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三維設(shè)計(jì)范文1

關(guān)鍵詞：導(dǎo)衛(wèi)裝置；三維設(shè)計(jì)；

中圖分類號(hào)：TP 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914x（2014）08-01-01

0 引言

軋制技術(shù)中，導(dǎo)衛(wèi)在金屬成形過(guò)程中起著重要作用。特別是在線材、棒材或型材軋制中，導(dǎo)衛(wèi)安裝在軋機(jī)的入口和出口處，輔助軋件按既定的方向和狀態(tài)準(zhǔn)確穩(wěn)定地進(jìn)入和導(dǎo)出孔型，減少軋制故障，保證人身和設(shè)備安全，改善軋件的工作條件。設(shè)計(jì)合理的導(dǎo)衛(wèi)裝置，能夠保證軋制的順利進(jìn)行和避免對(duì)軋件表面的劃傷，提高產(chǎn)品表面質(zhì)量。在異型鋼生產(chǎn)方面，由于其產(chǎn)品斷面的復(fù)雜性和變形的不均勻性，合理的導(dǎo)衛(wèi)設(shè)計(jì)在穩(wěn)定軋制、保證產(chǎn)品質(zhì)量方面顯得尤為重要。

隨著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）技術(shù)的發(fā)展，三維技術(shù)在機(jī)械、電子、航空、航天以及建筑等部門(mén)得到廣泛的應(yīng)用，三維設(shè)計(jì)是工程設(shè)計(jì)的必然趨勢(shì)，把三維設(shè)計(jì)應(yīng)用到異型鋼導(dǎo)衛(wèi)裝置設(shè)計(jì)中，可以實(shí)現(xiàn)真正意義上的工程方案優(yōu)化及多方案的比較，對(duì)于提高工程的技術(shù)指標(biāo)和品質(zhì)、降低工程造價(jià)、縮短設(shè)計(jì)周期、提高設(shè)計(jì)質(zhì)量均可以起到重要作用。

1 三維設(shè)計(jì)在導(dǎo)衛(wèi)裝置設(shè)計(jì)中的優(yōu)勢(shì)

在傳統(tǒng)型鋼導(dǎo)衛(wèi)裝置設(shè)計(jì)階段，主要運(yùn)用二維平面設(shè)計(jì)方法，導(dǎo)衛(wèi)裝置從構(gòu)思到設(shè)計(jì)到成型過(guò)程中，需要三維到二維再到三維的轉(zhuǎn)換，二維平面圖作為傳遞設(shè)計(jì)信息的主要載體，設(shè)計(jì)中離不開(kāi)繁重的二維繪圖，同時(shí)二維設(shè)計(jì)一方面不能從多方位反應(yīng)設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)思路，另一方面導(dǎo)衛(wèi)裝置工作過(guò)程中需要與軋輥裝配，二維設(shè)計(jì)不能直觀的直觀得在現(xiàn)裝配的空間位置及其相互關(guān)系。

三維設(shè)計(jì)方法使得產(chǎn)品從構(gòu)思到成型就可不再經(jīng)過(guò)二維的轉(zhuǎn)換，直接由三維構(gòu)想到三維設(shè)計(jì)、三維成形，運(yùn)用三維設(shè)計(jì)能很直觀的演示軋輥與導(dǎo)衛(wèi)裝置的裝配，驗(yàn)證導(dǎo)衛(wèi)設(shè)計(jì)中是否存在干涉等問(wèn)題；也可以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)衛(wèi)裝置的快速修改和CAD/CAE/CAM的集成化應(yīng)用。這就使設(shè)計(jì)者能有更多的時(shí)間來(lái)發(fā)揮設(shè)計(jì)的創(chuàng)新能力，提高設(shè)計(jì)效率。同時(shí)，通過(guò)三維模型，還可以快速生成導(dǎo)衛(wèi)的各種二維圖形（標(biāo)準(zhǔn)三視圖、剖視圖等），便于導(dǎo)衛(wèi)裝置施工圖的設(shè)計(jì)。

型鋼產(chǎn)品開(kāi)發(fā)不僅需要先進(jìn)的技術(shù)，也需要先進(jìn)的手段。三維設(shè)計(jì)能準(zhǔn)確地表達(dá)技術(shù)人員的設(shè)計(jì)意圖，更符合人們的思維方式和設(shè)計(jì)習(xí)慣，實(shí)現(xiàn)思維過(guò)程與設(shè)計(jì)過(guò)程的統(tǒng)一；三維設(shè)計(jì)具有二維設(shè)計(jì)所無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn)，越來(lái)越多的設(shè)計(jì)人員正在從三維入手進(jìn)行工程設(shè)計(jì)。立體化、數(shù)字化的三維設(shè)計(jì)以其形象、直觀、精確、快速、方便、易于掌握、便于修改、便于交流等特點(diǎn)得到企業(yè)的歡迎。隨著越來(lái)越多的用戶應(yīng)用三維設(shè)計(jì)，將導(dǎo)致設(shè)計(jì)方法及手段的根本變革。

2 三維設(shè)計(jì)在異型鋼導(dǎo)衛(wèi)裝置設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

當(dāng)前應(yīng)用比較廣泛的三維設(shè)計(jì)軟件有Pro/E、Solidworks、UG，下面將利用三維軟件對(duì)履帶鋼某精軋孔型導(dǎo)衛(wèi)裝置進(jìn)行三維設(shè)計(jì)。

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，該孔型出口側(cè)需要設(shè)置上下導(dǎo)板，三維設(shè)計(jì)步驟如下圖：

（1）建立軋輥零件圖。將孔型圖導(dǎo)入到零件圖的草圖中，運(yùn)用旋轉(zhuǎn)工具建立孔型的三維軋輥模型。

（2）建立上下導(dǎo)板的初期模型零件圖。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)導(dǎo)衛(wèi)裝置安裝要求，建立上下導(dǎo)板的初期模型。

（3）建立裝配模型。將軋輥零件圖、上下導(dǎo)板導(dǎo)入到裝配體，根據(jù)導(dǎo)衛(wèi)的裝配要求，將導(dǎo)衛(wèi)裝置與軋輥模型裝配起來(lái)。

運(yùn)用自頂向下設(shè)計(jì)方法，通過(guò)旋轉(zhuǎn)切除工具利用上下軋輥的三維曲面對(duì)上下導(dǎo)板進(jìn)行旋轉(zhuǎn)切除，上下導(dǎo)衛(wèi)板的舌尖與孔型會(huì)實(shí)現(xiàn)很好的吻合。

3 結(jié)論

（1）用這種計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方法進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)，方法簡(jiǎn)單，結(jié)果合理可靠，所得圖紙美觀整潔。

三維設(shè)計(jì)范文2

北京朝外悠唐生活廣場(chǎng)全部外立面設(shè)計(jì)，是由獨(dú)立設(shè)計(jì)師邢豫元一個(gè)人完成的。甲方拿到設(shè)計(jì)結(jié)果時(shí)簡(jiǎn)直不敢相信自己的眼睛――該項(xiàng)目結(jié)構(gòu)那么復(fù)雜，邢豫元竟然那么快就完成了設(shè)計(jì)，而且供應(yīng)商還可以參考三維設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行材料的生產(chǎn)。在建筑設(shè)計(jì)界，邢豫元名氣不小。他經(jīng)常是以一頂六，高效率、高品質(zhì)地完成設(shè)計(jì)任務(wù)。除了自身的專業(yè)功底深厚以外，采用三維設(shè)計(jì)思維，以及靈活、熟練應(yīng)用三維設(shè)計(jì)軟件，也是其中很重要的原因。

從無(wú)可奈何到愛(ài)不釋手

邢豫元與三維設(shè)計(jì)的緣份始于1999年。那時(shí)候他還是北京市建筑設(shè)計(jì)研究院二所的一名設(shè)計(jì)師，當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)的建筑設(shè)計(jì)基本上都是采用二維方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。

在北京望京的國(guó)際竹藤網(wǎng)絡(luò)中心項(xiàng)目中，邢豫元所在的項(xiàng)目組遇到了一個(gè)麻煩。業(yè)主給了他們一個(gè)復(fù)雜的室外鋼梯的草圖，讓他們做出施工圖。這個(gè)鋼梯的結(jié)構(gòu)不同于常規(guī)的梯子，越往下越寬，越往上則越尖，施工圖上鋼梁到底該怎么接……采用傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)思維模式，基本上可以說(shuō)是無(wú)解。這個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)畫(huà)了一個(gè)半月都沒(méi)畫(huà)出結(jié)果來(lái)。

