分析現(xiàn)代CAD/CAM技術(shù)對機械制圖教改的影響與作用

王維

（永州職業(yè)技術(shù)學(xué)院機械工程系，湖南永州，425000）

分析現(xiàn)代CAD/CAM技術(shù)對機械制圖教改的影響與作用

王維

（永州職業(yè)技術(shù)學(xué)院機械工程系，湖南永州，425000）

在當前大專院校的機械制圖課程中，其最終的教學(xué)目標是要培養(yǎng)學(xué)生的計算機繪制機械圖樣和圖形、能布局打印輸出的應(yīng)用能力，讓學(xué)生能夠應(yīng)用CAD/CAM軟件進行實際生產(chǎn)的設(shè)計應(yīng)用，能夠盡快地融入實際的生產(chǎn)實踐中。在這之前，要培養(yǎng)學(xué)生能夠識讀和繪制零件圖和裝配圖的基本技能。隨著CAD/CAM 技術(shù)的改進和更加廣泛的應(yīng)用，使得學(xué)校對于機械專業(yè)學(xué)生的機械制圖的教育教學(xué)更加重視，通過改革機械制圖教學(xué)模式，為學(xué)生帶來更加先進的機械制圖教學(xué)課程，從而適應(yīng)了新時代發(fā)展要求下的機械制圖教育教學(xué)。

CAD/CAM 技術(shù)；機械制圖；教學(xué)改革

0 引言

根據(jù)當前先進制造技術(shù)的發(fā)展趨勢來看，可以知道未來的制造技術(shù)會向集成化和智能化的敏捷制造方向發(fā)展，其產(chǎn)品必須要以信息和知識為基礎(chǔ)。當前，科技領(lǐng)域中的前沿課題之一是CAD/ CAM技術(shù)，其發(fā)展應(yīng)用改變了傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計生產(chǎn)方法和模式，促進了制造業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展，為制造業(yè)帶來了良好的經(jīng)濟效益。傳統(tǒng)的設(shè)計制造工業(yè)中只有二維設(shè)計平臺，通過CAD/CAM 技術(shù)的引進，使得原有的傳統(tǒng)設(shè)計平臺有了極大的轉(zhuǎn)變，將設(shè)計平臺經(jīng)歷二維到三維的蛻變，而設(shè)計工作者的產(chǎn)品設(shè)計過程得到了更加快速、便捷和充分地實現(xiàn)，促進了設(shè)計者的設(shè)計創(chuàng)新。在三維CAD系統(tǒng)中，能夠識別二維圖紙，將其轉(zhuǎn)化為三維模型，除了讓設(shè)計得到立體直觀的展現(xiàn)，便于和非專業(yè)人士進行交流溝通，還能實現(xiàn)對所設(shè)計的產(chǎn)品模型的數(shù)據(jù)進行分析判斷，并進行優(yōu)化，讓設(shè)計更加完美合理。

1 CAD/CAM 技術(shù)對機械制圖教改的影響和作用

在設(shè)計制造行業(yè)，CAD/CAM技術(shù)得到了新的發(fā)展進步，其中的CAD系統(tǒng)集建模、工程分析、模擬仿真、工程繪圖等功能于一身，能夠?qū)崿F(xiàn)人機交互、科學(xué)計算、圖形繪制以及利用其工程數(shù)據(jù)庫進行工程數(shù)據(jù)的管理，并能進行CAD系統(tǒng)界面的維護。 CAM技術(shù)是計算機輔助制造技術(shù)，用于制造領(lǐng)域的生產(chǎn)制造。CAM技術(shù)主要應(yīng)用在數(shù)控編程中，例如規(guī)劃刀具線路、生成刀位文件、刀具軌跡仿真、生成NC代碼等。

在制造業(yè)中， 三維 CAD/CAM 技術(shù)、操作員、計算機軟硬件是構(gòu)成完整的CAD/CAM 設(shè)計系統(tǒng)的基礎(chǔ)，其中設(shè)計系統(tǒng)起主導(dǎo)作用的是操作員，操作員利用計算機輔助工具和三維 CAD/CAM 技術(shù)完成設(shè)計生產(chǎn)操作。傳統(tǒng)二維 CAD/CAM 設(shè)計系統(tǒng)中，設(shè)計者只是用計算機進行設(shè)計工作，并沒有將CAD/CAM應(yīng)用于直接的生產(chǎn)控制。CAD技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)了幾何建模、工程分析、模擬仿真、工程繪圖等功能，由此，當前的CAD不只是一種設(shè)計手段，更是一種設(shè)計思維與方法。CAM技術(shù)的核心是數(shù)控加工技術(shù)，分成程序編制和加工兩個主義的步驟，其程序編制的信息來源是圖紙或CAD信息，并根據(jù)數(shù)控機床控制系統(tǒng)要求來進行加工指令的確定和完成程序編制；對于加工，是將數(shù)控程序傳達至數(shù)控機床，通過對各坐標的伺服系統(tǒng)的控制完成機床驅(qū)動和工件加工。CAM是將設(shè)計轉(zhuǎn)換成生產(chǎn)實際，直接參與工件生產(chǎn)過程。這給機械制圖的教學(xué)改革帶來新的啟示：

