练习与拓展 ······································································································ 11

四、实体倒角 ··························································································································· 12

（一）、任务内容 ·················································································································· 12

（二）、任务目的 ·················································································································· 12

（三）、任务实施 ·················································································································· 13

（四）、任务相关内容 ·········································································································· 15

（五）、任务练习与拓展 ······································································································ 15

五、布尔运算—结合 ················································································································ 16

（一）、任务内容 ·················································································································· 16

（二）、任务目的 ·················································································································· 16

（三）、任务实施 ·················································································································· 16

（四）、任务相关知识 ·········································································································· 17

六、布尔运算—切割 ················································································································ 17

（一）、任务内容 ·················································································································· 17

（二）、任务目的 ·················································································································· 17

（三）、任务实施 ·················································································································· 17

（四）、任务相关知识 ·········································································································· 18

七、布尔运算—交集 ················································································································ 18

（一）、任务内容 ·················································································································· 18

（二）、任务目的 ·················································································································· 18

（三）、任务实施 ·················································································································· 18

（四）、任务相关知识： ······································································································ 19

（五）、任务练习与拓展： ·································································································· 19

八、综合实体： ······················································································································· 19

（一）、任务内容 ·················································································································· 19

（二）、任务目的 ·················································································································· 20

（三）、任务实施 ·················································································································· 20

（四）、任务练习与拓展 ······································································································ 24

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一、圆球、圆柱

（一）、任务内容：根据图1-1利用圆球和圆柱体创建如图1-2所示哑铃实体

图1-1

图1-2

（二）、任务目的：

1.掌握三维实体（圆柱体、球体）的基本创建方法。2.能利用这两个基本图形创建复杂的图形。

（三）、任务实施：

1.单击文件工具栏中的【新建文件】按钮按钮，单击基本实体按钮，选择，在工具栏中单击等角视图，出现如图1-3所示的对话框，单击坐标原点在对话框中输入球体半径20单击【实体】，创建半径为20的球体如图1-4所示。

图1-3

图1-4 2.选择视角为右视图如图1-5所示。

3.基本实体按钮，选择，在坐标值为（80，0，0）处创建同样的圆球，出现圆柱体对

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话框，参数设置如图1-6所示（注意：单击实体，选择Y轴），选择【布尔运算-结合】，最终图形如图1-7所示。

图1-5

图1-6

图1-7

（四）、任务相关知识：

1.圆球和圆柱体有实体和曲面之分

2.圆球和圆柱体的旋转角度均为0到360度

二、圆锥

（一）、任务内容：根据图1-8和图1-9利用圆锥体创建如图1-10所示实体图形

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图1-8（中间大圆锥体）

图1-9（周边小圆锥体）

图1-10（小圆锥体共5个）

（二）、任务目的：

1.掌握三维实体中圆锥体的基本创建方法。2.能利用该图形创建复杂的图形。

（三）、任务实施：

1.单击文件工具栏中的【新建文件】按钮按钮，单击基本实体按钮，选择，在工具栏中单击等角视图，出现如图1-11所示的对话框，单击坐标原点在对话框中输入图1-11所示参数，单击【实体】，创建如图1-12所示的圆锥体。

2.再次单击，根据图1-11所示参数在点（20，0，0）处创建基部半径为10，顶部半径为5，高为10的圆锥体，如图1-13所示

3.选择旋转命令击，将小圆锥体复制4个，参数设置如图1-14所示，单，选择【布尔运算-结合】，最终图形如图1-15所示。

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图1-11

图1-12

图1-13

图1-14

图1-15

（四）、任务相关知识：

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1.圆锥体有实体和曲面之分 2.圆锥体的旋转角度为0到360度

（五）、任务练习与拓展： 利用基本实体命令创建如下图所示实体

1.三．实体旋转

（一）、任务内容：根据图2-1利用旋转实体命令创建如图2-2所示实体

图2-1

图2-2

（二）、任务目的：

1.了解三维实体中【实体旋转】的基本创建方法。2.掌握【旋转操作】和【薄壁设置】等命令的使用。

（三）、任务实施：

1.单击文件工具栏中的【新建文件】按钮。

2.然后单击【绘制任意线】按钮，创建如图2-3所示的二维图形。，在工具栏中单击前视图按钮

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图2-3

3.选择【实体】/【实体旋转】命令或单击实体设计工具栏中的【实体旋转】按钮打开【串联选项】对话框，绘图区系统提示,选取如图2-4所示的串连.，单击串连按钮

图2-4

图2-5 4.选取串联曲线后，单击【串联选项】中确定按钮示，然后单击工具栏中【等角视图】

。，绘图区系统提，如图2-5所示，出现方向对话框如图2-6所示，单击

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图2-6

图2-7 5.在出现的【旋转实体的设置】对话框中，参数设置如图2-7所示，再次单击示：，并且单击工具栏中【图形着色】按钮，实体如图2-8所

图2-8

（四）、任务相关知识：

1.【旋转实体】是将二维截面图形绕中心轴线旋转一定角度后，由截 面图形运动轨迹所形成的实体模型。

2.【旋转实体的设置】对话框中【旋转】选项卡： 1）.【旋转操作】选项组：

【建立实体】：按照设定的参数创建一个实体模型。

【切割实体】：按照设定的参数切割一个实体模型。

【增加凸缘】：按照设定的参数为实体模型增加浮雕。

2）.【角度/轴向】选项组：

在【起始角度】和【终止角度】文本框中输入角度的设定值指定旋转的角度。

【重新选取】按钮用于重新设定旋转轴。

【换向】复选框用于自动生成反方向旋转的实体。

3.【旋转实体的设置】对话框中【薄壁】选项卡：设置与挤压内容相同。例：将上图创建为薄壁实体

1.将图3-7所示的【旋转实体的设置】对话框参数设置如图2-9所示，单击【薄壁设置】按钮出现如图2-10所示对话框，单击确定按钮，薄壁实体如图2-11所示。

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图2-9

图2-10

（五）、任务练习与拓展：

1.利用旋转命令创建如下图所示图形

图2-11

2.利用旋转命令创建如下图所示图形

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四、实体倒角

（一）、任务内容：绘制图3-1所示图形，利用【单一距离倒角】将其上表面倒角半径为5，利用【不同距离倒角】绘制图3-2所示图形和利用【距离/角度倒角】绘制图3-3所示图形，将其上表面倒角半径为5