在實(shí)在沒(méi)有別的方法的情況下，邢豫元自告奮勇地用Bentley的設(shè)計(jì)平臺(tái)MicroStation來(lái)進(jìn)行三維建模以形成設(shè)計(jì)施工圖。此時(shí)MicroStation的三維功能尚未完善，而國(guó)內(nèi)的三維應(yīng)用也主要是畫(huà)效果圖。

結(jié)果讓人大喜過(guò)望。“除了保證設(shè)計(jì)的合理性以外，三維設(shè)計(jì)幫助我們解決了很多問(wèn)題，比如說(shuō)，能夠讓我們清楚地看到很多節(jié)點(diǎn)的情況，能夠指導(dǎo)角鋼的選擇。”邢豫元回憶說(shuō)，“自從做了那個(gè)鋼梯后，我就一發(fā)不可收地喜歡上了三維設(shè)計(jì)。”

他介紹，以前北京市建筑設(shè)計(jì)研究院二所做一個(gè)項(xiàng)目要7個(gè)人，采用三維設(shè)計(jì)后只需負(fù)責(zé)外部設(shè)計(jì)和負(fù)責(zé)內(nèi)部設(shè)計(jì)的兩個(gè)人就夠了，因?yàn)椴捎枚S設(shè)計(jì)手段的話，7個(gè)人中可能有5個(gè)人都是負(fù)責(zé)結(jié)構(gòu)上的碰撞檢查的。“如果采用三維設(shè)計(jì)，這些都不是事兒，系統(tǒng)自動(dòng)就可以檢查。”邢豫元說(shuō)。

邢豫元在設(shè)計(jì)中應(yīng)用的三維設(shè)計(jì)軟件，是由知名工程領(lǐng)域的軟件公司Bentley提供的三維設(shè)計(jì)平臺(tái)MicroStation。這是因?yàn)?993年他大學(xué)畢業(yè)后所就職的北京市建筑設(shè)計(jì)研究院規(guī)定采用設(shè)計(jì)軟件就是Bentley的MicroStation，當(dāng)時(shí)只是初步具備三維設(shè)計(jì)功能，后來(lái)隨著MicroStation三維建模、設(shè)計(jì)功能的強(qiáng)大，他就一直沿用這個(gè)軟件。在此過(guò)程中，他也接觸過(guò)其他三維設(shè)計(jì)軟件，因?yàn)閷W(xué)習(xí)起來(lái)不容易就放棄了。

軟件影響思維模式

“現(xiàn)在我的思維方式都受到這個(gè)軟件的影響，慢慢地形成了和軟件一樣的思維邏輯。”邢豫元說(shuō)。

離開(kāi)北京市建筑設(shè)計(jì)研究院二所后的邢豫元就像是建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域的一個(gè)獨(dú)行俠，通常需要一個(gè)團(tuán)隊(duì)才能完成的項(xiàng)目，他一個(gè)人就能高效、高質(zhì)量地完成。他出色完成了朝外悠唐生活廣場(chǎng)、金融街北豐樓群、遠(yuǎn)洋萬(wàn)合公館和唐山新世界中心的部分設(shè)計(jì)項(xiàng)目，并且獲得了業(yè)主的高度評(píng)價(jià)。

邢豫元表示，正是因?yàn)椴捎萌S設(shè)計(jì)思維在思考，采用三維設(shè)計(jì)手段來(lái)設(shè)計(jì)，所以他能夠一抵六地完成設(shè)計(jì)工作。“如果我需要其他人來(lái)幫忙，只能請(qǐng)他幫忙在三維設(shè)計(jì)完成并出圖以后，在圖紙上寫(xiě)字。別的事情我覺(jué)得自己可以全干了。”邢豫元說(shuō)。

他解釋說(shuō)，采用三維設(shè)計(jì)之后，從結(jié)構(gòu)，到管線，再到外立面的設(shè)計(jì)都可以由一個(gè)人完成，不僅可以顯著提高工作效率，節(jié)省人力，還能更加精確地表達(dá)設(shè)計(jì)思想，并指導(dǎo)施工。而傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)流程是先打模型，然后畫(huà)草圖，圖紙出錯(cuò)的概率取決于設(shè)計(jì)師的水平和職業(yè)道德，出錯(cuò)概率很大。如果項(xiàng)目規(guī)模龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，情況就會(huì)更加糟糕。

因三維設(shè)計(jì)而與邢豫元認(rèn)識(shí)并成為朋友的Bentley技術(shù)經(jīng)理趙順耐認(rèn)識(shí)邢豫元已經(jīng)七八年。他認(rèn)為邢豫元的設(shè)計(jì)作品有兩個(gè)特點(diǎn)：其一，與普通設(shè)計(jì)師的作品只是淺層次的效果圖不一樣，邢豫元的設(shè)計(jì)圖通常做過(guò)深層次的思考，充分考慮到了設(shè)計(jì)對(duì)象與其他相關(guān)專業(yè)的配合，也就是充分考慮到了多專業(yè)協(xié)作;其二，相比很多建筑設(shè)計(jì)師的作品像女性的化妝一樣不能反映建筑本來(lái)的面目不一樣，邢豫元設(shè)計(jì)的建筑建成后和設(shè)計(jì)成果基本一致。

確實(shí)，記者看了北京金融街北豐樓群的實(shí)際照片，除了業(yè)主在施工時(shí)變更了幕墻的花紋以外，幾乎和邢豫元的設(shè)計(jì)圖完全一致。

值得一提的是，盡管業(yè)主沒(méi)有對(duì)邢豫元的設(shè)計(jì)成果提出供施工參考的需求，但是他出于精益求精的考慮，通常都會(huì)在設(shè)計(jì)中將這些因素考慮進(jìn)去。這也是為什么他的設(shè)計(jì)作品與實(shí)際建筑幾乎一致的主要原因。

邢豫元補(bǔ)充說(shuō)，對(duì)于施工隊(duì)來(lái)說(shuō)，相對(duì)于只有專業(yè)人士才能看得明白的二維圖紙，三維設(shè)計(jì)要簡(jiǎn)單明了得多，不容易出錯(cuò)。

兩大原因阻礙BIM推行

邢豫元說(shuō)，當(dāng)初他沒(méi)費(fèi)什么功夫就學(xué)會(huì)應(yīng)用三維設(shè)計(jì)軟件。而相比之下，當(dāng)前我國(guó)的三維設(shè)計(jì)，或者說(shuō)BIM（建筑信息模型）的推行情況并不理想。

多年的三維設(shè)計(jì)實(shí)踐，使得邢豫元對(duì)于當(dāng)前國(guó)內(nèi)的三維設(shè)計(jì)，或者說(shuō)BIM的推行有著深刻的見(jiàn)解。對(duì)此，邢豫元認(rèn)為，這主要是因?yàn)閮煞矫娴囊蛩兀?/p>

其一，設(shè)計(jì)院采用三維設(shè)計(jì)或者推行BIM的意識(shí)不夠。因?yàn)楫?dāng)前在整個(gè)行業(yè)內(nèi)，二維設(shè)計(jì)還是比較普遍，而且我國(guó)的設(shè)計(jì)交付標(biāo)準(zhǔn)是基于二維圖紙的。有些設(shè)計(jì)院即使采用三維設(shè)計(jì)手段，但是設(shè)計(jì)思維卻還是二維的，因此在交付設(shè)計(jì)成果的時(shí)候還會(huì)遭遇三維設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化成二維圖紙的問(wèn)題。他認(rèn)為，這部分原因是因?yàn)樵O(shè)計(jì)院的負(fù)責(zé)人本身對(duì)三維設(shè)計(jì)缺乏全面的認(rèn)識(shí)。相比之下，一些民營(yíng)設(shè)計(jì)院的三維設(shè)計(jì)的推行情況則比較理想，因?yàn)檫@些后起之秀普遍已經(jīng)認(rèn)識(shí)到三維設(shè)計(jì)的好處。

其二，這是人才短缺導(dǎo)致的結(jié)果。據(jù)悉，由于歷史遺留的問(wèn)題，現(xiàn)在高校教學(xué)設(shè)計(jì)的老師通常缺乏系統(tǒng)的三維理論知識(shí)，因此學(xué)生接觸的多是二維設(shè)計(jì)培訓(xùn)，所掌握的三維設(shè)計(jì)知識(shí)也是淺層面的。

在三維應(yīng)用方面，當(dāng)前業(yè)界普遍為一個(gè)問(wèn)題頭疼，即采用三維設(shè)計(jì)手段后，為了符合交付標(biāo)準(zhǔn)，不得不將成果轉(zhuǎn)化為二維圖紙。對(duì)此，邢豫元表示，“只要采用三維設(shè)計(jì)思維來(lái)設(shè)計(jì)，二維圖紙轉(zhuǎn)化就不是問(wèn)題”。

