關(guān)于機械制圖與CAD的整合研究

摘 要： 目前，在高職院校當(dāng)中，很多學(xué)生都覺得《機械制圖》的學(xué)習(xí)比較枯燥，學(xué)習(xí)過程比較艱難。分析原因，主要是學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)比較差，同時《機械制圖》課程傳統(tǒng)教學(xué)方式、方法存在的弊端，所以必須有效地整合《機械制圖》與《CAD》，從而改變教學(xué)困境。本文探討了關(guān)于《機械制圖》課程整合《CAD》計算機輔助設(shè)計的教學(xué)方法和構(gòu)想。

關(guān)鍵詞： 《機械制圖》 《CAD》 整合策略

隨著計算機繪圖在現(xiàn)代制造業(yè)中的廣泛應(yīng)用，傳統(tǒng)的制圖方式發(fā)生了很大變化，圖板丁字尺等繪圖工具、繪圖儀器已經(jīng)被計算機取代；圖紙等技術(shù)文件已經(jīng)存進計算機磁盤。由此許多技工學(xué)校開設(shè)了《CAD》這門課，這對于《機械制圖》課程的教學(xué)起到了極大的促進作用，增強了教學(xué)效果，同時有利于課堂教學(xué)互動性的增強。

一、教學(xué)現(xiàn)狀分析

當(dāng)前，很多學(xué)校把《機械制圖》與《CAD》作為兩門獨立的課程進行教學(xué)，這樣把兩門有關(guān)系的課程割裂分開，既增加了學(xué)習(xí)課時，更達不到良好的教學(xué)效果。因此，一些專家著重提到一個新名詞：課程的整合，就是打破課程的系統(tǒng)性、專業(yè)性，增強教學(xué)效果。因此在《機械制圖》與《CAD》教學(xué)實踐中，應(yīng)該以培養(yǎng)學(xué)生的識圖能力和空間想象能力為主，以繪圖為手段的教學(xué)目標(biāo)[1]。在以往的教學(xué)實踐中，分兩段時間開這兩門課：先花大量的課時講機械制圖識圖，后用比較少的課時講CAD的基本繪圖，結(jié)果學(xué)生的識圖能力不足，《CAD》繪圖只能抄圖，必須將識圖和繪圖滲透在教學(xué)中。這樣就把《機械制圖》與《CAD》這兩門課程就整合到一起，成了一門新課：《機械制圖》與《CAD》。

二、如何理解《機械制圖》與《CAD》的關(guān)系

《機械制圖》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。而目前我們使用的《CAD》是Autodesk公司開發(fā)的一種繪圖軟件，是當(dāng)前最流行的計算機輔助設(shè)計軟件之一。CAD繪圖的主要任務(wù)是：利用CAD的功能繪制各種圖樣，可以把它看成一種繪圖工具：顯示器可以看做是圖板和圖紙；鼠標(biāo)和鍵盤可看做是鉛筆、直尺和圓規(guī)。雖然《CAD》取代了手工制圖，但并沒有取代制圖理論和制圖的一些標(biāo)準(zhǔn)，相反，它是在機械制圖理論、標(biāo)準(zhǔn)下開發(fā)出來的繪圖軟件，并極大地豐富了制圖理論。

三、如何整合《機械制圖》與《CAD》這兩門課在教學(xué)中的開展

（一）CAD在制圖基礎(chǔ)中的應(yīng)用

《機械制圖》國家標(biāo)準(zhǔn)是機械制圖的基礎(chǔ)，是現(xiàn)在工業(yè)生產(chǎn)中最基本的技術(shù)文件。圖紙幅面、標(biāo)題欄、字體、比例、線型按國家標(biāo)準(zhǔn)放在講CAD的基本設(shè)置里面講。圓弧連接的方法放在CAD畫平幾何圖性里面練習(xí)。這樣在講《機械制圖》的制圖基礎(chǔ)時就可少了2/3的課時。

