第一篇：MasterCAMX3教案三維實(shí)體造型

Master CAM三維實(shí)體造型

實(shí)訓(xùn)任務(wù)書

加工十一班

任課教師： 李 樹 清

目錄

一、圓球、圓柱 ·························································································································4

（一）、任務(wù)內(nèi)容 ····················································································································4

（二）、任務(wù)目的： ················································································································4

（三）、任務(wù)實(shí)施： ················································································································4

（四）、任務(wù)相關(guān)知識(shí) ············································································································5

二、圓錐 ·····································································································································5

（一）、任務(wù)內(nèi)容 ····················································································································5

（二）、任務(wù)目的 ····················································································································6

（三）、任務(wù)實(shí)施 ····················································································································6

（四）、任務(wù)相關(guān)知識(shí) ············································································································7

（五）、任務(wù)練習(xí)與拓展 ········································································································8 三．實(shí)體旋轉(zhuǎn) ·····························································································································8

（一）、任務(wù)內(nèi)容 ····················································································································8

（二）、任務(wù)目的 ····················································································································8

（三）、任務(wù)實(shí)施 ····················································································································8

（四）、任務(wù)相關(guān)知識(shí) ·········································································································· 10

（五）、任務(wù)練習(xí)與拓展 ······································································································ 11

四、實(shí)體倒角 ··························································································································· 12

（一）、任務(wù)內(nèi)容 ·················································································································· 12

（二）、任務(wù)目的 ·················································································································· 12

（三）、任務(wù)實(shí)施 ·················································································································· 13

（四）、任務(wù)相關(guān)內(nèi)容 ·········································································································· 15

（五）、任務(wù)練習(xí)與拓展 ······································································································ 15

五、布爾運(yùn)算—結(jié)合 ················································································································ 16

（一）、任務(wù)內(nèi)容 ·················································································································· 16

（二）、任務(wù)目的 ·················································································································· 16

（三）、任務(wù)實(shí)施 ·················································································································· 16

（四）、任務(wù)相關(guān)知識(shí) ·········································································································· 17

六、布爾運(yùn)算—切割 ················································································································ 17

（一）、任務(wù)內(nèi)容 ·················································································································· 17

（二）、任務(wù)目的 ·················································································································· 17

（三）、任務(wù)實(shí)施 ·················································································································· 17

（四）、任務(wù)相關(guān)知識(shí) ·········································································································· 18

七、布爾運(yùn)算—交集 ················································································································ 18

（一）、任務(wù)內(nèi)容 ·················································································································· 18

（二）、任務(wù)目的 ·················································································································· 18

（三）、任務(wù)實(shí)施 ·················································································································· 18

（四）、任務(wù)相關(guān)知識(shí)： ······································································································ 19

（五）、任務(wù)練習(xí)與拓展： ·································································································· 19

八、綜合實(shí)體： ······················································································································· 19

（一）、任務(wù)內(nèi)容 ·················································································································· 19

（二）、任務(wù)目的 ·················································································································· 20

（三）、任務(wù)實(shí)施 ·················································································································· 20

（四）、任務(wù)練習(xí)與拓展 ······································································································ 24

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一、圓球、圓柱

（一）、任務(wù)內(nèi)容：根據(jù)圖1-1利用圓球和圓柱體創(chuàng)建如圖1-2所示啞鈴實(shí)體

圖1-1

圖1-2

（二）、任務(wù)目的：

1.掌握三維實(shí)體（圓柱體、球體）的基本創(chuàng)建方法。2.能利用這兩個(gè)基本圖形創(chuàng)建復(fù)雜的圖形。

（三）、任務(wù)實(shí)施：

1.單擊文件工具欄中的【新建文件】按鈕按鈕，單擊基本實(shí)體按鈕，選擇，在工具欄中單擊等角視圖，出現(xiàn)如圖1-3所示的對(duì)話框，單擊坐標(biāo)原點(diǎn)在對(duì)話框中輸入球體半徑20單擊【實(shí)體】，創(chuàng)建半徑為20的球體如圖1-4所示。

圖1-3

圖1-4 2.選擇視角為右視圖如圖1-5所示。

3.基本實(shí)體按鈕，選擇，在坐標(biāo)值為（80，0，0）處創(chuàng)建同樣的圓球，出現(xiàn)圓柱體對(duì)

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話框，參數(shù)設(shè)置如圖1-6所示（注意：?jiǎn)螕魧?shí)體，選擇Y軸），選擇【布爾運(yùn)算-結(jié)合】，最終圖形如圖1-7所示。

圖1-5

圖1-6

圖1-7

（四）、任務(wù)相關(guān)知識(shí)：

1.圓球和圓柱體有實(shí)體和曲面之分

2.圓球和圓柱體的旋轉(zhuǎn)角度均為0到360度

二、圓錐

（一）、任務(wù)內(nèi)容：根據(jù)圖1-8和圖1-9利用圓錐體創(chuàng)建如圖1-10所示實(shí)體圖形

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圖1-8（中間大圓錐體）

圖1-9（周邊小圓錐體）

圖1-10（小圓錐體共5個(gè)）

（二）、任務(wù)目的：

1.掌握三維實(shí)體中圓錐體的基本創(chuàng)建方法。2.能利用該圖形創(chuàng)建復(fù)雜的圖形。

（三）、任務(wù)實(shí)施：

1.單擊文件工具欄中的【新建文件】按鈕按鈕，單擊基本實(shí)體按鈕，選擇，在工具欄中單擊等角視圖，出現(xiàn)如圖1-11所示的對(duì)話框，單擊坐標(biāo)原點(diǎn)在對(duì)話框中輸入圖1-11所示參數(shù)，單擊【實(shí)體】，創(chuàng)建如圖1-12所示的圓錐體。

2.再次單擊，根據(jù)圖1-11所示參數(shù)在點(diǎn)（20，0，0）處創(chuàng)建基部半徑為10，頂部半徑為5，高為10的圓錐體，如圖1-13所示

3.選擇旋轉(zhuǎn)命令擊，將小圓錐體復(fù)制4個(gè)，參數(shù)設(shè)置如圖1-14所示，單，選擇【布爾運(yùn)算-結(jié)合】，最終圖形如圖1-15所示。

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圖1-11

圖1-12

圖1-13

圖1-14

圖1-15

（四）、任務(wù)相關(guān)知識(shí)：

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1.圓錐體有實(shí)體和曲面之分 2.圓錐體的旋轉(zhuǎn)角度為0到360度

（五）、任務(wù)練習(xí)與拓展： 利用基本實(shí)體命令創(chuàng)建如下圖所示實(shí)體

1.三．實(shí)體旋轉(zhuǎn)

（一）、任務(wù)內(nèi)容：根據(jù)圖2-1利用旋轉(zhuǎn)實(shí)體命令創(chuàng)建如圖2-2所示實(shí)體

圖2-1

圖2-2

（二）、任務(wù)目的：

1.了解三維實(shí)體中【實(shí)體旋轉(zhuǎn)】的基本創(chuàng)建方法。2.掌握【旋轉(zhuǎn)操作】和【薄壁設(shè)置】等命令的使用。

（三）、任務(wù)實(shí)施：

1.單擊文件工具欄中的【新建文件】按鈕。

2.然后單擊【繪制任意線】按鈕，創(chuàng)建如圖2-3所示的二維圖形。，在工具欄中單擊前視圖按鈕

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圖2-3

3.選擇【實(shí)體】/【實(shí)體旋轉(zhuǎn)】命令或單擊實(shí)體設(shè)計(jì)工具欄中的【實(shí)體旋轉(zhuǎn)】按鈕打開【串聯(lián)選項(xiàng)】對(duì)話框，繪圖區(qū)系統(tǒng)提示,選取如圖2-4所示的串連.，單擊串連按鈕

圖2-4

圖2-5 4.選取串聯(lián)曲線后，單擊【串聯(lián)選項(xiàng)】中確定按鈕示，然后單擊工具欄中【等角視圖】

。，繪圖區(qū)系統(tǒng)提，如圖2-5所示，出現(xiàn)方向?qū)υ捒蛉鐖D2-6所示，單擊

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圖2-6

圖2-7 5.在出現(xiàn)的【旋轉(zhuǎn)實(shí)體的設(shè)置】對(duì)話框中，參數(shù)設(shè)置如圖2-7所示，再次單擊示：，并且單擊工具欄中【圖形著色】按鈕，實(shí)體如圖2-8所

圖2-8

（四）、任務(wù)相關(guān)知識(shí)：

1.【旋轉(zhuǎn)實(shí)體】是將二維截面圖形繞中心軸線旋轉(zhuǎn)一定角度后，由截 面圖形運(yùn)動(dòng)軌跡所形成的實(shí)體模型。

