SolidWorks三维建模技术探讨

    随着CAD/CAPP/CAM/PDM技术的日益普及，计算机三维设计将成为未来制造业的核心和基础。常用的机械三维设计软件有Pro/E、、UG、CATIA、Inventor等。这些常用的3D造型软件，尽管它们的界面元素在形式安排、操作方法及某些功能上不同，但是在总的实现造型的设计思路上是基本相同的。对于一般产品的三维建模而言，只要掌握了正确的建模方法、思路和技巧，采用何种CAD三维软件其实并不重要。

    计算机三维建模是一个心理建模语言与计算机界面元素转化的过程，目前的三维软件学习普遍重视计算机界面元素的记忆和实例模仿，忽略了心理建模思维能力。而心理建模思维能力是指导3D建模的关键。因此需要探讨3D建模的理论思路，加强该方面的系统训练，才能从容应对不同软件的学习，并且在正确的思维规律的指导下更有效地记忆软件命令，达到快速入门和有效提高建模技能的目的。

1 三维构型理论

    机械三维设计软件主要是基于特征的实体建模，因此与传统的指导二维图的投影理论不同，三维建模主要采用的是构造实体几何(ConstructiveSolidGeometry—CSG)及形体几何特征等图学理论。CSG是对实体的整体形成的分析，即任何复杂实体都可看成是简单单元体的组合，类似于工程制图中组合体的形体分析法，把物体分解成若干基本体(即为单元体)，一般采用布尔运算(并集、差集、交集)来实现这种组合，这种形体分析法的思维模式是全三维的，是在大脑中立体地模拟客观世界中对实体进行加工全过程动态的心理活动。

2 基本体建模

    2.1 基本体分解

    传统的手工二维图或二维CAD图是用各种线条绘制。对于所绘图形，不管先画什么，后画什么，总能绘出图形，因此该顺序的重要性显得不太突出。而计算机实体建模是几何特征的集合 其建模的先后顺序尤为重要，若安排不当零件就无法生成，或生成过程太复杂，反之生成零件既简单又方便(如图1)。

    图1 基本体分解

    为此可以按模块化的方式来处理，对物体进行基本体分解。分解原则为：从反映形体主要特征的明显程度和占总体积的大小及其主要功能等方面进行划分，一般可分为两种类型模块：叠加型基本体模块、切割型基本体模块，若有必要可在每个模块内再进行细分。

    2.1.1 叠加型基本体模块

    在该模块内先划分出体现了实体的主要形体特征和主要功能并且所占体积比例相对较大的基本体，再根据主次进一步划分出若干单一的基本体。划分出来的最主要的第一个基本体应为构形的基础体，即生成其它基本体的基准体。值得注意的是，每个单一基本体模块应分解为最易采用的特征建模方式(包括拉伸、旋转、放样和扫描等)。