三维模型自动生成工程图样的应用研究

第２５卷第３期　萍乡高等专科学校学报　２００８年６月　Ｖｏ１．２５　ＮＯ．３　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｐｉｎｇｘｉａｎｇ　Ｃｏｌｌｅｇｅ　Ｊｕｎｅ．２００８　三维模型自动生成工程图样的应用研究　陈　绚　（深圳职业技术学院机电工程学院，广东深圳　５１８０５５）　摘要：根据工程表达和绘图的需要，对三维模型自动生成二维工程图样的应用进行了研究。通过实例介绍了由三维　模型自动生成各种二维工程图样的技巧，并提出了生成便于编辑的同一坐标平面内的二维工程图样的方法。　关键词：ＡｕｔｏＣＡＤ；三维模型；工程图样　中圈分类号：ＴＰ３９１．７２　文献标识码：Ａ　文章编号：１ＯＯ７—９１４９（２００８）０３－－００５１－－０５　在机械工程中，需要用各种表达方法如视图、剖　视图、断面图等来反映机件的结构形状。这可以通过　Ａｕｔｏｃａｄ软件强大的二维绘制功能实现，但这种方法　对于较复杂的零件来说容易造成投影错误、漏画图　线。随着三维技术的发展，利用Ａｕｔｏｃａｄ的三维建模　功能，可以建立起直观的三维模型，再由三维模型自　动生成二维工程图样不仅减少上述错误的出现，提高　绘图准确性和绘图效率，还可更好地指导教学和工程　实践。本文通过实例对三维模型自动生成符合国家标　准的二维工程图样的方法应用进行了研究。　１基本视图的生成　生成基本视图的方法有两种：一是利用Ｓｏｌｄｒａｗ　（设置图形）命令和Ｓｏｌｖｉｅｗ（设置视图）命令；二是利　图１图纸空间的视口　用Ｓｏｌｐｒｏ｛（设置轮廓）命令和Ｍｖｉｅｗ或Ｖｐｏｒｔｓ（多视　口）命令。　改变图层中不可见层（一ＨＩＤ）的线型为虚线，　首先在模型空间创建好三维模型。　用Ｓｏｌｄｒａｗ命令分别对主视图、俯视图、左视图提取　１．１用Ｓｏｌｄｒａｗ命令生成　轮廓。　在模型空间中建立四个视口，分别设为主视、俯　由于此时生成的二维轮廓并不共面（图２），对于　视、左视和西南等轴测图。再点击“布局１”标签进入　复杂图形，不便于编辑、整理图形和标注尺寸。如果能　图纸空间，删除此时自动生成的视口。然后用　把前面生成的轮廓图都平放在ＷＣＳ的ＸＹ平面内，　Ｓｏｌｖｉｅｗ命令的Ｕｃｓ（Ｕ）、正交（Ｏ）在图纸空间建立　就可以完全像绘制二维平面图形一样，很方便地对这　主视图、俯视图、左视图（图１），并自动生成一ＶＩＳ层　些轮廓图进行后继处理。分别激活模型空间三个视　（可见轮廓线）、一ＨＩＤ层（不可见轮廓线）、一ＤＩＭ层　口，利用复制功能对应主视图、俯视图、左视图粘贴到　（标注尺寸）。　“布局２”中，使生成同一平面中的三视图（图３）。　收稿日期：２ＯＯ８一Ｏ３—２５　作者简介：陈绚（１９７２一），女，江西萍乡人，硕士，副教授，主要从事计算机图形学方面的研究。　维普资讯 http://www.cqvip.com

．５２．　萍乡高等专科学校学报　２００８年　／　Ｉ　ｔ　　ｌｊ　ＬＪ　Ｌ瓣　Ｔ　．　◇　图２　不共面的三视图　图３共面的三视图　最后，在“布局２”中，对粘贴进来的图形就可按　国家标准的要求重新编辑，修改线型，绘制点划线和　标注尺寸等，得到符合国家标准的视图（图４）。　图４　编辑后的三视图　１。２用Ｓｏｌｐｒｏｆ命令生成　用Ｓｏｌｐｒｏｆ命令生成基本视图的过程与上述用　剖视图的生成可通过利用Ｓｏｌｐｒｏｆ命令编辑生　成，即在生成所需的视图的基础上进行编辑。由于用　Ｓｏｌｐｒｏｆ命令提取的二维轮廓只有两层，即ＰＶ层（可　Ｓｏｌｄｒａｗ命令生成基本视图的过程类似，不同的是：　在图纸空间建立主视图、俯视图、左视图视口是用　Ｍｌｖｉｅｗ命令实现的，而且可多建立一个等轴测视口；　见轮廓线）和ＰＨ层（不可见轮廓线），当要生成所需　的剖视图或断面图时，可在图纸空间中编辑，利用　二维轮廓的提取是通过Ｓｏｌｐｒｏｆ命令实现的，自动生　成的图层只有一ＰＶ层（可见轮廓线）和一ＰＨ层（不　Ｅｘｂｌｏｃｋ命令分解图中的全部图线，分析视图，修改　所需的不可见轮廓线为实线，删除多余的图线，补画　可见轮廓线），由于同一图层的图形是一整体，当按国　家标准的要求重新编辑图形时，必须先分解。　