“工程圖學課程設計”教學實踐

孫金風　吳曉明　楊勇勤　游穎　王君　汪泉

摘 要 通過“工程圖學課程設計”的教學內容設計及其實踐，學生零部件測繪、裝配圖儀器繪制、計算機繪圖的能力明顯增強，不僅激發了學生學習的主動性和興趣，而且全面培養了學生的工程實踐能力、文檔撰寫能力和思辨表達能力。

關鍵詞 工程圖學 課程設計 教學實踐

1 課程性質和教學目標

課程性質：“工程圖學課程設計”是機械類專業的基礎實踐課程，是學生進行零部件測繪、裝配圖儀器繪制、計算機繪圖的一次綜合性訓練。

教學目標：學生完成本課程的各個設計環節后，應達到以下基本要求。

（1）進一步培養學生具有解決機械工程問題所需要的工程圖學基礎知識及其應用能力。（2）培養學生運用工程圖學的基本原理對具體機械模型進行圖樣表達的能力。（3）訓練學生了解工程圖學課程現狀及其應用技術的發展趨勢，能在解決具體問題中初步具有創新的態度和意識。（4）培養學生具有能使用網絡工具及信息技術工具，查詢并分析解決工程圖樣中所需的相關研究資料的能力；（5）培養學生能使用CAD現代工程工具對具體零件進行繪制表達的能力。

2 課程教學內容設計

本課程設計的任務是根據齒輪油泵裝配體模型，運用常用的測繪工具，分組測繪出齒輪油泵裝配體全部零件的尺寸并繪制零件草圖，分析理解各個零件之間的裝配關系、齒輪油泵的工作原理等。要求每組完成測繪零件（除標準件）的零件草圖，每人完成1張儀器繪制的齒輪油泵裝配圖，每人完成1張二維CAD零件圖（主動齒輪軸或從動齒輪軸），每人完成1份課程設計說明書。課程教學內容設計如表1所示。

3 零件測繪及其零件草圖的繪制步驟

零件測繪是根據已有零件畫出零件圖的過程，這一過程包含繪制零件草圖、測量出零件的尺寸和確定技術要求、然后繪制零件圖。零件測繪工作在工程圖學測繪室進行（測繪工具的使用見參考教材）。由于受時間和場所的限制，需要先徒手繪制零件草圖，草圖整理后，再根據草圖畫出零件圖。主要步驟如下：

3.1 分析零件，確定表達方案

首先對該零件進行詳細分析，了解被測零件名稱、用途、零件的材料及制造方法等，用形體分析法分析零件結構，并了解零件上各部分結構的作用特點。

根據零件的形體特征、工作位置或加工位置確定主視圖，再按零件的內外結構特點選用必要的其他視圖，各視圖的表達方法都應有一定的目的。視圖表達方案要求：正確、完整、清晰和簡練。

3.2 繪制零件草圖

草圖必須具有正規圖所包含的內部內容。對視圖要求：目測尺寸要準，視圖正確，表達完整，尺寸齊全，圖紙清晰，字體工整，圖面整潔，技術標合理，有圖框和標題欄等。

（1）畫出各視圖的中心線、定位線，注意視圖間留出標注尺寸空間，并留出標題欄的位置。（2）根據確定的表達方案，詳細畫出零件的外部及內部的結構形狀。（3）選擇尺寸基準，畫尺寸界線、尺寸線及箭頭。經過仔細校核后，將全部輪廓線描深。（4）逐一測量尺寸，填寫尺寸數字。對于標準結構，如螺紋、倒角、倒圓、退刀槽、中心孔等，測量后應查表取標準值。確定并填寫各項技術要求，填寫標題欄。

3.3 由零件草圖繪制零件工作圖

畫零件工作圖之前，應對零件草圖進行復檢，檢查零件的表達是否完整，尺寸有無遺漏、重復，相關尺寸是否恰當、合理等，從而對草圖進行修改、調整和補充，然后選擇適當的比例和圖幅，按草圖所注尺寸完成零件工作圖的繪制。