图3-1

图3-2

图3-3

（二）、任务目的：

1.掌握单一距离倒角、不同距离倒角、距离/角度倒角的基本操作方法。2.掌握实体倒角的各参数的设置

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（三）、任务实施：

1.单一距离倒角

1）.选择【实体】/【倒角】/【单一距离】命令，或单击实体设计工具栏中的【单一距离】按钮2）.绘图区系统提示。

选取实体表面，按回车键，出现如图3-所示的对话框，设置倒角距离为5，单击3）.图3-5是图3-6倒角后的效果。

3-4

图3-5

图

2.不同距离倒角

图3-6 1）.选择【实体】/【倒角】/【不同距离】命令，或单击实体设计工具栏中的【不同距离】按钮2）.绘图区系统提示

选取实体表面，按回车键，出现如图3-7

所示的对话框，设置第一倒角距离为4，第二倒角距离为8，单击3）.图3-9是图3-8矩形倒角后的效果图。

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图3-7

图3-8

3.距离/角度倒角

图3-9 1）.选择【实体】/【倒角】/【距离/角度】命令，或单击实体设计工具栏中的【距离/角度】按钮2）.绘图区系统提示。

选取实体表面，按回车键，出现如图3-10

所示的对话框，设置第一倒角距离为5，角度为45度，单击3）.图3-12是图3-11矩形倒角后的效果图。

图3-10

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图3-11

图3-12

（四）、任务相关内容：

1.倒角是在实体的边线处生成一个有一定角度的斜面，倒角有单一距离倒角、不同距离倒角、距离/角度倒角三种方法。

2.单一距离倒角：在倒角的两个表面截取相同的长度时，指定一个距离来倒角。

3.不同距离倒角：在倒角的两个表面截取不同的长度时，指定两个距离来倒角。

4.距离/角度倒角：在倒角的一个表面截取一定长度，并以一定的角度修剪另一表面时，需要指定距离和角度进行倒角。

（五）、任务练习与拓展：

1.拉伸实体，并且倒角和倒圆角

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五、布尔运算—结合

（一）、任务内容：利用【布尔运算—结合】命令创建图4-1所示图形

图4-1

（二）、任务目的：掌握布尔运算中结合运算的相关知识。

（三）、任务实施：

1）.单击文件工具栏中的【新建文件】按钮按钮，选择，然后选择

以原点创，在工具栏中单击等角视图2）.单击基本实体按钮建如图4-2所示图形

3）.选择【布尔运算—结合】命令，出现，选中长方体和圆柱体，按回车键，长方体实体和圆柱体实体结合为一个实体。

4）.线架实体原形如图4-3所示，线架实体最终图形如图4-4所示。

图4-2

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图4-3

（四）、任务相关知识：

图4-4

1.实体并集运算是指将图形中已存在的、部分重叠（至少共面）的多个三维实体无缝的连接成一个实体。

六、布尔运算—切割

（一）、任务内容：利用【布尔运算—切割】命令创建图4-5所示图形

图4-5

（二）、任务目的：掌握布尔运算中切割运算的相关知识。

（三）、任务实施：

1）.单击文件工具栏中的【新建文件】按钮按钮。，选择

和画多边形，利用挤出命令创，在工具栏中单击等角视图2）.单击基本实体按钮建如图4-6所示图形

3）.选择【布尔运算—切割】命令，选中球体和六方体，按回车键

4）.创建最终图形如图4-7所示。，出现

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图4-6

图4-7

（四）、任务相关知识：

1.实体差集运算是指两个实体有部分重叠，或者一个实体完全包含了另一个实体，可以从该实体中挖去一个实体，从而在该实体中产生一个凹坑，甚至一个空洞。

七、布尔运算—交集

（一）、任务内容：利用【布尔运算—切割】命令根据图4-8创建图4-9所示图形

图4-8

图4-9

（二）、任务目的：掌握布尔运算中交集运算的相关知识。

（三）、任务实施：

1）.单击文件工具栏中的【新建文件】按钮按钮。，选择

和，在工具栏中单击等角视图2）.单击基本实体按钮所示图形，创建如图4-103）.选择【布尔运算—交集】命令，出现

徐水职教中心机械加工工专业，选中球体和圆柱体，按回车键

4）.创建最终图形如图4-11所示

图4-10

图4-11

（四）、任务相关知识：

1.交集运算是获得两个实体的重叠部分，仅有公共面而没有重叠的两个实体无法通过交集运算，获得它们的公共平面（曲面）。

（五）、任务练习与拓展：

1.利用挤出，布尔运算等命令创建如图所示图形

八、综合实体：

（一）、任务内容：创建烟灰缸的三维造型，如图1所示

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图1

（二）、任务目的：

1.掌握挤出命令在实际图形中的运用。2.熟悉倒圆角命令的使用 3.掌握抽壳命令的运用

（三）、任务实施：

1）.单击文件工具栏中的【新建文件】按钮钮键，按绘制矩形的快捷键，在工具栏中单击俯视图按

进行绘制长宽各为50的矩形，再按矩形的快捷进行绘制长宽各为40的矩形，对其倒圆角，半径为10，并对其进行定位于原点。如图2所示。

图2 2）.选择菜单栏中的【实体】/【挤出】命令，弹出串联选项对话框如图3所示，并选择串联的快捷键，选择串联曲线50X50的矩形，再按下确定

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键，弹出实体挤出的设置对话框，如图4所示。并做以下设置：选中增加拔模角的复选框，设置角度为18度；选朝外的复选框；挤出的距离设置为20mm，再按确定键，得到图5的结果。