2.【旋轉(zhuǎn)實(shí)體的設(shè)置】對(duì)話框中【旋轉(zhuǎn)】選項(xiàng)卡： 1）.【旋轉(zhuǎn)操作】選項(xiàng)組：

【建立實(shí)體】：按照設(shè)定的參數(shù)創(chuàng)建一個(gè)實(shí)體模型。

【切割實(shí)體】：按照設(shè)定的參數(shù)切割一個(gè)實(shí)體模型。

【增加凸緣】：按照設(shè)定的參數(shù)為實(shí)體模型增加浮雕。

2）.【角度/軸向】選項(xiàng)組：

在【起始角度】和【終止角度】文本框中輸入角度的設(shè)定值指定旋轉(zhuǎn)的角度。

【重新選取】按鈕用于重新設(shè)定旋轉(zhuǎn)軸。

【換向】復(fù)選框用于自動(dòng)生成反方向旋轉(zhuǎn)的實(shí)體。

3.【旋轉(zhuǎn)實(shí)體的設(shè)置】對(duì)話框中【薄壁】選項(xiàng)卡：設(shè)置與擠壓內(nèi)容相同。例：將上圖創(chuàng)建為薄壁實(shí)體

1.將圖3-7所示的【旋轉(zhuǎn)實(shí)體的設(shè)置】對(duì)話框參數(shù)設(shè)置如圖2-9所示，單擊【薄壁設(shè)置】按鈕出現(xiàn)如圖2-10所示對(duì)話框，單擊確定按鈕，薄壁實(shí)體如圖2-11所示。

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圖2-9

圖2-10

（五）、任務(wù)練習(xí)與拓展：

1.利用旋轉(zhuǎn)命令創(chuàng)建如下圖所示圖形

圖2-11

2.利用旋轉(zhuǎn)命令創(chuàng)建如下圖所示圖形

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四、實(shí)體倒角

（一）、任務(wù)內(nèi)容：繪制圖3-1所示圖形，利用【單一距離倒角】將其上表面倒角半徑為5，利用【不同距離倒角】繪制圖3-2所示圖形和利用【距離/角度倒角】繪制圖3-3所示圖形，將其上表面倒角半徑為5

圖3-1

圖3-2

圖3-3

（二）、任務(wù)目的：

1.掌握單一距離倒角、不同距離倒角、距離/角度倒角的基本操作方法。2.掌握實(shí)體倒角的各參數(shù)的設(shè)置

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（三）、任務(wù)實(shí)施：

1.單一距離倒角

1）.選擇【實(shí)體】/【倒角】/【單一距離】命令，或單擊實(shí)體設(shè)計(jì)工具欄中的【單一距離】按鈕2）.繪圖區(qū)系統(tǒng)提示。

選取實(shí)體表面，按回車鍵，出現(xiàn)如圖3-所示的對(duì)話框，設(shè)置倒角距離為5，單擊3）.圖3-5是圖3-6倒角后的效果。

3-4

圖3-5

圖

2.不同距離倒角

圖3-6 1）.選擇【實(shí)體】/【倒角】/【不同距離】命令，或單擊實(shí)體設(shè)計(jì)工具欄中的【不同距離】按鈕2）.繪圖區(qū)系統(tǒng)提示

選取實(shí)體表面，按回車鍵，出現(xiàn)如圖3-7

所示的對(duì)話框，設(shè)置第一倒角距離為4，第二倒角距離為8，單擊3）.圖3-9是圖3-8矩形倒角后的效果圖。

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圖3-7

圖3-8

3.距離/角度倒角

圖3-9 1）.選擇【實(shí)體】/【倒角】/【距離/角度】命令，或單擊實(shí)體設(shè)計(jì)工具欄中的【距離/角度】按鈕2）.繪圖區(qū)系統(tǒng)提示。

選取實(shí)體表面，按回車鍵，出現(xiàn)如圖3-10

所示的對(duì)話框，設(shè)置第一倒角距離為5，角度為45度，單擊3）.圖3-12是圖3-11矩形倒角后的效果圖。

圖3-10

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圖3-11

圖3-12

（四）、任務(wù)相關(guān)內(nèi)容：

1.倒角是在實(shí)體的邊線處生成一個(gè)有一定角度的斜面，倒角有單一距離倒角、不同距離倒角、距離/角度倒角三種方法。

2.單一距離倒角：在倒角的兩個(gè)表面截取相同的長(zhǎng)度時(shí)，指定一個(gè)距離來倒角。

3.不同距離倒角：在倒角的兩個(gè)表面截取不同的長(zhǎng)度時(shí)，指定兩個(gè)距離來倒角。

4.距離/角度倒角：在倒角的一個(gè)表面截取一定長(zhǎng)度，并以一定的角度修剪另一表面時(shí)，需要指定距離和角度進(jìn)行倒角。

（五）、任務(wù)練習(xí)與拓展：

1.拉伸實(shí)體，并且倒角和倒圓角

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五、布爾運(yùn)算—結(jié)合

（一）、任務(wù)內(nèi)容：利用【布爾運(yùn)算—結(jié)合】命令創(chuàng)建圖4-1所示圖形

圖4-1

（二）、任務(wù)目的：掌握布爾運(yùn)算中結(jié)合運(yùn)算的相關(guān)知識(shí)。

（三）、任務(wù)實(shí)施：

1）.單擊文件工具欄中的【新建文件】按鈕按鈕，選擇，然后選擇

以原點(diǎn)創(chuàng)，在工具欄中單擊等角視圖2）.單擊基本實(shí)體按鈕建如圖4-2所示圖形

3）.選擇【布爾運(yùn)算—結(jié)合】命令，出現(xiàn)，選中長(zhǎng)方體和圓柱體，按回車鍵，長(zhǎng)方體實(shí)體和圓柱體實(shí)體結(jié)合為一個(gè)實(shí)體。

4）.線架實(shí)體原形如圖4-3所示，線架實(shí)體最終圖形如圖4-4所示。

圖4-2

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圖4-3

（四）、任務(wù)相關(guān)知識(shí)：

圖4-4

1.實(shí)體并集運(yùn)算是指將圖形中已存在的、部分重疊（至少共面）的多個(gè)三維實(shí)體無縫的連接成一個(gè)實(shí)體。

六、布爾運(yùn)算—切割

（一）、任務(wù)內(nèi)容：利用【布爾運(yùn)算—切割】命令創(chuàng)建圖4-5所示圖形

圖4-5

（二）、任務(wù)目的：掌握布爾運(yùn)算中切割運(yùn)算的相關(guān)知識(shí)。

（三）、任務(wù)實(shí)施：

1）.單擊文件工具欄中的【新建文件】按鈕按鈕。，選擇

和畫多邊形，利用擠出命令創(chuàng)，在工具欄中單擊等角視圖2）.單擊基本實(shí)體按鈕建如圖4-6所示圖形

3）.選擇【布爾運(yùn)算—切割】命令，選中球體和六方體，按回車鍵

4）.創(chuàng)建最終圖形如圖4-7所示。，出現(xiàn)

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圖4-6

圖4-7

（四）、任務(wù)相關(guān)知識(shí)：

1.實(shí)體差集運(yùn)算是指兩個(gè)實(shí)體有部分重疊，或者一個(gè)實(shí)體完全包含了另一個(gè)實(shí)體，可以從該實(shí)體中挖去一個(gè)實(shí)體，從而在該實(shí)體中產(chǎn)生一個(gè)凹坑，甚至一個(gè)空洞。

七、布爾運(yùn)算—交集

（一）、任務(wù)內(nèi)容：利用【布爾運(yùn)算—切割】命令根據(jù)圖4-8創(chuàng)建圖4-9所示圖形

圖4-8

圖4-9

（二）、任務(wù)目的：掌握布爾運(yùn)算中交集運(yùn)算的相關(guān)知識(shí)。

（三）、任務(wù)實(shí)施：

1）.單擊文件工具欄中的【新建文件】按鈕按鈕。，選擇

和，在工具欄中單擊等角視圖2）.單擊基本實(shí)體按鈕所示圖形，創(chuàng)建如圖4-103）.選擇【布爾運(yùn)算—交集】命令，出現(xiàn)

徐水職教中心機(jī)械加工工專業(yè)，選中球體和圓柱體，按回車鍵

4）.創(chuàng)建最終圖形如圖4-11所示

圖4-10

圖4-11

（四）、任務(wù)相關(guān)知識(shí)：

1.交集運(yùn)算是獲得兩個(gè)實(shí)體的重疊部分，僅有公共面而沒有重疊的兩個(gè)實(shí)體無法通過交集運(yùn)算，獲得它們的公共平面（曲面）。

