创造机械制图的三维空间

2013-05-26 by:广州有限元分析、培训中心-1CAE.COM 来源:仿真在线

机械制图是一门抽象难懂的课程,反复的讲解不能让学生有效地掌提求作第三视图的技巧,其原因在于大多数学生几乎没有三维空间概念。要形成三维空间必须改变原来的教学方式,寻求一种新的有效的教学方式。当前计算机绘图与机械制图相结合来进行制图课教学,收到了费时少,见效快的效果。

卢亭玉来源:万方数据
关键字:三维空间 Solidworks AutoCAD 机械制图

机械制图是工程技术人员必修的一门专业基础课,是机械行业的通用“语言”,每个机械专业学生都必须掌握这门“语言”,具备一定的读图能力、绘图能力、空间想象和思维能力以及形体表达的实际技能。如今,各学科的复杂交叉令很多学生目不暇接,面对抽象的机械图样更是头痛不已。同时,当前职业枝术教育要求我们加强创新教育,培养高素质的劳动者,培养应用型人才。如何利用有限的课时让学生学有所得,并且乐在其中,是我们课程老师面临的最迫切的问题。

1 机械制图课的创新

机械制图的学习应是看一想一画的过程。我们的教材沿用一种旧的教学模式:让学生看平面图形,想象立体形状,再画平面投影。这一过程显得抽象,反而增加学习难度,我们不妨另外设计一种程序:先给学生看一些直观的三维形体,让他们凭借自己生恬经验所产生的直觉识别一些简单的立体图,如长方体、正方体、圆柱体、圆球体等,从而对三维空间有一个感性认识。再提出间题:如何将这些形体表达出来?借此引出三面投影。通过这种方式让学生全面观寮三维空间体系向二维平面图形的发展和演变过程。使他们容易形成“长对正,高乎齐,宽相等”这一基本投影理论。这一理论贯穿了画图,读图的全过程,是学好机械制图的重点。通常我们用模型来做这些三维形体,但不能满足变动的要求,而计算机绘图软件AutoCAD, Solidworks, UG等的广泛应用却正好给我们提供了一个教学创新的便利条件,在它们的三维空间中可以形成灵活多变的三维形体,用这种方式进行模型教学可以收到事半功倍的效果。其次,以前设计思想的表达多采用二维图形,所以教学中更多地是研究二维图形,而三维图形只是附带一提的。现在,由于计算机技术的发展,三维图形的显现比过去容易,在设计概念中用三维图形来传递信息已成为极为重要的手段。

2 认识三维空间

当前制图教学趋向于抽象理论。目前一些学生由于知识结构的差异,几乎没有什么空间概念,直接向初学者介绍投影理论和三视图会增加其理解上的难度,使其产生畏难心理。囚此我们要先开发出他们的空间想象能力。形象思维是归结于对表象的储备积累。针对这一特点,在学习正投影和三视图之前,我们先利用AutoCAD提供的三维实体命令画出一些基本体,用三维动态观察器使学生很容易看懂其上下、前后、左右的形状结构,然后切换到三视图,进行对照分析,其间可将形体进行多种多样的切割,给学生演示形体上面的变化引起三视图中线条的变化,让他们可以初步了解立体轮廓与三视图线条的对应。通过大量的看立体图练习,可以引发学生的好奇心,让他们有兴趣面对机械制图这门课。通过这种方式,首先在每个学生头脑中形成一个三维空间,让他们认识到每个形体都有上下方位、前后方位和左右方位,并且如何来判断这些方位,那么他们白然就会找到三个参照面,也就是我们要认识的三个投影面V面、H面和w面,可以分别用教室黑板面、地平面和教室侧面代替。同时也理解到了什么是正投影法,只要有堆确的方位感井清楚三个投影面的位置,然后我们再来学习三视图就显得简单而又轻松有趣,再来介绍兰视图“长对正、高平齐、宽相等”,的关系就容易让学生接受和理解。

3 机械制图的学科关联

机械制图教学应该与计算机绘图教学结合起来,不应有明显的界线。

在教学过程中实行手工制图与计算机绘图的结合是完全必要的,可以把绘图基本知识与AutoCAD绘图环境放在一起介绍:比如投影原理与AutoCAD的绘图命令结合,基本体与AutoCAD的实体命令结合,组合体与AutoCAD的实体编辑命令结合,机件表达方法融入图案填充及视图缩放与移动,标淮件和常用件链接图块和属性的操作。这样可以改善教学效果,提高教学效率,并为工程图学注放新的生命,为学科的发展创造了机遇。目前我们培养的学生对制图知识的应用以读图为主,CAD/CAM技术的普及也要求我们要加强对学生计算机知识的教育。随着电子信息技术的发展,知识经济时代的到来,现代设计技术的兴起和发展,利用计算机绘图。搞三维实体造型将会成为一种不可逆转的历史潮流,CAD/CAM技术是每个机械专业学生必须掌握的一种工具。

4 机械制图的超前性

目前,我国机械行业的不景气是暂时的,新的机械加下需求即将来临。因此,学校的教学应当具有适当的翅前性。只有在教学过程中融入新技术、新知识、新工艺才能培养出适应社会发展的应用型人才。“思维的本质是表达,表达的核心是创造”,创造性思维是我们的最终目的,创造本身是一种突破和超前。在机械制图教学中要不失时机地给学生介绍Solidworks, UG这类广泛应用的CAD/CAM集成软件,尤其是对模具专业的学生。

5 结语

任何课程的教学都应该是由易到难的过程,学生的学习也是从兴趣开始,基本画法的练习可以让学生有成就感,但重难点地方更应该突出。制图课的教学改革是一个长期任务,有待我们去进一步研讨,发现和总结,从而将机械制图变成易学易懂的一门课程。

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