图3 图4

图5 3）、再次选择菜单栏中的【实体】/【挤出】命令，弹出串联选项的对话框（图6），并选择串联的快捷键定键，选择串联曲线40X40的矩形，并按下确，弹出实体挤出的设置对话框（图7），并对其做以下设置：增加拔模

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角的复选框角度设为10度；去除朝外的复选框；挤出的距离设置为18；选中 “切割实体”复选框，按确定键

得到图8所示结果。

图6

图7

图8（4）、分别选择

和，在原点各画半径为3的圆，然后执行菜单栏中的【实体】/【挤出】命令，弹出串联选项的对话框，如图6所示。并选择串联的快捷键，选择串联曲线R3圆，再按下确定键，弹出实体挤出的设置对话框如图9所示，并对其做以下设置：去除增加

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拔模角的复选框；选中“切割实体”和“两边同时延伸”的复选框再按确定键。再经过步骤（4）选择另串联曲线R3圆，得到如图10所示的图形。

图9

图10（5）、执行菜单栏中的【实体】/【倒圆角】命令，选择选择面，单击需要倒角的面，按回车键出现如图11所示图形，单击，图形如图12所示。

图11 图12 6）.单击实体抽壳命令实体的底平面，按回车键，确定。，出现，选择 7）.单击烟灰缸底平面，最终实体如图13所示（图14为烟灰缸底平面视图）。

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图13

图14

（四）、任务练习与拓展：

1.下图为玩具盒盖，材质为塑料，试做出其实体。

2.利用直线命令、圆弧命令、矩形命令和椭圆命令绘制台灯罩线架，并利用旋转实体命令、扫描实体命令和拉伸实体命令绘制三维实体模型。

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机动练习题：

练习1-基本实体

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练习2-基本实体

练习3-挤出实体与布尔运算

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练习4-挤出实体与布尔运算

练习5-旋转建模

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练习6-扫描实体

练习7-实体薄壳

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练习8-综合练习

练习9-综合练习

第二篇：三维实体造型在制图教学中的应用论文

摘要：高校工程制图课程的改革，要求既要减少课时、增加内容，又要保证教学质量。如何利用较少的课时快速提高学生的绘图识图能力，是工程制图教学面临的实际问题。利用三维实体造型作辅助演示，可以使学生快速建立空间立体概念，能取得良好的教学效果。

关键词：工程制图；实体造型；工程形体

《工程制图》是工程类学生必须掌握的一门实践性较强的专业基础课，主要任务是培养学生具有一定的识读和绘制工程图样的能力与一定的空间想象能力。大量的空间立体分析是本课程不同于其他课程的一个显著特点。传统的教学模式是从二维到三维再到二维，由于学生的空间想象能力较差，学习起来比较吃力。教学实践表明，借助于CAD软件的三维实体造型功能，通过对工程形体的实体模型演示，把工程形体的抽象、静止的内容转换成形象、生动的立体模型图，采用先三维、后二维、再三维的模式进行教学，既可培养学生的思维能力，也可提高教学质量，收到良好的教学效果。

CAD三维实体建模概述

目前的三维实体造型软件很多。常用的软件有UG，Pro/Engineer，SolidWorks，CAXA，AUTOCAD等，该类软件一般都具有二维和三维绘图功能，能完成三维实体造型并能从实体造型生成三视图和剖面图，可以绘制显示真实的色彩、材质、表面特征、光影及背景特征的高质量效果图。在教学中使用三维实体造型软件，可以把工程形体制作成效果逼真、生动形象的实体模型，在具体演示中实体可以实现任意方向的旋转、任意截面的剖切，可以很清晰地观察物体的各部分结构。AUTOCAD在工程制图中应用比较广泛，学生比较熟悉。

AUTOCAD实体造型在制图教学中的应用

截交线、相贯线截交线是由平面截切立体所产生的表面交线，相贯线是两立体结交所产生的表面交线，是工程制图教学中学生较难掌握的一个章节。在传统工程制图教学中，求截交线、相贯线等内容，都是用立体表面取点、辅助面等方法来解决此类问题，这样讲解起来学生很难理解空间之间的相互关系。引入三维实体造型，在AUTOCAD中，让学生自己观察，通过截切命令后产生的截切形体的截交线的形状（如图1所示）以及两个物体相交产生的相贯线的形状（如图2所示），总结截交线、相贯线的投影规律，增强感性认识，可以为求截交线、相贯线的三视图打下良好的基础。

组合体组合体是由若干个基本体所组成的物体，工程形体虽然很复杂，但若加分析，都可以看成是基本体的组合。学习组合体的识读和绘制，其目的是掌握绘制和阅读工程图样所必需的分析方法，并培养投影作图的技能和空间结构分析能力，是整个投影基础的重点。组合体中的题目是给出二视图要求绘制三视图，如图3所示。常规的作图方法是采用形体分析的方法，假想把组合体分解成若干基本体，然后再弄清它们之间的相对位置、组合方式（切割、叠加、综合）及各部分之间的表面连接关系，从而对所要表达的组合体的形体特点形成总的概念，为画视图做好准备。但大部分题目都没有实体模型，对于刚接触制图的初学者，他们的空间想象能力还不是很强，仅仅依靠教师用语言描述，既浪费时间，学生也很难建立起完整的空间立体形状，如不分析物体的形状，只是单纯地利用找点法做出三视图是比较困难的。所以，解决问题的关键就是帮助学生建立起空间立体形状。借助于AUTOCAD软件的实体造型功能，制作出和题目形体一样的实体模型图，然后在多媒体教室的投影屏幕上进行演示。以图4所示的轴承座为例，轴承座是综合型组合体，可以想象分解为底板、肋板、支承板、圆筒和凸台(小圆筒)五部分。支承板的左右两侧面和圆筒外表面相切，相切处无线；肋板与圆筒大圆柱面相交，相交处有交线；圆筒与凸台相交，产生内、外相贯线；其他各部分间表面连接关系均是相贴。利用AUTOCAD软件的旋转功能，可以很灵活方便地将实体模型进行任意位置、任意角度的旋转，引导学生从不同的方位进行观察，进一步分析组合体的形体特点及各基本体之间的关系，很容易就可以完成三视图的投影图。