（五）、任務(wù)練習(xí)與拓展：

1.利用擠出，布爾運(yùn)算等命令創(chuàng)建如圖所示圖形

八、綜合實(shí)體：

（一）、任務(wù)內(nèi)容：創(chuàng)建煙灰缸的三維造型，如圖1所示

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圖1

（二）、任務(wù)目的：

1.掌握擠出命令在實(shí)際圖形中的運(yùn)用。2.熟悉倒圓角命令的使用 3.掌握抽殼命令的運(yùn)用

（三）、任務(wù)實(shí)施：

1）.單擊文件工具欄中的【新建文件】按鈕鈕鍵，按繪制矩形的快捷鍵，在工具欄中單擊俯視圖按

進(jìn)行繪制長(zhǎng)寬各為50的矩形，再按矩形的快捷進(jìn)行繪制長(zhǎng)寬各為40的矩形，對(duì)其倒圓角，半徑為10，并對(duì)其進(jìn)行定位于原點(diǎn)。如圖2所示。

圖2 2）.選擇菜單欄中的【實(shí)體】/【擠出】命令，彈出串聯(lián)選項(xiàng)對(duì)話框如圖3所示，并選擇串聯(lián)的快捷鍵，選擇串聯(lián)曲線50X50的矩形，再按下確定

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鍵，彈出實(shí)體擠出的設(shè)置對(duì)話框，如圖4所示。并做以下設(shè)置：選中增加拔模角的復(fù)選框，設(shè)置角度為18度；選朝外的復(fù)選框；擠出的距離設(shè)置為20mm，再按確定鍵，得到圖5的結(jié)果。

圖3 圖4

圖5 3）、再次選擇菜單欄中的【實(shí)體】/【擠出】命令，彈出串聯(lián)選項(xiàng)的對(duì)話框（圖6），并選擇串聯(lián)的快捷鍵定鍵，選擇串聯(lián)曲線40X40的矩形，并按下確，彈出實(shí)體擠出的設(shè)置對(duì)話框（圖7），并對(duì)其做以下設(shè)置：增加拔模

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角的復(fù)選框角度設(shè)為10度；去除朝外的復(fù)選框；擠出的距離設(shè)置為18；選中 “切割實(shí)體”復(fù)選框，按確定鍵

得到圖8所示結(jié)果。

圖6

圖7

圖8（4）、分別選擇

和，在原點(diǎn)各畫半徑為3的圓，然后執(zhí)行菜單欄中的【實(shí)體】/【擠出】命令，彈出串聯(lián)選項(xiàng)的對(duì)話框，如圖6所示。并選擇串聯(lián)的快捷鍵，選擇串聯(lián)曲線R3圓，再按下確定鍵，彈出實(shí)體擠出的設(shè)置對(duì)話框如圖9所示，并對(duì)其做以下設(shè)置：去除增加

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拔模角的復(fù)選框；選中“切割實(shí)體”和“兩邊同時(shí)延伸”的復(fù)選框再按確定鍵。再經(jīng)過步驟（4）選擇另串聯(lián)曲線R3圓，得到如圖10所示的圖形。

圖9

圖10（5）、執(zhí)行菜單欄中的【實(shí)體】/【倒圓角】命令，選擇選擇面，單擊需要倒角的面，按回車鍵出現(xiàn)如圖11所示圖形，單擊，圖形如圖12所示。

圖11 圖12 6）.單擊實(shí)體抽殼命令實(shí)體的底平面，按回車鍵，確定。，出現(xiàn)，選擇 7）.單擊煙灰缸底平面，最終實(shí)體如圖13所示（圖14為煙灰缸底平面視圖）。

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圖13

圖14

（四）、任務(wù)練習(xí)與拓展：

1.下圖為玩具盒蓋，材質(zhì)為塑料，試做出其實(shí)體。

2.利用直線命令、圓弧命令、矩形命令和橢圓命令繪制臺(tái)燈罩線架，并利用旋轉(zhuǎn)實(shí)體命令、掃描實(shí)體命令和拉伸實(shí)體命令繪制三維實(shí)體模型。

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機(jī)動(dòng)練習(xí)題：

練習(xí)1-基本實(shí)體

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練習(xí)2-基本實(shí)體

練習(xí)3-擠出實(shí)體與布爾運(yùn)算

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練習(xí)4-擠出實(shí)體與布爾運(yùn)算

練習(xí)5-旋轉(zhuǎn)建模

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練習(xí)6-掃描實(shí)體

練習(xí)7-實(shí)體薄殼

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練習(xí)8-綜合練習(xí)

練習(xí)9-綜合練習(xí)

第二篇：三維實(shí)體造型在制圖教學(xué)中的應(yīng)用論文

摘要：高校工程制圖課程的改革，要求既要減少課時(shí)、增加內(nèi)容，又要保證教學(xué)質(zhì)量。如何利用較少的課時(shí)快速提高學(xué)生的繪圖識(shí)圖能力，是工程制圖教學(xué)面臨的實(shí)際問題。利用三維實(shí)體造型作輔助演示，可以使學(xué)生快速建立空間立體概念，能取得良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：工程制圖；實(shí)體造型；工程形體

《工程制圖》是工程類學(xué)生必須掌握的一門實(shí)踐性較強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課，主要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生具有一定的識(shí)讀和繪制工程圖樣的能力與一定的空間想象能力。大量的空間立體分析是本課程不同于其他課程的一個(gè)顯著特點(diǎn)。傳統(tǒng)的教學(xué)模式是從二維到三維再到二維，由于學(xué)生的空間想象能力較差，學(xué)習(xí)起來比較吃力。教學(xué)實(shí)踐表明，借助于CAD軟件的三維實(shí)體造型功能，通過對(duì)工程形體的實(shí)體模型演示，把工程形體的抽象、靜止的內(nèi)容轉(zhuǎn)換成形象、生動(dòng)的立體模型圖，采用先三維、后二維、再三維的模式進(jìn)行教學(xué)，既可培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，也可提高教學(xué)質(zhì)量，收到良好的教學(xué)效果。

CAD三維實(shí)體建模概述

目前的三維實(shí)體造型軟件很多。常用的軟件有UG，Pro/Engineer，SolidWorks，CAXA，AUTOCAD等，該類軟件一般都具有二維和三維繪圖功能，能完成三維實(shí)體造型并能從實(shí)體造型生成三視圖和剖面圖，可以繪制顯示真實(shí)的色彩、材質(zhì)、表面特征、光影及背景特征的高質(zhì)量效果圖。在教學(xué)中使用三維實(shí)體造型軟件，可以把工程形體制作成效果逼真、生動(dòng)形象的實(shí)體模型，在具體演示中實(shí)體可以實(shí)現(xiàn)任意方向的旋轉(zhuǎn)、任意截面的剖切，可以很清晰地觀察物體的各部分結(jié)構(gòu)。AUTOCAD在工程制圖中應(yīng)用比較廣泛，學(xué)生比較熟悉。

AUTOCAD實(shí)體造型在制圖教學(xué)中的應(yīng)用

截交線、相貫線截交線是由平面截切立體所產(chǎn)生的表面交線，相貫線是兩立體結(jié)交所產(chǎn)生的表面交線，是工程制圖教學(xué)中學(xué)生較難掌握的一個(gè)章節(jié)。在傳統(tǒng)工程制圖教學(xué)中，求截交線、相貫線等內(nèi)容，都是用立體表面取點(diǎn)、輔助面等方法來解決此類問題，這樣講解起來學(xué)生很難理解空間之間的相互關(guān)系。引入三維實(shí)體造型，在AUTOCAD中，讓學(xué)生自己觀察，通過截切命令后產(chǎn)生的截切形體的截交線的形狀（如圖1所示）以及兩個(gè)物體相交產(chǎn)生的相貫線的形狀（如圖2所示），總結(jié)截交線、相貫線的投影規(guī)律，增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)，可以為求截交線、相貫線的三視圖打下良好的基礎(chǔ)。