4 繪制裝配圖

（1）了解齒輪油泵的工作原理、裝配關系，進行視圖表達方案的確定。

（2）確定比例及圖幅。

根據所確定的表達方案，選取合適比例，在可能情況下，盡量選取1：1的比例。按視圖配置和尺寸安排各視圖的位置，要注意留出編注零件序號、標注尺寸、繪制明細欄和注寫技術要求的位置。

（3）畫底稿。

從畫圖順序區分有以下兩種方法：豍從部件的核心零件開始，“由內向外”，按裝配關系逐層擴展畫出各零件，最后畫殼體、箱體等支撐、包容零件。豎先將起支撐、包容作用的殼體、箱體零件畫出，再按裝配關系逐層向內畫出各零件，此種方法稱為 “由外向內”。具體作圖步驟如下：a.布置視圖位置。確定各視圖的裝配干線和主體零件的安裝基準面在圖面上的位置，首先畫出這些中心線和端面線。b.畫主要零件泵體的輪廓線，二個視圖要聯系起來畫。注意不要急于將該零件的內部輪廓全部畫出，而只需確定裝入其內部的零件的安裝基準線，因為被安裝在內部的零件遮蓋的那部分是不必畫出的，如主視圖的齒輪組遮蓋了泵體內型腔交線和出油口。c.根據齒輪軸和泵體的相對位置，畫出齒輪軸、傳動齒輪軸的視圖。d.畫出其他零件。

（4）編序號、填寫明細欄等，檢查加深圖線。

完成各視圖的底稿后，仔細校核檢查有無錯漏，擦除廢線；畫剖面線、標注尺寸和編繪零件序號，清潔圖面后再加深圖線，編寫技術要求和填寫明細欄、標題欄，完成裝配圖的全部內容。

5 計算機繪制零件圖

一般運用AutoCAD軟件繪制工程圖的步驟如下：（1）開機進入AutoCAD，從文件（F）/新建（N）下拉菜單給圖形文件起個名；（2）設置繪圖環境，如繪圖界限、尺寸精度等；（3）設置圖層、線型、線寬、顏色等；（4）使用繪圖命令或精確定位點的方法在屏幕上繪圖；（5）使用編輯命令修改圖形；（6）圖形填充及標注尺寸，填寫文本；（7）完成整個圖形后，從文件（F）/保存（S）選項進行存盤，然后退出AutoCAD。

6 編寫課程設計說明書及答辯

課程設計說明書大致包含以下內容：（1）目錄；（2）設計任務書；（3）分組測繪說明（包括分組分工情況、測繪步驟、零件草圖繪制等）；（4）裝配圖主要繪制步驟說明；（5）計算機繪制零件圖主要步驟；（6）設計小結；（7）參考資料。

答辯是課程設計的最后環節。答辯前，應將裝訂好的設計說明書、疊好的圖紙一起裝入袋內，準備進行答辯。要求設計者系統回顧和復習課程設計過程的相關知識內容。通過準備達到進一步把問題弄懂、弄通，擴大設計中獲得的收獲，提高分析和解決工程實際問題的能力，以達到課程設計的目的和要求。

7 教學實踐效果

通過“工程圖學課程設計”的教學實踐，學生零部件測繪、裝配圖儀器繪制、計算機繪圖的能力明顯增強，不僅激發了學生學習的主動性和興趣，而且全面鍛煉了學生的工程實踐能力、文檔撰寫能力和思辨表達能力。

參考文獻

[1] 宋鳴，吳卓，魏興春，鄭敏.項目式教學在工程圖學課程中的探索與實踐.機械制造與自動化，2014（1）.

[2] 吳紅兵，張學昌，賈志欣.《工程圖學》課程實踐教學體系研究.現代企業教育，2012（10）.

[3] 孫金風.項目式分組教學法在工程圖學課程中的實踐.科教導刊，2016（4）.