利用Inventor軟件輔助機械制圖的逐章教學

朱建飛

摘 要：針對學生識圖能力不足的問題，在機械制圖課程中，引入Inventor軟件來逐章教學，增強教學的直觀性和可視性，實現圖樣所述、教師所講、學生所想的有機融合，提高學生的識圖能力。

關鍵詞：Inventor 機械制圖 視圖 投影

高等教育要求培養學生的制圖能力，而中職學校則是在培養產業工人。提高中職學生的識圖能力是機械制圖課程的首要目標，制圖能力次之。在筆者學校組織機械類學生參加計算機輔助設計（工業產品CAD）項目的選拔測試中，我們發現不少學生看不懂圖，搞不清對應關系，教師以前講過的零件圖還能應付，復雜些的圖樣就無法識別。

經過分析，主要有兩方面的原因。

一是機械制圖的教學以理論教學為主，主要在教室里通過黑板、粉筆，同時借助一些模型、掛圖來完成教學，教學效果差。

二是學生的理解力和空間想象力先天不足，而核心內容和大學課本相差無幾的《機械制圖》就變成了許多中職學生的難題。

針對目前機械制圖課程中教學效果差的問題，引入Inventor軟件來輔助教學，提高教學效果。Inventor和AutoCAD同屬Autodesk公司的軟件產品，機械方面的功能相當強大，三維造型能力遠優于AutoCAD，三維模型轉二維工程圖相當便捷。在配備多媒體的教室或者機房中，就可以把Inventor軟件引入教學中。下面就Inventor軟件輔助機械制圖課程的逐章教學進行說明。

一、投影基礎

1.點、直線、平面的投影

在Inventor軟件中，創建零件文件，通過創建二維草圖或三維草圖繪制需要位置的點或直線；在投影面上的平面，可以直接利用“直線”“矩形”“等多邊形”工具繪制需要的形狀，其他位置的平面需先創建相應的作圖面，然后在上面繪出需要的圖形。創建完成后，在xy、xz、yz三個投影平面可見的前提下，講解點、直線、平面的投影關系。教師通過調整軟件窗口視角，讓學生觀察點、直線、平面在投影面上的投影效果；同時也可以添加新的投影面，讓學生進一步觀察理解，引導學生得出它們的投影規律；還可以利用Inventor軟件中三維模型轉換工程圖的功能，借助球體說明點的投影，采用細圓柱體模擬直線演示其投影效果，用薄板體講解平面的投影及其上直線、端點的對應關系。

2.基本體

使用Inventor的實體建模功能，生成所需基本體，在 “帶隱藏邊的線框” 這一視覺樣式下，通過點擊ViewCube上的 “前”“后”“左”“右”“上”“下”圖標來顯示需要的視圖，讓學生真切感受在不同視角的投影效果。同時也可以調整任意視角，顯示其投影效果。從基本體開始，都可以進行模型轉換工程圖，查看其視圖。

3.組合體

用軟件創建模型，通過改變參數來調整組合體的位置，在線框視覺樣式下觀察其視圖的變化，幫助學生理解截斷體和相貫體的視圖表達及截交線、相貫線的生成和變化。

二、機械制圖

1.標準件、常用件

Inventor資源中心是一個強大的模型庫，提供了緊固件、軸用零件等零部件，在教學過程中可以調用鍵、銷、螺栓、軸承等三維模型。彈簧可實體建模生成，齒輪既可實體建模也可通過設計加速器生成三維模型。對照三維模型來講解它們的相關參數和規定畫法，學生容易理解，也有利于識記。

2.零件圖

在創建零件圖對應模型的過程中，分步顯示零件生產過程中視圖的變化，幫助學生理解每一特征對應的視圖變化；也可以讓學生自己思考零件的空間結構，教師按照學生的思路，做出模型，通過查看相應視角的視圖或者轉換成工程圖來驗證正確性。教師還可以將模型轉換成工程圖，制作零件圖，實現從圖樣到模型，再到圖樣的完整循環，使學生加深對零件圖的認識。

3.裝配圖

對零部件進行約束裝配，可以幫助學生理解裝配圖所表達的位置關系及它們之間的配合狀況及運動情況，也可以借助爆炸圖來詳解其裝配過程及位置關系，還可以制作裝配動畫，展示各個零部件的裝配順序、過程以及相互之間的位置關系，這都有助于學生理解裝配圖。

在機械制圖課程中，引入Inventor軟件來逐章教學，可以增強教學的直觀性和可視性，實現從圖樣中來，再回到圖樣上去的完整循環，做到圖樣所述、教師所講、學生所想的有機融合，很好地解決了教學中存在的問題，有效提高了學生的識圖能力。

參考文獻：

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[2]朱莉.淺談Inventor在機械專業課教學中的應用[J].職業，2011（4）.

[3]馬福貴，王俊峰.Autodesk Inventor在機械制圖課程教學中的應用[J].西昌學院學報（自然科學版），2012（26）.

（作者單位：甘肅省平涼信息工程學校）