如何在AutoCAD教學中訓(xùn)練學生嚴謹?shù)墓こ趟季S

楊志義

（云浮市技工學校，廣東 云浮 527343）

0 引言

近日，廣州一家生產(chǎn)汽車發(fā)動機精密模具的外資企業(yè)工程技術(shù)人員因繪圖失誤，直接導(dǎo)致加工了一個多月的一套汽車發(fā)動機模具報廢。技術(shù)人員在最后的QC 檢測中發(fā)現(xiàn)，有兩個螺紋孔因繪圖員的原因造成中心距距離偏離了0.02 mm，僅僅是0.02 mm 的偏差造成經(jīng)濟損失達300 多萬元人民幣。這種在機械工程生產(chǎn)中出現(xiàn)圖紙設(shè)計、尺寸標注等有誤因素產(chǎn)生的經(jīng)濟損失現(xiàn)象屢見不鮮，這種錯誤帶來的影響可大可小，小則影響個人，大則直接影響整個企業(yè)的命運。因為這種錯誤對企業(yè)而言不單單是經(jīng)濟上的損失，而且對企業(yè)的競爭力也造成不良影響，使個人將來的職業(yè)生涯面臨考驗。技工院校作為培養(yǎng)高技能人才的重要基地，不但要注重技能培養(yǎng)，同時還應(yīng)注重職業(yè)素養(yǎng)的提升，為社會源源不斷地提供更多高技能、高素質(zhì)的人才。

1 培養(yǎng)學生嚴謹思維的重要性

技工院校的生源作為技能型人才，特別是理工科專業(yè)人才是工程技術(shù)人員的后備力量，也是企業(yè)全面提高生產(chǎn)力的骨干力量。一般而言，使用AutoCAD 從事機械工程的技術(shù)人員分為繪圖員與機械設(shè)計師兩類，繪圖與AutoCAD 的關(guān)系容易理解，而機械設(shè)計離不開力學計算和材料選擇等方面。其中，力學和材料使用通常采用數(shù)學計算和資料查詢解決問題，但是機械設(shè)計偏重于制圖的方法。隨著CAD 技術(shù)的發(fā)展，機械設(shè)計發(fā)展突飛猛進，精度有了很大的提高。通過培養(yǎng)學生的嚴謹思維，形成對事物的端正態(tài)度，推動其學會做人、做事，以形成標桿效果，對將來的職業(yè)生涯起到非常重要的引導(dǎo)作用。

2 教師需端正繪圖態(tài)度

所謂“身正為范”，教師在平時教學中的一言一行學生都看在眼里，對學生具有潛移默化的影響。在整個教學過程中教師不能充當“差不多先生”去對待CAD 教學態(tài)度，應(yīng)嚴格按照國家《CAD 工程制圖規(guī)則》（包括圖層、線形、顏色、線寬等）進行繪圖，否則易造成所繪制的圖形不符合要求，也不美觀，更別說精度。這種應(yīng)付式的教學態(tài)度只會導(dǎo)致學生形成隨意應(yīng)付了事的處事態(tài)度，造成極惡劣的影響。特別是關(guān)鍵時刻對工程問題的處理態(tài)度，對學生將來職業(yè)生涯的影響更大。如圖1（a）所示墊片，學生在繪制圓弧C 時，由于對圖形的認識以及對知識點的掌握不夠，為了應(yīng)付教師的檢查，于是在自認為相切的位置繪制圓弧C，并對其修剪，結(jié)果如圖1（c）所示。此時，細心的教師會發(fā)現(xiàn)在圖1（b）的A 點處有明顯的折痕，經(jīng)放大可知該處并沒有相切過渡，顯然，這種情況下如果采用學生所繪制的圖形去生產(chǎn)，肯定不合格。此時，教師除了應(yīng)反省自身的教學方法外，還應(yīng)及時糾正學生的錯誤，避免再次發(fā)生。因此教師應(yīng)時時本著正面的態(tài)度去處理問題，使學生從教師嚴謹?shù)慕虒W態(tài)度得到傳化。

3 建立全局的精度意識

圖1 墊片

繪圖前養(yǎng)成先設(shè)置合適的工作環(huán)境，包括精度、公差、圖紙大小等參數(shù)的設(shè)置，嚴格要求按1∶1 的比例繪圖的習慣，避免產(chǎn)生因單位間換算的誤差，特別不允許將英制單位的圖形通過數(shù)學換算，直接轉(zhuǎn)換為公制單位，反之亦然。通常情況下認為1 in=25.4 mm，由1 in=25.399 999 18 mm取近似值得到。顯然。對于精密零件而言，單純地采用這種換算方法必然導(dǎo)致結(jié)果存在著一定的誤差，因此有些企業(yè)決不允許采用這種轉(zhuǎn)換方式來繪制圖形。