三維設(shè)計(jì)范文3

關(guān)鍵詞：雙主軸

由于軍用的需要，鏜床在工業(yè)發(fā)展過(guò)程中一直都處在領(lǐng)先的地位。在近代社會(huì)發(fā)展的過(guò)程中，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展和各種信息技術(shù)的逐步應(yīng)用，鏜床也逐步出現(xiàn)了跨越式發(fā)展過(guò)程。鏜床的功能越來(lái)越強(qiáng)大更多的人青睞于采用有限單元法來(lái)研究機(jī)床主軸系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。隨著數(shù)控技術(shù)的出現(xiàn)，鏜床主軸振動(dòng)也開(kāi)始了智能化控制古城，通過(guò)限制機(jī)床加工質(zhì)量來(lái)提高生產(chǎn)效率。鏜床主軸系統(tǒng)是在三向同頻率簡(jiǎn)諧力的激勵(lì)下振動(dòng)，而與激振力密切相關(guān)的主軸滾動(dòng)軸承的剛度又不是一個(gè)定值，而是載荷的函數(shù)它隨載荷的增加而增長(zhǎng)。為了能夠更好的實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)鏜床的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量問(wèn)題，完善新機(jī)型和縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期是當(dāng)前鏜床設(shè)計(jì)和制造的主要任務(wù)。所以通過(guò)對(duì)數(shù)控鏜床主軸系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性分析 以便為其動(dòng)態(tài)性能的進(jìn)一步優(yōu)化提供基礎(chǔ)。

一、三維設(shè)計(jì)已廣泛應(yīng)用在鏜床主軸設(shè)計(jì)中

目前國(guó)內(nèi)機(jī)械產(chǎn)品的研發(fā)正逐步由以AutoCAD為代表的二維繪圖軟件轉(zhuǎn)向以UG為代表的三維設(shè)計(jì)軟件。組合機(jī)床主軸三維CAD系統(tǒng)選擇三維設(shè)計(jì)軟件UG為軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)，采用了UG/OPEN API接口，Visual 編譯環(huán)境，Windows 2000/XP操作系統(tǒng)，利用UG快速、靈活、方便的三維參數(shù)化造型功能，保證系統(tǒng)順利進(jìn)行設(shè)計(jì)，三維是新一代數(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)前三維設(shè)計(jì)作品制造業(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(kāi)。

1.機(jī)床主軸系統(tǒng)通常采用一根動(dòng)力軸帶動(dòng)多根主軸的工作方式，由于各傳動(dòng)軸必須在有限的箱體空間內(nèi)得到適宜的分布位置并避免干涉，且各軸的設(shè)計(jì)又必須保證其轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向、強(qiáng)度和剛度，因此多軸箱設(shè)計(jì)難度大、周期長(zhǎng)，往往成為組合機(jī)床設(shè)計(jì)的瓶頸，改變這一局面的措施是采用計(jì)算機(jī)輔助模塊化設(shè)計(jì)。模塊化設(shè)計(jì)是一種標(biāo)準(zhǔn)化、組合化設(shè)計(jì)，它不是面向某一具體產(chǎn)品，而是面向某一類產(chǎn)品系統(tǒng)以至有相似功能的相鄰產(chǎn)品系統(tǒng)，它不必對(duì)每種產(chǎn)品施以單獨(dú)設(shè)計(jì)，而是精心設(shè)計(jì)出多種模塊，用巧妙、靈活而多變的方式組合出多樣化的產(chǎn)品。為此，我們開(kāi)發(fā)了支持模塊化設(shè)計(jì)的組合機(jī)床CAD系統(tǒng)，將CAD技術(shù)和模塊化設(shè)計(jì)方法用于組合機(jī)床多軸箱的設(shè)計(jì)，不僅可以縮短多軸箱的設(shè)計(jì)和制造周期，降低成本，而且有助于保證多軸箱的質(zhì)量，增強(qiáng)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力。

2.模塊是產(chǎn)品、自然物或其混合物中，具有特定功能的基本單元，它具有標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、互換性等特點(diǎn)。模塊化設(shè)計(jì)是在對(duì)一定范圍內(nèi)的不同功能或相同功能不同性能、不同規(guī)格的產(chǎn)品進(jìn)行功能分析的基礎(chǔ)上，劃分并設(shè)計(jì)出一系列功能模塊，通過(guò)模塊的選擇和組合可以構(gòu)成不同的產(chǎn)品，以滿足市場(chǎng)的需求。在進(jìn)行多軸箱模塊化設(shè)計(jì)時(shí)，首先要把多軸箱劃分成若干模塊，由于多軸箱的具體結(jié)構(gòu)取決于被加工零件的具體要求，如孔的數(shù)量、形狀、分布位置以及被加工零件的數(shù)量等，因此它不屬于通用件。但通過(guò)對(duì)多軸箱的組成零件進(jìn)行分類，可以實(shí)現(xiàn)多軸箱零件的通用化，例如，多軸箱的箱體和前后蓋是按輪廓尺寸和外形分類的;主軸按照用途分類，分為鉆孔類、鏜孔類、攻絲類等;齒輪則按照模數(shù)、齒數(shù)和孔徑分類等，利用這些通用化的零件可以配置成各種不同結(jié)構(gòu)形式的多軸箱。

二、鏜床株主軸系統(tǒng)特點(diǎn)及注意事項(xiàng)

在鏜床的施工過(guò)程中，主軸是加工產(chǎn)品的主要運(yùn)輸方式，是對(duì)將產(chǎn)品運(yùn)進(jìn)機(jī)床的輔助設(shè)備之一。因此在讓床的設(shè)計(jì)過(guò)程中，主軸設(shè)計(jì)是其設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。在機(jī)床的設(shè)計(jì)工作中，需要用到電主軸時(shí)，一般可以通過(guò)兩種途徑來(lái)獲得電主軸：是通過(guò)數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)來(lái)對(duì)鏜床中的各個(gè)部件進(jìn)行系統(tǒng)性的控制方法。其二是通過(guò)向其他商場(chǎng)直接購(gòu)買成品電主軸，這樣子的做法容易產(chǎn)生成本的浪費(fèi)并且由于主軸與鏜床型號(hào)的部隊(duì)稱等造成外觀和施工效率中的影響。本機(jī)床采用第一種方案，電主軸(右主軸箱)自行開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)．這樣不僅可以使成本大為降低，同時(shí)還能滿足機(jī)床的整體布局要求。因機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)采用S主EMENS 840D，因此具體結(jié)構(gòu)采用德國(guó)lPH2型電主軸，將其與主軸箱、主軸等零件組裝在一起。通過(guò)轉(zhuǎn)子與主軸的過(guò)盈配合，使動(dòng)力直接作用在豐軸上。

2.在電主軸設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中，需要解決兩個(gè)技術(shù)難題，一是電主軸的動(dòng)平衡問(wèn)題，二是電主軸的發(fā)熱問(wèn)題。由力學(xué)原理可知，當(dāng)電主軸運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，其微小的不平衡量，都產(chǎn)生很大的離心力，造成機(jī)床的振動(dòng)，使得加工精度和表面質(zhì)量受到嚴(yán)重的影響。對(duì)電動(dòng)主軸進(jìn)行嚴(yán)格的動(dòng)平衡變得十分必要。主軸及其部件的加工、裝配和調(diào)校工作都得十分精密，這樣才能使主軸組件動(dòng)平衡精度達(dá)到0．3級(jí)以上的水平。

3.在設(shè)計(jì)多軸箱箱體時(shí)，要求用戶選擇多軸箱類型，多軸箱類型分為臥式和立式兩種，其區(qū)別在于前蓋的厚度，然后選擇箱體尺寸，在主控程序中，提供了所有多軸箱的箱體尺寸，避免了查表，便于選擇標(biāo)準(zhǔn)化多軸箱。

4.在設(shè)計(jì)電主軸時(shí)，要采取必要的措施，來(lái)保證主軸的動(dòng)平衡，通過(guò)平衡環(huán)的設(shè)計(jì)達(dá)到這一效果。在一定方位上，轉(zhuǎn)動(dòng)平衡螺鐘，并調(diào)整其深度，知道達(dá)到平衡精度，達(dá)到平衡精度后，利用氧化樹(shù)脂將其固定。在采取必要措施的同時(shí)，還必須嚴(yán)格遵守結(jié)構(gòu)對(duì)稱性原則．機(jī)床主軸與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子之聞扭矩的傳遞要通過(guò)過(guò)盈配合來(lái)實(shí)現(xiàn)，按照過(guò)盈量來(lái)計(jì)算所傳遞的扭矩，其值有時(shí)高達(dá)0．07―0．1lmm。在電主軸的內(nèi)部裝由電動(dòng)機(jī)，這就使得電動(dòng)機(jī)的散熱成為一項(xiàng)亟待解決的難題，因電動(dòng)機(jī)與主軸裝在一起，電動(dòng)機(jī)所散發(fā)的熱量會(huì)直接影響軸承的工作精度，如果這個(gè)問(wèn)題解決的不好，會(huì)降低機(jī)床的可靠性。為了解決這一問(wèn)題，本機(jī)床設(shè)計(jì)了一套外循環(huán)水冷冷卻系統(tǒng)。我們將帶螺旋槽的冷卻套套在主電動(dòng)機(jī)定子的外，當(dāng)機(jī)床工作時(shí)，在螺旋槽中連續(xù)流動(dòng)冷卻水會(huì)將主軸電機(jī)所產(chǎn)生的熱量及時(shí)、迅速地帶走。通過(guò)計(jì)算主電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱量，確定冷卻水的流量。