比较以上两种生成基本视图的方法，由于　Ｓｏｌｐｒｏｆ命令可一次同时生成多个视口，比用Ｓｏｌｖｉｅｗ　应有的轮廓（若为局部剖视则利用Ｓｐｌｉｎｅ命令补画　波浪线），利用Ｈａｔｃｈ命令绘制剖切符号，完成剖视　图的绘制。这种生成剖视图的方法没有利用Ｓｏｌｄｒａｗ　命令直接生成的方法快捷方便。　在ＳＯＬＶＩＥＷ命令中，有４个选项［－ＵＣＳ（Ｕ）／正　交（Ｏ）／辅助（Ａ）／截面（Ｓ）］，决定浮动视口的性质，其　命令时逐个生成视口要快捷。　２剖视图的生成　维普资讯 http://www.cqvip.com 第３期　含义如一Ｆ；　陈绚：三维模型自动生成ｘ＿ｆｆ￣图样的应用研究　・５３・　及绘制　匿符号操作　ＵＣＳ（Ｕ）：用于剑建基础视瑟；　正交（Ｏ）：用于创建具有基本视图对应关系的视　图视口；　辅助（Ａ）：用于创建指定斜视方向的视图视口；　截面（Ｓ）：用于创建指定剖切位置的剖视图视口。　由形体的三维模型生成剖视图时，可以用　ＳＯＬＶＩＥＷ命令中的“截面（Ｓ）”选项创建视口，然后　对浮动视口执行ＳＯＬＶＩＥＷ命令进行提取剖面轮廓　图５　箱体三维模型　图６　用ＳＯＬＶＩＥＷ“截面（Ｓ）”命令提取的轮廓　利用Ｓ０ＬＶＩＥｗ命令中的“截面（Ｓ）”功能来创　建视口时，必须选取好剖切位置和投影方向。如图５　所示箱体要生成全剖主视图时，先应确定三维模型的　再通过在基础视口中指定剖切位置（即点击Ａ点和　Ｂ点）和投影方向（即从Ｃ处往后）的操作求得全剖主　视图。　３斜视图的生成　俯视方向为第一个视口，因为在图纸布局中创建的多　个浮动视口都存在着投影关联，在执行ＳＯＬＶＩＥＷ　命令创建第一个视口（即基础视口）。随后创建的各视　口内的图形都由与它具有的投影关联性所得。基础视　口应根据二维投影图的表达方案来确定。根据图６所　示表达方案，基础视口选为俯视方向。得到俯视图后，　斜视图的生成只可利用Ｓｏｌｄｒａｗ命令直接生成。　在布局中由形体的三维模型生成斜视图时，可用　Ｓ０ＬＶＩＥＷ命令中的“辅助（Ａ）”选项创建视口，然后　对浮动视口执行ＳＯＬＶＩＥＷ命令进行提取剖面轮廓　操作。　图７叉架三维模型　、　图８叉架视图　维普资讯 http://www.cqvip.com

・５４・　萍乡高等专科学校学报　２００８年　图９　用ＳＯＬＶＩＥｗ“辅助（Ａ）”命令提取的轮廓　＼　ｉ　垦　＼　蝴　｛　＼＼　。略　图１１　旋转后的图形　如图７所示叉架三维模型要生成Ａ向斜视图，　根据图８所示表达方案，基础视口选为主视方向。得　可见轴测轮廓层，此时只显示平面上生成的轴测图。　利用３Ｄｒｏｔａｔｅ命令调整好二维模型实体的轴测图投　影方向。利用复制功能从模型空问三个视口分别复制　主视图、俯视图、左视图、轴测图粘贴到同一图纸空间　中（图１２）。　到主视图后，再通过在基础视口中指定斜面位置（即　点击Ａ点和Ｂ点）和投影方向（即从Ｃ处往Ｄ处）的　操作求得斜视图。利用Ｓｏｌｄｒａｗ命令提取轮廓线后，　从模型空间可以看到此时生成的斜视图（图ｌＯ）并不　处于当前ＸＯＹ的视点方向上，即在当前ＸＯＹ的视　点方向上都不能反映实际形状。必需先在模型空间将　提取的斜视图轮廓旋转到ＸＯＹ的视点方向（图１１），　才能获得斜视图轮廓的实形。然后，通过适当编辑后　得到所需的斜视图。　’４轴测图的生成　在一个图形文件中，同时包括机件的三维模型和　工程图样，可以更清楚地表达设计者的设计意图，大　大缩短工程技术人员的读图时问。在制图教学中，可　以使学生更深刻理解三维模型和二维图形之问的对　应关系，使教学生动、形象。　轴测图的生成可利用Ｓｏｌｐｒｏｆ命令生成。打开三　维模型的源文件，切换到图纸空间的浮动视口。用　图１２　带有轴测图的图样　本文通过实例对ＡｕｔｏＣＡＤ中由三维模型自动　生成的同一平面内的各种工程图的方法进行了探讨。　由于工程图样的类型不同可以有所比较和选择。灵活　Ｓｏｌｐ　ｒｏｆ命令提取主视图、俯视图、左视图视口二维　轮廓的同时，提取轴测图的轮廓。关闭自动生成的不　运用由三维模型生成二维工程图的方法，可以大大提　维普资讯 http://www.cqvip.com

