基于機(jī)械制圖教學(xué)方法的研究

徐營

（承德應(yīng)用技術(shù)職業(yè)學(xué)院，河北 承德 067000）

機(jī)械制圖是機(jī)械學(xué)生立足的根本，沒有機(jī)械制圖這一靈魂，就不能真正地將理論知識應(yīng)用到實(shí)踐中，而學(xué)好機(jī)械制圖，是一個(gè)長期的過程，需要打下一定的基礎(chǔ)才能真正地掌握其含義，從而不僅可以會認(rèn)圖、會畫圖到會設(shè)計(jì)圖這一高深的層次。作為機(jī)械教師，本文將主要通過現(xiàn)階段最受歡迎的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，借助計(jì)算機(jī)二維以及三維軟件幫助學(xué)生更好地了解機(jī)械制圖的本質(zhì)，學(xué)會二維軟件autocad制作二維圖以及通過一個(gè)學(xué)習(xí)中比較常見的三維軟件SolidWorks來幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)三維制圖。從而從動手實(shí)踐中不斷的提高自己的能力，無論是二維的機(jī)械制圖還是三維的機(jī)械制圖，都可以讓學(xué)生得心應(yīng)手。

1 教學(xué)機(jī)械制圖的方法研究

1.1 教給學(xué)會觀察生活中的實(shí)物

在學(xué)習(xí)機(jī)械制圖的時(shí)候，觀察實(shí)物將是一個(gè)非常好的方法，作為機(jī)械制圖老師，要經(jīng)常地教給學(xué)生把三視圖的原理應(yīng)用到我們?nèi)粘Ｉ钪?，比如，我們看見一個(gè)杯子，就要想到這個(gè)杯子從不同的方向看去是什么樣的，能不能通過實(shí)物畫出二維的三視圖，然后，再從三視圖還原成杯子本來的模樣，這樣不斷地相互轉(zhuǎn)換，觀察實(shí)物最重要的一個(gè)因素就是可以提升學(xué)生的空間力，讓這個(gè)實(shí)物始終存在在腦子里，這樣學(xué)生在學(xué)習(xí)機(jī)械制圖的時(shí)候，可以更加得心應(yīng)手。

1.2 學(xué)好三視圖基本原理，學(xué)以致用

前文中提到了三視圖基本原理，也就是長對正、高平齊、寬相等，這是基于我們第一視角最常用的做圖形式，現(xiàn)階段我國的機(jī)械制圖者大部分也是使用這一原理，也就是投影的方法來學(xué)習(xí)機(jī)械制圖，通過三視圖投影，通過各個(gè)不同的方向不同的面來觀察同一個(gè)物體，由于我們的視角不同，看到的實(shí)物不同的方向也是不相同的，這樣我們的空間力就會從不同方向看到的同一個(gè)物體還原到一個(gè)實(shí)物中去，這樣就在無形中提高了自己的做圖能力。

1.3 機(jī)械制圖教學(xué)離不開多看多練多想

機(jī)械制圖能否學(xué)好，教師是一方面，最重要的還是要通過學(xué)生和老師的雙重互動不斷地提高，尤其是對于一個(gè)圖紙，首先，要多看圖紙，看看別人做的機(jī)械圖紙為什么是這樣的，為什么不能這樣不能那樣，因?yàn)閷τ跈C(jī)械制圖都有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)可循的，不是隨意的，它就像是我們的語言，不論誰說出來我們都能夠明白其中的意思，對于機(jī)械制圖語言來說，也是一樣的，它有自己的一套標(biāo)準(zhǔn)可言，有自己的語言，學(xué)會了它的語言才算是真正地走入了它的世界，才能夠彼此之間相互的交流，從而達(dá)到學(xué)以致用的效果。

因?yàn)楸疚膶⒅饕ㄟ^具體的機(jī)械制圖、三維制圖還有二維制圖，通過具體的實(shí)例進(jìn)行機(jī)械制圖的教學(xué)，使上述提到的學(xué)習(xí)方法能夠?qū)W以致用。

2 三維機(jī)械制圖方法研究

為了能更好地讓學(xué)生掌握機(jī)械制圖的精髓，一下子接觸二維制圖很多學(xué)生不能理解真正的含義，因此，先學(xué)習(xí)三維機(jī)械制圖，讓學(xué)生能夠立體直觀地感受到做圖的魅力。通過舉例學(xué)生最感興趣的工程機(jī)械、挖掘機(jī)來進(jìn)行實(shí)際的教學(xué)。

首先，需要了解挖掘機(jī)工作裝置大致由動臂、斗桿，鏟斗、連桿、搖桿等部分組成，可以實(shí)現(xiàn)鏟土、挖土等。

以solidworks三維建模為例，對三維機(jī)械制圖方法進(jìn)行要就研究。

（1）啟動solidworks2016，選擇零件圖，進(jìn)入繪圖界面，首先，選擇前視基準(zhǔn)面，點(diǎn)擊草圖繪制，繪制動臂總體草圖，斜線和圓弧之間進(jìn)行相切約束，線與線之間的共點(diǎn)。然后，退出草圖，點(diǎn)擊拉伸凸臺命令，出現(xiàn)拉伸凸臺命令界面，方向選擇兩側(cè)對稱，拉伸深度為30cm，如圖1所示。