三維設(shè)計(jì)范文4

設(shè)計(jì)由二維向三維升級(jí)意味著整個(gè)設(shè)計(jì)平臺(tái)的轉(zhuǎn)變，而非單純改變?cè)O(shè)計(jì)軟件，在這個(gè)轉(zhuǎn)換過(guò)程中，組織者要考慮：

 為新體系建立組織構(gòu)架，重新確定人員的角色和分工；

 制定新的工作流程以最大限度利用軟件滿足公司業(yè)務(wù)需要；

 使用哪些軟件和模塊，以構(gòu)建高效的設(shè)計(jì)平臺(tái)；

 統(tǒng)一設(shè)計(jì)和管理標(biāo)準(zhǔn)，等等。

在上述工作中，平臺(tái)的集成與組織構(gòu)架的建立是需要優(yōu)先完成的工作，也是建立工作流程的基礎(chǔ)，而好的工作流程則是軟件能否成功應(yīng)用的關(guān)鍵，本文基于國(guó)內(nèi)某冶煉廠銅冶煉主廠房設(shè)計(jì)實(shí)踐，重點(diǎn)探討這兩個(gè)問(wèn)題。

1、 組織構(gòu)架建立

人員角色

如果拋開(kāi)專業(yè)特點(diǎn)，在狹義的三維設(shè)計(jì)體系中（廣義的設(shè)計(jì)體系應(yīng)包括文控、項(xiàng)目控制等其他項(xiàng)目干系人），人員角色可以分為：設(shè)計(jì)經(jīng)理、專業(yè)負(fù)責(zé)人、主要設(shè)計(jì)者、審核人員、繪圖員、設(shè)計(jì)系統(tǒng)管理員。結(jié)合工作流程，簡(jiǎn)單的人員責(zé)任矩陣見(jiàn)表1：

表1 三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)人員責(zé)任矩陣

需要注意的是:

 人員角色和職責(zé)的確定，要基于充分的流程分析；

 工作流程的制定必須有軟件應(yīng)用工程師、專業(yè)工程師和項(xiàng)目管理工程師同時(shí)參與；

 Bentley軟件基于西方的工程習(xí)慣和專業(yè)分工，中國(guó)工程公司集成這些軟件時(shí)要注意彌合其中的差異，如專業(yè)分工、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)等。

工作流程

好的工作流程（Procedure）是軟件應(yīng)用成功的關(guān)鍵，建立工作流程，同樣需要做詳盡的流程分析，工作流程確定、人員角色和職責(zé)的確定不能一蹴而就，需要反復(fù)平衡以下幾個(gè)競(jìng)爭(zhēng)因素：

 人員能力；

 項(xiàng)目性質(zhì)和項(xiàng)目要求；

 以前的流程和項(xiàng)目干系人既有的工作習(xí)慣；

 軟件功能。

就一個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，和三維設(shè)計(jì)相關(guān)的工作，是從項(xiàng)目規(guī)劃階段開(kāi)始的，下面是一個(gè)簡(jiǎn)單的廠房施工圖設(shè)計(jì)流程分析。

我們可以將施工圖設(shè)計(jì)分為以下5個(gè)過(guò)程：

分析上面5個(gè)過(guò)程的輸入、輸出、參與人員，再參照現(xiàn)有人員的能力和工作習(xí)慣，就可以制定出更加詳盡的工作流程：

以工藝計(jì)算及設(shè)計(jì)為例，分析見(jiàn)圖1：

圖1 對(duì)工藝設(shè)計(jì)與計(jì)算過(guò)程的分析

這個(gè)分析基于過(guò)程，更詳細(xì)的分析可以基于角色 – 即每種角色在各個(gè)過(guò)程或節(jié)點(diǎn)的職責(zé)；也可以基于可交付文件 - 即每個(gè)可交付文件在各個(gè)過(guò)程要經(jīng)過(guò)哪些干系人和節(jié)點(diǎn)。

所有過(guò)程和節(jié)點(diǎn)的工作列出來(lái)后，可以通過(guò)調(diào)整干系人職責(zé)來(lái)最終確定工作流程。

2、 設(shè)計(jì)平臺(tái)集成

在筆者集成的Bentley三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，設(shè)計(jì)平臺(tái)由后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)、前臺(tái)三維功能模塊和協(xié)同軟件三部分組成。

數(shù)據(jù)庫(kù)是根據(jù)Bentley提供的各專業(yè)模塊數(shù)據(jù)表，將管道、管件、型鋼、電纜橋架、緊固件和閥門(mén)等標(biāo)準(zhǔn)錄入數(shù)據(jù)庫(kù)。用于建模、出圖和材料統(tǒng)計(jì)。

注意：在錄入中國(guó)國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，會(huì)有標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)和Bentley數(shù)據(jù)表字段對(duì)應(yīng)不上或標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)不全等問(wèn)題，在遵循標(biāo)準(zhǔn)的前提下，還需要補(bǔ)充部分?jǐn)?shù)據(jù)或重新根據(jù)需要定制數(shù)據(jù)表。

根據(jù)公司業(yè)務(wù)需要集成了以下功能模塊:

Bentley PlantSpace Equipment - 基于 MicroStation 的三維機(jī)械設(shè)備建模

Bentley PlantSpace Isometrics V8i - 管道軸測(cè)圖

Bentley PlantSpace Piping - 基于 MicroStation 的管道設(shè)計(jì)和建模

Bentley Structural - 結(jié)構(gòu)建模

InRoads – 總圖道路設(shè)計(jì)

Bentley Building Mechanical Systems - 暖通、給排水

Bentley Imodel – 封裝模型

Bentley Navigator – 瀏覽模型和后期制作

Bentley Projectwise – 設(shè)計(jì)系統(tǒng)協(xié)同平臺(tái)及文控

這些模塊基本滿足從總圖、土建、設(shè)備、管道等的建模和出圖需要。

統(tǒng)一平臺(tái)是三維設(shè)計(jì)的基本要求，同時(shí)也會(huì)為設(shè)計(jì)管理帶來(lái)極大的方便。統(tǒng)一平臺(tái)的目的是協(xié)調(diào)管理各專業(yè)的設(shè)計(jì)工作，達(dá)到這個(gè)目的方式很多，從最簡(jiǎn)單的項(xiàng)目共享目錄到設(shè)計(jì)協(xié)同軟件。考慮到與Bentley其它應(yīng)用軟件的良好交互性，在三維設(shè)計(jì)項(xiàng)目中選用了Projectwise作為協(xié)同軟件。

Projectwise目錄結(jié)構(gòu)對(duì)設(shè)計(jì)協(xié)同至關(guān)重要，在設(shè)計(jì)目錄結(jié)構(gòu)時(shí)，要考慮：

 保證工作面的擴(kuò)展性，即必要時(shí)保證工作分解到最小單元而不出現(xiàn)混亂；

 文件的設(shè)置要便于出圖、審核，因此一般在項(xiàng)目啟動(dòng)前各專業(yè)的文件都提前定義；

 各專業(yè)目錄內(nèi)的文件要使用項(xiàng)目統(tǒng)一為各專業(yè)定制的種子文件，以保證出圖標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一。

圖2為Projectwise中某銅冶煉項(xiàng)目3D文件的目錄結(jié)構(gòu)。

圖2 某銅冶煉項(xiàng)目的3D目錄結(jié)構(gòu)

圖3為某冶煉廠項(xiàng)目火法冶煉的3D標(biāo)準(zhǔn)文件：

圖3 火法冶煉專業(yè)3D標(biāo)準(zhǔn)文件

設(shè)備、 不同介質(zhì)管道和操作檢修空間模型都分別建在不同的文件中，這些文件在項(xiàng)目啟動(dòng)前已經(jīng)定義好，其它專業(yè)，如結(jié)構(gòu)、電氣都有定制好的標(biāo)準(zhǔn)目錄。目的是在設(shè)計(jì)過(guò)程中，為瀏覽、審核、出圖提供方便。

