《家具結(jié)構(gòu)設(shè)計》與《CAD》課程整合的探索

盧牡丹

摘 要：《家具結(jié)構(gòu)設(shè)計》課程是家具設(shè)計專業(yè)的必修核心技能課程之一，對學(xué)生掌握家具設(shè)計技能有著重要的支撐作用，是學(xué)生學(xué)習(xí)家具結(jié)構(gòu)設(shè)計的技能課程。然而在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中，學(xué)生學(xué)習(xí)的過程中感覺教學(xué)內(nèi)容枯燥、知識點復(fù)雜難懂、家具結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜、缺乏交直觀的表達。因此筆者根據(jù)多年的教學(xué)實踐，提出了《家具結(jié)構(gòu)設(shè)計》與《CAD》課程進行整合的新的教學(xué)方法。

關(guān)鍵詞：家具結(jié)構(gòu)設(shè)計；CAD；課程整合

《家具結(jié)構(gòu)設(shè)計》內(nèi)容涉及到各種家具零部件的接合形式、尺寸要求，在設(shè)計過程中需要圖紙、尺寸、外觀形狀、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)等，還要結(jié)合加工工藝、加工技術(shù)要求、材料的合理性等多方面的知識，最終才能夠設(shè)計并制作出適用的家具。

這些內(nèi)容在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中，學(xué)生學(xué)習(xí)的過程中表現(xiàn)在以下幾個方面：

1）教學(xué)內(nèi)容枯燥、知識點復(fù)雜難懂；

2）家具結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜，尤其明式家具的結(jié)構(gòu)，需要較強的空間想象能力；

3）家具結(jié)構(gòu)缺乏交直觀的表達，需要尺寸的配合。

針對以上家具結(jié)構(gòu)設(shè)計課程的特點，為了實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容和方法的創(chuàng)新，使學(xué)生更好的掌握教學(xué)知識點，筆者在從事多年家具專業(yè)一線教學(xué)基礎(chǔ)上，將計算機輔助設(shè)計CAD與家具結(jié)構(gòu)設(shè)計課堂教學(xué)有效的結(jié)合起來，對家具結(jié)構(gòu)設(shè)計課程教學(xué)改革進行創(chuàng)新與探索，通過學(xué)生調(diào)查反饋和課堂效果反應(yīng)，都取得了較好的教學(xué)效果。

下面將以案例的形式，對家具的結(jié)構(gòu)設(shè)計進行講解，供交流參考，并請指正。

1 CAD與家具結(jié)構(gòu)設(shè)計課程教學(xué)相結(jié)合的實例

1.1教學(xué)任務(wù)

如圖1所示的板式鞋柜結(jié)構(gòu)設(shè)計教學(xué)為例，講解板式家具結(jié)構(gòu)設(shè)計的裝配結(jié)構(gòu)形式、零部件接合方式、技術(shù)要求等知識點。鞋柜由多個板件通過三合一連接件接合而成，鞋柜裝配結(jié)構(gòu)零部件主要有旁板、面板、底板、層板、背板、背板加強條、抽屜、門板。

1.2 講解各主要板件結(jié)構(gòu)及連接方式的教學(xué)內(nèi)容

1.2.1鞋柜的CAD立體模型

根據(jù)鞋柜的裝配圖和三視圖，首先我們要繪制鞋柜的左右旁板，旁板為異型構(gòu)件，需要在CAD左視圖中繪制350*970的矩形，通過修剪、倒圓角、面域等命令繪制成旁板的形狀；通過拉伸命令繪制旁板的立體模型。

接下來根據(jù)三視圖的尺寸繪制鞋柜的面板、底板、層板、背板、門板的立體模型；鞋柜的抽屜根據(jù)尺寸可單獨完成立體建模，并進行群組命令，以免在CAD界面中線條太多，難免區(qū)分。最后再把鞋柜的各個零部件進行組合，形成鞋柜的CAD立體三維模型。如右圖1鞋柜的裝配圖。

