關(guān)于二維工程圖學(xué)習(xí)的思考

符　明　成　玲

[摘要]在當(dāng)前的技工教育中，部分學(xué)生在學(xué)習(xí)機(jī)械類制圖課程的時(shí)候，出現(xiàn)看重三維造型設(shè)計(jì)，而輕視二維工程圖學(xué)習(xí)的現(xiàn)象。針對(duì)這一現(xiàn)象，結(jié)合當(dāng)前工程圖在實(shí)際中的應(yīng)用，著重說明三維造型圖目前還無法完全取代二維工程圖的原因，進(jìn)一步闡述學(xué)好二維和三維制圖技術(shù)的重要性。

[關(guān)鍵詞]工程圖 CAD軟件 二維工程圖 三維造型圖

中圖分類號(hào)：G71 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671－7597（2009）0720112－01

一、學(xué)生學(xué)習(xí)二維工程圖的現(xiàn)狀

圖樣作為工業(yè)生產(chǎn)中重要的技術(shù)文件，是進(jìn)行技術(shù)交流的重要工具，被稱為工程界的技術(shù)語言，經(jīng)過不斷完善和發(fā)展，已經(jīng)在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用。技工教育中，《機(jī)械制圖》是機(jī)械類專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課，主要學(xué)習(xí)了機(jī)械圖樣的繪制、識(shí)讀和圖樣表達(dá)等。隨著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展，很多學(xué)校都開設(shè)了《AutoCAD》計(jì)算機(jī)制圖的課程，在課程安排上，有的學(xué)校要么進(jìn)行《機(jī)械制圖》和《AutoCAD》課程一體化整合教學(xué)，要么就在結(jié)束《機(jī)械制圖》的教學(xué)之后，緊接著進(jìn)行《AutoCAD》的學(xué)習(xí)，這些教學(xué)安排既能讓學(xué)生充分學(xué)習(xí)掌握工程圖制圖的基本知識(shí)，又能使學(xué)生在制圖方面的訓(xùn)練得到進(jìn)一步的加強(qiáng)，特別學(xué)生是在學(xué)習(xí)《AutoCAD》計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件之后，能夠使手工制圖和計(jì)算機(jī)制圖有機(jī)的結(jié)合，有利于學(xué)生對(duì)當(dāng)前制圖技術(shù)的把握。但是，在實(shí)際教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，有的學(xué)生在學(xué)習(xí)《機(jī)械制圖》的時(shí)候出現(xiàn)看重三維造型圖，而輕視二維工程圖的狀況，認(rèn)為只要學(xué)好三維造型技術(shù)就行。其實(shí)這種想法容易造成后續(xù)學(xué)習(xí)CAD機(jī)械類軟件的被動(dòng)，這由于計(jì)算機(jī)繪圖還是以機(jī)械制圖為基礎(chǔ)的。從筆者在幾年的《AutoCAD》教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在學(xué)習(xí)《AutoCAD》時(shí)，最困難的不是命令的掌握運(yùn)用，而是在繪制二維圖時(shí)無從下手，有的學(xué)生在沒有完全掌握二維工程圖基本命令的基礎(chǔ)上，就想進(jìn)行三維造型圖的學(xué)習(xí)。像這種好高騖遠(yuǎn)的學(xué)習(xí)心理是很難將制圖學(xué)好的。仔細(xì)分析其原因不難看出這部分學(xué)生的想法：他們現(xiàn)在的CAD軟件技術(shù)完全可以滿足三維實(shí)體造型到二維工程圖的轉(zhuǎn)換，而不用人工進(jìn)行二維工程圖的繪制，所以，面對(duì)枯燥的二維制圖的學(xué)習(xí)，出現(xiàn)了主要學(xué)習(xí)掌握好三維造型就行的這種想法。對(duì)二維工程圖的學(xué)習(xí)精力的投入不足，不重視平面作圖，導(dǎo)致沒有系統(tǒng)的掌握工程圖的繪制基礎(chǔ)，這樣對(duì)往后面的學(xué)習(xí)肯定有影響。所以，應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生摒棄三維實(shí)體就是一切的想法，重視二維工程圖的學(xué)習(xí)。

