淺談機(jī)械制圖課程中CAD軟件的應(yīng)用

董海超

（任丘市職業(yè)技術(shù)教育中心　河北　滄州　062550）

機(jī)械制圖涉及到二三維繪圖、控制圖及文檔文件編輯等，CAD借助計(jì)算機(jī)指令，可以與設(shè)計(jì)者進(jìn)行完美交互，尤其是在機(jī)械制造及建筑施工中的布局圖、立面圖、節(jié)點(diǎn)圖、水電圖、大樣圖、施工圖制圖成圖中，憑借其智能化優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用范圍廣泛。

1　CAD在機(jī)械制圖課程中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

1.1便捷化。機(jī)械制圖教學(xué)中，在新零件的設(shè)計(jì)上，通過CAD軟件，能夠?qū)α慵圃旒右詳U(kuò)張，使零件制造實(shí)現(xiàn)新零件的單獨(dú)設(shè)計(jì)及改裝，整個(gè)過程簡(jiǎn)單便捷。同時(shí)在CAD模板零件功能的支持下，在零件模板的修改上也較為快捷簡(jiǎn)單。而在對(duì)零件進(jìn)行單獨(dú)設(shè)計(jì)時(shí)，CAD可以使零件實(shí)現(xiàn)更高的耦合度，因而零件誤裝錯(cuò)配的概率也大為降低[1]。此外，CAD制圖中，在建立多類型的項(xiàng)目素材庫(kù)時(shí)，CAD在設(shè)計(jì)出零件后，可以通過對(duì)此類型零件的多次編輯，如修改及復(fù)制，可以生成新零件，機(jī)械制圖的時(shí)間成本相比手工制圖，可以大幅節(jié)省。

1.2精度高。機(jī)械制圖對(duì)誤差的控制要求極高，需要以毫米計(jì)算制圖的精度，借助CAD軟件，可以實(shí)現(xiàn)高精度的繪圖，例如在對(duì)燈光照度及圖紙的日影分析上，軟件的優(yōu)越性極為突出。

2　機(jī)械制圖課程中CAD軟件的應(yīng)用

2.1畫法幾何環(huán)節(jié)CAD的應(yīng)用。在機(jī)械制圖的畫法幾何環(huán)節(jié)，需要對(duì)點(diǎn)線面幾何投影進(jìn)行由抽象向具象的轉(zhuǎn)化，傳統(tǒng)的制圖方式實(shí)現(xiàn)起來(lái)較為困難。而借助CAD的點(diǎn)坐標(biāo)輸入功能，從軟件“視圖”項(xiàng)中點(diǎn)選相應(yīng)的“視口”，可以細(xì)分為主視、左視、西南軸測(cè)及俯視視口，在制圖時(shí)對(duì)點(diǎn)線面要素的處理便捷許多。

2.2組合體視圖環(huán)節(jié)CAD的應(yīng)用。機(jī)械制圖組合體由基本幾何體構(gòu)成，在對(duì)組合體加以造型及制圖時(shí)，需要實(shí)現(xiàn)不同組合形式下的幾何結(jié)構(gòu)生成及構(gòu)造，最終形成組合體視圖。如在已確定的造型面上進(jìn)行多個(gè)基本幾何體的組合，原有的制圖方式過于復(fù)雜，而通過操作CAD軟件中的三維實(shí)體建模，即可輕松完成上述工作。在完成組合體構(gòu)造后，根據(jù)組合體的旋轉(zhuǎn)方向要求，在坐標(biāo)軸上經(jīng)過CAD處理可以實(shí)現(xiàn)各個(gè)立體的定向旋轉(zhuǎn)及移動(dòng)。在對(duì)組合體進(jìn)行三維建模時(shí)，經(jīng)由CAD的形體操作組合，能夠突破結(jié)構(gòu)的體量龐大及結(jié)構(gòu)復(fù)雜的限制，快速精準(zhǔn)地完成組合體視圖的讀取及調(diào)整。

2.3剖視圖環(huán)節(jié)CAD的應(yīng)用。機(jī)械制圖教學(xué)中，當(dāng)零件繪制過程中槽孔過多時(shí)，要對(duì)機(jī)械零件加以標(biāo)示，經(jīng)常要用到剖視圖。機(jī)械制圖中的剖視圖借助的是假象剖切面的手段，對(duì)零部件進(jìn)行解剖，進(jìn)而得出相應(yīng)的圖形，這就導(dǎo)致剖視圖中存在較多不同部位的虛線，在形體上也增加復(fù)雜[3]。而多線條的重疊交匯，給分辨實(shí)體零部件構(gòu)造帶來(lái)了麻煩。這種情況下，CAD軟件中帶有的“繪圖”及“剖切”選項(xiàng)模塊，可在零件模型得出后，對(duì)多線條構(gòu)成的零部件加以細(xì)分剖切，細(xì)致展現(xiàn)零部件形狀及結(jié)構(gòu)構(gòu)成。剖切零件內(nèi)部構(gòu)成及內(nèi)部位置在剖切平面中呈現(xiàn)后，在CAD的支持下，可以對(duì)剖切視圖及剖視圖畫法的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行分析解讀，便于多槽孔的機(jī)械零件能夠滿足剖切面制圖精準(zhǔn)化的要求，由此形成零部件剖視圖的三維視圖，零件被剖切后的形狀及結(jié)構(gòu)都能夠?qū)崟r(shí)掌握。

2.4裝配圖環(huán)節(jié)CAD的應(yīng)用。在采用CAD對(duì)機(jī)械零件展開三維實(shí)體建模操作時(shí)，可將多個(gè)三維實(shí)體零件裝配起來(lái)，在形成裝配體的基礎(chǔ)上，促進(jìn)模擬裝配的完成。通過對(duì)零件三維模型展開利用，可全面了解裝配體中各部分的實(shí)際結(jié)構(gòu)與形狀。除此之外，利用裝配體還可了解零件之間的連接關(guān)系以及動(dòng)力的傳輸路徑等，進(jìn)而深入分析裝配體中各零部件的具體作用。

3　結(jié)語(yǔ)

機(jī)械制圖課程涉及的制圖知識(shí)點(diǎn)繁多復(fù)雜，原有的制圖方式有失精準(zhǔn)，時(shí)間成本也較高。CAD軟件的出現(xiàn)降低了機(jī)械制圖教學(xué)的難度，在畫法幾何、組合體視圖、剖視圖及裝配圖設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)可以有效應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了制圖精度與速度的完美結(jié)合。

[1]張斌，宇曉明，焦洪宇.《機(jī)械制圖與CAD》教學(xué)實(shí)踐與教學(xué)改革探索 [J].教育教學(xué)論壇，2017(47)： 97～98.

[2]楊利紅，高紅英.機(jī)械制圖與CAD的融合 [J].自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用，2017(9)：117～120.

[3]陳曌紅.CAD在機(jī)械制圖中的應(yīng)用 [J].裝備制造技術(shù)， 2013(10)： 235～236， 243.