1.2.2旁板與頂板（底板）的結(jié)合

鞋柜面板、旁板及底板是形成鞋柜的主要板件，它們之間的接合為固定接合，該案例中采用了圓棒榫、偏心件的接合形式如圖2、圖3。根據(jù)鞋柜的造型、結(jié)構(gòu)功能要求，采用了旁板遮面板的結(jié)構(gòu)形式。

1.2.3背板的裝配結(jié)構(gòu)

鞋柜背板采用嵌入式，也即插槽式，此結(jié)構(gòu)的背板用螺釘連接方法固定，可以拆裝。考慮到該鞋柜的背板采用寬度800mm，厚度5mm的中纖板，剛度不夠，因此結(jié)構(gòu)設(shè)計使用了背板加強條，以增強柜體的剛度。本節(jié)知識點的講解，首先用CAD繪制出如圖3所示的背板裝配的俯視圖，根據(jù)圖紙進行講解，學(xué)生直觀易懂。

1.2.4 層板的結(jié)構(gòu)

層板用于柜體中部橫向分割空間及支承柜內(nèi)物品，厚度根據(jù)柜體存放物品的重量選擇，一般為15—40mm。層板安裝在層板之間，安裝方式有固定式和可調(diào)式兩類。

該鞋柜考慮到實際使用中鞋子的大小不等，有固定式層板，也設(shè)計了活動層板。

固定式層板采用了偏心連接件連接，活動層板采用了ABS插入式調(diào)整結(jié)構(gòu)，旁板的加工工藝設(shè)計了直徑5mm的系統(tǒng)孔，方便層板的調(diào)節(jié)。

1.2.5門板的結(jié)構(gòu)

板式家具中的門板結(jié)構(gòu)主要有全蓋門、半蓋門、內(nèi)嵌門三種形式，接合相對應(yīng)的采用直臂、小曲臂、大曲臂三種杯狀鉸鏈。該鞋柜是內(nèi)嵌門的結(jié)構(gòu)形式，采用大曲臂杯狀鉸鏈連接。各種鉸鏈的安裝尺寸及參數(shù)如圖4-6。

1.2.6層板的結(jié)構(gòu)

層板用于柜體中部橫向分割空間及支承柜內(nèi)物品，厚度根據(jù)柜體存放物品的重量選擇，一般為15—40mm。層板安裝在層板之間，安裝方式有固定式和可調(diào)式兩類。

該鞋柜考慮到實際使用中鞋子的大小不等，有固定式層板，也設(shè)計了活動層板。固定式層板采用了偏心連接件連接，活動層板采用了ABS插入式調(diào)整結(jié)構(gòu)，旁板的加工工藝設(shè)計了直徑5mm的系統(tǒng)孔，方便層板的調(diào)節(jié)。

1.2.7抽屜的結(jié)構(gòu)

抽屜由面板、左右旁板、后板及底板等板件組成，各板件之間的接合采用圓榫及連接件接合。底板一般采用在左右旁板、屜面板及屜后板上開槽，將底板插入其中的接合形式。抽面安裝從外形上看有外遮式和內(nèi)嵌式兩種，本案例采用內(nèi)嵌式。

本節(jié)知識點的講解，首先用CAD繪制出抽屜裝配的立體三維圖，根據(jù)三維模型進行抽屜零部件的講解，學(xué)生直觀易懂。然后在涉及到抽屜左右旁板、背板、面板、底板的接合形式的講解。

2 總結(jié)

1）在家具結(jié)構(gòu)設(shè)計課程教學(xué)中引入CAD，采用先繪圖表達，后理解結(jié)構(gòu)的方式的教學(xué)方法，能夠加強學(xué)生對知識點的認(rèn)知和理解。

2）應(yīng)用CAD虛擬的環(huán)境，繪制家具的立體造型，學(xué)生有興趣，學(xué)生既能動手，又能看到自己的作品。不僅調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，也提升了教學(xué)質(zhì)量。

3）通過三維的立體家具模型，再講解家具的結(jié)構(gòu)和接合形式，通俗、直觀、易懂，并穿插一些結(jié)構(gòu)五金接的講解，對家具結(jié)構(gòu)的設(shè)計、工藝的要求、尺寸的合理等方面都有了深入的理解。