淺談CAD與機械制圖相融合的應(yīng)用技巧

摘 要：隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，CAD在機械制圖中的重要地位也凸顯出來。因此，本文針對在教學(xué)過程中如何將CAD與機械制圖相融合進行了分析和探討，提出了新的教學(xué)模式的改革思路，并通過教學(xué)實踐進行了深入探索，為培養(yǎng)社會所需要的應(yīng)用型人才貢獻力量。

關(guān)鍵詞：CAD；機械制圖；融合

中圖分類號：TH126-4

隨著計算機輔助設(shè)計與制造的飛速發(fā)展，CAD專業(yè)制圖軟件在機械設(shè)計領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用?！豆こ讨茍D》課程就是研究繪制和閱讀機械圖樣的原理和方法的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。它的主要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生具有一定的繪制和識讀機械圖樣的能力、空間想象和思維能力以及繪圖的實際技能。而CAD是一個功能齊全、應(yīng)用廣泛的通用圖形軟件，是機械制圖及機械設(shè)計的輔助工具之一。因此，正確把握CAD與機械制圖的關(guān)系，合理選擇CAD教學(xué)的插入點，將大大提高機械制圖教學(xué)的質(zhì)量與效果，同時理順機械制圖與CAD的差異，確定合理的教學(xué)思路，將計算機的特長和人的聰敏才智得以充分發(fā)揮。

1 CAD技術(shù)在機械制圖中重要地位

首先，伴隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，CAD技術(shù)在機械制圖中的應(yīng)用也迅速推廣開來，比如圖形圖像的處理、現(xiàn)代化機械工程的設(shè)計，現(xiàn)代化企業(yè)當(dāng)中，CAD的基礎(chǔ)知識和三維立體建模的基本技術(shù)在我們應(yīng)用于計算機進行數(shù)控機床及機電一體化建模更是廣泛需求。其次，CAD技術(shù)是現(xiàn)代制圖的重要工具，它縮短了設(shè)計的周期，提高了工作效率，以一種逼真的、形象化的方式展現(xiàn)未來新產(chǎn)品。極大地開發(fā)設(shè)計者的思維，預(yù)先得知新產(chǎn)品的認可程度，提升新產(chǎn)品的成功率有非常重要的作用。最后，CAD技術(shù)是以機械制圖知識為基礎(chǔ)，學(xué)生在機械制圖過程中掌握識圖和制圖的能力，幫助學(xué)生掌握三維圖形設(shè)計和手繪圖能力，樹立創(chuàng)造性思維之后，采用計算機這個現(xiàn)代化工具，進行圖紙設(shè)計，實現(xiàn)了基本理論和基本技能與現(xiàn)代化工具和手段的完美結(jié)合。

2 CAD與機械制圖相融合的教學(xué)模式

2.1 課程內(nèi)容的整合。隨著計算機技術(shù)的日益成熟，高等學(xué)校著重于應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，因此，將以往的《機械制圖》與《CAD》兩門課程進行整合優(yōu)化變?yōu)橐婚T課程，在機械制圖的過程中在以培養(yǎng)學(xué)生識圖能力的基礎(chǔ)上，進一步鍛煉動手繪圖的技能為目地，突出課程的現(xiàn)實性和實用性，針對必要的理論課程內(nèi)容，進行實際動手應(yīng)用能力的訓(xùn)練，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探索知識的熱情，培養(yǎng)學(xué)生的實際動手繪圖、識圖能力。同時，有機地穿插CAD軟件的應(yīng)用，利用計算機繪圖，將很難在頭腦中建立起三維立體圖形的概念，因此，在實際繪圖時很難找到圖形所對應(yīng)的點、線、面。這樣就要求我們引入機械制圖的實例來進行訓(xùn)練，動手繪圖過程中，能夠更深刻地認識圖形，從而更好地在大腦中建立起三維立體圖形的形象。

2.2 教學(xué)內(nèi)容的學(xué)時分配。在教學(xué)過程中采取先分段后融合的方式進行授課，課程安排采取1：1：1的分配原則，即機械制圖作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課，要夯實學(xué)生的理論基礎(chǔ)，扎實圖紙的識別和繪畫能力，因此拿出三分之一的課時；CAD作為一門專業(yè)性應(yīng)用軟件，工具的使用必須熟練，應(yīng)用起來要靈活，使學(xué)生具備基本的操作技能要用三分之一學(xué)時；最后，將部分內(nèi)容相融合，相互滲透，利用多媒體的現(xiàn)代化教學(xué)手段講解一部分機械制圖的理論知識，摻入CAD繪圖的演示環(huán)節(jié)，課后安排一定的課時讓學(xué)生上機動手練習(xí)。摒棄了傳統(tǒng)的掛圖、黑板反復(fù)演示的不清楚、耗時時間長的缺點，讓學(xué)生有更多的時間去理解復(fù)雜的建模、三維圖形的分析，很大程度上提升了教學(xué)效果。因此，也用掉三分之一學(xué)時。

