機械零件測繪教學設計
——以《軸類零件的測繪》為例

劉鳳 王曉軍 韓淑玲

（濰坊職業學院，山東 濰坊 262737）

減速器當中傳動軸損壞就影響整臺機器的使用，可是傳動軸并不是標準件，沒有型號，也沒有地方可以購買，想要自己加工生產，沒有圖紙如何解決。掌握規范的測繪方法很有必要。

一、教學分析

（一）學情分析

本單元授課對象為機械設計專業大一學生（一年級下學期），他們熟練并熱衷網絡信息使用，但工作規范意識淡薄，缺乏嚴謹、細致的意識。大一上學期已經開設了機械制圖、計算機繪圖等專業基礎課程，能夠完成零件的繪制并且具備了圖紙的分析讀圖能力，但并沒有實戰經驗，缺少對實物測量的經歷，測繪的相關工作沒有接觸。

（二）教學重難點

教學重點為測繪過程工具的規范使用和數據的合理處理，教學難點為零件草圖的規范繪制。

二、教學策略

（一）教學思想

以典型軸類零件為載體，以完成軸類零件的測繪為任務驅動，充分引導學生利用自主學習、分組討論、分層指導等方法，將“教學做”融為一體。

（二）教學方法

1.教法：任務驅動法、問題導向法

課堂一開始采用任務驅動，引導同學們對破損軸零件的測繪方法的思考，從而通過軸類零件的測繪這一任務將學生帶入課堂進行學習，為更好的引導學生解決任務，將總任務進行分解，實現教學環節的環環相扣。

2.學法：小組合作法、自主探究法

引導學生采用小組合作和自主探究的方式，圍繞教學重點和難點進行學習探討，學生通過分析和討論，借助團隊協作順利掌握重點突破難點。

三、教學過程

（一）案例導入及問題提出

學生精力最集中的時間是本節課的前半部分，而能不能快速的吸引學生的興趣，一個好的開始非常重要。首先通過復習常用物體表達方案等一系列制圖基礎知識以及Auto CAD二維軟件的操作方法引導同學們思考這些課程的學習與我們所學專業有什么關聯。緊接著邀請同學們觀看減速器的動畫。設定疑問：傳動軸損壞怎么辦？通過設置疑問，開啟大家的學習思維。

（二）知識點學習

1.理論知識講解

測繪，“測”代表測量，“繪”代表繪圖。通過測量來完成繪圖的過程就叫做測繪。它需要對已有零件進行分析，利用測量工具對相關零件的外形及尺寸進行測量，并將其用零件圖的形式表達出來的完整過程。測繪是將“測”和“繪”進行完美融合的一個非常重要的理論聯系實踐的環節。測繪通常是在現場進行，繪圖條件受到限制，所以一般采用徒手繪制，但是投影關系和尺寸比例應表達正確。同時結合同學們將來可能從事的工作崗位，加深同學們對不同種類測繪的理解。例如，機修測繪的目的是為了修配。假設設備上某個零件壞了，既沒有備用件，又沒有地方可以購買，就需要照著原來的壞的零件加工一個，可是原來并沒有圖紙，這時候就需要按照實物繪制，繪制出來的零件圖交給工人師傅進行加工生產。

2.測量知識講解

測量工具的讀數原理和讀數方法之前已經講解，一般情況下，同學們掌握的較好，課堂上不再重復講解。講解的重點放到測量之后數值的處理問題。

測量之前，我們先要明確測量對象有哪些。對于軸類而言，有三個主要的測量對象，分別是軸向尺寸、徑向尺寸和表面粗糙度[1]。

(1)軸向尺寸，即長度方向的尺寸?？梢赃x用鋼直尺或者游標卡尺直接測量各段的長度和總長度，然后根據一定的原則進行尺寸圓整。

在這里要做幾點說明：

首先，總長度應直接量出來，不可以用各軸段的長度累計計算。

其次，測量被測物體時，不管是使用哪種測量工具，測量尺寸往往含有小數，但是為了使圖形表達的更加清晰準確，應對測量出來的尺寸進行處理。關于尺寸圓整，需要強調“逢4舍，逢6進，遇5保證偶數”的原則。假設要求測量的數值都保留到小數點后一位，測量數值13.24圓整為13.2，13.26圓整為13.3，13.75圓整為13.8， 13.85圓整為13.8。

