Inventor三維軟件在機(jī)械制圖教學(xué)中的應(yīng)用

侯培海

摘要：機(jī)械制圖課程在傳統(tǒng)的教學(xué)方式中存在零件模型少、內(nèi)部空間無法展示、空間想象能力要求高等問題。借助Inventor三維軟件的零部件建模功能，可以有效解決這一難題，尤其是在三視圖、剖視圖、組合體及裝配體等方面。

關(guān)鍵詞：Inventor;機(jī)械制圖;裝配圖;三視圖

中圖分類號：G712

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1672 -1578（ 2019） 08 - 0196 - 01

機(jī)械制圖作為機(jī)械工程類的一門基礎(chǔ)課程，是每個(gè)工科學(xué)生的必修課程。長期以來，由于學(xué)生基礎(chǔ)知識薄弱，空間想象能力不足、零部件模型少等問題，嚴(yán)重制約了該課程的教學(xué)效果，影響后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)[1]。

筆者基于Inventor軟件的三維建模功能，在機(jī)械制圖的教學(xué)中，構(gòu)建了完整的零部件模型，并應(yīng)用于實(shí)際教學(xué)中。該方式有效彌補(bǔ)了學(xué)生空間想象能力不足的問題，極大的提高了教學(xué)效果。

1.在零件部三視圖中的應(yīng)用

學(xué)生在學(xué)習(xí)繪制三視圖時(shí)，常常會分不清楚投影面，不明白基本的投影規(guī)律長對正、高平齊及寬相等的工程意義。經(jīng)常出現(xiàn)三視圖位置放置錯(cuò)誤，漏掉或重復(fù)標(biāo)注關(guān)鍵尺寸線，尤其是不可見輪廓線[2][3]。

在教學(xué)中引入Inventor三維軟件，建立零部件的三維模型。在課堂上借助多媒體教學(xué)設(shè)備，將模型全方位，360。無死角的展示給學(xué)生，讓學(xué)生清楚看到零件中的每一個(gè)面、每一條線及每一個(gè)點(diǎn)。通過三維模型的顯示方式及觀看角度變化，讓學(xué)生理解投影的前后左右及上下的位置關(guān)系。

通過三維模型的旋轉(zhuǎn)、移動、縮放等功能，能夠清楚的觀察關(guān)鍵結(jié)構(gòu)及尺寸，不會出現(xiàn)重復(fù)繪制及漏畫的情況。同時(shí)，也可以借助Inventor軟件工程圖的功能，直接將零部件模型的三個(gè)視圖轉(zhuǎn)換為工程圖，并在工程圖模塊標(biāo)注尺寸、粗糙度、形位公差以及技術(shù)要求。

總之，無論是幫助學(xué)生觀察理解模型還是直接生成工程圖，Inventor軟件都能夠提供極大的幫助。

2.在剖視圖中的應(yīng)用

在零部件工程圖的繪制中，剖視圖是學(xué)生最難理解的，學(xué)生很難想象剖開后結(jié)構(gòu)的內(nèi)部特征。經(jīng)常出現(xiàn)剖切位置不對、不能正確處理虛實(shí)線或者漏掉剖切面后部的可見部分[4]。

零部件的剖視圖分為三種，分別為：全剖視圖、半剖視圖和局部剖視圖。按照剖切面的數(shù)量分為：單一剖切面、多個(gè)平行剖切面及多個(gè)相交的剖切面。由于零件結(jié)構(gòu)千差萬別，因此，如何采用合理的剖切方法、剖切平面，清晰、準(zhǔn)確的表達(dá)內(nèi)部結(jié)構(gòu)變得尤為重要。

Inventor軟件可以利用假想的平面將零件剖開，以便觀察結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)。通過移動剖切面，可以動態(tài)的觀察結(jié)構(gòu)內(nèi)部構(gòu)造，讓學(xué)生清晰，直觀的把握內(nèi)部構(gòu)成，采用更合理的剖切方法。學(xué)生也可以借助工程圖模塊的剖視圖功能，只能生成剖視圖。

3.在裝配圖中的應(yīng)用

裝配圖是表達(dá)零部件相對位置、連接方式以及配合精度的工程圖紙，裝配圖涉及到圖樣的表示方法、標(biāo)準(zhǔn)件的繪制，是機(jī)械制圖課程中教學(xué)的難點(diǎn)。一張完整的裝配圖包含：三視圖、剖視圖、斷面圖、放大圖。必要的尺寸、零部件的配合關(guān)系、安裝技術(shù)要求、標(biāo)題欄。明細(xì)欄等[5]。

學(xué)生學(xué)習(xí)裝配圖的過程中，由于涉及零件過多，裝配關(guān)系復(fù)雜，再加上公差配合精度等因素，常常感覺力不從心，無從下手，這極大的影響了學(xué)習(xí)積極性，教學(xué)效果也不理想。

借助Inventor軟件，可以將零部件模型構(gòu)建好，在通過裝配模塊將零件裝配在一起。同時(shí)，軟件中自帶標(biāo)準(zhǔn)件庫，可以直接調(diào)用，方便教學(xué)展示。通過直觀的展示裝配過程，對學(xué)生理解零部件的裝配關(guān)系，表達(dá)方式具有很好的指導(dǎo)意義。

4.結(jié)語

筆者首先分析了機(jī)械制圖的傳統(tǒng)教學(xué)方式存在的問題與不足，在教學(xué)中引入三維制圖軟件Inventor進(jìn)行輔助教學(xué)。尤其是在三視圖繪制、剖視圖及裝配圖等教學(xué)難點(diǎn)中，取得了良好的教學(xué)效果，極大的提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

參考文獻(xiàn)：

[1]王蘭.UG軟件在機(jī)械制圖機(jī)件表達(dá)方法教學(xué)中的應(yīng)用[J].中小企業(yè)管理與科技，2013，（ 27）：189 -189.

[2] 賈麗娜，張輝，《汽車機(jī)械制圖》項(xiàng)目化教學(xué)改革[J].河北交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2011（1）：63 - 64.

[3]胡宜鳴，孟淑華，王丹虹，機(jī)械制圖課程內(nèi)容、體系改革的研究與實(shí)踐[J].工程圖學(xué)學(xué)報(bào)，2003，（01）：123 -127.

[4] 袁彬華，黃琳蓮，機(jī)械制圖與AutoCAD課程的有機(jī)整合探討[J].職業(yè)，2012（ Sl）：57 - 58.

[5] 郝海云，基于技能大賽的《機(jī)械制圖和CAD》課程教學(xué)改革與實(shí)踐[J].課程教育研究，2013（8）：12 -13.