簡析機械制圖與機械CAD的有機結合

任福英

摘 要：時代在發展，計算機科學技術在進步，傳統的機械制圖方式逐漸被高效的CAD制圖軟件所替代。為了順應這個時代發展趨勢，高校機械類專業的學生必須掌握機械CAD制圖技能，并將機械制圖同CAD技術進行有機結合，發揮其結合優勢，以滿足機械行業多樣化的需求。文章首先就機械制圖與機械CAD之間的關系，歸納二者結合的重要意義，并分析總結促進二者有機結合的重要舉措，以便更好地服務于機械行業。

關鍵詞：機械制圖；機械CAD；有機結合；計算機

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.13.022

所謂機械制圖，就是用圖樣來確切表示機械的結構形狀、尺寸大小和工作原理等，主要構成元素為圖形、符號、文字和數字等，注重手工制圖。繪圖所需材料有圖紙、圖版，工具有尺子、鉛筆和圓規等。

CAD即計算機輔助設計。機械CAD是一款多功能的機械制圖軟件，主要用于圖形設計處理和三維建模，因其簡便性和實用性而在機械類設計中廣泛使用。但究其本質，機械CAD是機械制圖的深度發展，其基礎仍是機械制圖。在高校機械類專業教學中，二者的有機結合有效地提升了教學質量。

1 機械制圖與機械CAD技術間的相互關系

機械制圖和機械CAD之間是協調統一的。機械制圖為機械CAD提供堅實的理論基礎，而機械CAD則是對機械制圖的傳承與發展。且在教學中，需要將兩者進行有機結合。

（1）機械制圖是機械CAD技術堅實的理論基礎。機械CAD是一種制圖工具，需要扎實的理論知識的支撐。它的制圖標準來源于機械制圖，如比例、虛實和線條等。

現在的機械類教學中，機械制圖主要是研究繪制和閱讀機械圖樣的方法，主要任務是掌握一些基本理論和繪制機械圖樣的方法技能，培養對空間的想象能力；而機械CAD就是根據機械制圖的原理和方法，用計算機輔助工具進行制圖。如果沒有機械制圖，也不會有機械CAD制圖技術。

（2）機械CAD技術是實現機械制圖教學水平提高的重要途徑。機械制圖的基本理論知識有三視圖、正投影、線面投影特性等，需要很強的空間想象力和繪畫設計能力，人工繪圖耗時耗力，并且繪制的圖形缺乏精準性。而用CAD技術進行繪畫設計，對圖形中的零件設計和修改都很方便，且勞動強度低，畫面較整潔，可以大大縮減手工制圖時間，其精準性較高，能夠提升繪圖效率。將CAD技術運用于教學中，可以將立體三維圖像展現給學生，具有更加直觀的感受。用CAD軟件進行制圖，不僅縮短制圖時間，鍛煉了學生的動手能力，還間接地提高了機械制圖教學的水平。

2 實現機械制圖以及機械CAD技術有機結合的重要意義

傳統的機械制圖教學工具主要有三角形、圓規以及直尺等。繪圖時主要用繪圖工具來進行手工繪圖，繪圖過程中耗費了很多時間。近幾年來，機械CAD技術的出現改變了這種情況。利用CAD技術可以設計出復雜的圖形，精確性和效率都得到提高，且繪制出來的圖形更加新穎多彩。但兩者仍各有利弊，如機械制圖不簡便而機械CAD制圖缺乏實際手工繪圖能力。在這個更新換代速度極快的時代，大眾的需求愈發多樣化，所以將機械制圖和機械CAD進行有機結合是當前機械類教學中需要重點關注的事情，具有重大的現實意義。

3 實現機械制圖同機械CAD技術有機結合的重要舉措

（1）實現教學內容層面的有機結合。在課堂講解時，教師可以根據教學安排，盡可能用CAD軟件進行制圖，以節省制圖時間。對于學生課堂制圖，可根據制圖的需求，留時間給他們進行幾何制圖。在講解完基礎理論知識后，用CAD輔助制圖展示講解。

對于零件圖的學習，教師可利用幻燈片對零件圖繪制過程進行動態演示，并講解一些注意事項，比如零件尺寸和比例等，同時也展示繪圖技能；對于組合體視圖，一般教師進行二維繪圖講解時，空間想象能力差的學生無法想象透視結果，這時利用CAD技術可以在制圖的過程中拖拽圖形，進行立體三維展示，可以幫助學生形成立體思維，增強空間想象能力。

（2）機械制圖的課程同機械CAD實現有機地結合。在教學過程中，教師不能局限于傳統的教學方式，需要將機械制圖和機械CAD聯系起來，注重技能的實用性。以往的機械制圖主要是手工制圖，注重繪畫能力的提升，而CAD技術出現之后，工業上多為流水線的機械化操作。所以在課堂教學中，教師需要平衡兩者之間的關系，對內容進行針對性教學，這樣對學生們的未來更有利。而機械制圖與CAD技術有機結合之后形成了《機械制圖與CAD》課程。它將機械制圖作為主線，機械CAD輔助講解，幫助學生更好地學習制圖知識。

（3）機械制圖的教學方式同機械CAD相結合。在進行機械制圖教學時，可以先進行二維的機械制圖，再用CAD技術進行三維立體對比講解。在課堂上只有知識講解和教師單方面繪圖是提不起學生興趣的，教學效果會大打折扣。例如，在進行教學時，教師在缺少模型參照的條件下對圖形進行二維描繪和三維描述，很難將立體圖形講解清楚，特別是對空間想象和思維拓展能力弱的學生，久而久之學生的注意力就被轉移了。

因此，教學中采用機械制圖與CAD軟件制圖結合來對課程的重難點部分進行講解是必要的。例如，在教材中，“零件的拆畫”是課程教學的重難點，在講完拆解基礎知識后，教師可以利用CAD軟件，對這些圖形進行拆解和重畫，并進行三維展示，這種與教學結合的方式能夠提起學生的興趣，有助于課堂教學質量的提高。

4 結語

總之，單純的機械制圖不能滿足時代發展的需求，且當前我國工業制造業對于機械制圖技術有較為嚴格的要求，所以實現機械繪圖以及機械CAD的有機結合已經成為必然的發展趨勢。學校和教師必須把握這一點，并采取行之有效的措施，促進機械制圖的教學內容、教學課程和教學方式與機械CAD技術進行有機結合，為未來的機械制造業培養專業人才。

參考文獻：

[1]王友娟.機械制圖與機械CAD結合的有效方法研究[J].內燃機與配件，2018（06）：106-107.

[2]戶利婷.淺析機械制圖與機械CAD的有機結合[J].智能城市，2018

，4（02）：84-85.

[3]閆波，程志銘，吉麗.淺談機械制圖與機械CAD的有機結合[J].南方農機，2017，48（22）：25.