第３期　陈绚：三维模型自动生成工程图样的应用研究　・５５・　高设计工作效率，最大限度避免图中的错误，使绘图　快捷方便。　参考　文献　维投影的方法［Ｊ］．沈阳航空工业学院学报，２００５，（２）：　３５～３７．　Ｅ３３江方记等．ＡｕｔｏＣＡＤ高级实　ＥＭ］．重庆：重庆大学出　版社，２００６．　［责任编校：徐小勇］　［１］许国玉。三维设计模型生成工程图样方法的研究［Ｊ］・制　造业信息化，２００５（９）：７１～７３．　Ｅ２３秦然，张静，孟庆尧．基于ＡｕｔｏＣＡＤ由三维模型生成二　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　ｔｈｅ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　２Ｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｄｒａｗｉｎｇ　Ｇｅｎｅｒａｔｅｄ　Ａｕｔｏｍａｔｉｃａｌｌｙ　Ｂｙ　３Ｄ　Ｍｏｄｅｌ　Ｃ　ｈｅｎ　Ｘｕａｎ　（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｍｅｃｈａｎｉｅａｌ　ａｎｄ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｈｅｎｚｈｅｎ　Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ，Ｓｈｅｎｚｈｅｎ　５１８０５５，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｎｅｅｄｓ　ｏｆ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｅｘｐｒｅｓｓｉｎｇ　ａｎｄ　ｄｒａｗｉｎｇ，ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　２Ｉ）　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｄｒａｗｉｎｇ　ｇｅｎｅｒａｔｅｄ　ａｕｔｏｍａｔｉｃａｌｌｙ　ｂｙ　３Ｄ　ｍｏｄｅｌ　ｉｓ　ｒｅｓｅａｒｅｈｅｄ・Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ｔｅｃｈｎｉａｕｅ　ｏｆ　ａ１１　ｋｉｎｄｓ　ｏｆ　２Ｄ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｄｒａｗｉｎｇ　ｇｅｎｅｒａｔｅｄ　ａｕｔｏｍａｔｉｃａｌｌｙ　ｂｙ　３Ｄ　ｍｏｄｅｌ　ｂｙ　ｅｘａｍｐｌｅｓ・　Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，　ｔｈｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｅｄｉｔｉｎｇ　２Ｄ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｄｒａｗｉｎｇ　ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔｌｙ　ｉｎ　ａ　ｓａｍｅ　ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ　ＩＳ　ａｔｔａｃｈｅｄ．　Ｋｅｖ　ｗｏｒｄｓ：ＡｕｔｏＣＡＤ；３Ｄ　ｍｏｄｅｌ；ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｄｒａｗｉｎｇ