關于二維工程圖學習的思考

符　明　成　玲

[摘要]在當前的技工教育中，部分學生在學習機械類制圖課程的時候，出現看重三維造型設計，而輕視二維工程圖學習的現象。針對這一現象，結合當前工程圖在實際中的應用，著重說明三維造型圖目前還無法完全取代二維工程圖的原因，進一步闡述學好二維和三維制圖技術的重要性。

[關鍵詞]工程圖 CAD軟件 二維工程圖 三維造型圖

中圖分類號：G71 文獻標識碼：A 文章編號：1671－7597（2009）0720112－01

一、學生學習二維工程圖的現狀

圖樣作為工業生產中重要的技術文件，是進行技術交流的重要工具，被稱為工程界的技術語言，經過不斷完善和發展，已經在工業生產中得到了廣泛應用。技工教育中，《機械制圖》是機械類專業必修的專業基礎課，主要學習了機械圖樣的繪制、識讀和圖樣表達等。隨著計算機輔助設計技術的發展，很多學校都開設了《AutoCAD》計算機制圖的課程，在課程安排上，有的學校要么進行《機械制圖》和《AutoCAD》課程一體化整合教學，要么就在結束《機械制圖》的教學之后，緊接著進行《AutoCAD》的學習，這些教學安排既能讓學生充分學習掌握工程圖制圖的基本知識，又能使學生在制圖方面的訓練得到進一步的加強，特別學生是在學習《AutoCAD》計算機輔助設計軟件之后，能夠使手工制圖和計算機制圖有機的結合，有利于學生對當前制圖技術的把握。但是，在實際教學中發現，有的學生在學習《機械制圖》的時候出現看重三維造型圖，而輕視二維工程圖的狀況，認為只要學好三維造型技術就行。其實這種想法容易造成后續學習CAD機械類軟件的被動，這由于計算機繪圖還是以機械制圖為基礎的。從筆者在幾年的《AutoCAD》教學中發現，學生在學習《AutoCAD》時，最困難的不是命令的掌握運用，而是在繪制二維圖時無從下手，有的學生在沒有完全掌握二維工程圖基本命令的基礎上，就想進行三維造型圖的學習。像這種好高騖遠的學習心理是很難將制圖學好的。仔細分析其原因不難看出這部分學生的想法：他們現在的CAD軟件技術完全可以滿足三維實體造型到二維工程圖的轉換，而不用人工進行二維工程圖的繪制，所以，面對枯燥的二維制圖的學習，出現了主要學習掌握好三維造型就行的這種想法。對二維工程圖的學習精力的投入不足，不重視平面作圖，導致沒有系統的掌握工程圖的繪制基礎，這樣對往后面的學習肯定有影響。所以，應該引導學生摒棄三維實體就是一切的想法，重視二維工程圖的學習。

同時，當前CAD軟件的發展以及應用也決定了現階段三維圖無法完全取代二維圖。

二、當前機械CAD軟件發展和應用

隨著計算機硬件技術的發展，計算機輔助設計軟件也飛速發展。所以當前所有的機械類CAD軟件中都具有強大的二維繪圖、編輯、標注、曲面設計等制圖功能，并能直接進行三維建模，可以隨時由三維造型產生二維工程圖和自動標注工程圖的尺寸，以及從設計修改到最后的NC加工等都可以通過計算機和網絡共享來完成，特別是現在幾種應用廣泛的三維軟件，比如UG、Pro/E、Solidworks等，都能直接進行參數化設計和具備強大的三維建模功能，以及三維尺寸的標注，包括各種尺寸、符號和加工信息等。應該說基本上所有工程圖上面用到的各種行業標準，在相應的軟件中都能實現。同時，現在工業設計的發展趨勢已由傳統的從平面到立體的設計理念改變為先立體后平面的設計順序，也就是先使用三維軟件進行造型設計，然后使用二維軟件進行工程圖的處理，這樣就可以讓設計者節省出大量的時間來進行新產品更新換代和設計研發上來。

所以，在一定程度上，計算機輔助設計軟件也飛速發展，不但改變著制圖技術的發展，也改變著人們的設計理念。這樣看來，好像二維工程圖的學習就是多余的了。那么為什么一定要重視二維工程圖的學習呢？