（二）CAD在組合體中的應(yīng)用

組合體這部分內(nèi)容是《機械制圖》教學(xué)的重點和難點，多為知二求三要求想立體補出第三視圖和補缺圖線[2]。教學(xué)《機械制圖》的時候只采用一些形體簡單的例子分析，而對于形體復(fù)雜可放在講CAD時候借助AutoCAD進行建模，先建一些實體模型讓學(xué)生在里面畫三視圖，然后用二維視圖讓學(xué)生建立三維實體。通過具體的實例訓(xùn)練后，學(xué)生普遍覺得制圖課沒有以前那么難學(xué)，而是變得生動有趣了，學(xué)習(xí)興趣也大大提高。

（三）CAD在剖視圖中的應(yīng)用

剖視圖是表達機件內(nèi)部結(jié)構(gòu)的一種方法，用剖視圖表達的形體有孔、槽等結(jié)構(gòu)，因而圖形中虛線較多、形體也更復(fù)雜。同樣在《機械制圖》講的時候只用一些形體簡單的例子分析，而對于形體復(fù)雜可放在講CAD的時候借助AutoCAD進行建模后再進行剖切。用AutoCAD通過建立各種零件模型后，用“繪圖”中的“剖切”的功能，剖開零件，分析里面的孔、槽等結(jié)構(gòu)；通過用不同的位置剖切平面對形體進行剖切，分析出剖切位置對剖視圖畫法的影響，從而加深理解剖視圖的畫法。

（四）CAD在零件圖中的應(yīng)用

零件圖的識讀和繪制是學(xué)生必須掌握的重點知識，也是用工單位要考察的重點。而且，就業(yè)后工作是看圖做事，因此把教學(xué)形式改成項目式，把每個零件圖看成單一的項目，在《機械制圖》講怎么看圖就行，其他放在CAD里進行訓(xùn)練繪圖。技術(shù)要求中的表面粗糙度按塊的屬性設(shè)置進行講授，形位公差按快速引線的標(biāo)注方法，極限尺寸按多行文字注釋方法。這樣將它們有機地穿插在一起，增強教學(xué)的直觀性和趣味性，徹底改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，節(jié)省講零件圖時所花的大量課時，提高教學(xué)效益。

（五）CAD在裝配圖中的應(yīng)用

對于裝配體的教學(xué)，技工學(xué)校的實習(xí)比較單一，往往注重工種的訓(xùn)練，缺乏對裝配體的整體認(rèn)識，對其結(jié)構(gòu)、連接關(guān)系等都缺少感性認(rèn)識。在教學(xué)中僅靠教具模型和圖例是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足教學(xué)需要的，為此可利用CAD中塊的這功能，把多個三維實體零件裝配在一起形成裝配體，并對裝配體進行模擬裝配[3]。應(yīng)該老師操作演示給學(xué)看為主，只要學(xué)生能通過零件模型看到每一個裝配體的真實形狀，能看明白各零件之間的連接關(guān)系、動力傳動路徑，就達到目的了。最后老師要分析出各個零件在裝配體中的作用，并要求學(xué)生從裝配圖中拆畫零件圖。

總而言之，《CAD》使得《機械制圖》教學(xué)內(nèi)容更豐富多彩，改變了《機械制圖》的傳統(tǒng)教學(xué)方法。隨著CAD/CAM技術(shù)的進步與推廣，《CAD》教學(xué)得以開展。目前諸多地區(qū)已經(jīng)廣泛應(yīng)用三維繪圖軟件。因此應(yīng)該試試課程的整合，改變落后的、不符合社會發(fā)展要求的課程內(nèi)容，從而積極改革，填充一些符合社會發(fā)展需求的，具有可行性與實用性的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)模式。

參考文獻：

[1]黃艷清.論《機械制圖與CAD》教學(xué)方法[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2012（20）：45-48.

[2]胡婷.關(guān)于《機械制圖》與《AutoCAD》融合式教學(xué)的思考[J].中華文化論壇，2012（03）：56-59.

[3]李梅.CAD與《機械制圖》的整合[J].職業(yè)教育研究，2013（05）：23-28.