剖视图剖视图是为了说明工程形体的内部结构形状而采用的一种表达方法，假想用剖切平面将物体切开，移去观察者与剖切平面之间的部分，对剩余的部分向投影面所得的图形。剖视图的题目一般是画剖视图或者改错、补线等（如图5所示）。由于没有实物或模型，剖切后物体的投影，单凭主观想象去画，学生往往感到无从下手。利用AUTOCAD软件的实体功能，绘制出工程形体的实体模型，然后应用剖切功能，根据需要对实体模型在相应的平面内进行剖切（如图6所示），把看不到的内部结构直观地呈现在学生面前，学生很快就能掌握内部结构，且印象深刻，制图能力得到很大提高。

利用CAD三维实体造型软件实现实体模型的演示，要充分发挥教师的主导作用，不能让学生仅仅停留在看实体模型演示，要采用互动式的教学方法，引导学生分析各部件之间的关系，建立解题的空间几何模型，确定空间解题步骤以及引导学生想象作图结果的空间情况等，使学生在空间——平面——空间这样一个反复的过程中，对教学内容加深理解，并培养学生空间想象能力和分析能力。

借助CAD三维实体造型软件进行教学，可以把原来用大量语言阐述的内容，如组合体的立体结构、各个基本组合体之间的相互位置关系、复杂物体的内部结构等，做成实体模型来演示，使学生看了一目了然，不用过多的语言描述。这样，既提高了教学效率，同时又使学生在轻松愉快中完成学习，而且能更好地帮助学生建立空间概念，提高学生的制图能力。

参考文献：

[1]曾美华，郑金．CAD技术在制图教学中培养学生思维能力的应用[J]．南昌高专学报，2002，（2）．

[2]张圣敏，等．AUTOCAD2006入门与实战[M]．北京：电子工业出版社，2006．

[3]刘小年，郭克布．机械制图[M]．北京：机械工业出版社，2004．

第三篇：MastercamX3教案三维线架造型

徐水职教中心机械加工专业

模块四

三维线架造型

目的与任务：

1、学习下列重要概念：

构图平面：在MasterCAM中引入构图平面的概念是为了将复杂的三维绘图简化为简单的二维绘图。构图平面是用户当前要使用的绘图平面，与工作坐标系平行。设置好构图平面后，则所绘制的图形都在构图平面上，如构图平面设置为俯视图，则所绘制的图形就产生在平行于俯视图的构图面上。

图形视角：图形视角的设置是用来观察三维图形在某一视角的投影视图，图形视角表示的是当前屏幕上图形的观察角度，但用户所绘制的图形不受当前视角的影响，而是由构图平面与工作深度来确定。

构图深度：工作深度是用户绘制出的图形所处的三维深度，是用户设置的工作坐标系中的Z轴坐标。通过工作深度的设置可使用户在二维图形中绘制出具备三维Z轴深度的图形。

构图深度设置方法：单击状态栏中“Z”，直接从键盘输入数值或从屏幕上选取已存在的点来设定工作深度。

Z轴深度指的是第三轴的深度，如构图面为前视图时，Z轴深度是指Y轴的深度

三维线架：以物体的边界来定义物体，其体现的是物体的轮廓特征或物体的横断面特征。三维线框模型不能直接用于产生三维曲面刀具路径。MasterCAM的曲面造型通常需要事先绘制好三维线框模型，然后在此模型的基础上构建出曲面。