最后，工人在實際加工時，不可能剛好加工至一個整數，數值需要一個合理的范圍。當軸向尺寸為重要尺寸時，盡量使其基本尺寸圓整為整數，并同時保證給定的公差在IT9以內，公差值選擇雙向公差[2]。

(2)徑向尺寸。用到的測量工具為游標卡尺或者千分尺，另外一些特殊地方也可以用卡鉗借助鋼直尺進行讀數。

（3）零件的表面粗糙度。一般使用粗糙度樣板與被測表面相比較。測出表面粗糙度數值之后，還需要根據零件的應用場合，利用類比法進行取值[3]。

3.繪圖知識講解

(1)分析零件。被測傳動軸，結構比較簡單。兩個鍵槽位的作用是為了安裝齒輪和聯軸器，凸臺為了安裝軸承。同時為了使加工方便，帶有中心孔。

(2)確定零件視圖的表達方案。本環節也是繪圖表達的重點。被測零件為軸類零件，按零件的加工位置或工作位置確定主視圖，即工件水平放置[4]。

初步確定了主視圖的位置，再考慮如果想要將零件表達的更加完整，還需要采用哪些視圖。通常繪制識圖時，需要三視圖，可是對于軸類而言，如果繪制三視圖的話，主俯視圖幾乎一致，左視圖又出現了好多的同心圓，并不能很好的表達零件結構還顯得特別繁瑣。所以對于回轉體的軸類零件，用一個視圖就可以。另外在這個軸上有兩個鍵槽，需要繪制斷面圖。在此可以提問大家“斷面圖和剖視圖的區別”相關問題。

(3)徒手繪圖。劃線包括后面的描深，線一定是連續的。

徒手繪圖第一步。首先需要根據傳動軸的總長和最大直徑，初步確定選用的圖紙大小，并繪制圖框。對圖紙進行合理布局，確定看圖方向。繪制主要的軸線、中心線進行定位，考慮各個視圖之間留有一定的間隙，保證尺寸標注清晰、美觀。

徒手繪圖第二步。詳細地畫出傳動軸各個部分的結構，按照繪圖的配置關系，徒手繪制一個主視圖、兩個斷面圖。

徒手繪圖第三步。確定基準，用HB鉛筆畫出全部尺寸，再用2B鉛筆描深主要輪廓線，同時確定好剖視位置，繪制剖面線。在繪制尺寸線時，一定要保證形式規范、標注清晰、布局美觀，查找方便。

徒手繪圖第四步。依次完成各個尺寸的標注，并完成技術要求、標題欄相關內容的填寫，初步完成零件草圖的繪制。在這里做兩點說明，一是尺寸數值并不是畫一步標一步，而是需要畫好草圖之后進行集中測量，標注尺寸。集中標注的作用就是為了防止漏標尺寸或者標注錯誤，提高工作效率。另外，有時一些配合尺寸，比如孔和軸基本尺寸應該一致，但是測量時可能由于磨損會有不同，如果單個標注就會產生錯誤。兩個方向的尺寸測量并標注完之后，再進行不表面粗糙度的測量并標注。

（4）計算機繪圖。零件草圖繪制完成之后，同學們需要帶著繪制好的草圖到機房，用Auto CAD二維軟件畫出正規的零件圖并打印，打印出來的圖紙需要先交給技術人員審核完善之后，沒有問題之后才能交給工人師傅進行加工。這樣測繪的工作就全部完成。

四、教學反思

《軸類零件的測繪》這節課是零件測繪課程當中具有代表性的一節，融合了《機械制圖》、《Auto CAD》以及《公差配合與技術測量》三門課程的內容。而三門課程已經并不是在本學期教授，由于時間的間隔，同學們有些遺忘。傳統教學過程中多以教師直接給出任務、同學們根據之前所學自行解決的方法，知識連貫性較差，學生完成情況不理想。為了提高課堂教學效率、提升課堂教學效果，教師將相關知識點進行了巧妙地融合，通過簡單情境導入，引導大家掌握測繪的方法，并將之前所學進行鞏固，從而順利完成測繪任務，將課堂教學內容變得形象具體易懂。