三、為什么要重視加強二維工程圖的學習

雖然三維計算機輔助設計軟件發展很完善，但就目前來講，還是有它本身的不足的，從下面幾個方面就可以看出三維造型無法完全取代二維工程圖的原因。

（一）在標注和各種注釋等方面

在三維立體圖上無法像二維工程圖上那樣方便、直觀地標注尺寸以及各種注釋符號和加工信息，雖然現在有的軟件已經進行了三維標注方面嘗試，但效果差強人意，畢竟在三維標注方面還沒有一個統一的標準，執行起來比較難，如果對一些比較復雜零件的標注如果都在三維造型圖上進行標注的話，整個圖面就顯得非常的凌亂，而這方面正好是二維工程圖的所長。

（二）單向的三維造型圖表達的局限性

事實上，用三維造型圖來表達復雜的零件要比二維工程圖困難得多，因為在比較復雜的零件中，會有一大部分的孔、槽、圓角和倒角等特征，特別是現在的產品越來越強調外觀的流線美，相當一部分外形使用都是比較復雜的曲面造型來創建的，這時如果只用單個方向的三維造型圖來表達的話，效果肯定不好；而用多個方向的三維造型圖的話，結果又沒有在平面圖中使用三視圖并結合剖面圖和斷面圖的表達那樣簡單明了，所以這是單個方向的三維造型圖很難完成的。同時，三維CAD系統對用戶的知識和操作經驗以及技巧的要求較高，掌握起來就比較困難。所以，在機械加工廠里，進行技術交流往往都是使用二維工程圖。

（三）并非所有的加工都是在CNC或NC母機上進行

誠然，數控機床加工的高效性是我們傳統加工所無法比擬的，特別是比較復雜的外型或曲面的加工，往往都在數控機床上進行。但是比較簡單的零件就沒必要進行數控加工了，比如在一些簡單的外形（如長方體特征），如果從設計修改，到模擬仿真加工，直至最后的聯機加工等，都是在CNC或NC母機上進行的話，這一過程應該比直接加工慢，所以從提高工作效率的角度來看，簡單的零件直接在機床上加工就行了，而不一定都要聯機加工。

當然，三維造型圖和二維工程圖是各有所長的，那么從教與學角度來考慮的話，該如何進行呢？

四、尋找三維繪圖和二維繪圖之間的平衡點

對于三維繪圖和二維繪圖之間選擇我們是否就束手無策了呢，答案當然不是這樣的，根據當前的設計理念的改變可以發現：如果設計單位使用普通的如Pro/E之類的三維CAD軟件來進行三維建模，通過軟件的工程圖功能做出二維工程圖；然后讓加工單位使用如AutoCAD之類的軟件將轉過來的工程圖進行編輯修改，加工出符合本單位的標準工程圖，這樣整個效率就高效多了，同時這也充分發揮了不同軟件之間的優點。這一過程的實現，正是設計單位和加工單位之間就能夠結合軟件的特點進行有利整合。從中我們也不難發現，在學習工程圖的時候，不要局限或依賴于某一軟件，同時應該摒棄三維就是一切的思想，重視二維工程圖的學習，學習不同軟件間的特點。

所以，筆者建議，學習工程圖時：首先要掌握工程制圖的基本知識和工程圖的基本繪制方法，注重手工繪圖能力的培養，然后經過AutoCAD這一類計算機繪圖能力的訓練和具備一定的計算機制圖能力、空間想象能力以及思維能力之后，再結合自身實際，選擇一種比較適合自己的三維CAD軟件進行學習，以達到二維工程圖學習和三維造型圖學習的相輔相成。也就是先二維工程圖、后三維造型圖，再三維轉二維的學習模式，從而提高個人的制圖方面的綜合素質，這也就是學習二維繪圖和三維繪圖之間平衡的切入點。

五、結束語

對于產品而言，工程圖是可能要比一般人想象的重要得多，因為它涉及到加工制造、技術革新和進行技術交流在內。對于技工教育來說，我們培養的學生將來畢業之后絕大部分都可能成為加工制造第一線的生產工人，在培養他們的具備使用各種方法進行制圖的同時，更應進一步引導他們怎么樣更好充分把握當前制圖技術的發展方向，如何更好的引導他們處理好二維工程圖與三維造型的學習的關系；如何在面對問題時，學會取舍；做到如何更好的幫助企業培養解決問題的人才。

參考文獻：

[1]錢可強，機械制圖（第四版）［M］.中國勞動社會保障出版社.

[2]張小寧，Master cam9實用培訓教程［M］.清華大學出版社.

作者簡介：

符明（1981-），男，漢族，廣東徐聞人，本科學歷，助理級，就職于廣東省嶺南工商第一高級技工學校，主要研究方向：計算機輔助設計，CAD/CAM技術方向。