組合體組合體是由若干個(gè)基本體所組成的物體，工程形體雖然很復(fù)雜，但若加分析，都可以看成是基本體的組合。學(xué)習(xí)組合體的識(shí)讀和繪制，其目的是掌握繪制和閱讀工程圖樣所必需的分析方法，并培養(yǎng)投影作圖的技能和空間結(jié)構(gòu)分析能力，是整個(gè)投影基礎(chǔ)的重點(diǎn)。組合體中的題目是給出二視圖要求繪制三視圖，如圖3所示。常規(guī)的作圖方法是采用形體分析的方法，假想把組合體分解成若干基本體，然后再弄清它們之間的相對(duì)位置、組合方式（切割、疊加、綜合）及各部分之間的表面連接關(guān)系，從而對(duì)所要表達(dá)的組合體的形體特點(diǎn)形成總的概念，為畫視圖做好準(zhǔn)備。但大部分題目都沒有實(shí)體模型，對(duì)于剛接觸制圖的初學(xué)者，他們的空間想象能力還不是很強(qiáng)，僅僅依靠教師用語言描述，既浪費(fèi)時(shí)間，學(xué)生也很難建立起完整的空間立體形狀，如不分析物體的形狀，只是單純地利用找點(diǎn)法做出三視圖是比較困難的。所以，解決問題的關(guān)鍵就是幫助學(xué)生建立起空間立體形狀。借助于AUTOCAD軟件的實(shí)體造型功能，制作出和題目形體一樣的實(shí)體模型圖，然后在多媒體教室的投影屏幕上進(jìn)行演示。以圖4所示的軸承座為例，軸承座是綜合型組合體，可以想象分解為底板、肋板、支承板、圓筒和凸臺(tái)(小圓筒)五部分。支承板的左右兩側(cè)面和圓筒外表面相切，相切處無線；肋板與圓筒大圓柱面相交，相交處有交線；圓筒與凸臺(tái)相交，產(chǎn)生內(nèi)、外相貫線；其他各部分間表面連接關(guān)系均是相貼。利用AUTOCAD軟件的旋轉(zhuǎn)功能，可以很靈活方便地將實(shí)體模型進(jìn)行任意位置、任意角度的旋轉(zhuǎn)，引導(dǎo)學(xué)生從不同的方位進(jìn)行觀察，進(jìn)一步分析組合體的形體特點(diǎn)及各基本體之間的關(guān)系，很容易就可以完成三視圖的投影圖。

剖視圖剖視圖是為了說明工程形體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)形狀而采用的一種表達(dá)方法，假想用剖切平面將物體切開，移去觀察者與剖切平面之間的部分，對(duì)剩余的部分向投影面所得的圖形。剖視圖的題目一般是畫剖視圖或者改錯(cuò)、補(bǔ)線等（如圖5所示）。由于沒有實(shí)物或模型，剖切后物體的投影，單憑主觀想象去畫，學(xué)生往往感到無從下手。利用AUTOCAD軟件的實(shí)體功能，繪制出工程形體的實(shí)體模型，然后應(yīng)用剖切功能，根據(jù)需要對(duì)實(shí)體模型在相應(yīng)的平面內(nèi)進(jìn)行剖切（如圖6所示），把看不到的內(nèi)部結(jié)構(gòu)直觀地呈現(xiàn)在學(xué)生面前，學(xué)生很快就能掌握內(nèi)部結(jié)構(gòu)，且印象深刻，制圖能力得到很大提高。

利用CAD三維實(shí)體造型軟件實(shí)現(xiàn)實(shí)體模型的演示，要充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，不能讓學(xué)生僅僅停留在看實(shí)體模型演示，要采用互動(dòng)式的教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生分析各部件之間的關(guān)系，建立解題的空間幾何模型，確定空間解題步驟以及引導(dǎo)學(xué)生想象作圖結(jié)果的空間情況等，使學(xué)生在空間——平面——空間這樣一個(gè)反復(fù)的過程中，對(duì)教學(xué)內(nèi)容加深理解，并培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力和分析能力。

借助CAD三維實(shí)體造型軟件進(jìn)行教學(xué)，可以把原來用大量語言闡述的內(nèi)容，如組合體的立體結(jié)構(gòu)、各個(gè)基本組合體之間的相互位置關(guān)系、復(fù)雜物體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)等，做成實(shí)體模型來演示，使學(xué)生看了一目了然，不用過多的語言描述。這樣，既提高了教學(xué)效率，同時(shí)又使學(xué)生在輕松愉快中完成學(xué)習(xí)，而且能更好地幫助學(xué)生建立空間概念，提高學(xué)生的制圖能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]曾美華，鄭金．CAD技術(shù)在制圖教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生思維能力的應(yīng)用[J]．南昌高專學(xué)報(bào)，2002，（2）．

[2]張圣敏，等．AUTOCAD2006入門與實(shí)戰(zhàn)[M]．北京：電子工業(yè)出版社，2006．

[3]劉小年，郭克布．機(jī)械制圖[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004．

第三篇：MastercamX3教案三維線架造型

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模塊四

三維線架造型

目的與任務(wù)：

1、學(xué)習(xí)下列重要概念：

構(gòu)圖平面：在MasterCAM中引入構(gòu)圖平面的概念是為了將復(fù)雜的三維繪圖簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)單的二維繪圖。構(gòu)圖平面是用戶當(dāng)前要使用的繪圖平面，與工作坐標(biāo)系平行。設(shè)置好構(gòu)圖平面后，則所繪制的圖形都在構(gòu)圖平面上，如構(gòu)圖平面設(shè)置為俯視圖，則所繪制的圖形就產(chǎn)生在平行于俯視圖的構(gòu)圖面上。

圖形視角：圖形視角的設(shè)置是用來觀察三維圖形在某一視角的投影視圖，圖形視角表示的是當(dāng)前屏幕上圖形的觀察角度，但用戶所繪制的圖形不受當(dāng)前視角的影響，而是由構(gòu)圖平面與工作深度來確定。

構(gòu)圖深度：工作深度是用戶繪制出的圖形所處的三維深度，是用戶設(shè)置的工作坐標(biāo)系中的Z軸坐標(biāo)。通過工作深度的設(shè)置可使用戶在二維圖形中繪制出具備三維Z軸深度的圖形。

構(gòu)圖深度設(shè)置方法：?jiǎn)螕魻顟B(tài)欄中“Z”，直接從鍵盤輸入數(shù)值或從屏幕上選取已存在的點(diǎn)來設(shè)定工作深度。

Z軸深度指的是第三軸的深度，如構(gòu)圖面為前視圖時(shí)，Z軸深度是指Y軸的深度

三維線架：以物體的邊界來定義物體，其體現(xiàn)的是物體的輪廓特征或物體的橫斷面特征。三維線框模型不能直接用于產(chǎn)生三維曲面刀具路徑。MasterCAM的曲面造型通常需要事先繪制好三維線框模型，然后在此模型的基礎(chǔ)上構(gòu)建出曲面。

2、懂得如何創(chuàng)建構(gòu)圖面、設(shè)定構(gòu)圖深度。

3、選擇合適的視角在一定構(gòu)圖深度的構(gòu)圖面上繪圖。

6、培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力，構(gòu)圖能力。

7、為提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，使用三維實(shí)體與三維曲面命令簡(jiǎn)單造型。

學(xué)習(xí)重點(diǎn)與難點(diǎn)： 徐水職教中心機(jī)械加工專業(yè)

1、構(gòu)圖面與構(gòu)圖深度、視角的設(shè)置。

2、三維線架立體圖形分解轉(zhuǎn)換為不同構(gòu)圖面下一定構(gòu)圖深度的二維圖形。

3、設(shè)計(jì)合理的構(gòu)圖步驟，揮之準(zhǔn)確的立體輪廓。

4、分層管理圖素。

5、初步掌握MasterCAM中三維實(shí)體建模的步驟。? ? ? ? ? ? 設(shè)置圖形視角。設(shè)置構(gòu)圖平面。設(shè)置構(gòu)圖深度。繪制二維圖。繪制三維線架。生成三維曲面或?qū)嶓w。

教法與學(xué)法：

講解與示范、多媒體；做中學(xué)，做中教。

教學(xué)設(shè)備：裝有MasterCAMX3的電腦30臺(tái)。教學(xué)過程：

課題1三維五角星

一、任務(wù)描述

1、三維五角星線架造型：

2、三維五角星曲面造型。徐水職教中心機(jī)械加工專業(yè)

二、任務(wù)實(shí)施

約定：俯視構(gòu)圖面：T；前視構(gòu)圖面：F;右視構(gòu)圖面：R。

視角T：設(shè)定屏幕視角為俯視圖；視角I：設(shè)定屏幕視角為等角圖。

視角T+T-20 表示：設(shè)定屏幕視角為俯視圖，在深度為-20俯視構(gòu)圖面上繪圖。

3D 表示：三維繪圖狀態(tài)；2D 表示：二維繪圖狀態(tài)。注意：使用構(gòu)圖面時(shí)，必須使用2D。實(shí)訓(xùn)流程：

1、三維五角星線架。

1)視角T+T0；2D；繪制正五邊形，中心原點(diǎn)，R50，角落。2)繪制平面五角星。

3)視角I+F0；繪制五角星底面中心到頂部中心的一段長(zhǎng)10的直線。徐水職教中心機(jī)械加工專業(yè)

4)視角I；3D；任意直線，五角星底面輪廓各頂點(diǎn)與頂部中心點(diǎn)連接。

2、三維五角星曲面造型。

1)刪除五角星三維線架4個(gè)角，只余其一；

2)選取網(wǎng)狀曲面（直紋曲面或平面修剪）命令，繪制一個(gè)角的曲面。3)T；旋轉(zhuǎn)復(fù)制4份。

三、小結(jié)