4 正確理解尺寸標注對生產(chǎn)的指導(dǎo)意義

對圖樣進行尺寸標注的目的是為了反映圖形的結(jié)構(gòu)特點，使讀圖者對各圖元的幾何關(guān)系有一個深入的認識，理清各圖元的結(jié)構(gòu)及尺寸要求。標注尺寸公差與形位公差的目的是為了考慮生產(chǎn)的難度以及將來零件的裝配要求，使生產(chǎn)者能從圖樣的尺寸標注中正確判斷該圖樣的生產(chǎn)精度要求，如屬于精密加工或一般要求的加工方式。理解公差等級越高的生產(chǎn)圖樣，其加工要求則越高，反之則越低的原理。

5 使用坐標輸入法精確定位

在教學中應(yīng)使學生正確理解絕對坐標與相對坐標的意義與使用方法，能正確區(qū)別三維空間位置與二維空間位置的表達方法，需特別掌握相對極坐標與相對直角坐標輸入法繪制圖形的方法。

AutoCAD 系統(tǒng)提供了兩種坐標系，分別為笛卡爾坐標系（即直角坐標系）與極坐標系，輸入時可采用絕對坐標或相對坐標的方式進行精確定位。絕對坐標以系統(tǒng)坐標系的原點作為參考點的坐標值，相對坐標以當前輸入點相對于上一個點為參考點。在笛卡爾坐標系中絕對坐標的輸入方式為（x，y），相對坐標的輸入方式為（@x，y）。極坐標的絕對坐標輸入方式為（L＜θ），相對坐標為（@L＜θ），其中L 為長度，θ 為角度，默認情況下逆時針為正，順時針為負。在實際應(yīng)用中，可根據(jù)繪圖要求選擇合適的輸入方法，常采用相對坐標的方式進行定位有助于提高繪圖的準確率。如圖2 所示，零件圖綜合采用相對直角坐標與相對極坐標的方式進行繪制相比其他的方法可取得事倍功半的效果。

6 使用捕捉模式提高繪圖精度

圖2 零件草圖

繪圖過程中為能快速地針對圖元對象的端點、中點，圓心、切點、交點等特殊點位進行精確定位，AutoCAD 提供了對象捕捉功能，通過打開對象捕捉輔助開關(guān)，將光標移動到圖元對象的附近，系統(tǒng)將自動以方格高亮顯示的形式捕捉到這些點的位置。為方便操作，系統(tǒng)提供了自動捕捉與臨時捕捉兩種模式供用戶使用。其中，自動捕捉方式需預(yù)先設(shè)置所需要捕捉點的類型，如端點、中點等，不建議選擇太多，只需要選擇常用的點即可，特別是對于復(fù)雜的圖形應(yīng)適時針對捕捉點進行調(diào)整，以避免誤選其他位置。用戶可在選擇圖元對象位置點前將圖形進行放大后才選擇，以提高精準度。另外，系統(tǒng)還提供了臨時捕捉模式，但只使用一次，一般是在繪圖命令發(fā)出以后才使用。

7 通過畫法幾何訓(xùn)練精度意識

在圖樣繪制中通過幾何關(guān)系繪制圖元的情景會經(jīng)常遇到，特別是對于結(jié)構(gòu)設(shè)計，如求出某個零件的運動軌跡圖或某特征的圓心位置等等，這些都需要通過幾何關(guān)系去解決，此時嚴密的數(shù)學幾何知識就能派上用場。如圖3 所示，如何根據(jù)現(xiàn)有等邊三角形的長度計算出3 個內(nèi)切圓的直徑D。對于此類問題首先應(yīng)分析各圖形對象間的幾何關(guān)系。圖中3 條直線段相等，3 個圓的大小亦相等，各個圓除了與兩條直線段相切外，還與另一個圓相切，根據(jù)幾何關(guān)系可知，2 個圓外切的位置在與其圓心連線平行三角形邊的中點垂直邊上。繪圖時可先根據(jù)等邊三角形的幾何特點繪制長度為90 mm的正三角形。接著繪制一條直線的中心垂直切為輔助線，再通過圓的三相切（TTT）的方法繪制3 個相切圓，最后求出直徑D。

圖3 求直徑D

8 結(jié)語

嚴謹?shù)慕虒W態(tài)度與正確的教學方法對學生職業(yè)素養(yǎng)的形成具有非常重要的引導(dǎo)作用，教師在教學過程中結(jié)合專業(yè)課程特點融入有關(guān)良好職業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)的知識與氛圍，對學生將來的就業(yè)具有非常重要的鋪墊意義。實踐證明，通過在AutoCAD 教學中有意識地培養(yǎng)學生嚴謹?shù)乃季S，在接下來的技能實訓(xùn)環(huán)節(jié)中具有明顯的效果，學生自我要求較高，學習過程中能主動地表現(xiàn)出一絲不茍的工作態(tài)度，畢業(yè)后用人單位反映良好。

［1］黃惠廉.AutoCAD2006 基礎(chǔ)與應(yīng)用［M］.北京：高等教育出版社，2008：76-116.

［2］胡兆國，韓雄偉.AutoCAD 繪圖使用技巧探討［J］.模具工業(yè)，2013（39）：21-26.