机械制图的总结范文

时间:2023-12-28 17:31:50

机械制图的总结

机械制图的总结篇1

当前,技工学校将机械制图和AutoCAD这两门有联系的课程割裂开来,独立开设,分别由两个老师讲授。机械类专业在第一学年开设机械制图,第二学年开设AutoCAD。这种分段式、独立式的开课方式,增加了学时,割裂了两门课的有机联系,教学效果不佳。为了适应新时期培养高技能人才的需要,将机械制图与AutoCAD整体优化、全面整合,形成一门新的课程——机械制图CAD势在必行。

二、机械制图与AutoCAD的关系

机械制图是技校机械类专业的一门专业基础课。机械制图主要以正投影法为基础,研究三维立体与平面视图之间的投影规律,内容抽象,教学难度大。而技校机械制图教学难度较大的主要原因有二:一是学生文化理论基础较差,缺乏空间想象能力;二是机械制图课程相对抽象、偏难。

AutoCAD是美国Autodesk公司开发的一种计算机辅助设计软件。它实际上是一种新的绘图工具:显示器可以看作是图板和图纸,鼠标和键盘看作是铅笔、直尺和圆规。AutoCAD的出现,极大地提高了绘图效率。许多手工不能绘制的图形,计算机也能绘制出来,如立体图形的绘制。

有不少人认为,开设AutoCAD课程就不用开机械制图课程了。这显然是认识上的偏差。在现代工厂,计算机绘图虽取代了手工绘图,但它并没有取代机械制图理论、标准和规范。相反,它是在机械制图理论、标准下开发出来的绘图软件,极大地丰富了机械制图理论。如果AutoCAD教学脱离机械制图知识,片面强调命令的学习方法,结果是学生对平面图形的绘制比较熟练,而机械图样则不能较好表达。总而言之,机械制图与AutoCAD之间的关系是相辅相成,缺一不可。分析和了解它们之间的关系,将使我们在整合机械制图与AutoCAD时,有的放矢。

三、课程改革思路

根据全国职教会议的精神,技工学校专业基础理论课以“适度、够用”为原则,以培养学生职业能力为出发点,突出实践。根据该指导精神,理出机械制图与AutoCAD整合的基本思路:课程需要整合,打破课程的系统性、专业性,强调实用、够用的原则,减轻学生学习负担,提高教学效益。

四、课程教学改革方案

课程的整合是以机械制图为主线,以AutoCAD作为绘制机械图样的工具,将AutoCAD的三维模型与三视图一一对照,使学生轻松掌握正投影规律和组合体的画法。改变过去分段式、独立式的开课方式,将机械制图与CAD教学穿行,由同一教师教授。

1.教学内容的安排

(1)通过调查、访谈,结合用人单位的实际需要,整合课程教学内容。把机械制图CAD课程考核与制图员职业技能鉴定结合起来,提升学生职业技能。

(2)改画法几何训练法为以三维形状训练法为主的培养方式。大量删除画法几何的内容,利用AutoCAD三维模型,加强投影规律教学。这样既减少学时,又降低难度,同时加强对学生形体分析能力和空间想象能力的培养,起到事半功倍的作用。

(3)在CAD教学中,采用机械图样进行介绍命令,并要求CAD绘制图样前采用传统的手工绘制。这样一是强调学生在绘图过程中读懂图样;二是能让学生体会计算机绘图的高效;三是能调动学生学习兴趣,发挥学生的学习能

动性。

(4)轴测图的画法重点放在AutoCAD中进行介绍。在 CAD中,画椭圆时,只要设置等轴测追踪,打开正交模式,会使用F5转换轴测图坐标等,轴测图绘制就变得很简单。

(5)组合体、零件图应为整合的重点。组合体的教学是机械制图的一个难点。在教学中,由于模型有限,学生很难理解三视图中的三等关系。如采用CAD三维模型与三视图一一对照,便可以有效地帮助学生掌握形体分析法,提高学生空间想象能力。零件图的识读则是重中之重,是我们技校学生必须掌握的。招聘单位也会着重考察零件图的识图能力。零件图识读可从四方面进行教学:一是标题栏,二是视图,三是尺寸,四是技术要求。把传统零件图制成幻灯片,结合CAD图样比照进行讲解。在CAD中,标题栏有样板文件可以调用;视图可以用CAD进行三维建模,使学生尽快掌握要加工的零件的三维造型;尺寸则结合CAD的尺寸标注样式的设置和尺寸标注命令的使用进行讲解;技术要求应结合表面粗糙度的块的属性设置和文字的输入进行讲授。将传统的零件图与CAD有机结合,增加教学的直观性和趣味性,彻底改变了传统的教学模式,变“要我学”为“我要学”,提高了教学效率。

(6)把CAD绘图既作为教学内容,又作为改革传统机械制图的手段。在教学中,应以看图、识图能力培养作为重点,把CAD作为一种工具来使用。CAD教学部分,着重于基本绘图和基本编辑、轴测图的画法和机械制图课本中常见组合体的三维造型训练。

2.改进教学方法

为使学生走上工作岗位后能绘制出符合要求的图样或能正确测绘出简单零部件图样,在教学中,除采用多媒体教学、模型教学外,还要着重强调加强机械制图与CAD课互动实践教学。

(1)在CAD教学中布置适量机械图样进行绘制,做到绘图训练不断线,从而巩固学生在机械制图理论课中所学到的知识,进一步帮助学生理解绘图原理和图形语言,提高学生识图和绘图能力。