傳統(tǒng)二維設(shè)計對機械制圖的教學(xué)影響是培養(yǎng)學(xué)生在制圖方面的看-想-畫的學(xué)習(xí)能力。對于教材使用方面，主要是沿襲老舊的教學(xué)模式，通過為學(xué)生展示平面圖，讓其想象成立體圖形，最后對立體圖形進行平面投影。從這一教學(xué)過程中可以看到教學(xué)顯得極為抽象，讓很多學(xué)生難以學(xué)習(xí)到制圖設(shè)計的知識。在機械制圖課程中引入三維 CAD/CAM技術(shù)后，能夠影響其教學(xué)程序和模式的改變。教師將三維形體呈現(xiàn)給學(xué)生觀看，然后由學(xué)生對立體圖進行識別，建立學(xué)生個體對三維空間的感性認識，從而更容易讓學(xué)生掌握投影理論，擴散學(xué)生的設(shè)計思維，掌握機械制圖，通過三維制圖正確傳遞學(xué)生的思維信息。

2 三維CAD/CAM 技術(shù)帶來的機械制圖課程的教學(xué)改革

2.1 CAD/CAM 技術(shù)對機械制圖教學(xué)改革的要求

當前機械專業(yè)的學(xué)生面對嚴峻的就業(yè)競爭環(huán)境，市場要求學(xué)生必須要掌握 CAD/CAM 技術(shù)。而傳統(tǒng)的機械制圖教學(xué)對于新時代的CAD/CAM 技術(shù)存在較大的區(qū)別，由此，必須要在機械制圖專業(yè)開展CAD/CAM 技術(shù)的教學(xué)改革，樹立新的教學(xué)理念，轉(zhuǎn)變機械制圖的教學(xué)模式，更新制圖的教學(xué)內(nèi)容，并針對制造工廠中的機械設(shè)計和產(chǎn)品開發(fā)過程重新布局教學(xué)，引進媒體教學(xué)法、項目教學(xué)法、開展微課教學(xué)等方式，促進新形勢下教學(xué)目標的完成。

2.2 改革機械制圖課程的教學(xué)內(nèi)容

面對生產(chǎn)制造過程中的三維CAD/CAM設(shè)計系統(tǒng)，機械制圖教師需要重新對該技術(shù)的設(shè)計應(yīng)用進行調(diào)研分析，研究三維CAD/ CAM設(shè)計系統(tǒng)中新的制圖工具、設(shè)計思想，從而對機械制圖課程的教學(xué)內(nèi)容進行重新設(shè)計。

首先，需要在機械制圖課程教學(xué)中融入三維 CAD/CAM 技術(shù)，站在三維CAD/CAM設(shè)計系統(tǒng)角度，重新進行實體造型的定義，認真為學(xué)生呈現(xiàn)和講述三維 CAD/CAM 技術(shù)，并讓學(xué)生學(xué)會尺規(guī)、徒手繪圖，再讓學(xué)生學(xué)習(xí)用三維 CAD/CAM設(shè)計系統(tǒng)進行計算機的輔助繪圖。

其次，要以“體”制圖。由于學(xué)生對周圍的三維空間的物體較為熟悉，對于具體的制圖教學(xué)中，讓學(xué)生建立三維中“體”的概念，然后對“體”進行點、線、面的提取剖析，分解成二維圖形中的點、線、面，從中總結(jié)和加深認知規(guī)律，便于學(xué)生學(xué)習(xí)掌握。

最后，教學(xué)過程中要教會和訓(xùn)練學(xué)生使用三維 CAD 軟件進行計算機輔助制圖。

2.3 轉(zhuǎn)變教學(xué)方式

要引進當前常用的先進的教學(xué)手段和方式方法，例如媒體教學(xué)法、項目教學(xué)法、開展微課教學(xué)等，讓學(xué)生能夠在機械制圖方面得到快速成長。

3 結(jié)語

在機械制圖課程中引進現(xiàn)代三維 CAD/CAM技術(shù)，改變了傳統(tǒng)機械制圖教學(xué)中抽象教學(xué)的難度，讓學(xué)生能夠通過三維立體的圖形進行制圖知識的學(xué)習(xí)，更容易讓學(xué)生理解和構(gòu)建制圖思維，從而為機械制圖教學(xué)注入了新鮮血液，同時也改變了機械制圖教學(xué)的方式方法和模式。

[1]孫鐵波. 基于產(chǎn)品制造流程的CAD/CAM整合課程評價改革[J].機械職業(yè)教育.2015(02).

[2]曹宇男,張勤儉,蔡永林,鄂明成,李建勇. CAD/CAM多元化教學(xué)模式探索與實踐[J].江西理工大學(xué)學(xué)報. 2015(02).

Analysis of the influence of modern CAD/CAM technology on the teaching reform of mechanical drawing

Wang Wei
(Department of mechanical engineering,Yongzhou Vocational Technical College,Yongzhou Hunan, 425000)

In the current college of mechanical drawing course, the ultimate goal of teaching is to cultivate students’ computer drawing and graphics, layout print application ability, so that students can design the practical application of CAD/CAM application software, can produce enough practice as soon as possible into the actual Prior to this, students should be able to read and draw parts and assembly drawings With the improvement of CAD/CAM technology and extensive application, the school education teaching for students majoring in mechanical mechanical drawing more attention, through the reform of the teaching of mechanical drawing course of mechanical drawing teaching mode, bring more advanced students, so as to adapt to the new development requirements of education and teaching of mechanical drawing

CAD/CAM technology; mechanical drawing; teaching reform