為滿足上述要求。利用Projectwise 的參考功能，為項(xiàng)目設(shè)計(jì)了三級(jí)參考結(jié)構(gòu)，圖4是火法冶煉專業(yè)設(shè)備模型文件的參考關(guān)系：

圖4 火法冶煉專業(yè)設(shè)備模型文件參考關(guān)系

各專業(yè)文件最終要參考到總模型文件中，圖5為總模型文件的參考關(guān)系（局部）：

圖5全廠模型參考關(guān)系（局部）

通過(guò)有效協(xié)同，上下游專業(yè)能夠及時(shí)準(zhǔn)確地利用模型交換信息，工作分合有序，尤其對(duì)于那些需要趕工的項(xiàng)目，有效地?cái)U(kuò)展了工作面，保證在短期大量增加人員的情況下，有序工作。

3、結(jié)語(yǔ)

三維設(shè)計(jì)范文5

關(guān)鍵詞 零件三維設(shè)計(jì)及實(shí)訓(xùn) 課程建設(shè) 模具專業(yè)

中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Construction and Implementation Part Three-dimensional

Design and Training Course

CHEN Chuan， FAN Jianbei， LV Yongfeng

（Zhejiang Institute of Mechanical & Electrical Engineering， Hangzhou， Zhejiang 310053）

Abstract This article discusses the "Part three-dimensional design and training" course construction and implementation of the curriculum orientation， curriculum design and implementation and the course features three areas. The curriculum design and manufacturing expertise of the professional core courses for hospital mold. Through this course construction， aims to improve the ability of students dimensional solid modeling， dimensional analysis， teamwork， etc.， to better meet the needs of today's professionals.

Key words part three-dimensional design and training； course construction； mold professional

高職教育作為技能教育的主線之一，肩負(fù)著培養(yǎng)技能應(yīng)用型人才的重任。隨著工程技術(shù)的發(fā)展與CAD技術(shù)的日益普及，社會(huì)對(duì)CAD技術(shù)人才需求與要求也日益增加。培養(yǎng)合格的技能型人才，成為許多高職院校迫切要求。

職業(yè)教育的特點(diǎn)在于其鮮明的職業(yè)屬性，職業(yè)教育的專業(yè)不是學(xué)科專業(yè)，職業(yè)教育專業(yè)教學(xué)的最大特點(diǎn)是教學(xué)過(guò)程與相關(guān)領(lǐng)域的行動(dòng)過(guò)程具有一致性。①因此，需要所授知識(shí)更加貼近崗位需求，更加符合以后的工作需要。另外，高職教育的能力培養(yǎng)更注重實(shí)踐，對(duì)培養(yǎng)技能應(yīng)用型人才而言，特別應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)基本方法、基本技能和動(dòng)手能力的培訓(xùn)，強(qiáng)調(diào)技術(shù)的應(yīng)用能力或工程實(shí)踐能力。②因此，針對(duì)我院模具設(shè)計(jì)及制造專業(yè)，構(gòu)建更加具有職業(yè)屬性的課程體系，③將該課程進(jìn)行重新安排，把原先的CAD軟件應(yīng)用分為兩門(mén)課程，第一門(mén)即零件三維設(shè)計(jì)及實(shí)訓(xùn)，并增加了實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，主要教授三維軟件（UG）的實(shí)體建模、裝配、出圖等技術(shù)。

在教學(xué)過(guò)程中，教師不僅僅對(duì)學(xué)生進(jìn)行技能教育，也要培養(yǎng)其學(xué)會(huì)分析、配合團(tuán)隊(duì)協(xié)作等能力的素質(zhì)教育，在學(xué)習(xí)過(guò)程中，樹(shù)立正確的價(jià)值觀，畢業(yè)后在學(xué)校自我評(píng)價(jià)、社會(huì)評(píng)價(jià)和學(xué)生評(píng)價(jià)④⑤⑥三方面能都達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。

1 課程定位

零件三維設(shè)計(jì)及實(shí)訓(xùn)是我院模具設(shè)計(jì)及制造專業(yè)的專業(yè)核心課程。作為模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)的學(xué)生，需要學(xué)習(xí)機(jī)械制圖、AutoCAD、產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范、塑料模具設(shè)計(jì)及實(shí)訓(xùn)、沖壓模具設(shè)計(jì)及實(shí)訓(xùn)、模具CAE技術(shù)等課程，需要掌握二維制圖、三維制圖、塑料/沖壓模具設(shè)計(jì)、制造工藝學(xué)等技術(shù)，畢業(yè)后可以從事模具設(shè)計(jì)師、模具制造工等工作。

圖1 課程定位思路

圖2 課程與前后置課程關(guān)系

零件三維設(shè)計(jì)及實(shí)訓(xùn)課程安排在機(jī)械制圖、計(jì)算機(jī)繪圖、產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范等專業(yè)基礎(chǔ)課程之后，要求學(xué)生掌握三維軟件基本建模等操作技術(shù)，為模具CAD/CAM軟件應(yīng)用、模具CAE技術(shù)等后續(xù)軟件課程打下基礎(chǔ)；同時(shí)，在學(xué)習(xí)軟件過(guò)程中，從零件設(shè)計(jì)角度深入理解三維零件造型、分析過(guò)程，是進(jìn)一步學(xué)習(xí)塑料模具設(shè)計(jì)及實(shí)訓(xùn)、沖壓模具設(shè)計(jì)及實(shí)訓(xùn)等后續(xù)課程的基礎(chǔ)。課程定位思路、與前后課程關(guān)系分別如圖1、圖2所示。近年來(lái)，全國(guó)范圍內(nèi)尤其是浙江省內(nèi)對(duì)模具人才要求的需求更加迫切，對(duì)專業(yè)技術(shù)的要求也日益提高。學(xué)習(xí)零件三維設(shè)計(jì)及實(shí)訓(xùn)，掌握三維設(shè)計(jì)軟件操作技術(shù)，是學(xué)生勝任模具設(shè)計(jì)師崗位的前提。

2 課程設(shè)計(jì)與實(shí)施

本課程分為兩個(gè)階段實(shí)施，分別為教學(xué)與實(shí)訓(xùn)階段。教學(xué)階段主要以“教師講，學(xué)生做”的形式教學(xué)，每次課需完成若干個(gè)零件三維設(shè)計(jì)；實(shí)訓(xùn)階段以項(xiàng)目為載體，要求學(xué)生分組，每組成員分工合作，完成一套裝配圖圖紙。

2.1 教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)與實(shí)施

教學(xué)階段主要講解二維草圖的繪制技巧、三維實(shí)體造型的基本方法、三維曲面造型的基本方法、三維零件的裝配基本方法、三維軟件出圖等，并且每節(jié)課都安排學(xué)生上機(jī)實(shí)操，讓學(xué)生理論與實(shí)踐相結(jié)合，在學(xué)習(xí)理論知識(shí)的同時(shí)充分掌握軟件實(shí)際應(yīng)用。教學(xué)安排以2學(xué)時(shí)為一個(gè)單元，在機(jī)房?jī)?nèi)首先由教師進(jìn)行“教學(xué)”，然后安排學(xué)生通過(guò)實(shí)際上機(jī)操作“學(xué)、練、做”以鞏固所學(xué)知識(shí)，提升技能。教學(xué)階段共26學(xué)時(shí)，2學(xué)時(shí)/周。

在教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)立足于加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生的三維零件設(shè)計(jì)思路與三維軟件操作能力。以實(shí)際三維設(shè)計(jì)零件為例引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生的成就動(dòng)機(jī)，使學(xué)生“學(xué)中做、做中學(xué)”，在課堂練習(xí)的過(guò)程中不斷提高三維設(shè)計(jì)的能力。

本課程的動(dòng)手操作能力和綜合性都較強(qiáng)，各部分的教學(xué)均應(yīng)注意同學(xué)生的實(shí)際操作技能相結(jié)合。以典型實(shí)例教學(xué)為主，應(yīng)用多媒體課件、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)為輔的教學(xué)方法，在引導(dǎo)學(xué)生制定三維設(shè)計(jì)思路的基礎(chǔ)上，完成三維設(shè)計(jì)操作步驟。如圖3為例，已知二維零件圖圖（a），要求學(xué)生在看懂零件圖并想象出三維圖的基礎(chǔ)上，構(gòu)造草圖圖（b），對(duì)草圖進(jìn)行拉伸、回轉(zhuǎn)等命令后，如圖（c）所示，最后進(jìn)行打孔、邊斜角等命令，完成如圖（d）三維設(shè)計(jì)。