三維線架繪制，要繪制二維截面時(shí)，關(guān)鍵在于選擇適合的視角，構(gòu)圖面與繪圖深度。

常用的平面圖形：三角形、圓形、平行四邊形、矩形、正多邊形等。后記：

課題2 繪制書擋三維線架

一、任務(wù)描述

試采用平面修剪功能功能完成如圖所示書擋的曲面造形徐水職教中心機(jī)械加工專業(yè)

二、任務(wù)實(shí)施

設(shè)計(jì)思路分析：

以底板左下角為坐標(biāo)系原點(diǎn)；俯視圖繪制底板，放在第一層；前視圖構(gòu)圖面，深度-60繪制立板，放在第二層。實(shí)訓(xùn)流程：

1、繪制二維輪廓。

1)視角T+T0；2D；底板左下角點(diǎn)放在坐標(biāo)系原點(diǎn)，繪制底板； 2)設(shè)置工作層為第2層； 徐水職教中心機(jī)械加工專業(yè)

3)視角I+F；單擊屬性工具欄中的Z，捕捉立板與底板的交點(diǎn)，設(shè)置構(gòu)圖深度為-60；繪制立板。

2、生成曲面。

1)設(shè)置第3層為工作層；

2)單擊屬性工具欄中的層別，關(guān)閉第2層，第3層命名為底板； 3)使用平面修剪工具，創(chuàng)建底板曲面； 4)設(shè)置第4層為工作層；

5)單擊屬性工具欄中的層別，關(guān)閉第1、3層，打開第二層，第4層命名為立板；

6)使用平面修剪工具，創(chuàng)建立板曲面；

7)單擊屬性工具欄中的層別，關(guān)閉第1、2層，打開第3、4層；

三、小結(jié)

選擇適當(dāng)?shù)臉?gòu)圖平面繪制二維線框圖、方位的確定。注意隨時(shí)保存，養(yǎng)成習(xí)慣。徐水職教中心機(jī)械加工專業(yè)

課題3 奔馳標(biāo)志三維線架造型

一、任務(wù)描述

對(duì)如圖所示奔馳汽車標(biāo)志繪制三維線架，嘗試完成曲面造型。

二、任務(wù)實(shí)施

設(shè)計(jì)思路分析：俯視圖繪制外圓輪廓和三角形底面輪廓，繪制三角星3D線架，前視圖繪制外圓截面線。

重點(diǎn)：確定圖形位置；3D/2D轉(zhuǎn)換；確定構(gòu)圖深度與構(gòu)圖面。

1、繪制旋轉(zhuǎn)二維輪廓。

1)視角T+T0；2D；以原點(diǎn)為圓心繪制R50、R12.5的圓；繪制R12.5的圓的內(nèi)接正三角形；

2)作正三角形一邊的垂直平分線交R50圓于一點(diǎn)，連接該點(diǎn)與這條徐水職教中心機(jī)械加工專業(yè)

邊的兩點(diǎn)；

3)旋轉(zhuǎn)復(fù)制完成底面輪廓；

4)視角I+F0；繪制五角星底面中心到頂部中心的一段長(zhǎng)10的直線；以R50的象限點(diǎn)為圓心繪制圓環(huán)截面圓； 5)3D；繪制完成三角形三維線架；

2、生成曲面面。

1)平面修剪繪制三角形曲面； 2)旋轉(zhuǎn)曲面繪制圓環(huán)；

三、小結(jié)

良好的設(shè)計(jì)思路要靠不斷的積累，多做練習(xí)；

模塊四

三維線架造型強(qiáng)化實(shí)訓(xùn)

三維線架造型：

練習(xí)圖-1 徐水職教中心機(jī)械加工專業(yè)

練習(xí)圖-2

練習(xí)圖-3 練-4

習(xí)圖徐水職教中心機(jī)械加工專業(yè)

練習(xí)圖-5

練習(xí)圖-6

練習(xí)圖-7 徐水職教中心機(jī)械加工專業(yè)

練習(xí)圖-8

練習(xí)圖-9 徐水職教中心機(jī)械加工專業(yè)

練習(xí)圖-10

練習(xí)圖-11

第四篇：三維造型設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)心得體會(huì)

三維造型設(shè)計(jì)

論文

學(xué)院班級(jí)：農(nóng)學(xué)院09級(jí)生物技術(shù)4班 姓 名：李曉芳

學(xué) 號(hào)：20090101310100

三維造型設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)心得體會(huì)

學(xué)院班級(jí)：農(nóng)學(xué)院09生物技術(shù)（4）班 學(xué)號(hào)：20090101310100 姓名：李曉芳

摘要：電腦是當(dāng)代設(shè)計(jì)師的吃飯家伙，設(shè)計(jì)界自從1995年“甩開圖板搞設(shè)計(jì)”之后，有將近十年時(shí)間，CAD幾乎是唯一的應(yīng)用工具。三維設(shè)計(jì)是在計(jì)算機(jī)軟件的基礎(chǔ)上發(fā)展起來一種新興的技術(shù)，它是新一代數(shù)字化、虛擬化、智能化設(shè)計(jì)平臺(tái)的基礎(chǔ)。它是建立在平面和二維設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，讓設(shè)計(jì)目標(biāo)更立體化，更形象化的一種新興設(shè)計(jì)方法。通過學(xué)習(xí)這門課程，我們能夠掌握基礎(chǔ)的專業(yè)能力 如三維空間分析能力、電腦動(dòng)畫造型能力、動(dòng)畫場(chǎng)景制作能力、初步的動(dòng)畫合成與編輯能力以及數(shù)碼應(yīng)用能力 媒體技術(shù)能力、自我發(fā)展能力、解決問題等的能力。通過對(duì)立體構(gòu)成的學(xué)習(xí)，應(yīng)該掌握觀察立體、創(chuàng)造立體、把握立體方法，培養(yǎng)立體創(chuàng)造的創(chuàng)新意識(shí)，熟練運(yùn)用各種材質(zhì)，創(chuàng)造出富有美感和實(shí)用功效的立體造型。

關(guān)鍵詞：三維 造型 設(shè)計(jì) 方法 CAD 自從學(xué)校開設(shè)了,《三維造型設(shè)計(jì)》這門課后，使我受益匪淺。當(dāng)時(shí)我報(bào)這門課的時(shí)候一直以為老師會(huì)手把手教我們?nèi)绾巫鋈S圖，但那都僅限于紙質(zhì)，但當(dāng)我上了第一堂課后我才知道原來計(jì)算機(jī)已經(jīng)不僅僅局限于上網(wǎng)聊天等作用了，它已經(jīng)滲透到了不同的領(lǐng)域?yàn)槿祟愰_辟了新的設(shè)計(jì)方法。下面我就從三維造型的原理、發(fā)展、設(shè)計(jì)方法和國(guó)內(nèi)的應(yīng)用范圍等幾個(gè)方面談?wù)劇?/p>

我們生活在三維世界中，日常所接觸的各種物體，小到一只螞蟻，大到摩天大樓，都具有“三維形態(tài)”的共性問題加以研究，探索立體形態(tài)各元素之間的構(gòu)成法則，提高與形態(tài)創(chuàng)作能力。立體構(gòu)成同時(shí)還包括對(duì)材料媒介運(yùn)用的研究。

雖然我們時(shí)刻都在接觸和感受三維形態(tài)，但我們更多的卻是用平面的思維來思考和表現(xiàn)它們，這就使我們的三維創(chuàng)造能力受到很大的影響。三維形態(tài)與二維造型之間的區(qū)別在與，三維形態(tài)可以從不同的角度呈現(xiàn)不同的外形，由于比二維造型多了一個(gè)維度，就要求不僅具有前面，而且具有側(cè)面，上面、下面、后面等多視點(diǎn)、多角度的造型意識(shí)，視點(diǎn)和造型的增加，也大幅度地?cái)U(kuò)展了造型的表現(xiàn)領(lǐng)域。三維立體造型和二維造型另一個(gè)重要區(qū)別在于，三維造型是要具備能承受地心引力的力學(xué)性堅(jiān)實(shí)結(jié)構(gòu)，部分還須有抵抗風(fēng)、雨、雪、地震等各種外力影響的能力，如各種建筑等。此外，在立體造型領(lǐng)域，還能使形體產(chǎn)生真實(shí)運(yùn)動(dòng)，這是二維領(lǐng)域所無法想象和實(shí)現(xiàn)的。