2、懂得如何创建构图面、设定构图深度。

3、选择合适的视角在一定构图深度的构图面上绘图。

6、培养学生的空间想象能力，构图能力。

7、为提高学生学习兴趣，使用三维实体与三维曲面命令简单造型。

学习重点与难点： 徐水职教中心机械加工专业

1、构图面与构图深度、视角的设置。

2、三维线架立体图形分解转换为不同构图面下一定构图深度的二维图形。

3、设计合理的构图步骤，挥之准确的立体轮廓。

4、分层管理图素。

5、初步掌握MasterCAM中三维实体建模的步骤。      设置图形视角。设置构图平面。设置构图深度。绘制二维图。绘制三维线架。生成三维曲面或实体。

教法与学法：

讲解与示范、多媒体；做中学，做中教。

教学设备：装有MasterCAMX3的电脑30台。教学过程：

课题1三维五角星

一、任务描述

1、三维五角星线架造型：

2、三维五角星曲面造型。徐水职教中心机械加工专业

二、任务实施

约定：俯视构图面：T；前视构图面：F;右视构图面：R。

视角T：设定屏幕视角为俯视图；视角I：设定屏幕视角为等角图。

视角T+T-20 表示：设定屏幕视角为俯视图，在深度为-20俯视构图面上绘图。

3D 表示：三维绘图状态；2D 表示：二维绘图状态。注意：使用构图面时，必须使用2D。实训流程：

1、三维五角星线架。

1)视角T+T0；2D；绘制正五边形，中心原点，R50，角落。2)绘制平面五角星。

3)视角I+F0；绘制五角星底面中心到顶部中心的一段长10的直线。徐水职教中心机械加工专业

4)视角I；3D；任意直线，五角星底面轮廓各顶点与顶部中心点连接。

2、三维五角星曲面造型。

1)删除五角星三维线架4个角，只余其一；

2)选取网状曲面（直纹曲面或平面修剪）命令，绘制一个角的曲面。3)T；旋转复制4份。

三、小结

三维线架绘制，要绘制二维截面时，关键在于选择适合的视角，构图面与绘图深度。

常用的平面图形：三角形、圆形、平行四边形、矩形、正多边形等。后记：

课题2 绘制书挡三维线架

一、任务描述

试采用平面修剪功能功能完成如图所示书挡的曲面造形徐水职教中心机械加工专业

二、任务实施

设计思路分析：

以底板左下角为坐标系原点；俯视图绘制底板，放在第一层；前视图构图面，深度-60绘制立板，放在第二层。实训流程：

1、绘制二维轮廓。

1)视角T+T0；2D；底板左下角点放在坐标系原点，绘制底板； 2)设置工作层为第2层； 徐水职教中心机械加工专业

3)视角I+F；单击属性工具栏中的Z，捕捉立板与底板的交点，设置构图深度为-60；绘制立板。

2、生成曲面。

1)设置第3层为工作层；

2)单击属性工具栏中的层别，关闭第2层，第3层命名为底板； 3)使用平面修剪工具，创建底板曲面； 4)设置第4层为工作层；

5)单击属性工具栏中的层别，关闭第1、3层，打开第二层，第4层命名为立板；

6)使用平面修剪工具，创建立板曲面；

7)单击属性工具栏中的层别，关闭第1、2层，打开第3、4层；

三、小结

选择适当的构图平面绘制二维线框图、方位的确定。注意随时保存，养成习惯。徐水职教中心机械加工专业

课题3 奔驰标志三维线架造型

一、任务描述

对如图所示奔驰汽车标志绘制三维线架，尝试完成曲面造型。

二、任务实施

设计思路分析：俯视图绘制外圆轮廓和三角形底面轮廓，绘制三角星3D线架，前视图绘制外圆截面线。

重点：确定图形位置；3D/2D转换；确定构图深度与构图面。

1、绘制旋转二维轮廓。

1)视角T+T0；2D；以原点为圆心绘制R50、R12.5的圆；绘制R12.5的圆的内接正三角形；

2)作正三角形一边的垂直平分线交R50圆于一点，连接该点与这条徐水职教中心机械加工专业

边的两点；

3)旋转复制完成底面轮廓；

4)视角I+F0；绘制五角星底面中心到顶部中心的一段长10的直线；以R50的象限点为圆心绘制圆环截面圆； 5)3D；绘制完成三角形三维线架；

2、生成曲面面。

1)平面修剪绘制三角形曲面； 2)旋转曲面绘制圆环；

三、小结

良好的设计思路要靠不断的积累，多做练习；

模块四

三维线架造型强化实训

三维线架造型：

练习图-1 徐水职教中心机械加工专业

练习图-2

练习图-3 练-4

习图徐水职教中心机械加工专业

练习图-5

练习图-6

练习图-7 徐水职教中心机械加工专业

练习图-8

练习图-9 徐水职教中心机械加工专业

练习图-10

练习图-11

第四篇：三维造型设计学习心得体会

三维造型设计

论文

学院班级：农学院09级生物技术4班 姓 名：李晓芳

学 号：20090101310100

三维造型设计学习心得体会

学院班级：农学院09生物技术（4）班 学号：20090101310100 姓名：李晓芳

摘要：电脑是当代设计师的吃饭家伙，设计界自从1995年“甩开图板搞设计”之后，有将近十年时间，CAD几乎是唯一的应用工具。三维设计是在计算机软件的基础上发展起来一种新兴的技术，它是新一代数字化、虚拟化、智能化设计平台的基础。它是建立在平面和二维设计的基础上，让设计目标更立体化，更形象化的一种新兴设计方法。通过学习这门课程，我们能够掌握基础的专业能力 如三维空间分析能力、电脑动画造型能力、动画场景制作能力、初步的动画合成与编辑能力以及数码应用能力 媒体技术能力、自我发展能力、解决问题等的能力。通过对立体构成的学习，应该掌握观察立体、创造立体、把握立体方法，培养立体创造的创新意识，熟练运用各种材质，创造出富有美感和实用功效的立体造型。

关键词：三维 造型 设计 方法 CAD 自从学校开设了,《三维造型设计》这门课后，使我受益匪浅。当时我报这门课的时候一直以为老师会手把手教我们如何做三维图，但那都仅限于纸质，但当我上了第一堂课后我才知道原来计算机已经不仅仅局限于上网聊天等作用了，它已经渗透到了不同的领域为人类开辟了新的设计方法。下面我就从三维造型的原理、发展、设计方法和国内的应用范围等几个方面谈谈。

我们生活在三维世界中，日常所接触的各种物体，小到一只蚂蚁，大到摩天大楼，都具有“三维形态”的共性问题加以研究，探索立体形态各元素之间的构成法则，提高与形态创作能力。立体构成同时还包括对材料媒介运用的研究。

虽然我们时刻都在接触和感受三维形态，但我们更多的却是用平面的思维来思考和表现它们，这就使我们的三维创造能力受到很大的影响。三维形态与二维造型之间的区别在与，三维形态可以从不同的角度呈现不同的外形，由于比二维造型多了一个维度，就要求不仅具有前面，而且具有侧面，上面、下面、后面等多视点、多角度的造型意识，视点和造型的增加，也大幅度地扩展了造型的表现领域。三维立体造型和二维造型另一个重要区别在于，三维造型是要具备能承受地心引力的力学性坚实结构，部分还须有抵抗风、雨、雪、地震等各种外力影响的能力，如各种建筑等。此外，在立体造型领域，还能使形体产生真实运动，这是二维领域所无法想象和实现的。