2.3 教學(xué)方法與手段的融合。有效利用多媒體教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等多種現(xiàn)代化教學(xué)手段，采取先演示、再分析，得出方法，最后鼓勵學(xué)生動手繪圖的路線。在多媒體教學(xué)過程中，首先，采用媒體效果全方位展示設(shè)計的產(chǎn)品，觀察模型特點，這樣圖文并茂，可以突出教學(xué)重點；其次找出設(shè)計方法，而后老師在動態(tài)展示圖紙的設(shè)計過程，幫學(xué)生理清設(shè)計思路，做到了分解教學(xué)難點，深入淺出，讓學(xué)生可以更容易理解和接受。另外，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，學(xué)生可以方便地獲得任課教師所具有的的全部教學(xué)資源，方便課前預(yù)習(xí)，課后復(fù)習(xí)，同時通過計算機網(wǎng)絡(luò)，學(xué)生可以了解行業(yè)對技術(shù)需求的動態(tài)、拓展專業(yè)領(lǐng)域知識的視野，激發(fā)自主學(xué)習(xí)的能動性。最后，老師可以采取觀摩教學(xué)的方式，帶學(xué)生到實習(xí)工廠參觀，以實物或圖樣為教具，教師要帶領(lǐng)學(xué)生多到實習(xí)工廠現(xiàn)場教學(xué)，以實物、圖樣為教具，以真正的生產(chǎn)線作為學(xué)生的學(xué)習(xí)平臺，加深學(xué)生頭腦中監(jiān)理三維立體圖形的概念，提高探索知識解決實際問題的熱情，做到理論與實踐的結(jié)合，為日后走上工作崗位打下堅實的基礎(chǔ)。

3 CAD與機械制圖的結(jié)合的實例

以下以溢流閥裝配體為例來進行說明：

3.1 裝配體的裝拆過程三維動態(tài)模擬—老師展示過程。利用軟件的裝配模塊來模擬裝配體的裝配過程。遵循零件的裝配順序，通過“重合”、“同軸心”等配合命令將閥體與主閥芯、復(fù)位彈簧、彈簧座、先導(dǎo)閥閥芯等主要部件組裝起來，在動態(tài)的發(fā)展過程中讓學(xué)生讀懂裝配體圖，增強學(xué)生對實際裝配體的認知，如機器部件和裝配體的組成部件、工作原理運轉(zhuǎn)的方式及過程。從而得知裝配體的設(shè)計思想和實現(xiàn)方法，首先通過CAD軟件將溢流閥裝配體三維影像信息動態(tài)演示。

3.2 裝配體裝拆過程的二維視圖動態(tài)模擬。按照三維軟件中演示裝配與拆卸的順序，將其逐一對應(yīng)地轉(zhuǎn)化處零部件的二維圖紙，使學(xué)生在三維動態(tài)中撲捉各零部件及其裝配關(guān)系的二維特征。學(xué)生在觀察溢流閥三維視圖時大腦中建立了三維影像概念，抓住二維特征并能轉(zhuǎn)換到二維視圖的表達上來，需要通過對接收的信息進行對比，對照所給裝配圖，分析各組成零件的形狀、相互位置關(guān)系，并對要拆畫的零件進行“分離”。

3.3 裝配圖拆畫成零件圖的技能訓(xùn)練。在二維平面訓(xùn)練中，重點是訓(xùn)練零件的拆畫技能，畫出分離零件的邊界輪廓線，再根據(jù)原圖中的各視圖及其投影關(guān)系補畫出被遮擋部分的輪廓，然后檢查加工，按零件圖的要求選擇表達方法和標注尺寸及技術(shù)要求。這樣做對初學(xué)裝配圖拆畫的學(xué)生來說，要求比較高，不僅要記住該零件的結(jié)構(gòu)形狀，還要掌握原裝配圖中零件的位圖關(guān)系。

4 教學(xué)中應(yīng)注意的問題

4.1 在《機械制圖》教學(xué)過程中，要實時注意新的國家標準，理清圖紙的簡化畫法，強調(diào)圖紙畫法的正確性。在鍛煉學(xué)生畫圖動手能力的過程中以實用性為主，對畫法幾何部分要適當(dāng)選取一定幅度的適用內(nèi)容，不必苛求理論體系的完整性，而喪失其實用性。

4.2 在《CAD》教學(xué)中，強調(diào)技能項目要做細、做精。認真貫徹機械制圖的理論指導(dǎo)作用，熟練CAD技術(shù)的操作中，以國家標準規(guī)定的機械制圖標準細則為依據(jù)，千萬注意圖不要畫錯、參數(shù)不要標錯。

5 結(jié)束語

綜上，CAD與機械制圖相融合的這種模式不僅起到了輔助制圖教學(xué)的作用，還培養(yǎng)了學(xué)生相關(guān)的三維建模能力、通過三維建模生成二維工程圖的能力、工程圖的識圖與表達能力，為更快、更好地培養(yǎng)學(xué)生的工程圖學(xué)習(xí)和應(yīng)用能力提供了新的方法。

參考文獻：

[1]周楠，史艷紅，王蘭蘭，劉華洲.三維CAD建模融入工程制圖教學(xué)的嘗試[J].九江職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2012（01）.

[2]舒宏，高菲，陳霞.多學(xué)時制圖課程融入三維CAD的教學(xué)探討[J].圖書學(xué)報，2012（03）.

作者簡介：白云莉（1971.06-），女，吉林遼源人，高級講師，工學(xué)學(xué)位，研究方向：數(shù)控加工。

作者單位：遼源技師學(xué)院，吉林遼源 136201