實物模型拼裝、圖塊拼接與AUTO CAD軟件在裝配圖繪制中的有機結合

羅月媚

[摘? ? ? ? ? ?要]? 在機械制圖裝配圖的畫法教學中，常常采用通過圖例去講授知識要點的方式去講解裝配圖中相鄰零件間的畫法。這種方式對于專業知識較弱、空間想象力弱的中職學生來說，學起來比較吃力，也得不到比較好的學習效果。為了改善這一情況，將實物模型拼裝、圖塊拼接與AUTO CAD軟件進行有機結合應用在裝配圖的教學中，并以某一升降機構裝配圖的教學為例，介紹該教學模式的開展。

[關? ? 鍵? ?詞]? 裝配圖;拼裝;圖塊拼接;有機結合

[中圖分類號]? G712? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2021）16-0130-02

裝配圖是表達機器或部件的工作原理、運動方式、零件間的連接及其裝配關系的圖樣[1];也是用來指導機器或部件裝配、檢修、調試、安裝時必不可少的技術資料。在技術革新、技術協作和商品市場中，也常用裝配圖紙體現設計思想、交流技術經驗和傳遞產品信息[2]。作為中職類機械數控專業的學生，正確閱讀和繪制裝配圖是必不可少的專業技能。然而，在機械制圖實際教學中，通常并不能取得良好的教學效果。尤其是采用傳統的以“教師講，學生聽”為主導的教學方法講授裝配圖的知識點時，教學效果常常不理想，甚至出現學生畏難、教師為難的局面。為了改變這一局面，改善學生對裝配圖的學習效果，提高學生對裝配圖的熟練掌握程度，筆者在教學中不斷探索，采取實物模型拼接、零件圖塊拼接并結合AUTO CAD軟件的應用，改變傳統裝配圖的教學模式，使三者有機結合，大大提高了學生的學習興趣和改善了學習效果。本文以某一升降機構裝配圖的繪制為例，介紹該教學模式。

一、學情分析

中職學校機械數控專業學生的專業基本較弱，尤其是空間想象力弱，但他們往往動手積極性高，喜歡動手操作，動手拆裝工件甚至機器。而在機械制圖中，尤其是裝配圖的學習中，又要求學生具有豐富的空間想象力。結合學生的情況以及學習特性，在裝配圖的教學中花點心思豐富教學輔助工具，引入實物模型是很有必要的。引入實物模型后，讓學生從復雜繁瑣的圖紙中抽絲剝繭地理解裝配圖變得更為容易，實踐證明極大地輔助了學生的空間想象力，提高教學效果。

在機械制圖裝配圖教學上，通常有4種裝配圖繪制方法：

（1）利用 AUTO CAD 軟件先逐一繪制好各個零件圖并單獨存檔，在繪制裝配圖時再將各個零件圖插入裝配圖文件中。

（2）利用AUTO CAD 軟件在一個文件中繪制好各個零件圖并創建成圖塊，最后再按照裝配關系將各零件圖定位裝配。

（3）直接繪制裝配圖。

（4）利用繪圖軟件先將三維零件模型進行裝配，再將三維的裝配轉化為二維的裝配圖紙。

其中第3、4種方法需要處理比較多的圖線且繁雜。

二、課前準備

（一）三維模型創建與處理

1.三維模型準備

利用ATUO CAD軟件繪制升降機構零件的三維模型。為了更直觀地觀察零件間的裝配關系，需要先對基座、擋圈、套筒的三維模型進行剖切。如圖1所示。

2.3D實物準備

采取3D打印技術將實物打印出來，并且做好實物的剖面處理，處理后的效果如圖2所示。其中不同的剖切線表示不同的截面，當然其中還需要注意的是，不同形體之間的剖切線也應當不一樣。

（二）CAD零件圖的圖塊處理

1.設置繪圖環境。

（1）創建圖層;（2）創建文字樣式;（3）創建尺寸標注樣式;（4）繪制圖框與標題欄;（5）保存為樣板文件。

2.繪制零件圖。打開CAD樣板文件，將以下的零件圖一一繪制。如圖3所示。

3.將繪制好的零件圖創建成獨立的塊，并以裝配安裝的位置關系設置好插入基點，以便后期在拼裝裝配圖時精確地定位。如圖4中的A點。

三、教學內容的開展

（一）分析升降機構工作原理

在這一環節中，教師組織學生對升降機構模型進行拆裝并引導學生認識整個機構的工作原理以及裝配關系，如圖5所示。升降機構由基座、擋圈、套筒、軸四件零件組成。使用扳手夾緊軸的動力輸入端，轉動軸，通過軸與基座之間的螺紋作用，使得軸往上或往下移動。

（二）確定升降機構裝配圖的視圖表達方案

1.選擇主視圖。裝配圖主視圖的選擇需要滿足以下幾個方面的要求：一是能反映機構或部件的裝配關系工作原理;二是能最大限度地表達機構中主要零件的結構特點。在這個升降機構中，選擇如圖5ɑ中的方向投影視圖作為主視圖，并作剖切。剖切后的主視圖可以清晰地表達出升降機構主要零件的形狀、每一零件間的裝配關系以及工作原理。

2.選擇其他視圖。在確定主視圖后，需考慮能補充表達其他裝配關系和外形結構的視圖[1]。因此，升降機構的裝配圖還需要俯視圖來表達基座和軸輸入動力端的外形。

（三）利用實物拼裝裝配圖步驟

將3D實物按照升降機構的安裝步驟拼裝。同時，在ATUO CAD軟件中調用AUTO CAD樣板文件，按步驟將相應的零件圖塊進行拼接。并在每一步拼接完成后，修剪相應零件圖塊中被遮擋住的圖線。具體步驟如附表所示。

（四）標注必要的尺寸

（五）標注序列號，處理明細表

（六）技術要求填寫

（七）注意事項

為了在進行CAD拼裝裝配圖時能順利快速裝配，需要注意以下幾點：（1）在創建零件圖的圖塊時，需要將零件圖的各個視圖分開創建塊。（2）在創建塊時，需要按照裝配關系以及相應零件的特點設置好圖塊的插入基點。這將使得學生在CAD拼接零件圖塊時，能快速、準確定位裝配。

四、結語

利用實物模型拼裝、圖塊拼接與AUTO CAD軟件的有機結合，能快速有效地幫助學生理解裝配圖中各個零件圖線的關系，突破學習的難點。減少學生在繪制裝配圖修改中的錯誤，提高繪制裝配圖的效率，很大程度上改善了課堂的學習效果。

參考文獻：

[1]錢可強.機械制圖[M].北京：機械工業出版社，2010.

[2]廖希亮，吳鳳芳，劉素萍.機械制圖[M].北京：化學工業出版社，2009.

編輯 栗國花