（a）已知二維零件圖 （b）草圖

（d）最終零件實(shí)體

圖3 三維設(shè)計(jì)實(shí)例

2.2 實(shí)訓(xùn)內(nèi)容設(shè)計(jì)與實(shí)施

實(shí)訓(xùn)階段主要完成一個(gè)項(xiàng)目的三維總裝圖、零件圖以及二維總裝、零件圖。實(shí)訓(xùn)開(kāi)始時(shí)教師發(fā)放項(xiàng)目任務(wù)，學(xué)生分組后自行研究討論、分析學(xué)習(xí)，完成各自的三維零件設(shè)計(jì)任務(wù)并出二維零件圖，并以小組為單位完成三維裝配并出二維裝配圖。最后，每組上交一個(gè)三維總裝圖、一套三維零件圖、一個(gè)二維總裝圖以及一套二維非標(biāo)零件的零件圖。實(shí)訓(xùn)階段共30學(xué)時(shí)，為期一周。

零件三維設(shè)計(jì)及實(shí)訓(xùn)課程采用齒輪油泵作為項(xiàng)目載體。零件包括左泵蓋、右泵蓋、泵體、齒輪、軸、鍵等，各零件設(shè)計(jì)難度不同，每組學(xué)生可自行分工合作。齒輪油泵實(shí)物圖與學(xué)生完成裝配圖，對(duì)比如圖4所示。另外，根據(jù)學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)情況，可以另外安排學(xué)生繪制其他實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目載體。

（a）實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目實(shí)物 （b）實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目三維裝配圖

圖4 實(shí)訓(xùn)實(shí)物圖與學(xué)生完成裝配圖對(duì)比

3 課程特色

通過(guò)零件三維設(shè)計(jì)及實(shí)訓(xùn)課程建設(shè)與實(shí)施，有以下特色：（1）以專業(yè)方向與工作崗位為導(dǎo)向，將三維零件設(shè)計(jì)建模、三維零件裝配與二維出圖相結(jié)合，學(xué)生在課堂上完成了三維設(shè)計(jì)到二維出圖的一套過(guò)程練習(xí)，有利于實(shí)現(xiàn)學(xué)校到崗位的“零距離”。（2）教學(xué)過(guò)程中以教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體，教師采用邊講邊做的形式引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)軟件基本技術(shù)，學(xué)生也在“學(xué)中做、做中學(xué)”中掌握軟件操作技巧；并且采用小組討論的形式可以發(fā)散學(xué)生三維分析能力，提高三維構(gòu)圖能力。（3）通過(guò)小組形式完成實(shí)訓(xùn)安排的工作任務(wù)，每個(gè)學(xué)生各盡其職完成各自的零件圖，并且合作完成裝配圖，不僅強(qiáng)化了專業(yè)能力，而且提高了職業(yè)素養(yǎng)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。（4）每節(jié)課以上機(jī)實(shí)例操作為主，將三維設(shè)計(jì)理論與實(shí)踐相結(jié)合，學(xué)習(xí)理論知識(shí)的同時(shí)能學(xué)以致用，將三維設(shè)計(jì)理論融入于三維零件的實(shí)際設(shè)計(jì)中。

注釋

① 姜大源.職業(yè)教育專業(yè)教學(xué)論初探[J].教育研究，2004（5）.

② 趙婭.面向應(yīng)用的高職院校課程改革與實(shí)踐[J].遼寧行政學(xué)院學(xué)報(bào)，2009（8）.

③ 隋學(xué)圃，顏玉鳳.關(guān)于高職課程改革的思考[J].教育與職業(yè)，2005（21）.

④ 劉曉歡，劉騁.論職業(yè)教育的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量評(píng)價(jià)[J].職業(yè)技術(shù)教育，2005（19）.

三維設(shè)計(jì)范文6

關(guān)鍵詞：數(shù)字藝術(shù)設(shè)計(jì)；三維設(shè)計(jì)；融合式教學(xué)；實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1672-5913 (2007) 20-0115-03

21世紀(jì)被人們稱為是數(shù)碼時(shí)代、信息時(shí)代或e時(shí)代，三維數(shù)字設(shè)計(jì)是以計(jì)算機(jī)為技術(shù)平臺(tái)的產(chǎn)物，具有科學(xué)性和藝術(shù)性。如何將現(xiàn)代技術(shù)應(yīng)用于數(shù)字設(shè)計(jì)人才的培養(yǎng)已成為當(dāng)前職業(yè)教育中的熱點(diǎn)研究問(wèn)題，三維設(shè)計(jì)是數(shù)字藝術(shù)設(shè)計(jì)的一個(gè)門(mén)類，我校將三維設(shè)計(jì)納入專業(yè)課程，它分為建模、材質(zhì)和渲染、角色設(shè)計(jì)技術(shù)、動(dòng)畫(huà)和后期合成等課程，那么三維設(shè)計(jì)的這些課程的教學(xué)究竟應(yīng)如何規(guī)范？教師在教學(xué)中如何將理論教育與數(shù)字藝術(shù)設(shè)計(jì)實(shí)踐相結(jié)合，才能因材施教最大程度地挖掘?qū)W生的潛能，從而培養(yǎng)出適應(yīng)當(dāng)前社會(huì)市場(chǎng)需求的人才？在總結(jié)了多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)并對(duì)國(guó)內(nèi)及歐美國(guó)家的數(shù)字藝術(shù)教學(xué)進(jìn)行比較后，筆者談?wù)剬?duì)三維數(shù)字設(shè)計(jì)教學(xué)的教學(xué)原則的探索。

1遵循激發(fā)興趣的教學(xué)原則

興趣是卓越完成某件事物的重要因素，學(xué)生對(duì)專業(yè)的興趣和熱愛(ài)是出色完成學(xué)業(yè)的前提。然而，國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)的教育觀、學(xué)習(xí)觀是“輸入―產(chǎn)出，即單純追求知識(shí)的傳遞，追求教師如何把現(xiàn)成的知識(shí)輸入到學(xué)生的頭腦中，以求得高效產(chǎn)出。”[1]三維數(shù)字設(shè)計(jì)課程的教學(xué)同樣面臨著這樣的問(wèn)題，教師在教學(xué)中往往就一些概念原理性知識(shí)、軟件使用方法等進(jìn)行灌輸式的講解，然后上機(jī)做一些實(shí)例、布置作業(yè)，學(xué)生在上機(jī)完成作業(yè)的過(guò)程中，教師進(jìn)行輔導(dǎo)和講評(píng)，僅僅是籠統(tǒng)地啟發(fā)學(xué)生去理解概念來(lái)靈活發(fā)揮，等到作業(yè)交上來(lái)之后，大部分是左搬右抄，根本談不上作品有什么創(chuàng)意和想法，這種灌輸式的教育使學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中缺乏主動(dòng)性的觀察、思考，學(xué)習(xí)的興趣也會(huì)漸漸減退。這樣的教學(xué)模式已不能適應(yīng)社會(huì)的需求，它對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣也有著不良的影響。如何有效的引導(dǎo)學(xué)生的興趣并保持這樣的興趣來(lái)主動(dòng)學(xué)習(xí)呢？

筆者在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)今社會(huì)中，快節(jié)奏的生活方式籠罩了我們的有限生活，緊張、恐怖、懸念等特有的文化現(xiàn)象在流行文化中很普遍，例如好萊塢的高科技技術(shù)合成的電影，像《蜘蛛俠》、《變形金剛》等影片中用計(jì)算機(jī)這一高科技手段制作出緊張、刺激和眩目感的動(dòng)感世界、刺激輕松的網(wǎng)絡(luò)游戲都深深吸引著當(dāng)今的年輕學(xué)生，可以說(shuō)學(xué)生對(duì)這些娛樂(lè)的興趣也就是對(duì)高科技手段下的流行文化的視覺(jué)方式的自覺(jué)認(rèn)同和接受，教學(xué)中我們可把這種認(rèn)同和接受因勢(shì)利導(dǎo)地轉(zhuǎn)化到三維設(shè)計(jì)的教學(xué)中，從而激發(fā)學(xué)生對(duì)專業(yè)的興趣。

例如圖一是電影《蜘蛛俠》和一個(gè)三維游戲的場(chǎng)景，它們的布光和材質(zhì)的效果非常有特色，在材質(zhì)和渲染課程的教學(xué)中，有一個(gè)內(nèi)容是講解大場(chǎng)景的材質(zhì)燈光的布置來(lái)達(dá)到設(shè)計(jì)效果，授課時(shí)我將上述兩個(gè)場(chǎng)景的布光借用到渲染課程的布光規(guī)律的教學(xué)中，不僅訓(xùn)練學(xué)生的觀察與動(dòng)手能力，而且豐富了學(xué)生對(duì)場(chǎng)景設(shè)計(jì)的表現(xiàn)手法和視覺(jué)語(yǔ)言，學(xué)生在學(xué)習(xí)中不僅興趣很高，而且同時(shí)嘗試結(jié)合以前的繪畫(huà)知識(shí)來(lái)完成自己設(shè)計(jì)的三維場(chǎng)景。