立體構(gòu)成的對(duì)象.立體構(gòu)成的對(duì)象分為三方面.一是“構(gòu)成 ”形態(tài)的基本要素,如點(diǎn)、線、面、體、空間等。二是制作形態(tài)的材料，如木材、石材、金屬等。三是材料構(gòu)成過程中的形式要素，如平衡，對(duì)稱、對(duì)比、調(diào)和、韻律、意境等等。

點(diǎn)、線、面、體、空間是“構(gòu)成“的基本要素，在三維空間使用這些要素進(jìn)行構(gòu)成和在三維空間有很大不同。因此，在立體構(gòu)成中，對(duì)形態(tài)要素的研究仍然非常重要。運(yùn)用點(diǎn)、線、面、體、空間等形態(tài)要素，可以創(chuàng)造出各種立體，運(yùn)用各種材料可以賦予立體各種的特性，而構(gòu)成之間的各種關(guān)系也是影響立體構(gòu)成的重要因素之一。如各要素之間的主從關(guān)系、比例關(guān)系、平衡關(guān)系、對(duì)比關(guān)系等等，都關(guān)系到立體構(gòu)成的視覺效果和優(yōu)劣評(píng)判。因此，對(duì)其的研究也是學(xué)習(xí)立體構(gòu)成的一個(gè)重要內(nèi)容。

三維的發(fā)展歷史。

立體的概念誕生于1838年的英國(guó)維多利亞時(shí)代。英國(guó)物理學(xué)家查爾斯·惠斯通在英國(guó)皇家學(xué)院首先發(fā)表了“雙目并用視覺”立體成像原理的演說。12年后，蘇格蘭人大衛(wèi)·布魯斯特發(fā)明了第一臺(tái)用于攝影領(lǐng)域的立體觀片裝置，稱為“透鏡式立體鏡”。從此，立體攝影術(shù)誕生了。20世紀(jì)中葉，立體電影問世。在20世紀(jì)70、80年代，由陳佩斯的父親陳強(qiáng)主演的黑白立體電影《一個(gè)魔術(shù)師的奇遇》曾在中國(guó)大地連續(xù)上影數(shù)年，那時(shí)候人們帶著眼鏡看電影倍感有趣。進(jìn)入21世紀(jì)后，LCD立體顯示、彩色立體電影、立體電視層出不窮。在全國(guó)各地的少年宮就能看到不少的立體科幻電影。

為什么會(huì)出現(xiàn)三維圖呢？

兩眼視覺差原理可以解釋這一切。

人類的眼睛相距6---7cm,有一定的距離,所以在觀察一個(gè)三維物體時(shí)，由于兩眼水平分開在兩個(gè)不同的位置上，所觀察到的物體圖像是不同的，它們之間存在著一個(gè)像差，由于這個(gè)像差的存在，通過人類的大腦，我們可以感到一個(gè)三維世界的深度立體變化，這就是所謂的立體視覺原理。據(jù)立體視覺原理，如果我們能夠樣我們的左右眼分別看到兩幅在不同位置拍攝的圖像，我們應(yīng)該可以從這兩幅圖像感受到一個(gè)立體的三維空間。從前面的分析中我們可以知道不同的觀察角度將可以看到不同的圖像。因如果我們將光柵垂直於兩眼放置，由於兩眼對(duì)光柵的觀察角度不同，因而兩眼會(huì)看到兩個(gè)不同的圖像，從而產(chǎn)生立體感。

常為了獲得更好的立體效果我不單單以兩幅圖像制作，而是用一組序列的立體圖像去構(gòu)成，在這樣的情況下，根據(jù)觀察的位置不同，只要同時(shí)看到這個(gè)序列中的兩副圖像，即可感受到三維立體效果。

三維圖應(yīng)該如何設(shè)計(jì)呢？

設(shè)計(jì)師們每天手里握著鼠標(biāo)操作電腦屏幕上的圖形，但是很少想過：運(yùn)用CAD在電腦上所做的究竟是“制圖”還是“設(shè)計(jì)”。CAD要求毫厘不差，在操作過程中設(shè)計(jì)師必須不斷地做些零星計(jì)算才能精準(zhǔn)輸入，這些過于理性的操作會(huì)使設(shè)計(jì)思路一再受到干擾而中斷。因而從設(shè)計(jì)的角度來看，CAD只能算是個(gè)制圖階段的工具。因此即使是用上了CAD，設(shè)計(jì)師在做設(shè)計(jì)構(gòu)思的時(shí)候，還是得先在紙上勾勒草圖推敲方案。

隨著三維CAD技術(shù)在現(xiàn)代設(shè)計(jì)中的廣泛應(yīng)用及傳統(tǒng)工程制圖教學(xué)中問題的出現(xiàn),為適應(yīng)21世紀(jì)人才培養(yǎng)需求,本文提出應(yīng)加強(qiáng)三維CAD技術(shù)在工程制圖教學(xué)中的應(yīng)用.文章針對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)、三維建模技術(shù)及二者的結(jié)合等問題作出了詳盡的分析,力圖通過三維造型技術(shù)與傳統(tǒng)工程制圖教學(xué)結(jié)合訓(xùn)練,優(yōu)化教學(xué)效果,改變傳統(tǒng)的以知識(shí)傳授為中心的教學(xué)模式,引入學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力培養(yǎng)模式.三維的用途 ：

在當(dāng)前制造業(yè)全球化協(xié)作分工的大背景下，我國(guó)企業(yè)廣泛、深入應(yīng)用三維設(shè)計(jì)技術(shù)、院校加大三維創(chuàng)新設(shè)計(jì)方面的教育，已是大勢(shì)所趨。三維技術(shù)普及化是必然的趨勢(shì)，三維培訓(xùn)必須全面鋪開。

8月5日，中國(guó)工程圖學(xué)學(xué)會(huì)宣布與UGSSolidEdge建立三維聯(lián)合認(rèn)證體系。今后，中國(guó)工程圖學(xué)學(xué)會(huì)頒發(fā)的三維數(shù)字建模師證書將與UGSPLMSoftware頒發(fā)的UGSSolidEdge技術(shù)認(rèn)證等價(jià)。據(jù)介紹，該體系建立起來后，參加中國(guó)工程圖學(xué)學(xué)會(huì)舉辦的三維數(shù)字建模師認(rèn)證考試并獲得通過者，將同時(shí)取得中國(guó)工程圖學(xué)學(xué)會(huì)頒發(fā)的三維數(shù)字建模師證書和UGSPLMSoftware公司頒發(fā)的UGSSolidEdge技術(shù)認(rèn)證證書。此外，作為該體系建設(shè)的一部分，中國(guó)工程圖學(xué)學(xué)會(huì)將在全國(guó)范圍面向所有最終用戶和高校學(xué)生開展有關(guān)UGSSolidEdge軟件的培訓(xùn)工作。

中國(guó)工程圖學(xué)學(xué)會(huì)秘書長(zhǎng)賈煥明表示，這一舉措將有利于推進(jìn)三維設(shè)計(jì)技術(shù)在我國(guó)制造業(yè)和教育界向更廣泛和更深入的方向發(fā)展，有利于培育能熟練應(yīng)用三維CAD技術(shù)創(chuàng)新型人才。CAD技術(shù)與CG近年來發(fā)展迅猛，一躍成為當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)信息時(shí)代的核心技術(shù)之一。三維設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)入企業(yè)應(yīng)用的速度非常驚人，從其誕生到實(shí)用化僅僅用了不到20年的時(shí)間。由于這項(xiàng)技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯，世界多國(guó)制造企業(yè)都非常重視三維設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用。

在歐洲、北美、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)，三維CAD技術(shù)不僅在航空、航天、汽車、船舶等高端制造業(yè)，而且在形形色色的民用消費(fèi)品設(shè)計(jì)和制造中都得到了廣泛應(yīng)用。

相比工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)制造企業(yè)應(yīng)用三維設(shè)計(jì)技術(shù)還存在較大差距。在企業(yè)界，仍有很多企業(yè)以手工或二維CAD設(shè)計(jì)為主。在學(xué)歷和職業(yè)教育領(lǐng)域，三維CAD還未真正進(jìn)入工程教育核心體系。

專家指出，在當(dāng)前制造業(yè)全球化協(xié)作分工的大背景下，我國(guó)企業(yè)廣泛、深入應(yīng)用三維設(shè)計(jì)技術(shù)，院校加大三維創(chuàng)新設(shè)計(jì)方面的教育，已是大勢(shì)所趨。中國(guó)工程圖學(xué)學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)、我國(guó)CAD技術(shù)的權(quán)威專家院士指出：“三維技術(shù)普及化是必然的趨勢(shì)，三維培訓(xùn)必須全國(guó)鋪開?！?/p>

