AutoCAD平面圖與ProE草繪圖的異同點(diǎn)及教學(xué)應(yīng)對(duì)

李德林

摘 要 AutoCAD軟件是一款矢量繪圖軟件，主要構(gòu)圖元素為點(diǎn)、直線、圓類曲線，

支持各種坐標(biāo)法輸入數(shù)值，其最大優(yōu)點(diǎn)是，它將工程師們從繁瑣的手工繪圖中解放出來，讓工程制圖變得輕松快捷。ProE軟件是一款參數(shù)化繪圖軟件，其草繪圖的主要構(gòu)圖元素為點(diǎn)、直線、二次曲線，而數(shù)據(jù)輸入方式為參數(shù)（可調(diào)），該軟件主要應(yīng)用于注塑模設(shè)計(jì)。這兩款軟件都誕生于上世紀(jì)70～80年代的美國，由于兩種軟件在設(shè)計(jì)理念上有很大差別，導(dǎo)致了二者在平面圖上看起來相似，而繪制過程區(qū)別卻很大。在教學(xué)上，二者反應(yīng)出的問題、難點(diǎn)則各不相同，必須施以不同的教學(xué)應(yīng)對(duì)策略。這不僅是簡單的軟件操作習(xí)慣問題，其實(shí)是畫法幾何與軟件的關(guān)聯(lián)特點(diǎn)問題。

關(guān)鍵詞 AutoCAD平面圖 ProE草繪圖 矢量化軟件 參數(shù)化軟件 教學(xué)應(yīng)對(duì)

一、前言

目前，我國各大專院校至中專學(xué)校在工程類專業(yè)均開設(shè)了CAD、CAM類型的軟件學(xué)習(xí)課程，我校在數(shù)控、模具、汽修幾個(gè)專業(yè)開設(shè)了AutoCAD與ProE軟件學(xué)習(xí)課程。在AutoCAD與ProE軟件的教學(xué)實(shí)踐中，特別是在學(xué)習(xí)的初級(jí)階段，我們老師經(jīng)常見到少數(shù)學(xué)生在同一臺(tái)計(jì)算機(jī)上同時(shí)打開AutoCAD與ProE軟件，欲比較同一幅圖在兩種軟件中畫法上的差異性、規(guī)范性和繪圖效率，同時(shí)，學(xué)生們也會(huì)向老師提出一些相關(guān)問題，如：兩種軟件繪制的平面圖有什么差別？哪款軟件繪圖方便？它們的應(yīng)用場合？等等。面對(duì)有關(guān)問題，我們教師應(yīng)當(dāng)從理性和感性兩方面著手，才能予以全面和正確的解答。在理性方面，我們可以簡要說明矢量化軟件與參數(shù)化軟件的特點(diǎn)與區(qū)別，我們還應(yīng)當(dāng)花一點(diǎn)時(shí)間，有針對(duì)性的講解《畫法幾何》、《機(jī)械制圖》相關(guān)知識(shí)；在感性方面，在上計(jì)算機(jī)操作課的時(shí)候，我們偶爾用同一幅圖在兩種軟件中做示范性練習(xí)和講解。這樣一來，既可以減少學(xué)生們學(xué)習(xí)的困惑、課堂的躁動(dòng)，又可以順利實(shí)施各軟件后續(xù)的相關(guān)教學(xué)活動(dòng)。（說明：一般情況下，每堂計(jì)算機(jī)課只允許學(xué)生打開和學(xué)習(xí)一種軟件。AutoCAD軟件后續(xù)教學(xué)內(nèi)容是完整的工程圖繪制及實(shí)體圖繪制，均為DWG格式文件；ProE軟件后續(xù)教學(xué)內(nèi)容是零件、組件、制造等模塊，ProE3.0文件格式有10種，在此述略。）

二、AutoCAD平面圖特點(diǎn)