（3）進(jìn)行螺栓的建模，在前視基準(zhǔn)面上中心建立一個(gè)直徑為5cm的圓，選擇拉伸凸臺命令，長度為8cm。由于是對稱的，故選擇鏡像特征，選擇需要鏡像的特征。進(jìn)行打鉸孔的操作，最終得出來動臂的三維模型。其他裝置的三維建模，和動臂的建模方式大致相同。

（4）最后進(jìn)行的桿縫及一些其他凸起的建模，得出完整的形體鏟斗三維建模模型。各部位零件建模完成后，將挖掘機(jī)的各工作裝置零件圖，進(jìn)行裝配，經(jīng)過總裝配過程得出最終的總裝配圖，如圖2所示。

通過三維建模這一整個(gè)過程可以極大地提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，由于可以通過三維制圖學(xué)習(xí)到學(xué)生自己想學(xué)的那部分知識，學(xué)生可以根據(jù)三維建模去構(gòu)建自己喜歡的機(jī)械裝置或者機(jī)械設(shè)備，極大地提高了學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)械制圖的興趣，從而在無形中提高了學(xué)生的空間力以及創(chuàng)造力，能夠?qū)⒔處熃痰臇|西融入進(jìn)去，更快地提升整體的做圖能力。

圖1 動臂的拉伸凸臺命令

圖2 挖掘機(jī)裝配圖

3 二維制圖教學(xué)方法研究

對于二維制圖來說，是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的核心，之前，機(jī)械做圖大多數(shù)是通過手工繪圖，自從二維制圖出現(xiàn)后，就有了新的做圖工具，總體的做圖效率也是很高的。

對于二維制圖教學(xué)首先要教給學(xué)生基本的做圖方法，要從點(diǎn)到線再到面這一整個(gè)的過程，通過之前學(xué)習(xí)的三視圖的投影規(guī)律，讓學(xué)生可以根據(jù)學(xué)過的理論知識來提升自己的做圖水平。下面通過兩個(gè)簡單的例子更好地說明一下。如圖3所示。

這是一個(gè)非常簡單的二維圖，基本的線條由直線和圓弧以及最難的尺寸標(biāo)注組成。對于這樣一幅圖紙來說，首先要從腦海里想象整個(gè)的輪廓是什么樣的。也就是要找準(zhǔn)關(guān)鍵尺寸，這幅圖的關(guān)鍵尺寸就是648還有224以及圓弧的半徑R60。首先這個(gè)圖形近似是一個(gè)矩形，左半邊就是矩形的一部分，右邊稍難一些。

可以首先畫出一個(gè)648×224的矩形，運(yùn)用直線命令或者是矩形命令畫出來，然后在130這個(gè)尺寸有個(gè)轉(zhuǎn)折，然后畫出剩余的部分。也就是通過命令樹操作來完成。因此對于這種簡單圖形的教學(xué)，教師要教給學(xué)生運(yùn)用不同的命令更快地畫出來。這樣可以讓學(xué)生熟悉AutoCad基本的指令，到后期畫裝配圖的時(shí)候，可以將基本的命令連成串，更好地畫出裝配圖。再舉一個(gè)簡單的例子，如圖4所示。

圖3 二維模型

圖4 二維圖形

這個(gè)圖形也是十分的簡單，只不過，多了絲孔，對于絲孔的畫法可以根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)件的畫法來完成。在這個(gè)過程中，要通過機(jī)械設(shè)計(jì)手冊等，查出來M12的絲孔對應(yīng)的底孔的直徑是多少。這樣學(xué)生在畫圖的時(shí)候，也重新溫習(xí)了一下以前學(xué)習(xí)的機(jī)械設(shè)計(jì)等相關(guān)的內(nèi)容，也讓學(xué)生明白，機(jī)械繪圖離不開機(jī)械設(shè)計(jì)理論的知識。

通過教給學(xué)生二維做圖的方法，也讓學(xué)生更加清晰地認(rèn)識到機(jī)械制圖有著專門的標(biāo)準(zhǔn)，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，需要查詢不同的標(biāo)準(zhǔn)，然后，展開繪圖，先從簡單再到復(fù)雜，從普通的零件圖再到裝配圖等，從而不斷地提升自己的繪圖能力。

4 結(jié)語

綜上所述，本文主要從三維做圖以及二維機(jī)械制圖兩個(gè)方面，教給學(xué)生通過計(jì)算機(jī)輔助做圖的方法，更快更有效率地做圖。并且在這個(gè)過程中，需要運(yùn)用日常學(xué)習(xí)的機(jī)械專業(yè)知識，查閱相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，通過由簡單到復(fù)雜、從整體到部分的教學(xué)方法幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)機(jī)械制圖，提高了整體做圖能力。