立体构成的对象.立体构成的对象分为三方面.一是“构成 ”形态的基本要素,如点、线、面、体、空间等。二是制作形态的材料，如木材、石材、金属等。三是材料构成过程中的形式要素，如平衡，对称、对比、调和、韵律、意境等等。

点、线、面、体、空间是“构成“的基本要素，在三维空间使用这些要素进行构成和在三维空间有很大不同。因此，在立体构成中，对形态要素的研究仍然非常重要。运用点、线、面、体、空间等形态要素，可以创造出各种立体，运用各种材料可以赋予立体各种的特性，而构成之间的各种关系也是影响立体构成的重要因素之一。如各要素之间的主从关系、比例关系、平衡关系、对比关系等等，都关系到立体构成的视觉效果和优劣评判。因此，对其的研究也是学习立体构成的一个重要内容。

三维的发展历史。

立体的概念诞生于1838年的英国维多利亚时代。英国物理学家查尔斯·惠斯通在英国皇家学院首先发表了“双目并用视觉”立体成像原理的演说。12年后，苏格兰人大卫·布鲁斯特发明了第一台用于摄影领域的立体观片装置，称为“透镜式立体镜”。从此，立体摄影术诞生了。20世纪中叶，立体电影问世。在20世纪70、80年代，由陈佩斯的父亲陈强主演的黑白立体电影《一个魔术师的奇遇》曾在中国大地连续上影数年，那时候人们带着眼镜看电影倍感有趣。进入21世纪后，LCD立体显示、彩色立体电影、立体电视层出不穷。在全国各地的少年宫就能看到不少的立体科幻电影。

为什么会出现三维图呢？

两眼视觉差原理可以解释这一切。

人类的眼睛相距6---7cm,有一定的距离,所以在观察一个三维物体时，由于两眼水平分开在两个不同的位置上，所观察到的物体图像是不同的，它们之间存在着一个像差，由于这个像差的存在，通过人类的大脑，我们可以感到一个三维世界的深度立体变化，这就是所谓的立体视觉原理。据立体视觉原理，如果我们能够样我们的左右眼分别看到两幅在不同位置拍摄的图像，我们应该可以从这两幅图像感受到一个立体的三维空间。从前面的分析中我们可以知道不同的观察角度将可以看到不同的图像。因如果我们将光栅垂直於两眼放置，由於两眼对光栅的观察角度不同，因而两眼会看到两个不同的图像，从而产生立体感。

常为了获得更好的立体效果我不单单以两幅图像制作，而是用一组序列的立体图像去构成，在这样的情况下，根据观察的位置不同，只要同时看到这个序列中的两副图像，即可感受到三维立体效果。

三维图应该如何设计呢？

设计师们每天手里握着鼠标操作电脑屏幕上的图形，但是很少想过：运用CAD在电脑上所做的究竟是“制图”还是“设计”。CAD要求毫厘不差，在操作过程中设计师必须不断地做些零星计算才能精准输入，这些过于理性的操作会使设计思路一再受到干扰而中断。因而从设计的角度来看，CAD只能算是个制图阶段的工具。因此即使是用上了CAD，设计师在做设计构思的时候，还是得先在纸上勾勒草图推敲方案。

随着三维CAD技术在现代设计中的广泛应用及传统工程制图教学中问题的出现,为适应21世纪人才培养需求,本文提出应加强三维CAD技术在工程制图教学中的应用.文章针对传统教学、三维建模技术及二者的结合等问题作出了详尽的分析,力图通过三维造型技术与传统工程制图教学结合训练,优化教学效果,改变传统的以知识传授为中心的教学模式,引入学生自主学习的能力培养模式.三维的用途 ：

在当前制造业全球化协作分工的大背景下，我国企业广泛、深入应用三维设计技术、院校加大三维创新设计方面的教育，已是大势所趋。三维技术普及化是必然的趋势，三维培训必须全面铺开。

8月5日，中国工程图学学会宣布与UGSSolidEdge建立三维联合认证体系。今后，中国工程图学学会颁发的三维数字建模师证书将与UGSPLMSoftware颁发的UGSSolidEdge技术认证等价。据介绍，该体系建立起来后，参加中国工程图学学会举办的三维数字建模师认证考试并获得通过者，将同时取得中国工程图学学会颁发的三维数字建模师证书和UGSPLMSoftware公司颁发的UGSSolidEdge技术认证证书。此外，作为该体系建设的一部分，中国工程图学学会将在全国范围面向所有最终用户和高校学生开展有关UGSSolidEdge软件的培训工作。

中国工程图学学会秘书长贾焕明表示，这一举措将有利于推进三维设计技术在我国制造业和教育界向更广泛和更深入的方向发展，有利于培育能熟练应用三维CAD技术创新型人才。CAD技术与CG近年来发展迅猛，一跃成为当前网络信息时代的核心技术之一。三维设计技术进入企业应用的速度非常惊人，从其诞生到实用化仅仅用了不到20年的时间。由于这项技术优势明显，世界多国制造企业都非常重视三维设计技术的应用。

在欧洲、北美、日本等发达国家和地区，三维CAD技术不仅在航空、航天、汽车、船舶等高端制造业，而且在形形色色的民用消费品设计和制造中都得到了广泛应用。

相比工业发达国家，我国制造企业应用三维设计技术还存在较大差距。在企业界，仍有很多企业以手工或二维CAD设计为主。在学历和职业教育领域，三维CAD还未真正进入工程教育核心体系。

专家指出，在当前制造业全球化协作分工的大背景下，我国企业广泛、深入应用三维设计技术，院校加大三维创新设计方面的教育，已是大势所趋。中国工程图学学会理事长、我国CAD技术的权威专家院士指出：“三维技术普及化是必然的趋势，三维培训必须全国铺开。”

