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、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、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。這兩款軟件都誕生于上世紀70~80年代的美國,由于兩種軟件在設(shè)計理念上有很大差別,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、難點則各不相同,必須施以不同的教學(xué)應(yīng)對策略。這不僅是簡單的軟件操作習(xí)慣問題,其實是畫法幾何與軟件的關(guān)聯(lián)特點問題。
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
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)實踐中,特別是在學(xué)習(xí)的初級階段,我們老師經(jīng)常見到少數(shù)學(xué)生在同一臺計算機上同時打開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,學(xué)生們也會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)化軟件的特點與區(qū)別,我們還應(yīng)當(dāng)花一點時間,有針對性的講解《畫法幾何》、《機械制圖》相關(guān)知識;在感性方面,在上計算機操作課的時候,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,又可以順利實施各軟件后續(xù)的相關(guān)教學(xué)活動。(說明:一般情況下,每堂計算機課只允許學(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
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。對于一般平面圖形還是以相對坐標(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國家都有嚴格的要求。AutoCAD正是由此應(yīng)運而生的一款軟件。我總結(jié)該軟件繪圖過程是:啟動命令→單擊起點(或稱前點)→命令選項→單擊透明命令→輸入數(shù)據(jù)→單擊終點→結(jié)束,反復(fù)重復(fù)上述操作步驟。上述繪圖過程中,對于一些簡單的操作命令,命令選項、單擊透明命令兩步驟可省略,輸入數(shù)據(jù)步驟有時可用自動捕捉、鼠標(biāo)點擊代替。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命令來構(gòu)圖,在較多采用圓弧連接的圖例中,有時還需要繪制輔助線找出定位點,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: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、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,也能制作出符合各個國家標(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:《機械制圖》、《機械基礎(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比ProE草繪圖繁復(fù)一些。
三、ProE草繪圖特點
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)、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)計軟件。我們可以用它進行零件設(shè)計、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行操作。ProE草繪圖既是一個單獨的模塊,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:啟動命令→單擊起點→單擊終點→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、修剪這幾個步驟比AutoCAD的繪圖、編輯過程快捷很多。
3、ProE草繪圖特點:其一,其主要構(gòu)圖元素為點、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)碰觸時會產(chǎn)生滑變,即,定位尺寸和定形尺寸容易發(fā)生變化,因為定位尺寸和定形尺寸都屬于可調(diào)參數(shù);其四,ProE草繪圖盡管可作為獨立的SEC格式文件保存,一般不能被工程上單獨使用,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,用相對極坐標(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平面圖用相對極坐標(biāo)法輸入數(shù)值過程需較長時間,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)實例說明:對于單個視圖,ProE草繪圖繪制效率較高;對于三視圖至工程圖,ProE草繪圖幾乎不能勝任其用。因為,ProE草繪圖將所有的數(shù)據(jù)當(dāng)做參數(shù)處理,無法實現(xiàn)公差標(biāo)注等格式內(nèi)容。
參考文獻:
[1]AutoCAD機械制圖習(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)