同時(shí)，當(dāng)前CAD軟件的發(fā)展以及應(yīng)用也決定了現(xiàn)階段三維圖無法完全取代二維圖。

二、當(dāng)前機(jī)械CAD軟件發(fā)展和應(yīng)用

隨著計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件也飛速發(fā)展。所以當(dāng)前所有的機(jī)械類CAD軟件中都具有強(qiáng)大的二維繪圖、編輯、標(biāo)注、曲面設(shè)計(jì)等制圖功能，并能直接進(jìn)行三維建模，可以隨時(shí)由三維造型產(chǎn)生二維工程圖和自動(dòng)標(biāo)注工程圖的尺寸，以及從設(shè)計(jì)修改到最后的NC加工等都可以通過計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)共享來完成，特別是現(xiàn)在幾種應(yīng)用廣泛的三維軟件，比如UG、Pro/E、Solidworks等，都能直接進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)和具備強(qiáng)大的三維建模功能，以及三維尺寸的標(biāo)注，包括各種尺寸、符號(hào)和加工信息等。應(yīng)該說基本上所有工程圖上面用到的各種行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在相應(yīng)的軟件中都能實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，現(xiàn)在工業(yè)設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)已由傳統(tǒng)的從平面到立體的設(shè)計(jì)理念改變?yōu)橄攘Ⅲw后平面的設(shè)計(jì)順序，也就是先使用三維軟件進(jìn)行造型設(shè)計(jì)，然后使用二維軟件進(jìn)行工程圖的處理，這樣就可以讓設(shè)計(jì)者節(jié)省出大量的時(shí)間來進(jìn)行新產(chǎn)品更新?lián)Q代和設(shè)計(jì)研發(fā)上來。

所以，在一定程度上，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件也飛速發(fā)展，不但改變著制圖技術(shù)的發(fā)展，也改變著人們的設(shè)計(jì)理念。這樣看來，好像二維工程圖的學(xué)習(xí)就是多余的了。那么為什么一定要重視二維工程圖的學(xué)習(xí)呢？

三、為什么要重視加強(qiáng)二維工程圖的學(xué)習(xí)

雖然三維計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件發(fā)展很完善，但就目前來講，還是有它本身的不足的，從下面幾個(gè)方面就可以看出三維造型無法完全取代二維工程圖的原因。

（一）在標(biāo)注和各種注釋等方面

在三維立體圖上無法像二維工程圖上那樣方便、直觀地標(biāo)注尺寸以及各種注釋符號(hào)和加工信息，雖然現(xiàn)在有的軟件已經(jīng)進(jìn)行了三維標(biāo)注方面嘗試，但效果差強(qiáng)人意，畢竟在三維標(biāo)注方面還沒有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，執(zhí)行起來比較難，如果對(duì)一些比較復(fù)雜零件的標(biāo)注如果都在三維造型圖上進(jìn)行標(biāo)注的話，整個(gè)圖面就顯得非常的凌亂，而這方面正好是二維工程圖的所長。

（二）單向的三維造型圖表達(dá)的局限性

事實(shí)上，用三維造型圖來表達(dá)復(fù)雜的零件要比二維工程圖困難得多，因?yàn)樵诒容^復(fù)雜的零件中，會(huì)有一大部分的孔、槽、圓角和倒角等特征，特別是現(xiàn)在的產(chǎn)品越來越強(qiáng)調(diào)外觀的流線美，相當(dāng)一部分外形使用都是比較復(fù)雜的曲面造型來創(chuàng)建的，這時(shí)如果只用單個(gè)方向的三維造型圖來表達(dá)的話，效果肯定不好；而用多個(gè)方向的三維造型圖的話，結(jié)果又沒有在平面圖中使用三視圖并結(jié)合剖面圖和斷面圖的表達(dá)那樣簡單明了，所以這是單個(gè)方向的三維造型圖很難完成的。同時(shí)，三維CAD系統(tǒng)對(duì)用戶的知識(shí)和操作經(jīng)驗(yàn)以及技巧的要求較高，掌握起來就比較困難。所以，在機(jī)械加工廠里，進(jìn)行技術(shù)交流往往都是使用二維工程圖。

（三）并非所有的加工都是在CNC或NC母機(jī)上進(jìn)行

誠然，數(shù)控機(jī)床加工的高效性是我們傳統(tǒng)加工所無法比擬的，特別是比較復(fù)雜的外型或曲面的加工，往往都在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行。但是比較簡單的零件就沒必要進(jìn)行數(shù)控加工了，比如在一些簡單的外形（如長方體特征），如果從設(shè)計(jì)修改，到模擬仿真加工，直至最后的聯(lián)機(jī)加工等，都是在CNC或NC母機(jī)上進(jìn)行的話，這一過程應(yīng)該比直接加工慢，所以從提高工作效率的角度來看，簡單的零件直接在機(jī)床上加工就行了，而不一定都要聯(lián)機(jī)加工。