可見(jiàn)，三維設(shè)計(jì)教學(xué)的任務(wù)不能是單一傳授某種知識(shí)，而是以專業(yè)為主的“融合式教學(xué)”。在教學(xué)中通過(guò)融合和借鑒，可以有效培養(yǎng)學(xué)生對(duì)專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，開(kāi)拓學(xué)生的思路。

2培養(yǎng)學(xué)生思維創(chuàng)新的能力――觀察、動(dòng)手及思維的綜合能力

三維數(shù)字設(shè)計(jì)的基本功應(yīng)包括對(duì)學(xué)生的觀察、思維和操作能力這三大環(huán)節(jié)的綜合訓(xùn)練，教學(xué)中只有將這三大要素有機(jī)整合，形成一個(gè)良性互動(dòng)的系統(tǒng)，才能收到良好的教學(xué)效果。［2］設(shè)計(jì)的根源在于創(chuàng)新，創(chuàng)新需要靈感，而靈感又來(lái)源于對(duì)生活的觀察和認(rèn)識(shí)。因而，如何培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力是教師要研究的問(wèn)題。

與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，國(guó)內(nèi)學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)優(yōu)于國(guó)外(這里指基礎(chǔ)課程等內(nèi)容的技能教育)。而國(guó)外學(xué)生的觀察、動(dòng)手，尤其是專業(yè)創(chuàng)新思維能力明顯高于國(guó)內(nèi)的學(xué)生，例如動(dòng)畫(huà)專業(yè)，國(guó)外不少學(xué)生進(jìn)入學(xué)校并沒(méi)有較好的專業(yè)繪畫(huà)基礎(chǔ)，但這并不影響他們將來(lái)成為優(yōu)秀的動(dòng)漫設(shè)計(jì)師。筆者認(rèn)為這正是因?yàn)樗麄兘邮芰顺晒Φ慕逃磁囵B(yǎng)創(chuàng)造能力的良好教育。也就是說(shuō)在三維設(shè)計(jì)的教學(xué)中，計(jì)算機(jī)是一個(gè)高科技的手段，教師不應(yīng)在教授功能強(qiáng)大的三維動(dòng)畫(huà)軟件的同時(shí)而忽視創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。在教學(xué)中，學(xué)生學(xué)習(xí)軟件的目的是進(jìn)行相關(guān)數(shù)字藝術(shù)設(shè)計(jì)，如果學(xué)生只會(huì)單純的使用計(jì)算機(jī)軟件，那么這樣的人才只能是一個(gè)軟件使用者，而不能適應(yīng)今后市場(chǎng)的發(fā)展。

例如圖二是動(dòng)畫(huà)課程關(guān)于“用Maya的三維畫(huà)筆制作植物生長(zhǎng)的動(dòng)畫(huà)”的動(dòng)態(tài)截圖，這個(gè)課程的教學(xué)如果只講解軟件的命令而生成一個(gè)植物生長(zhǎng)動(dòng)畫(huà)，學(xué)生會(huì)覺(jué)得很枯燥，而且不容易掌握，因?yàn)檐浖拿畋容^多。那么在設(shè)計(jì)教學(xué)時(shí)，我把教學(xué)目標(biāo)設(shè)定在讓學(xué)生學(xué)會(huì)用軟件命令來(lái)完成一個(gè)植物快速生長(zhǎng)的動(dòng)畫(huà)的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用空間想象力使這個(gè)動(dòng)畫(huà)過(guò)程符合美學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的規(guī)律，啟發(fā)學(xué)生學(xué)會(huì)觀察，學(xué)會(huì)思考，學(xué)會(huì)運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)將生活中動(dòng)態(tài)美操作于電腦中，啟發(fā)學(xué)生的興趣。在教學(xué)中引入一段植物生長(zhǎng)的實(shí)拍影片和一段用Paint Effects做的大樹(shù)生長(zhǎng)的過(guò)程動(dòng)畫(huà)，將兩段動(dòng)畫(huà)比較，和學(xué)生共同分析自然界中植物的生長(zhǎng)規(guī)律，目的是訓(xùn)練學(xué)生的觀察能力，引導(dǎo)學(xué)生從各個(gè)角度觀察身邊的事物，同時(shí)訓(xùn)練他們的空間思維能力，讓學(xué)生懂得“視”與“思”是密不可分的。教學(xué)中，讓學(xué)生理解植物生長(zhǎng)是個(gè)動(dòng)畫(huà)過(guò)程，但同時(shí)符合自然規(guī)律，這個(gè)規(guī)律一是與時(shí)間有關(guān)，二是與自然界的風(fēng)力有關(guān)，在教學(xué)中設(shè)計(jì)互動(dòng)教學(xué)方式，師生共同探討研究植物的生長(zhǎng)規(guī)律，教師幫助學(xué)生完成自己設(shè)計(jì)的植物動(dòng)畫(huà)，在這樣的教學(xué)過(guò)程中，教師的作用不僅僅是教授知識(shí)，而是以學(xué)生為本，與學(xué)生一起探索，一起研究的過(guò)程。同時(shí)，這個(gè)過(guò)程也是一個(gè)觀察、思維和動(dòng)手實(shí)現(xiàn)的過(guò)程。

因此，在我們的教學(xué)中在教會(huì)學(xué)生很多知識(shí)的同時(shí)更應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的眼、腦、手的綜合能力。

3注重實(shí)踐項(xiàng)目教學(xué)環(huán)節(jié)

數(shù)字藝術(shù)設(shè)計(jì)是具有實(shí)踐性和技能性的藝術(shù)，這不僅體現(xiàn)在數(shù)字藝術(shù)設(shè)計(jì)在教學(xué)中要穿插大量的實(shí)踐或?qū)嶋H項(xiàng)目操作活動(dòng)，更在于這種“實(shí)踐”是與社會(huì)活動(dòng)、生產(chǎn)加工相對(duì)應(yīng)的實(shí)踐體驗(yàn)，可以說(shuō)數(shù)字藝術(shù)設(shè)計(jì)的職業(yè)特點(diǎn)決定了它的實(shí)踐性要求。因此。對(duì)數(shù)字藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)而言，在專業(yè)教學(xué)過(guò)程中將理論與實(shí)踐緊密結(jié)合，對(duì)培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)需求的數(shù)字人才起到至關(guān)重要的作用。以歐美國(guó)家為例，實(shí)踐是歐美國(guó)家藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院的課程靈魂，學(xué)生通過(guò)實(shí)踐課程緊密結(jié)合社會(huì)需求從而很快進(jìn)入職業(yè)軌道。在許多著名設(shè)計(jì)學(xué)院里，大量的教學(xué)課程采用了實(shí)踐項(xiàng)目教學(xué)，例如英國(guó)著名的伯恩毛斯藝術(shù)學(xué)院的動(dòng)畫(huà)專業(yè)的項(xiàng)目式的教學(xué)模式很有特點(diǎn)，畢業(yè)班(三年級(jí))的學(xué)生在的畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生自己組合成團(tuán)隊(duì)完成一個(gè)3分鐘的動(dòng)畫(huà)短片，整個(gè)方案學(xué)生自己設(shè)計(jì)，同時(shí)要根據(jù)設(shè)計(jì)方案招聘二年級(jí)的學(xué)生來(lái)協(xié)助他們完成。從這一點(diǎn)看，這樣的實(shí)踐項(xiàng)目完成起來(lái)就像一個(gè)小型的公司，學(xué)生在招聘與被招聘的角色互換中體驗(yàn)了職業(yè)角色的教育過(guò)程，而共同完成動(dòng)畫(huà)短片的過(guò)程也是一個(gè)團(tuán)隊(duì)合作的過(guò)程，這正是數(shù)字藝術(shù)人才所需求的精神。

