机械制图系列课程与计算机绘图系列课程融合教学实践与探索

机械制图系列课程与计算机绘图系列课程融合教学实践与探索

柯锋

湖北省黄石市阳新县职业教育中心  湖北 435200

摘要：随着科技和计算机技术的发展，在工程实践中运用计算机绘图软件绘制工程图样已经成为工程技术人员的必备技能。高校在进行人才培养时应紧跟时代步伐，进行相应变革。按照国家新工科建设的要求，同时考虑到学时缩减的趋势，将机械制图系列课程与计算机绘图系列课程进行融合教学显得尤为必要。

关键词：机械制图；计算机绘图；AutoCAD

引言

现阶段，计算机技术在机械制造领域中的应用愈加广泛，由计算机技术延伸而来的CAD技术同样也在机械制造领域得到广泛的应用。在开展机械制造生产工作时，通过对CAD技术的有效使用，充分发挥该技术的绘图功能，不仅可以提升机械制图的精准度，同时可以提高产品设计的合理程度，因此对于机械制图发挥着至关重要的作用。如何促使CAD技术与机械制图技术得以有效融合，也成为当前机械制造领域共同关注的话题，因此本文对二者融合策略的探究有着重要的现实意义与价值。

一、机械制图与机械CAD之间的关系

首先，机械制图中的基础知识能够为CAD技术提供必要的理论支撑。虽然机械CAD制图主要是通过手工测绘以及计算机工具来完成制图工作的，但是CAD技术的产生必须要以机械制图中的具体理论知识作为必要的基础保障。CAD技术是机械制图的辅助工具之一，在开展具体的绘制工作时，如果缺乏必要的绘图基础知识以及相关的原理知识，只是借助CAD技术来进行图纸的绘制，则无法取得理想的制图效果，同时也会导致计算机软件的实际功效得不到充分彰显。因此在开展机械制图工作时，必须要加强对基础知识的掌握，促使CAD技术能够与机械制图作为紧密的融合。

其次，在开展机械制图工作中有效应用CAD技术，还可以切实提升制图的质量。这是因为CAD技术本身具备强大的绘图设计以及图形编辑功能，相较于传统的手工制图模式，不仅可以减少制图的时间，同时还能够切实提升制图的精准度，促使图纸的角度与线条都能够获得良好的视觉体验。除此之外，CAD技术还可以完成包括正交、对象捕捉以及跟踪等多项操作，妥善解决机械制图中的各种问题，还可以让原本复杂的零件结构变得简单化。

二、机械制图系列课程与计算机绘图系列课程融合教学实践

（一）CAD技术在剖视图中的应用

剖视图通常情况下是在有着多孔槽的零部件中加以应用，通过对遐想剖面进行切割，对零部件的结构进行观察与分析，可以发现在机械制图中有着庞杂的虚线，并且在形态上也呈现出较为复杂的特征。因此在绘制剖视图时，会出现线条交叉与重叠的现象，绘制者在对实体的性质进行想象时困难提升。CAD技术在剖视图的应用，不仅可以建立科学的零件模型，同时还可以利用CAD技术所带有的剖切功能，对零部件进行科学的剖切，对零部件内部的结构以及结构的具体性质进行观察，最终绘制出完整的剖视图。另外，在借助CAD技术完成剖视图的绘制时，还可以采用不同的剖视方法，去剖切不同位置的零部件，以此来促进对剖视图绘制的理解与掌握程度。最后剖切平面还可以借助不同的孔槽以及三维视图对剖切视图进行全方位的观察，将零部件的实际形状进行绘制。

（二）CAD技术在组合体视图中的应用

一般而言，在绘制机械视图中的组合体视图，可以借助线面分析法以及形体分析法对线面的投影特点以及基本几何体的投影特点进行科学的分析与掌握，在此基础上可以通过对实体模型进行对照与分析将组合体的具体形状以及各部分之间的关联进行系统的整理与归纳。另外，在借助CAD技术对组合体视图进行绘制与展示时，还可以将CAD技术中所具备的三维实体建模功能来完成造型设计工作。具体而言，可以采用不同组合的方式，从已经选定好的造型平面上去构造出基本的几何体，然后选择最佳的坐标轴对立体旋转所要达到的方向进行展示，在不同的组合部分移动到相应的位置之后，使用组合操作手段完整绘制组合体。从上述表述中可以发现在CAD技术的帮助下，利用三维建模的功能，快速并且精确地绘制出本身数量比较庞大以及形态结构比较复杂的结构图，提升绘制效率。