當(dāng)然，三維造型圖和二維工程圖是各有所長的，那么從教與學(xué)角度來考慮的話，該如何進(jìn)行呢？

四、尋找三維繪圖和二維繪圖之間的平衡點(diǎn)

對(duì)于三維繪圖和二維繪圖之間選擇我們是否就束手無策了呢，答案當(dāng)然不是這樣的，根據(jù)當(dāng)前的設(shè)計(jì)理念的改變可以發(fā)現(xiàn)：如果設(shè)計(jì)單位使用普通的如Pro/E之類的三維CAD軟件來進(jìn)行三維建模，通過軟件的工程圖功能做出二維工程圖；然后讓加工單位使用如AutoCAD之類的軟件將轉(zhuǎn)過來的工程圖進(jìn)行編輯修改，加工出符合本單位的標(biāo)準(zhǔn)工程圖，這樣整個(gè)效率就高效多了，同時(shí)這也充分發(fā)揮了不同軟件之間的優(yōu)點(diǎn)。這一過程的實(shí)現(xiàn)，正是設(shè)計(jì)單位和加工單位之間就能夠結(jié)合軟件的特點(diǎn)進(jìn)行有利整合。從中我們也不難發(fā)現(xiàn)，在學(xué)習(xí)工程圖的時(shí)候，不要局限或依賴于某一軟件，同時(shí)應(yīng)該摒棄三維就是一切的思想，重視二維工程圖的學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)不同軟件間的特點(diǎn)。

所以，筆者建議，學(xué)習(xí)工程圖時(shí)：首先要掌握工程制圖的基本知識(shí)和工程圖的基本繪制方法，注重手工繪圖能力的培養(yǎng)，然后經(jīng)過AutoCAD這一類計(jì)算機(jī)繪圖能力的訓(xùn)練和具備一定的計(jì)算機(jī)制圖能力、空間想象能力以及思維能力之后，再結(jié)合自身實(shí)際，選擇一種比較適合自己的三維CAD軟件進(jìn)行學(xué)習(xí)，以達(dá)到二維工程圖學(xué)習(xí)和三維造型圖學(xué)習(xí)的相輔相成。也就是先二維工程圖、后三維造型圖，再三維轉(zhuǎn)二維的學(xué)習(xí)模式，從而提高個(gè)人的制圖方面的綜合素質(zhì)，這也就是學(xué)習(xí)二維繪圖和三維繪圖之間平衡的切入點(diǎn)。

五、結(jié)束語

對(duì)于產(chǎn)品而言，工程圖是可能要比一般人想象的重要得多，因?yàn)樗婕暗郊庸ぶ圃?、技術(shù)革新和進(jìn)行技術(shù)交流在內(nèi)。對(duì)于技工教育來說，我們培養(yǎng)的學(xué)生將來畢業(yè)之后絕大部分都可能成為加工制造第一線的生產(chǎn)工人，在培養(yǎng)他們的具備使用各種方法進(jìn)行制圖的同時(shí)，更應(yīng)進(jìn)一步引導(dǎo)他們?cè)趺礃痈贸浞职盐债?dāng)前制圖技術(shù)的發(fā)展方向，如何更好的引導(dǎo)他們處理好二維工程圖與三維造型的學(xué)習(xí)的關(guān)系；如何在面對(duì)問題時(shí)，學(xué)會(huì)取舍；做到如何更好的幫助企業(yè)培養(yǎng)解決問題的人才。

參考文獻(xiàn)：

[1]錢可強(qiáng)，機(jī)械制圖（第四版）［M］.中國勞動(dòng)社會(huì)保障出版社.

[2]張小寧，Master cam9實(shí)用培訓(xùn)教程［M］.清華大學(xué)出版社.

作者簡介：

符明（1981-），男，漢族，廣東徐聞人，本科學(xué)歷，助理級(jí)，就職于廣東省嶺南工商第一高級(jí)技工學(xué)校，主要研究方向：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，CAD/CAM技術(shù)方向。