淺談NXUG三維軟件在汽車工程制圖課程中的應用

劉曉潔 別玉娟 于燕玲

摘要：將NX UG三維軟件應用于汽車工程制圖課程中零件三視圖、剖視圖、裝配圖等模塊，使用使學生更加直觀的理解三維實體和二維零件圖之間的轉換關系，學生的學習興趣明顯提高、空間想象能力得到提升，取得了良好的教學效果。

關鍵詞：NX UG軟件，工程制圖，課程改革

汽車工程制圖是汽車制造與裝配技術專業(yè)學生的一門專業(yè)技能基礎課程，通過本課程的學習，學生掌握“工程圖”這一機械領域通用的“技術語言”，能夠具備識讀、繪制零件圖的能力，以及工程界構思、分析和表達工程問題的能力，并為后續(xù)相關專業(yè)課程的學習打好基礎。但是在教學過程中，部分學生空間想象力較差，三維實體到二維工程表達、轉換過程中存在困難，借助 UG 軟件來輔助機械制圖的課堂教學，推動本課程的教學改革是很有必要的[1]。

1. NX UG軟件簡介

UG 軟件是融合計算機功能輔助完成 CAD/CAM/CAE一體化操作的軟件，廣泛應用在機械、模具設計制造、機電一體化以及數(shù)控加工等領域[2]，UG軟件的三大基礎功能是：三維實體建模、NX UG工程圖、模擬裝配。同時，在UG 三維實體建模完成后，可以使用NX Nastran模塊對零件進行有限元分析用來設計和生產(chǎn)更加安全可靠的產(chǎn)品，得到更優(yōu)化的設計，縮短產(chǎn)品研發(fā)周期。還可以使用NX CAM模塊的數(shù)控加工自動編程，提高零件數(shù)控加工程序的質量。

2. NX UG軟件在汽車工程制圖課程中的應用

傳統(tǒng)的汽車工程制圖課程在教學過程中主要通過零件模型、立體圖等方式展示零件，以便學生更好的把握三維實體圖形和二維工程圖之間的轉換，但是存在模型更新速度慢、展示不直觀的問題。使用NX UG軟件不僅可以做到實時更新教學模型，還可以實時為學生演示正視圖、左視圖、俯視圖不同投影免得視圖，還可以通過設置模型顯示的透明度更直觀的展示零件內(nèi)部結構，通過實時放大、縮小展示細節(jié)和整體視圖等等，這些都為后續(xù)的教學效果提供了很好的支持。

2.1 NX UG軟件在三視圖教學模塊中的應用

在繪制組合體（圖1）的三視圖的教學過程中，學生普遍面臨的兩個難點，第一個是底板兩個圓孔主視圖和左視圖的投影線，第二個是立板上半圓孔左視圖的投影線，主要原因是這兩個結構在對應視圖上的投影線為不可見輪廓線。在教學過程中，首先使用NX UG軟件對該組合體進行實體造型，設置模型顯示的透明度，使學生更加直觀的看清組合體內(nèi)部結構，再分別向主視圖、俯視圖、左視圖三個方向投影（如圖2所示），學生可以直觀看到不同結構在三個視圖上的投影曲線，有效破解教學難點。

在繪制滑動軸承座的教學過程中，學生的學習難點為：①左視圖中軸承座孔的不可見輪廓線、支撐板與圓筒融合部分無輪廓線以及圓筒輪廓線與肋板的輪廓線并不在同一高度;②俯視圖中哪些輪廓可見（粗實線表示），哪些輪廓線不可見（細虛線表示）。使用NX UG軟件可以通過調整視圖透明度清晰展示的同時，還可以對細節(jié)部分（如圓筒輪廓線與肋板的輪廓線）進行放大展示，便于學生理解輪廓的投影（如圖3所示）。

2.2 NX UG軟件在剖視圖教學模塊中的應用

在剖視圖的教學過程中，為了展示零件（圖4中①所示）的剖切過程以及剖視圖，可以直接利用NX UG 軟件中的“平面”命令，展示剖切平面的位置（如圖5中②所示），然后轉換視圖方向直觀展示剖切平面的俯視圖上的投影，使學生更加直觀的理解“剖切平面符號”的表達方式，最后利用“分割”命令將三維模型剖分，剖切面就直觀的展示出來。在半剖、局剖、旋轉剖、階梯剖的教學過程中同樣可以采用上述的教學手段來提高教學效果。

2.3NX UG軟件在裝配圖教學模塊中的應用

機器和部件是由若干個零件按一定裝配關系和技術要求裝配起來的。表達機器（或部件）及其組成部分連接裝配關系的圖樣稱為裝配圖[3]。在裝配的教學過程中各零件之間的裝配關系是教學難點之一，以“活塞連桿組”的裝配圖教學為例，可以使用NX UG中的“裝配圖”模塊，動態(tài)展示活塞連桿組的裝配過程，是學生能夠更直的觀識讀各零件的形體結構、理解各零件之間的裝配關系。裝配完成之后，可以對裝配模型進行剖切，使學生理解裝配圖中采用剖視圖表達的部分結構。

3.教學效果

在汽車工程制圖的教學過程中，在三視圖、剖視圖、裝配圖等教學模塊的教學過程中充分利用NX UG軟件，使得課程的教學資源能夠迅速適應課程內(nèi)容的更新和變化，同時教學學生更加直觀的理解各種零部件的結構、裝配以及視圖的表達方法，提高了課堂的趣味性，學生的學習興趣明顯提升，教學效果良好。希望在其他相關專業(yè)課程如汽車構造、汽車機械基礎等課程的教學中能同樣結合UX UG軟件進行課程改革，提高學生的學習效果。

參考文獻：

[1]張慶.基于UG NX軟件的《機械制圖》教學改革研究[J].內(nèi)燃機與配件，2020（18）：221-222.

[2]狄金葉 ，黃海龍 ，陳艷 ，張麗 .基于UG 軟件的機械制圖課程教學改革研究[J].裝備制造技術，2018（8）：203-205.

[3]婁坤明.Solidworks在機械制圖“裝配體”教學中的運用[J]. 現(xiàn)代職業(yè)教育，2018（ 2）：132

作者簡介：劉曉潔（1984-），女，河南三門峽人，講師，碩士，研究方向：汽車制造與裝配技術

湖北工業(yè)職業(yè)技術學院 湖北 十堰 442000