（三）CAD技术在基本机械形状中的绘制

操作者在开展机械制图工作中，可以利用椭圆、多边形以及三角形等不同性质的图样，并且进行科学的且富有规则性的排列，在CAD技术的帮助下对这些基本的机械形状进行简单且快速的绘制。以多边形的图样绘制，操作者在进行对角线长为100的正五边形绘制，第一步可以先画出两条边长都是100的相重合的先端，然后将其中的一个作为端点，然后在旋转角度理论的支撑下，将其中的一条线段完成72°的旋转。第二步操作则是将其中两个还没有相交的点加以衔接，这也就是正五边形的边。第三步操作则是实施AR排列指令，环形进行360°的排列，连续进行五次相同的操作。第四步操作则是将已经绘制出来的4条边进行端点与端点的衔接，最终绘制出来五边形。在实际操作中，可以借助CAD技术中的POLYGON指令再完成绘制等操作，比如说可以在计算中输入POLYGON+5（5为边数），将其中的一点作为五边形的中心点来选取与操作。另外，对于多边形而言，可以将其设置为内切与外切两个模式，另外也可以将它们进行打散操作，将其视为是独立的线段进行重新编辑与使用。在绘制椭圆形的图样时，可以借助CAD软件中的ELLIPSE命令，对椭圆图形的图标加以选取，然后按照椭圆图形的具体样式来完成绘制操作。对于椭圆的弧（A）、等角圆（I）、中心点（C）以及轴端点，最后敲下回车键，就可以按照指定的参数对弧线进行选择，最终顺利实现椭圆图样的绘制。

（四）教学模式

机械制图系列课程与计算机绘图系列课程原有的教学模式主要是多媒体演示结合板书、板图和简单的实物模型进行“填鸭式”授课。由于课程内容比较抽象，需要学生具备较强的空间想象力。多媒体演示虽然图文并茂，但对于初学者而言多媒体内容的播放速度过快，致使学生的知识衔接性较差，理解浅显，学习效率较低。板书和板图缺乏立体感，使得教师的讲解比较死板，加大了学生的理解难度，难以建立对图形的整体认识。实物模型教具可以辅助教学，可以辅助教师对课程中的经典图形案例进行深入分析，增强学生对抽象知识的理解，但实物模型教具种类单一，而图形千变万化，无法完全满足教学需求。

计算机绘图系列课程在机械制图系列课程之后开设。学生在学习AutoCAD绘图课程时发现，之前在机械制图课程中学过的机械制图国家标准相关内容已经遗忘，无法进行AutoCAD软件的相关设置，所以还要重新学习这部分内容，费时又费力；而学生在学习SolidWorks基础课程时又有种恍然大悟的感觉：原来之前学习机械制图系列课程时遇到的复杂、难懂的空间几何问题在SolidWorks软件中竟然能够如此简单直观地表达。由此可见，原有的教学安排在学生后续学习AutoCAD绘图课程和SolidWorks基础课程时会出现知识断层的现象，需要应用有关机械制图的知识时，学生却早已遗忘。因此，这种分离式的教学模式使整体的教学进度都受到了很大影响，并且在一定程度上制约了学生的成长。

结束语

在当前信息技术迅猛发展的大背景下，CAD技术也在各个领域得到了极为广泛的应用，并且应用的范围也实现了不断的延伸。将CAD技术与机械制图进行密切融合，不仅可以最大限度提升机械制图的质量，同时也能够提升制图的精准度，对机械零部件的具体结构性质做到全面的观察，最终为机械工程的顺利开展奠定坚实的基础。

参考文献

[1]杨文伟.浅析机械制图与机械CAD的有机结合[J].才智，2019（34）：271.

[2]周慧.浅议CAD与机械制图[J].计算机光盘软件与应用，2020（4）：91-92.

[3]尹红.论机械制图与机械CAD的有机结合[J].科技资讯，2019（19）：158-159.