CAD在《機(jī)械制圖》中的應(yīng)用

古峻

(廣西機(jī)械高級技工學(xué)校，廣西 柳州545005)

AutoCAD是美國Autodesk公司開發(fā)的通用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，在機(jī)械、建筑、電子、造船、石油化工等領(lǐng)域，都得到了十分廣泛的應(yīng)用。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的日益普及，許多高校都開設(shè)了AutoCAD課程。CAD軟件的應(yīng)用對于工程圖學(xué)課程的教學(xué)，起到了極大的促進(jìn)作用。相對于手工繪圖而言，CAD繪圖是一種高效率、高品質(zhì)的繪圖技術(shù)。就教學(xué)而言，使用其授課，效果明顯，容易激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。如何讓學(xué)生在有限的課時內(nèi)，熟練地掌握CAD的繪圖技巧，以及提高本課程的教學(xué)品質(zhì)和水平，對學(xué)校的教學(xué)工作有著重要的意義。

1 CAD與《機(jī)械制圖》的結(jié)合

CAD作為一款輔助設(shè)計(jì)軟件，重在操作技能，而不是純理論知識。所以學(xué)習(xí)CAD的關(guān)鍵，在于靈活運(yùn)用命令繪圖。而CAD的命令非常多，每個命令在不同的圖形中，又有不同的用法，例如畫圓命令至少有6種使用方法、畫圓弧命令至少有11種方法。這就要求學(xué)生在繪圖時，要根據(jù)當(dāng)時的條件，來靈活使用這些命令。

傳統(tǒng)的教學(xué)方法，一般是按照教材的順序給學(xué)生上課，老師每節(jié)課講解若干個命令，然后讓學(xué)員在電腦上練習(xí)，等完成一個單元的教學(xué)內(nèi)容后，再進(jìn)行綜合練習(xí)，畫一兩個實(shí)例。這樣教學(xué)使得命令的講解和練習(xí)都是單個進(jìn)行的，沒有及時與繪圖案例相結(jié)合，學(xué)生往往當(dāng)時能聽懂，會練習(xí)，但到了真正繪制完整的實(shí)例圖時，卻不能根據(jù)實(shí)際條件靈活應(yīng)用已學(xué)過的命令，有的甚至學(xué)了后面忘了前面。同時，由于講課時沒有結(jié)合實(shí)例，學(xué)生聽課的積極性不高，練習(xí)時也缺少興趣，教學(xué)效果不是很理想。

機(jī)械制圖是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的技術(shù)基礎(chǔ)課，其學(xué)習(xí)的好壞，對后續(xù)專業(yè)課的教學(xué)和學(xué)生畢業(yè)后的實(shí)際工作能力，有著很大的影響。技工學(xué)校學(xué)生，主要以初中畢業(yè)生為主，大部分基礎(chǔ)較差，對制圖課的學(xué)習(xí)，普遍感到困難和吃力。

我們只要把兩門課結(jié)合起來，不僅能提高學(xué)生聽課的積極性，更能提高教學(xué)效果。

2 CAD以機(jī)械制圖為實(shí)例的特點(diǎn)

為了把這兩門課的教學(xué)結(jié)合得好，筆者的體會是：以《機(jī)械制圖》為重點(diǎn)，打破以教材為中心的傳統(tǒng)教學(xué)模式，不按教材的順序授課，而是結(jié)合有關(guān)命令選出相適應(yīng)的《機(jī)械制圖》案例，把學(xué)習(xí)的重點(diǎn)放在具體案例的繪制上，首先講解命令的使用方法，然后結(jié)合實(shí)例進(jìn)行命令使用的練習(xí)。

2.1 教學(xué)方法的特點(diǎn)

這種教學(xué)方法的主要特點(diǎn)是：

（1）教學(xué)過程更符合學(xué)生學(xué)習(xí)的過程；

（2）有利于增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)CAD的積極性，學(xué)生每完成一張圖，都會很有成就感；