1、AutoCAD軟件簡介：AutoCAD是Autodesk公司發(fā)明的一款矢量繪圖軟件，采用笛卡爾直角坐標(biāo)系為參照，支持直角坐標(biāo)、球面坐標(biāo)、柱面坐標(biāo)、極坐標(biāo)輸入法。對(duì)于一般平面圖形還是以相對(duì)坐標(biāo)法、距離法為主要的數(shù)據(jù)輸入方式。其在三維造型功能上，曲線基本未超過圓的方程，簡單易學(xué)，尚不能廣泛應(yīng)用于模具制造行業(yè)，況且，該軟件在數(shù)控仿真方面才剛剛起步。AutoCAD軟件目前主要應(yīng)用于機(jī)械制造、建筑、礦山等行業(yè)的二維工程圖的繪制（俗稱三視圖及軸測圖），由于簡單易學(xué)，界面簡潔，文字、標(biāo)注、打印等樣式靈活可調(diào)，因此，AutoCAD軟件在工程行業(yè)廣受歡迎。

2、AutoCAD繪圖過程：一般來說，工程圖須采用正投影、單線條構(gòu)圖，工程圖在投影關(guān)系、畫法、文本格式等居多方面各個(gè)國家都有嚴(yán)格的要求。AutoCAD正是由此應(yīng)運(yùn)而生的一款軟件。我總結(jié)該軟件繪圖過程是：啟動(dòng)命令→單擊起點(diǎn)（或稱前點(diǎn)）→命令選項(xiàng)→單擊透明命令→輸入數(shù)據(jù)→單擊終點(diǎn)→結(jié)束，反復(fù)重復(fù)上述操作步驟。上述繪圖過程中，對(duì)于一些簡單的操作命令，命令選項(xiàng)、單擊透明命令兩步驟可省略，輸入數(shù)據(jù)步驟有時(shí)可用自動(dòng)捕捉、鼠標(biāo)點(diǎn)擊代替。顯然，上述基本繪圖過程簡單易記，容易讓操作者形成一定的習(xí)慣，也便于學(xué)習(xí)掌握，但是， AutoCAD軟件包含太多的命令、 步驟，幾乎每條線需要由一個(gè)命令來構(gòu)圖，在較多采用圓弧連接的圖例中，有時(shí)還需要繪制輔助線找出定位點(diǎn)，加之，后期的編輯修改類似于上述繪圖操作步驟也有較大的工作量，這就使得其繪圖過程較ProE軟件慢一些。

3、AutoCAD平面圖特點(diǎn)：其一，盡管AutoCAD支持位圖輸入、輸出（2004版本以后），其主要構(gòu)圖元素仍然是點(diǎn)、直線、圓類曲線，且為矢量線性，保真度很高，可滿足于工程界的測繪、打印的需要；其二，AutoCAD平面圖形結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，各圖元之間的相對(duì)位置關(guān)系不易產(chǎn)生滑變，便于編輯修改和分析研究；其三，在不使用內(nèi)置模塊時(shí)，也能制作出符合各個(gè)國家標(biāo)準(zhǔn)的工程圖樣來；其四，在需要出圖的其他學(xué)科，可以作為輔助教學(xué)手段使用，如：《機(jī)械制圖》、《機(jī)械基礎(chǔ)》、《平面幾何》等多媒體教學(xué)和試題制作；其五，AutoCAD平面圖繪圖過程有時(shí)比ProE草繪圖繁復(fù)一些。

三、ProE草繪圖特點(diǎn)

1、ProE軟件簡介：ProE軟件由美國PTC公司開發(fā)，1988年推出。該軟件集CAD（設(shè)計(jì)）、CAM（制造）、CAE（仿真）三大功能于一體，可謂是一款全方位的工業(yè)設(shè)計(jì)軟件。我們可以用它進(jìn)行零件設(shè)計(jì)、零件裝配、模具制造等工作，但是，不同的功能必須在不同的模塊下進(jìn)行操作。ProE草繪圖既是一個(gè)單獨(dú)的模塊，也融匯于3D建模過程中經(jīng)常被使用。ProE草繪圖可作為SEC格式文件單獨(dú)保存。

