Inventor三維軟件在機械制圖教學中的應用

侯培海

摘要：機械制圖課程在傳統的教學方式中存在零件模型少、內部空間無法展示、空間想象能力要求高等問題。借助Inventor三維軟件的零部件建模功能，可以有效解決這一難題，尤其是在三視圖、剖視圖、組合體及裝配體等方面。

關鍵詞：Inventor;機械制圖;裝配圖;三視圖

中圖分類號：G712

文獻標識碼：A

文章編號：1672 -1578（ 2019） 08 - 0196 - 01

機械制圖作為機械工程類的一門基礎課程，是每個工科學生的必修課程。長期以來，由于學生基礎知識薄弱，空間想象能力不足、零部件模型少等問題，嚴重制約了該課程的教學效果，影響后續專業課程的學習[1]。

筆者基于Inventor軟件的三維建模功能，在機械制圖的教學中，構建了完整的零部件模型，并應用于實際教學中。該方式有效彌補了學生空間想象能力不足的問題，極大的提高了教學效果。

1.在零件部三視圖中的應用

學生在學習繪制三視圖時，常常會分不清楚投影面，不明白基本的投影規律長對正、高平齊及寬相等的工程意義。經常出現三視圖位置放置錯誤，漏掉或重復標注關鍵尺寸線，尤其是不可見輪廓線[2][3]。

在教學中引入Inventor三維軟件，建立零部件的三維模型。在課堂上借助多媒體教學設備，將模型全方位，360。無死角的展示給學生，讓學生清楚看到零件中的每一個面、每一條線及每一個點。通過三維模型的顯示方式及觀看角度變化，讓學生理解投影的前后左右及上下的位置關系。

通過三維模型的旋轉、移動、縮放等功能，能夠清楚的觀察關鍵結構及尺寸，不會出現重復繪制及漏畫的情況。同時，也可以借助Inventor軟件工程圖的功能，直接將零部件模型的三個視圖轉換為工程圖，并在工程圖模塊標注尺寸、粗糙度、形位公差以及技術要求。

總之，無論是幫助學生觀察理解模型還是直接生成工程圖，Inventor軟件都能夠提供極大的幫助。

2.在剖視圖中的應用

在零部件工程圖的繪制中，剖視圖是學生最難理解的，學生很難想象剖開后結構的內部特征。經常出現剖切位置不對、不能正確處理虛實線或者漏掉剖切面后部的可見部分[4]。

零部件的剖視圖分為三種，分別為：全剖視圖、半剖視圖和局部剖視圖。按照剖切面的數量分為：單一剖切面、多個平行剖切面及多個相交的剖切面。由于零件結構千差萬別，因此，如何采用合理的剖切方法、剖切平面，清晰、準確的表達內部結構變得尤為重要。

Inventor軟件可以利用假想的平面將零件剖開，以便觀察結構結構。通過移動剖切面，可以動態的觀察結構內部構造，讓學生清晰，直觀的把握內部構成，采用更合理的剖切方法。學生也可以借助工程圖模塊的剖視圖功能，只能生成剖視圖。

3.在裝配圖中的應用

裝配圖是表達零部件相對位置、連接方式以及配合精度的工程圖紙，裝配圖涉及到圖樣的表示方法、標準件的繪制，是機械制圖課程中教學的難點。一張完整的裝配圖包含：三視圖、剖視圖、斷面圖、放大圖。必要的尺寸、零部件的配合關系、安裝技術要求、標題欄。明細欄等[5]。

學生學習裝配圖的過程中，由于涉及零件過多，裝配關系復雜，再加上公差配合精度等因素，常常感覺力不從心，無從下手，這極大的影響了學習積極性，教學效果也不理想。

借助Inventor軟件，可以將零部件模型構建好，在通過裝配模塊將零件裝配在一起。同時，軟件中自帶標準件庫，可以直接調用，方便教學展示。通過直觀的展示裝配過程，對學生理解零部件的裝配關系，表達方式具有很好的指導意義。

4.結語

筆者首先分析了機械制圖的傳統教學方式存在的問題與不足，在教學中引入三維制圖軟件Inventor進行輔助教學。尤其是在三視圖繪制、剖視圖及裝配圖等教學難點中，取得了良好的教學效果，極大的提高了學生的學習興趣。

參考文獻：

[1]王蘭.UG軟件在機械制圖機件表達方法教學中的應用[J].中小企業管理與科技，2013，（ 27）：189 -189.

[2] 賈麗娜，張輝，《汽車機械制圖》項目化教學改革[J].河北交通職業技術學院學報，2011（1）：63 - 64.

[3]胡宜鳴，孟淑華，王丹虹，機械制圖課程內容、體系改革的研究與實踐[J].工程圖學學報，2003，（01）：123 -127.

[4] 袁彬華，黃琳蓮，機械制圖與AutoCAD課程的有機整合探討[J].職業，2012（ Sl）：57 - 58.

[5] 郝海云，基于技能大賽的《機械制圖和CAD》課程教學改革與實踐[J].課程教育研究，2013（8）：12 -13.