（3）有利于促進(jìn)同學(xué)之間的討論。

2.2 案例圖形的挑選

此教學(xué)法的前提，是挑選合適的案例圖形。圖形的來源途徑是《機(jī)械制圖》中的案例，也可以由教師自己繪制。挑選圖形時應(yīng)注意的是：

（1）要圍繞所講解的命令來選圖。

（2）實(shí)例圖的難度要由淺入深，循序漸進(jìn)，有一定遞進(jìn)關(guān)系。

（3）每個案例圖，應(yīng)當(dāng)既有區(qū)別，又有共同點(diǎn)，可以用不同的命令完成，甚至可以將一個較為小型的裝配圖分解為各種實(shí)例圖。

3 實(shí)例教學(xué)法的具體實(shí)施

3.1 教學(xué)內(nèi)容與《機(jī)械制圖》的整合

目前，市面上流行的機(jī)械CAD教材繁多，但基本上都有其共同的特點(diǎn)：按照命令的分類編寫。例如繪圖命令作為一章，編輯修改命令作為一章，尺寸標(biāo)注作為一章。這種教材編寫方法，充分體現(xiàn)了教材的系統(tǒng)性和完整性。但作為一門實(shí)用性很強(qiáng)的課程，這種編寫方法明顯不利于對知識的掌握。畫一張完整的圖形，不僅要用到繪圖命令，還要用到編輯命令，如果單純的講這些命令操作，學(xué)生會覺得枯燥無味，很快失去學(xué)習(xí)的興趣，知識的遺忘也會很快。

根據(jù)教師授課的需要，也為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，更快地掌握《機(jī)械制圖》與CAD的基本操作技能，我們把兩門課聯(lián)系起來，以《機(jī)械制圖》為中心，把其中的案例挪出來，用CAD來講解，這樣可以同時提高學(xué)生對兩門課的興趣，提高教學(xué)效果。

3.2 實(shí)施案例教學(xué)的重要環(huán)節(jié)

摒棄原來的手冊式的命令講解順序，將作圖方法融入案例的繪制過程當(dāng)中，用到什么命令就講授什么命令。

案例教學(xué)法的第一個非常重要的環(huán)節(jié)，就是老師的講授。老師在每講一個命令后，要馬上讓學(xué)生動手練習(xí)，這樣做的好處，是學(xué)生可以及時掌握命令的操作要領(lǐng)。如果老師一口氣把整個圖形中的命令講完，學(xué)生雖能聽懂，但記不住，很容易造成學(xué)生“命令學(xué)了一堆，說起來頭頭是道，用起來莫名其妙”的現(xiàn)象，教學(xué)效果就要大打折扣。

另一個非常重要的環(huán)節(jié)，就是上機(jī)練習(xí)。上機(jī)練習(xí)不僅可以提高學(xué)生的動手能力，同時也是檢驗(yàn)教學(xué)效果、發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)問題的機(jī)會。學(xué)生在整個學(xué)習(xí)的過程中，需要做大量的案例練習(xí)，練習(xí)中出現(xiàn)的問題當(dāng)然也不少，老師應(yīng)該當(dāng)場給以解答。對于學(xué)生作業(yè)中存在的問題，應(yīng)進(jìn)行歸納總結(jié)，找出問題的根本原因，并當(dāng)場講評。

在學(xué)生上機(jī)的過程中，我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生往往不注意各種快捷鍵的使用，如：ESC鍵、回車鍵、空格鍵等。不注意觀察狀態(tài)欄，如正交、對象捕捉、對象追蹤的狀態(tài)等，這樣就導(dǎo)致初學(xué)者畫出來的圖形精度差。不注重復(fù)雜圖形的畫圖順序，重復(fù)工作浪費(fèi)大量的時間。不注意觀察命令窗口，CAD很重要的特點(diǎn)是使用命令時在命令窗口有命令提示，而初學(xué)者往往只看繪圖窗口，這樣遇到問題就容易卡殼。我們在講解以上內(nèi)容的過程中，就要特別的給學(xué)生以提示，從而引起學(xué)生注意，讓學(xué)生養(yǎng)成一種良好的畫圖習(xí)慣。

3.3 具體案例——閥體零件圖

我們在案例教學(xué)的實(shí)施中，選用了如圖1所示的閥體零件圖作為實(shí)例。

圖1 閥體零件圖

具體教學(xué)步驟是：

（1）用NEW命令，采用“樣板”方式從樣板庫中選擇自己已經(jīng)建好的“A3樣板”文件新建一張圖。

（2）設(shè)置繪圖環(huán)境，比如在已有的“GB”標(biāo)注樣式基礎(chǔ)上設(shè)置“直線”、“圓與圓弧引出”等標(biāo)注樣式。