賈煥明說：“工程語言從二維向三維轉(zhuǎn)變、計(jì)算機(jī)輔助繪圖向計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變，數(shù)字化設(shè)計(jì)向虛擬設(shè)計(jì)、智能設(shè)計(jì)發(fā)展。用三維模型表達(dá)產(chǎn)品設(shè)計(jì)理念，不僅更為直觀、高效，而基于包含了質(zhì)量，材料，結(jié)構(gòu)等物理、工程特性的三維功能模型，可以實(shí)現(xiàn)真正的虛擬設(shè)計(jì)和優(yōu)化設(shè)計(jì)。三維CAD是新一代數(shù)字化、虛擬化、智能化設(shè)計(jì)平臺(tái)的基礎(chǔ)，是培育創(chuàng)新型人才的重要手段。在當(dāng)前制造業(yè)全球化協(xié)作分工的大背景下，我國(guó)企業(yè)廣泛、深入應(yīng)用三維設(shè)計(jì)技術(shù)、院校加大三維創(chuàng)新設(shè)計(jì)方面的教育，已是大勢(shì)所趨。三維技術(shù)普及化是必然的趨勢(shì)，三維培訓(xùn)必須全面鋪開?！?/p>

他表示，中國(guó)工程圖學(xué)學(xué)會(huì)是國(guó)家創(chuàng)新協(xié)會(huì)的重要組成部分，匯集了我國(guó)圖學(xué)領(lǐng)域的精英，承擔(dān)著促進(jìn)學(xué)科發(fā)展和人才成長(zhǎng)、推進(jìn)自主創(chuàng)新，傳播科學(xué)文化、提高民族文化素質(zhì)，提供社會(huì)服務(wù)等重要職責(zé)。我們應(yīng)該不失時(shí)機(jī)地啟動(dòng)“全國(guó)CAD技能等級(jí)考試”，為推進(jìn)CAD技術(shù)的普及和提高，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展作出新貢獻(xiàn)。

立體構(gòu)成的學(xué)習(xí)方法

學(xué)習(xí)立體構(gòu)成，需要抱有堅(jiān)定的信念和開拓精神，從立體造型的特點(diǎn)出發(fā)，不斷訓(xùn)練空間轉(zhuǎn)換能力和立體想象力，培養(yǎng)對(duì)形體的概括、提煉和聯(lián)想想象立，這就要求學(xué)習(xí)者應(yīng)該具有良好與敏銳的造型意識(shí)和恰當(dāng)?shù)谋憩F(xiàn)方法。

一、想象力的訓(xùn)練

二、想象力是學(xué)習(xí)立體構(gòu)成必須具備發(fā)能力之一。

[1]從平面的形轉(zhuǎn)為立體的態(tài)，沒有想象力是無法實(shí)現(xiàn)的。立體形態(tài)的想象力是完成立體構(gòu)成創(chuàng)作的基本能力，我們需要通過對(duì)基礎(chǔ)造型的學(xué)習(xí)，訓(xùn)練，提高自己由平面進(jìn)入立體空間轉(zhuǎn)換能力和立體想象立。

三、學(xué)會(huì)觀察。“自然是偉大的設(shè)計(jì)師、在那里深藏著一切原理?！?觀察能力是一切視覺活動(dòng)的必備條件，對(duì)自然的觀察，是超越物象的表象而達(dá)到的對(duì)物質(zhì)內(nèi)在結(jié)構(gòu)的理解，并借此獲得對(duì)對(duì)象結(jié)構(gòu)性質(zhì)的完整認(rèn)識(shí)和整體把握，從而達(dá)到對(duì)形體的超然的體驗(yàn)，使我們獲得對(duì)自然的獨(dú)特感受能力。通過對(duì)結(jié)構(gòu)的分析我們的思維就會(huì)產(chǎn)生創(chuàng)意性的想象，從而為進(jìn)一步的構(gòu)想和設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)，想象力與創(chuàng)造力就是對(duì)自然的內(nèi)在規(guī)律的認(rèn)識(shí)和對(duì)于形體結(jié)構(gòu)的創(chuàng)意的理解。

四、有機(jī)形態(tài)的獲得。“外師造化，中得心源”，自然世界為設(shè)計(jì)提供了無限量的素材，成為創(chuàng)造力“取之不盡，用之不竭”的源泉。人類與其生存環(huán)境一向是互為滲透、互為適應(yīng)，我們生活中的許多器具都蘊(yùn)含著人類對(duì)自然形態(tài)的感受與再創(chuàng)造，也體現(xiàn)了人類對(duì)于有機(jī)生命的欣賞與追求。有機(jī)形態(tài)符合中國(guó)古代“天人合一”的自然觀，而追求與環(huán)境的天然和諧也是當(dāng)代的主題。

以上是我的學(xué)習(xí)心得體會(huì)，我還會(huì)繼續(xù)學(xué)習(xí)三維造型設(shè)計(jì)的有關(guān)技術(shù)和方法，相信我會(huì)在這方面開辟一片新天地。

參考文摘：【1】劉斌：淺析三維CAD造型技術(shù)在工程制圖教學(xué)中的應(yīng)用【D】, 北京工商大學(xué),機(jī)械自動(dòng)化學(xué)院

1998

【2】基于組件的三維CAD系統(tǒng)開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)研究(1)【D】北京大學(xué)出版社 1996 【3】由芳著：三維CAD中的變形體造型方法研究及應(yīng)用【D】 中山大學(xué)出版社 2003 【4】浦瑞欣：三維造型軟件在模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用（按鈕注射模設(shè)計(jì)）【D】

湖南大學(xué)出版社

2001 【5】劉芒果：機(jī)械CAD三維設(shè)計(jì)的應(yīng)用研究[D]山東科技大學(xué)

2005

第五篇：典型農(nóng)機(jī)具三維實(shí)體模型庫(kù)建設(shè)

典型農(nóng)機(jī)具三維實(shí)體模型庫(kù)建設(shè)

唐茜 郭輝 韓長(zhǎng)杰 楊宛章（新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)械交通學(xué)院）

摘要：農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)課程是農(nóng)業(yè)機(jī)械化專業(yè)及農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)、制造專業(yè)的主要專業(yè)課程。典型農(nóng)機(jī)具三維實(shí)體模型庫(kù)的建立對(duì)提高農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量有較大的輔助作用。典型農(nóng)機(jī)具三維實(shí)體模型庫(kù)建設(shè)目標(biāo)是使用SolidWorks軟件建立各種典型農(nóng)機(jī)具的三維實(shí)體模型，然后使用CosmosWorks軟件對(duì)實(shí)體模型進(jìn)行運(yùn)動(dòng)模擬及受力分析，最終將三維實(shí)體模型及其運(yùn)動(dòng)分析結(jié)果應(yīng)用到教學(xué)當(dāng)中以提高農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)課程的教學(xué)水平。

關(guān)鍵詞：課程

三維仿真技術(shù)

引言：農(nóng)業(yè)機(jī)械是機(jī)械工程學(xué)科中的一個(gè)大門類，它與其他通用機(jī)械有許多不同之處。農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)的研究領(lǐng)域主要是根據(jù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際需要、自然條件等，利用機(jī)械動(dòng)力學(xué)、控制論及優(yōu)化設(shè)計(jì)、隨機(jī)過程、可靠性設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)及理論等研究農(nóng)業(yè)機(jī)械的理論、結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)、試驗(yàn)和應(yīng)用等問題。農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)是一門講述常用農(nóng)業(yè)機(jī)械基本構(gòu)造、工作原理、理論分析及設(shè)計(jì)計(jì)算等內(nèi)容的專業(yè)課程。是農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化專業(yè)和機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的主干課程，通過學(xué)習(xí)，使同學(xué)們能夠掌握典型農(nóng)業(yè)機(jī)械的基本知識(shí)，為今后從事農(nóng)機(jī)化事業(yè)或其他農(nóng)業(yè)工程工作打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)課程，必要的典型結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)與關(guān)鍵零部件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是使學(xué)生理解和掌握課堂授課內(nèi)容的重要手段。