2、ProE草繪圖繪制過程簡述：我總結(jié)ProE草繪圖繪圖過程是：啟動(dòng)命令→單擊起點(diǎn)→單擊終點(diǎn)→結(jié)束→反復(fù)重復(fù)上述步驟→修改參數(shù)→約束、編輯、修剪。其中，修改參數(shù)、約束、編輯、修剪這幾個(gè)步驟比AutoCAD的繪圖、編輯過程快捷很多。

3、ProE草繪圖特點(diǎn)：其一，其主要構(gòu)圖元素為點(diǎn)、直線、二次曲線，且為矢量線性，保真度亦很高；其二，ProE草繪圖的線型、顏色單調(diào)，不能滿足于工程圖的各種格式要求；其三，由于是參數(shù)化構(gòu)圖，各圖元除了保持各自的方程特性和約束特性外，各圖元之間在鼠標(biāo)碰觸時(shí)會(huì)產(chǎn)生滑變，即，定位尺寸和定形尺寸容易發(fā)生變化，因?yàn)槎ㄎ怀叽绾投ㄐ纬叽缍紝儆诳烧{(diào)參數(shù)；其四，ProE草繪圖盡管可作為獨(dú)立的SEC格式文件保存，一般不能被工程上單獨(dú)使用，它通常被用作3D建模的過程圖；其五，總體上看，ProE草繪圖繪圖過程比AutoCAD平面圖繪圖過程快捷些。

四、比較法教學(xué)實(shí)例

1、分別在ProE草繪圖和AutoCAD平面圖中繪制下列五角星（圖1）。

[操作過程簡述] 在AutoCAD平面圖中，單擊line命令，單擊起點(diǎn)，用相對(duì)極坐標(biāo)輸入法輸入數(shù)值（略），至結(jié)束。在ProE草繪圖中，單擊“兩點(diǎn)線”按鈕，連續(xù)畫出五條直線，結(jié)束，附加五條直線“相等”約束，修改參數(shù)（長度、角度）。

[比較結(jié)果] AutoCAD平面圖用相對(duì)極坐標(biāo)法輸入數(shù)值過程需較長時(shí)間，不如ProE草繪圖繪制過程快捷、易掌握。

2、分別在ProE草繪圖和AutoCAD平面圖中繪制下列三視圖（圖2），無需標(biāo)注尺寸。

[操作過程] 述略。

[比較結(jié)果] 由于不必標(biāo)注尺寸，AutoCAD平面圖通過使用極軸追蹤、對(duì)象捕捉手法，繪圖速度比ProE草繪圖快捷。ProE草繪圖必須通過修改參數(shù)完成繪圖，速度慢一些，并且，系統(tǒng)自動(dòng)生成許多弱尺寸，使得圖面不夠簡潔。

五、結(jié)論

1、AutoCAD軟件界面簡潔明了，具備中學(xué)數(shù)理水平的學(xué)習(xí)者可以較快掌握AutoCAD平面圖繪制方法。ProE草繪圖也是如此。但ProE其他模塊的學(xué)習(xí)則需要較高的知識(shí)準(zhǔn)備，在此不贅述。

2、AutoCAD平面圖應(yīng)用廣泛，甚至可以被ProE借用。ProE草繪圖一般只是3D圖的過程圖。

3、前面的兩則教學(xué)實(shí)例說明：對(duì)于單個(gè)視圖，ProE草繪圖繪制效率較高；對(duì)于三視圖至工程圖，ProE草繪圖幾乎不能勝任其用。因?yàn)?，ProE草繪圖將所有的數(shù)據(jù)當(dāng)做參數(shù)處理，無法實(shí)現(xiàn)公差標(biāo)注等格式內(nèi)容。

參考文獻(xiàn)：

[1]AutoCAD機(jī)械制圖習(xí)題精解[M].人民郵電出版社.

[2]AutoCAD2006中文版應(yīng)用基礎(chǔ)[M].電子工業(yè)出版社.

[3]Pro/E基礎(chǔ)與應(yīng)用精品教程-野火版3.0[M].航空工業(yè)出版社.

（作者單位：黃岡技師學(xué)院）