（3）用保存命令指定路徑保存該圖，圖名為“閥體”。

（4）“0”圖層為當(dāng)前圖層。在該圖層上，用XLINE，OFFSET命令畫基準(zhǔn)線，搭圖架（可用所有點(diǎn)畫線及主視圖底線為基準(zhǔn)線和圖架線）。

（5）換“粗實(shí)線”圖層為當(dāng)前層。在該圖層上，用所需的繪圖命令，編輯命令（注意整體或局部對稱處均可只畫一半，另一半用鏡像獲得），以適當(dāng)?shù)某叽巛斎敕绞剑羁旖莸乩L制主、俯，左三視圖中所有粗實(shí)線，要確保三視圖間的投影規(guī)律。

（6）換“細(xì)實(shí)線”圖層為當(dāng)前圖層。在該圖層上，用適當(dāng)?shù)睦L圖命令和最快捷的編輯命令繪制圖中所有細(xì)實(shí)線。

（7）換“點(diǎn)畫線”圖層為當(dāng)前圖層。在該圖層上，用LINE命令繪制圖中所有點(diǎn)畫線。

（8）關(guān)閉“0”圖層，或用ERASE命令刪去所有圖架線。用MOVE平移圖形，使布局勻稱并留足標(biāo)注尺寸的地方。

（9）換“剖面線”圖層為當(dāng)前圖層。在該圖層上，用BHATCH命令中的“用戶定義”類型繪制圖中“金屬材料”剖面線，剖面線的“比例”即間距輸入“4”左右，“角度”輸入“45”或“-45”。

（10）換“尺寸”圖層為當(dāng)前圖層。在該圖層上，用所設(shè)標(biāo)注樣式及尺寸標(biāo)注命令標(biāo)注圖中尺寸。對于俯視圖中螺孔尺寸引線下的文字，可用單行文本命令注寫；對于主視圖中的兩處引出標(biāo)注尺寸，可用引線命令標(biāo)注，也可用PLINE命令畫線，再用單行文本命令注寫文字。尺寸標(biāo)注錯誤或尺寸數(shù)字位置不合適時，應(yīng)注意使用相應(yīng)的尺寸標(biāo)注修改命令進(jìn)行修改。

（11）用插入塊命令插入已創(chuàng)建好的帶有屬性的圖塊粗糙度符號（插入時應(yīng)注意用轉(zhuǎn)角來控制插入符號的方向，比例值大小一般不用改變，只是圖形右上角統(tǒng)一標(biāo)注時用1.4倍）。

（12）檢查并用有關(guān)修改命令修改錯處，存盤（繪圖中應(yīng)經(jīng)常使用該命令），完成繪圖。

（13）根據(jù)需要用“另存為”將所繪圖形存入軟盤。

4 實(shí)際效果

通過對CAD的學(xué)習(xí)，學(xué)生對《機(jī)械制圖》的學(xué)習(xí)興趣有了明顯的長進(jìn)。學(xué)習(xí)制圖的氣氛加濃了，很多同學(xué)能主動問同學(xué)、問老師，獨(dú)立完成作業(yè)，上課認(rèn)真聽課的人多了，對于《機(jī)械制圖》能出于內(nèi)心的喜歡，學(xué)習(xí)效果更好了，成績普遍提高，達(dá)到了老師對這門課的要求。

5 結(jié)束語

把CAD教學(xué)融入《機(jī)械制圖》中，可以同時提高同學(xué)對這兩門課程的興趣與積極性，提高教學(xué)品質(zhì)。具體要如何做好教學(xué)，還需要不斷地改進(jìn)和創(chuàng)新。總而言之，把兩門課結(jié)合起來教學(xué)，有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提高授課的效果，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問題和解決問題的能力。

[1]錢可強(qiáng).機(jī)械制圖（第四版）[M].北京：中國勞動社會保障出版社，2001.

[2]賈東永.AutoCAD機(jī)械制圖與工程實(shí)踐[M].北京：清華大學(xué)出版社，2008.

[3]蔡微波.AutoCAD機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)例教程[M].北京：航空工業(yè)出版社，2010.