一、典型農(nóng)機(jī)具三維實(shí)體模型庫(kù)建設(shè)的必要性

農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化是新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)重點(diǎn)建設(shè)學(xué)科之一，農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)是本專業(yè)的主干課程。近些年，由于課時(shí)不斷壓縮，大量的結(jié)構(gòu)試驗(yàn)課被壓縮，學(xué)生對(duì)各種農(nóng)機(jī)具的認(rèn)識(shí)只能通過認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、春耕實(shí)習(xí)來進(jìn)行，而這些實(shí)習(xí)只能使學(xué)生了解到各種農(nóng)機(jī)具的外表結(jié)構(gòu)形式，對(duì)于農(nóng)機(jī)具的主要工作部件的結(jié)構(gòu)及工作原理、運(yùn)動(dòng)形式、動(dòng)作方式等都無從了解。這樣就使得我們的學(xué)生畢業(yè)后只能學(xué)到一些表象的知識(shí)，而對(duì)于知識(shí)的運(yùn)用能力就有所欠缺，這一點(diǎn)在學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)當(dāng)中就表現(xiàn)的十分突出，很多學(xué)生對(duì)于一些相通的、類似的機(jī)構(gòu)就無從下手。比如說有一個(gè)學(xué)生在設(shè)計(jì)吊籃移栽機(jī)的打穴裝置時(shí)，就是想象不出打穴裝置的運(yùn)動(dòng)是如何實(shí)現(xiàn)的（打穴裝置要求鴨嘴在轉(zhuǎn)動(dòng)過程當(dāng)中始終保持方向一致），其實(shí)該裝置的結(jié)構(gòu)形式與撥禾輪的結(jié)構(gòu)形式類似，運(yùn)動(dòng)方式也相同。就是因?yàn)樵谏险n時(shí)學(xué)生無法清楚機(jī)構(gòu)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及機(jī)構(gòu)的具體動(dòng)作過程。類似的問題還有很多。

在農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)課程授課過程中，需要有大量的結(jié)構(gòu)教學(xué)來使學(xué)生了解各種農(nóng)機(jī)具的工作原理及復(fù)雜機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。而現(xiàn)在，農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)的教學(xué)課時(shí)少，使學(xué)生沒有足夠的時(shí)間來進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)課程，因此我們就利用各種機(jī)構(gòu)的三維實(shí)體模型貫穿到課程講授的各個(gè)環(huán)節(jié)。

三維實(shí)體模型在使用時(shí)，能夠?qū)ζ淙我馕恢眠M(jìn)行平面剖切，來表達(dá)任意截面的內(nèi)部構(gòu)造。同時(shí)，還可利用機(jī)構(gòu)的三維模型進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真授課，這樣就能夠簡(jiǎn)單明了的表達(dá)清楚復(fù)雜機(jī)構(gòu)當(dāng)中的各零部件的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，同時(shí)，還能利用相關(guān)軟件將各關(guān)鍵構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)的分析結(jié)果以視頻圖像形式直觀表達(dá)。通過這種手段，就可以在有限的教學(xué)課時(shí)內(nèi)使學(xué)生盡可能多的了解各種常用農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)分析。

為保證授課內(nèi)容的豐富、全面、直觀，農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)科組的各位教師采用了各種方法，并使用多媒體教學(xué)代替了傳統(tǒng)的黑板授課。但是，農(nóng)業(yè)機(jī)械內(nèi)容豐富，典型的機(jī)構(gòu)工作、運(yùn)動(dòng)原理復(fù)雜，現(xiàn)有的多媒體視頻及圖片都不能詳細(xì)的表達(dá)機(jī)械零部件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，更無法準(zhǔn)確表達(dá)結(jié)構(gòu)相關(guān)零部件之間的關(guān)系，部分復(fù)雜零部件通過拆裝實(shí)習(xí)，學(xué)生僅是認(rèn)識(shí)了其外觀結(jié)構(gòu)，而無法對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系、運(yùn)動(dòng)規(guī)律認(rèn)識(shí)透徹。

因此，我們真正需要的是能夠完整表達(dá)各種機(jī)具的主要工作部件的詳細(xì)結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)關(guān)系，運(yùn)動(dòng)規(guī)律的三維實(shí)體模型來進(jìn)行授課，該模型必須與機(jī)具的實(shí)物模型相一致，能夠反映出實(shí)物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)——零部件之間的裝配、運(yùn)動(dòng)關(guān)系，能夠從不同視角對(duì)模型進(jìn)行觀察，模型各零部件之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系應(yīng)當(dāng)與實(shí)物的相一致，模型的運(yùn)動(dòng)模擬、動(dòng)力學(xué)分析應(yīng)當(dāng)與實(shí)物的運(yùn)動(dòng)、受力情況相一致，簡(jiǎn)單的說就是模型的各種狀態(tài)、參數(shù)應(yīng)當(dāng)與實(shí)物完全一致，這樣才能夠保證在授課過程中能夠完全貼近真實(shí)機(jī)具。

二、典型農(nóng)機(jī)具三維實(shí)體模型庫(kù)的建設(shè)

建立典型農(nóng)機(jī)具三維實(shí)體模型庫(kù)的軟件平臺(tái)是SolidWorks三維設(shè)計(jì)軟件，該軟件簡(jiǎn)單易用，在學(xué)生的三維實(shí)體造型課程當(dāng)中也是使用該軟件，該軟件在學(xué)生當(dāng)中也具有一定的基礎(chǔ)。在機(jī)具的三維實(shí)體模型建立完成后，使用CosmosWorks軟件對(duì)實(shí)體模型進(jìn)行運(yùn)動(dòng)模擬，并得到模型上指定點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度曲線及加速度曲線，以便對(duì)機(jī)具特殊點(diǎn)位置的運(yùn)動(dòng)、受力分析。

1、機(jī)具三維實(shí)體模型建立的一般步驟

（1）對(duì)所需建立實(shí)體模型的機(jī)具進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，將其拆解圍若干獨(dú)立的部分；

（2）對(duì)各獨(dú)立的部分進(jìn)行拆分，分解為最小的單元——零件，然后建立零件的三維實(shí)體模型；

（3）將完成的零件實(shí)體模型進(jìn)行虛擬裝配，完成獨(dú)立部件的裝配，然后將各相對(duì)獨(dú)立的部分再結(jié)合成機(jī)具整機(jī)。

機(jī)具模型的建立如圖1所示：

圖1 撥禾輪模型

2、機(jī)具實(shí)體模型運(yùn)動(dòng)模擬的一般步驟

（1）首先設(shè)定個(gè)零部件之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，如圖2所示：

圖2 零部件間運(yùn)動(dòng)關(guān)系的設(shè)定

（2）根據(jù)零部件的運(yùn)動(dòng)特征設(shè)定運(yùn)動(dòng)模擬所需的相關(guān)運(yùn)動(dòng)參數(shù)，如圖3所示：

圖3 零部件運(yùn)動(dòng)參數(shù)的設(shè)定

（3）設(shè)定完零部件的運(yùn)動(dòng)參數(shù)后就可以進(jìn)行運(yùn)動(dòng)模擬了，使用者可以根據(jù)需要在運(yùn)動(dòng)模擬的過程中顯示出指定點(diǎn)處的運(yùn)動(dòng)、加速度等曲線圖，如圖4所示：

圖4 運(yùn)動(dòng)模擬圖

圖4是聯(lián)合收割機(jī)中切割器裝置的運(yùn)動(dòng)模擬圖，其中的曲線圖就是切割器動(dòng)刀頂尖處的加速度圖（上）和速度圖（下），在模擬運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度圖和加速度圖中的指針可以實(shí)時(shí)指示指定點(diǎn)處的速度和加速度值。

三、結(jié)束語

典型農(nóng)機(jī)具三維模型庫(kù)在教學(xué)中的應(yīng)用，使學(xué)生更好的理解和掌握農(nóng)業(yè)機(jī)械一些關(guān)鍵復(fù)雜機(jī)構(gòu)的裝配關(guān)系、運(yùn)動(dòng)關(guān)系以及不同時(shí)刻各部件所具有的速度加速度等關(guān)系。尤其是在給農(nóng)學(xué)系的同學(xué)上課時(shí)，由于他們對(duì)機(jī)械方面的知識(shí)了解甚少，以前給他們上課往往要對(duì)某個(gè)機(jī)具、部件解釋很長(zhǎng)時(shí)間，學(xué)生也不一定能夠理解，尤其涉及到機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)時(shí)更是如此，現(xiàn)在使用三維實(shí)體模型進(jìn)行講解，學(xué)生很容易明白各種機(jī)具的結(jié)構(gòu)，利用三維模型模擬機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)生更是一目了然。

目前農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展迅速，各種新型農(nóng)機(jī)具不斷涌現(xiàn)，為了能夠使農(nóng)業(yè)機(jī)械類課程緊跟農(nóng)業(yè)機(jī)械化的最新發(fā)展，我們需要不斷地補(bǔ)充最新型農(nóng)機(jī)具的三維實(shí)體模型，這樣才能使學(xué)生及時(shí)深入了解現(xiàn)在農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展的最新動(dòng)態(tài)。

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郭輝，男，副教授，主要從事農(nóng)業(yè)機(jī)械工程專業(yè)的教學(xué)和研究工作。

韓長(zhǎng)杰，男，講師，主要從事農(nóng)業(yè)機(jī)械工程專業(yè)的教學(xué)和研究工作。

楊宛章，男，教授，主要從事農(nóng)業(yè)機(jī)械工程專業(yè)的教學(xué)和研究工作。