贾焕明说：“工程语言从二维向三维转变、计算机辅助绘图向计算机辅助设计转变，数字化设计向虚拟设计、智能设计发展。用三维模型表达产品设计理念，不仅更为直观、高效，而基于包含了质量，材料，结构等物理、工程特性的三维功能模型，可以实现真正的虚拟设计和优化设计。三维CAD是新一代数字化、虚拟化、智能化设计平台的基础，是培育创新型人才的重要手段。在当前制造业全球化协作分工的大背景下，我国企业广泛、深入应用三维设计技术、院校加大三维创新设计方面的教育，已是大势所趋。三维技术普及化是必然的趋势，三维培训必须全面铺开。”

他表示，中国工程图学学会是国家创新协会的重要组成部分，汇集了我国图学领域的精英，承担着促进学科发展和人才成长、推进自主创新，传播科学文化、提高民族文化素质，提供社会服务等重要职责。我们应该不失时机地启动“全国CAD技能等级考试”，为推进CAD技术的普及和提高，为经济社会的发展作出新贡献。

立体构成的学习方法

学习立体构成，需要抱有坚定的信念和开拓精神，从立体造型的特点出发，不断训练空间转换能力和立体想象力，培养对形体的概括、提炼和联想想象立，这就要求学习者应该具有良好与敏锐的造型意识和恰当的表现方法。

一、想象力的训练

二、想象力是学习立体构成必须具备发能力之一。

[1]从平面的形转为立体的态，没有想象力是无法实现的。立体形态的想象力是完成立体构成创作的基本能力，我们需要通过对基础造型的学习，训练，提高自己由平面进入立体空间转换能力和立体想象立。

三、学会观察。“自然是伟大的设计师、在那里深藏着一切原理。” 观察能力是一切视觉活动的必备条件，对自然的观察，是超越物象的表象而达到的对物质内在结构的理解，并借此获得对对象结构性质的完整认识和整体把握，从而达到对形体的超然的体验，使我们获得对自然的独特感受能力。通过对结构的分析我们的思维就会产生创意性的想象，从而为进一步的构想和设计奠定基础，想象力与创造力就是对自然的内在规律的认识和对于形体结构的创意的理解。

四、有机形态的获得。“外师造化，中得心源”，自然世界为设计提供了无限量的素材，成为创造力“取之不尽，用之不竭”的源泉。人类与其生存环境一向是互为渗透、互为适应，我们生活中的许多器具都蕴含着人类对自然形态的感受与再创造，也体现了人类对于有机生命的欣赏与追求。有机形态符合中国古代“天人合一”的自然观，而追求与环境的天然和谐也是当代的主题。

以上是我的学习心得体会，我还会继续学习三维造型设计的有关技术和方法，相信我会在这方面开辟一片新天地。

参考文摘：【1】刘斌：浅析三维CAD造型技术在工程制图教学中的应用【D】, 北京工商大学,机械自动化学院

1998

【2】基于组件的三维CAD系统开发的关键技术研究(1)【D】北京大学出版社 1996 【3】由芳著：三维CAD中的变形体造型方法研究及应用【D】 中山大学出版社 2003 【4】浦瑞欣：三维造型软件在模具设计中的应用（按钮注射模设计）【D】

湖南大学出版社

2001 【5】刘芒果：机械CAD三维设计的应用研究[D]山东科技大学

2005

第五篇：典型农机具三维实体模型库建设

典型农机具三维实体模型库建设

唐茜 郭辉 韩长杰 杨宛章（新疆农业大学机械交通学院）

摘要：农业机械学课程是农业机械化专业及农业机械设计、制造专业的主要专业课程。典型农机具三维实体模型库的建立对提高农业机械学课程的教学质量有较大的辅助作用。典型农机具三维实体模型库建设目标是使用SolidWorks软件建立各种典型农机具的三维实体模型，然后使用CosmosWorks软件对实体模型进行运动模拟及受力分析，最终将三维实体模型及其运动分析结果应用到教学当中以提高农业机械学课程的教学水平。

关键词：课程

三维仿真技术

引言：农业机械是机械工程学科中的一个大门类，它与其他通用机械有许多不同之处。农业机械学的研究领域主要是根据农业生产的实际需要、自然条件等，利用机械动力学、控制论及优化设计、随机过程、可靠性设计、机械设计及理论等研究农业机械的理论、结构、设计、试验和应用等问题。农业机械学是一门讲述常用农业机械基本构造、工作原理、理论分析及设计计算等内容的专业课程。是农业机械化及其自动化专业和机械设计制造及其自动化专业的主干课程，通过学习，使同学们能够掌握典型农业机械的基本知识，为今后从事农机化事业或其他农业工程工作打下坚实的理论基础。农业机械学是一门实践性很强的专业课程，必要的典型结构认识与关键零部件的运动规律是使学生理解和掌握课堂授课内容的重要手段。

一、典型农机具三维实体模型库建设的必要性

农业机械化及其自动化是新疆农业大学重点建设学科之一，农业机械学是本专业的主干课程。近些年，由于课时不断压缩，大量的结构试验课被压缩，学生对各种农机具的认识只能通过认识实习、春耕实习来进行，而这些实习只能使学生了解到各种农机具的外表结构形式，对于农机具的主要工作部件的结构及工作原理、运动形式、动作方式等都无从了解。这样就使得我们的学生毕业后只能学到一些表象的知识，而对于知识的运用能力就有所欠缺，这一点在学生的毕业设计当中就表现的十分突出，很多学生对于一些相通的、类似的机构就无从下手。比如说有一个学生在设计吊篮移栽机的打穴装置时，就是想象不出打穴装置的运动是如何实现的（打穴装置要求鸭嘴在转动过程当中始终保持方向一致），其实该装置的结构形式与拨禾轮的结构形式类似，运动方式也相同。就是因为在上课时学生无法清楚机构的内部结构以及机构的具体动作过程。类似的问题还有很多。