因而，筆者認(rèn)為國(guó)內(nèi)的數(shù)字藝術(shù)教學(xué)可根據(jù)學(xué)科特點(diǎn)借鑒國(guó)外的教學(xué)模式，教師要從實(shí)際出發(fā)，在教學(xué)過(guò)程中注重與相關(guān)行業(yè)及企業(yè)的密切聯(lián)系，充分利用這些資源為學(xué)生提供良好的實(shí)習(xí)條件，以不斷增強(qiáng)其社會(huì)實(shí)踐及應(yīng)用能力。同時(shí)還可將學(xué)生參加國(guó)內(nèi)外的數(shù)字設(shè)計(jì)大賽納入教學(xué)計(jì)劃，因?yàn)閷W(xué)生參加這樣的大賽有著特別的意義，在形式上它是實(shí)踐性教學(xué)，在具體內(nèi)容方面可訓(xùn)練學(xué)生的創(chuàng)造力和綜合分析問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力，以我校組織學(xué)生參加全國(guó)大學(xué)生廣告創(chuàng)意大賽為例，通過(guò)參加大賽，不僅能激發(fā)學(xué)生的求知欲，還能學(xué)到在平時(shí)課堂里學(xué)不到的東西，開(kāi)闊了視野，同時(shí)也將以前學(xué)習(xí)的知識(shí)加以綜合，對(duì)計(jì)算機(jī)軟件的學(xué)習(xí)更是可以很靈活的綜合運(yùn)用了。這樣的項(xiàng)目實(shí)踐環(huán)節(jié)不僅能強(qiáng)調(diào)教學(xué)的實(shí)用性，同時(shí)也使教學(xué)具有實(shí)踐性，而實(shí)踐性教學(xué)是三維設(shè)計(jì)不可缺少的重要環(huán)節(jié)。經(jīng)驗(yàn)是在實(shí)踐中積累出來(lái)的，實(shí)際工作需要的是比較實(shí)際的技能和操作，學(xué)生必須接受實(shí)際制作過(guò)程的訓(xùn)練，當(dāng)實(shí)踐以一種學(xué)習(xí)力的概念出現(xiàn)的時(shí)候，顛覆了傳統(tǒng)單純以理論教學(xué)為主或單純以軟件操作為教學(xué)目的的教學(xué)模式。成熟的實(shí)踐項(xiàng)目教學(xué)模式的出現(xiàn)，可以使得學(xué)生了解數(shù)字藝術(shù)創(chuàng)作的整個(gè)流程和創(chuàng)作細(xì)節(jié)，快速進(jìn)入感性經(jīng)驗(yàn)積累階段。如動(dòng)畫(huà)教學(xué)的實(shí)踐環(huán)節(jié)可讓學(xué)生全面參與到項(xiàng)目的劇本寫(xiě)作、角色設(shè)計(jì)、原畫(huà)設(shè)計(jì)、場(chǎng)景設(shè)計(jì)和實(shí)際的計(jì)算機(jī)制作中，這樣的模式是以實(shí)踐推動(dòng)了學(xué)習(xí)，教學(xué)除了為學(xué)生提供豐富項(xiàng)目實(shí)踐的機(jī)會(huì)之外，更重要的是傳授給學(xué)員一種自我學(xué)習(xí)的能力，這也是優(yōu)秀數(shù)字藝術(shù)人才可持續(xù)成長(zhǎng)的必備素質(zhì)。

4正確理解三維設(shè)計(jì)教學(xué)的科學(xué)性

教學(xué)是教育的主體，任何專業(yè)的教學(xué)都有其學(xué)科的科學(xué)性，三維設(shè)計(jì)的教學(xué)更有其科學(xué)性的原則，如何做到三維設(shè)計(jì)的科學(xué)性是擺在每位數(shù)字藝術(shù)專業(yè)教師面前的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。那么什么是科學(xué)性？又如何正確理解數(shù)字設(shè)計(jì)教學(xué)的科學(xué)性呢？科學(xué)性不僅要具有規(guī)律和邏輯的性質(zhì)，還要具有準(zhǔn)確性和高效性，三維設(shè)計(jì)教學(xué)的科學(xué)性就是要從實(shí)際出發(fā)，充分運(yùn)用各種科學(xué)手段和現(xiàn)代高科技手段，從而有效地培養(yǎng)出適應(yīng)市場(chǎng)的數(shù)字藝術(shù)人才的教學(xué)。筆者認(rèn)為，可從以下幾個(gè)方面來(lái)著手：

1. 教學(xué)要有系統(tǒng)性和連續(xù)性。三維設(shè)計(jì)不同于純藝術(shù)，它有著自身的特性和要求，它必須要考慮繪畫(huà)知識(shí)、藝術(shù)感覺(jué)、物理學(xué)、數(shù)學(xué)、攝影學(xué)、動(dòng)畫(huà)學(xué)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)技能等等的相關(guān)知識(shí)，因而教學(xué)要按照必要的步驟循序漸進(jìn)，既要全面系統(tǒng)，又要有重點(diǎn)的進(jìn)行科學(xué)的安排。三維設(shè)計(jì)的教學(xué)要建立在繪畫(huà)等學(xué)科的基礎(chǔ)上進(jìn)行教學(xué)。例如三維設(shè)計(jì)中的角色技術(shù)的教學(xué)，角色的設(shè)計(jì)和制作都需要學(xué)生具有很強(qiáng)的繪畫(huà)能力，這樣才能完成角色人物的制作，學(xué)生可以按照自己的喜好設(shè)計(jì)角色和故事，這是需要一定的藝術(shù)創(chuàng)新思維和良好美術(shù)基礎(chǔ)，而通過(guò)電腦完成角色的過(guò)程又需要按照計(jì)算機(jī)技術(shù)的相關(guān)規(guī)律，這樣才能生動(dòng)的完成電腦人物。可見(jiàn)，三維設(shè)計(jì)教學(xué)具有系統(tǒng)性和連續(xù)性，同時(shí)也使得教學(xué)更具有完整性。

2. 在具體的教學(xué)中既要規(guī)范，又要靈活，更要重在教學(xué)效果。所謂規(guī)范性就是教學(xué)要遵循教學(xué)大綱來(lái)實(shí)施教學(xué)，但是任何人為的規(guī)定都不是完美無(wú)缺的，是需要在實(shí)踐中不斷改進(jìn)和完善，再者教師與教師也各不相同，各有特點(diǎn)，所以在教學(xué)中很多時(shí)候需要教師根據(jù)自己的具體情況正確發(fā)揮，揚(yáng)長(zhǎng)避短。只要有利于教學(xué)，達(dá)到良好的教學(xué)效果即可實(shí)施，這就是三維設(shè)計(jì)教學(xué)的靈活性。

3. 正確認(rèn)識(shí)學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)。在教學(xué)中除了要掌握教學(xué)的系統(tǒng)性、連續(xù)性、規(guī)范性和靈活性外，還必須認(rèn)清學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)，例如我校的培養(yǎng)目標(biāo)是技能型和實(shí)用型人才，所以教學(xué)要面向社會(huì)、服務(wù)于社會(huì)。隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，數(shù)字藝術(shù)是作為藝術(shù)形式而受到人們的歡迎，而技術(shù)則是實(shí)現(xiàn)藝術(shù)視覺(jué)化的一種手段，因此藝術(shù)更多是以一種整合力的概念出現(xiàn)，以藝術(shù)帶動(dòng)技術(shù)技能的整合，藝術(shù)貫穿教學(xué)的始終。技藝雙修是對(duì)數(shù)字藝術(shù)人才和數(shù)字藝術(shù)教學(xué)的一種挑戰(zhàn)，產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要更多有項(xiàng)目規(guī)劃能力和創(chuàng)作能力的“設(shè)計(jì)型人才”，而不是只會(huì)軟件操作和純技術(shù)面的“匠人型人才”。這也要求教師不僅要有嫻熟的藝術(shù)與計(jì)算機(jī)的專業(yè)知識(shí)，同時(shí)還必須要具備專業(yè)以外的其它相關(guān)學(xué)科的知識(shí)。首先，在觀念上不可把自己局限在專業(yè)的小圈子里，應(yīng)當(dāng)把相關(guān)學(xué)科的知識(shí)納入自己的學(xué)習(xí)范圍；其次，在教學(xué)中不可把教學(xué)內(nèi)容局限在所謂的“專業(yè)王國(guó)”，應(yīng)當(dāng)在以專業(yè)為主的同時(shí)考慮其它相關(guān)學(xué)科的融合教育。

5結(jié)束語(yǔ)

任何一個(gè)學(xué)科在今天都不是相互獨(dú)立存在的，它與其它學(xué)科有著無(wú)法分割的聯(lián)系。在現(xiàn)今高度文明的時(shí)代，數(shù)字藝術(shù)作為一個(gè)產(chǎn)業(yè)有著廣大的前景，產(chǎn)業(yè)發(fā)展，教育先行，而具有實(shí)踐能力和技能型復(fù)合型的數(shù)字藝術(shù)人才更能適應(yīng)社會(huì)，也更具有生存力和競(jìng)爭(zhēng)力。所以，教學(xué)中我們努力探索培養(yǎng)這樣的人才是我們每位教師不可推卸的責(zé)任。

參考文獻(xiàn)

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[2] 李向偉. 道器之間[M]. 安徽教育出版社，2004.

作者簡(jiǎn)介

陳曉群，北京東城職大藝術(shù)系講師，專業(yè)方向?yàn)閿?shù)字藝術(shù)設(shè)計(jì)。

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