在农业机械学课程授课过程中，需要有大量的结构教学来使学生了解各种农机具的工作原理及复杂机构的运动规律。而现在，农业机械学的教学课时少，使学生没有足够的时间来进行机械结构的试验课程，因此我们就利用各种机构的三维实体模型贯穿到课程讲授的各个环节。

三维实体模型在使用时，能够对其任意位置进行平面剖切，来表达任意截面的内部构造。同时，还可利用机构的三维模型进行运动仿真授课，这样就能够简单明了的表达清楚复杂机构当中的各零部件的运动关系，同时，还能利用相关软件将各关键构件的运动学、动力学的分析结果以视频图像形式直观表达。通过这种手段，就可以在有限的教学课时内使学生尽可能多的了解各种常用农业机械设备的结构及运动分析。

为保证授课内容的丰富、全面、直观，农业机械学科组的各位教师采用了各种方法，并使用多媒体教学代替了传统的黑板授课。但是，农业机械内容丰富，典型的机构工作、运动原理复杂，现有的多媒体视频及图片都不能详细的表达机械零部件的内部结构，更无法准确表达结构相关零部件之间的关系，部分复杂零部件通过拆装实习，学生仅是认识了其外观结构，而无法对运动关系、运动规律认识透彻。

因此，我们真正需要的是能够完整表达各种机具的主要工作部件的详细结构、运动关系，运动规律的三维实体模型来进行授课，该模型必须与机具的实物模型相一致，能够反映出实物的内部结构——零部件之间的装配、运动关系，能够从不同视角对模型进行观察，模型各零部件之间的运动关系应当与实物的相一致，模型的运动模拟、动力学分析应当与实物的运动、受力情况相一致，简单的说就是模型的各种状态、参数应当与实物完全一致，这样才能够保证在授课过程中能够完全贴近真实机具。

二、典型农机具三维实体模型库的建设

建立典型农机具三维实体模型库的软件平台是SolidWorks三维设计软件，该软件简单易用，在学生的三维实体造型课程当中也是使用该软件，该软件在学生当中也具有一定的基础。在机具的三维实体模型建立完成后，使用CosmosWorks软件对实体模型进行运动模拟，并得到模型上指定点的运动速度曲线及加速度曲线，以便对机具特殊点位置的运动、受力分析。

1、机具三维实体模型建立的一般步骤

（1）对所需建立实体模型的机具进行结构分析，将其拆解围若干独立的部分；

（2）对各独立的部分进行拆分，分解为最小的单元——零件，然后建立零件的三维实体模型；

（3）将完成的零件实体模型进行虚拟装配，完成独立部件的装配，然后将各相对独立的部分再结合成机具整机。

机具模型的建立如图1所示：

图1 拨禾轮模型

2、机具实体模型运动模拟的一般步骤

（1）首先设定个零部件之间的运动关系，如图2所示：

图2 零部件间运动关系的设定

（2）根据零部件的运动特征设定运动模拟所需的相关运动参数，如图3所示：

图3 零部件运动参数的设定

（3）设定完零部件的运动参数后就可以进行运动模拟了，使用者可以根据需要在运动模拟的过程中显示出指定点处的运动、加速度等曲线图，如图4所示：

图4 运动模拟图

图4是联合收割机中切割器装置的运动模拟图，其中的曲线图就是切割器动刀顶尖处的加速度图（上）和速度图（下），在模拟运动时，速度图和加速度图中的指针可以实时指示指定点处的速度和加速度值。

三、结束语

典型农机具三维模型库在教学中的应用，使学生更好的理解和掌握农业机械一些关键复杂机构的装配关系、运动关系以及不同时刻各部件所具有的速度加速度等关系。尤其是在给农学系的同学上课时，由于他们对机械方面的知识了解甚少，以前给他们上课往往要对某个机具、部件解释很长时间，学生也不一定能够理解，尤其涉及到机构的运动时更是如此，现在使用三维实体模型进行讲解，学生很容易明白各种机具的结构，利用三维模型模拟机构的运动学生更是一目了然。

目前农业机械化发展迅速，各种新型农机具不断涌现，为了能够使农业机械类课程紧跟农业机械化的最新发展，我们需要不断地补充最新型农机具的三维实体模型，这样才能使学生及时深入了解现在农业机械化发展的最新动态。

参考文献

[1] 王晓玲，李勇峰.机械设计三维建模的教学方法探索[J].中国新技术新产品，2009,8：211.[2] 徐超，葛红美.虚拟仿真技术在教学应用中关键技术的研究[J].福建电脑，2009,11：144.[3] 黄雁鹏.仿真模拟技术在职业教育中的应用[J].上海职业培训研发中心，2009，（02）:76-78.[4] 郭燕，赵海峰.三维建模引入机械专业基础课程体系的改革与实践[J].科技创新导报，2009,6：174-175.[5] 王铮铮，贾世龙.三维建模理念的组合体构形在教学中的尝试[J].沈阳建筑工程学院（社会科学版），2004,5,6(1):87-88.[6] 曹琳.AutoCAD三维实体造型技术在制图教学中的应用[J].华北水利水电学院学报（社科版），2002,（18）.[7] 钟良，刘传惠，沈良琼.多媒体教学中三维建模的方法研究[J].实验科学与技术，2004,9：76-78.[8] 崔盟军，宋英杰，李巍杭.三维建模软件在工程制图教学中的应用[J].承德石油高等专科学校学报,2010,3,12(1):68-71.作者简介：唐茜，女，讲师，主要从事教学管理工作。

郭辉，男，副教授，主要从事农业机械工程专业的教学和研究工作。

韩长杰，男，讲师，主要从事农业机械工程专业的教学和研究工作。

杨宛章，男，教授，主要从事农业机械工程专业的教学和研究工作。