(2)在传统制图教学中,模型、挂图总满足不了教学的需要,我们可以利用CAD创建大量的仿真图形和模型,保存在校园网上,供师生资源共享。充分使CAD技术和多媒体教学手段、CAD课件相结合,使枯燥的机械制图教学变得生动有趣,提高教学效率。

(3)根据授课内容,安排轴类、盘类、简单箱体类零件绘制。这些训练能起到总结、检查和综合运用所学知识解决实际问题的作用,提高学生表达零部件的能力,为学生专业课学习打下坚实基础。

(4)改灌输式教学为启发引导式教学。课程关键性原理和方法重点讲解,对于应用性的知识点则进行引导性讲解,启发学生自己思考解决。

五、实施新课程模式需要解决的问题

1.培养能够操作新课程模式的教师

机械制图理论扎实的老教师往往不会CAD,熟练掌握CAD绘图的年轻教师由于缺少工厂锻炼,机械制图理论普遍欠缺。既有工厂实际经验,又能熟练掌握CAD绘图的技术人员,往往又因为技工学校待遇和编制问题,很难招到。培养新老教师,便成为学校亟待解决的问题。对此,一方面,让新老教师互相学习,共同提高;另一方面,聘请工厂相关技术人员到学校授课讲学,指派有潜质、肯学的年轻教师去工厂和下到实训车间取经学习。

2.硬件设备

要想使机械制图和CAD有效整合,必须配备足够的电脑、适量的实物模型和相应的传统教学挂图。

3.教材的研发

组织教师编写适合本校机械类专业教学使用的《机械制图CAD》教材。同时创立电子课件、考试题库、模型库等,不断完善教学系统,促进提高教学质量。

六、展望前景

机械制图CAD改变了机械制图传统的教学方法,可以有效改善学生的知识结构,显著提高教学质量和教学效率。随着CAD/CAM技术的进步与推广,教学设备、教学技术的不断进步,机械制图CAD教学也将得到进一步的发展,

Pro/engineer、UG、MasterCAM等先进的三维绘图软件与机械制图、AutoCAD的结合也指日可待。

机械制图的总结篇2

Liao Shengwen Wang Yuqin Zhang Xiaoying Wu Na Yang Jian

(ChaoHu University Chaohu city 238000)

Abstract: Fischertechnik model based on the conceptual design of the mechanical arm. Design of the main content including the overall design of the mechanical arm, complete mechanical system scheme design and model making, of mechanical arm in the process of cargo handling the operation parameters of the overall planning, the final preparation of the completed the overall control program and debugging. The experimental results show that the structure of the system is simple and feasible.

Key words: Fischer Technology;mechanical arm;control program

中图分类号:TP24 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2015)10-0270-02

引言

近年来,随着科技发展迅速,人们的生活节奏不断加快,越来越多的人不想从事体力劳动,进而企业出现“用工荒”的问题。在高校教学过程中,由于部分理论知识较抽象,教师讲解较难,学生理解掌握起来也较难,这样就达不到想要的教学效果。本次设计的机械手臂在生活中应用较广,如建筑工地上的旋转升降型机械手臂、吊臂,企业在生产制造过程中使用的机械手臂等。这些机械手臂在结构和控制上都比较复杂,所以我们在教学过程中的讲解就有一定的困难。机械手臂模型方案是基于慧鱼技术进行设计的,它的主要功能是将物品从某一位置移到另一位置,在这个过程中机械手臂共完成了对物品的夹起、移动、升降和旋转等动作。从某方面来说,机械手臂的出现代替了劳动力,进而为现代企业解决用工荒的难题。该模型与常见的机构相比具有体积小且易于移动,故灵活性强,可以在教学中的典型机构与它相结合演示给学生看,通过演示更深入理解各个结构之间是如何运转,采用理论与实践相结合的方法,让学生学习理论课程更具有生动性和形象性,达到掌握该课程理论知识的目的。

慧鱼创意组合模型是一个技术含量很高的工程技术类趣味拼装模型,其主要部件尺寸精确,不易磨损,可以保证反复拆装并不影响模型结合的精确度。它为应用型高校在教学过程中创新教育和创新实验提供了很好的实践平台。总体来说,慧鱼模型的使用,既让学生融汇贯通各学科多领域的综合知识,将其应用于实践过程中,又培养了创新的意识,最重要的是给予学生实现创新的平台。为此设计并制作拼接了机械手臂,文章主要对机械手臂的机械系统与控制系统进行了组装设计讲解。

一、机械系统设计方案

机械手臂的主要功能是将物品从某一位置移到另一位置,即:机械手臂从起始位置到物品所在位置后将物品夹起,再到指定位置把物品放下,最后返回原位准备进行下一动作。根据它的功能目标机械手臂的机械系统主要有旋转机构、伸缩机构、升降机构以及开合机构四大部分组成,模型实物如图1所示,该模型体积较小,各个机构的运转可清楚的看见,方便教师携带,可将其模型展示给学生观看,便于学生理解和巩固。

图1 机械手臂

Fig.1 multi-function robot arm

1.机械手臂的旋转装置

机械手臂的旋转功能在方案中是通过齿轮啮合传动实现的,并在起始位置和终止位置中放置行程开关来控制机械手臂的移动范围和旋转方向的变换。其传动简图如图1.1所示。图中小齿轮是主动轮,便于对旋转速度的控制。

(a)旋转装置简图

1―转盘 2―小齿轮 3―齿轮箱 4―马达箱图

1.1 实际旋转机构图

Fig 1.1 Actual rotating mechanism chart

2.机械手臂的伸缩机构

通过利用蜗轮蜗杆、齿轮之间的传动以及连杆与滑块杆之间的滑动来进行实现机械手臂的伸缩功能。并通过齿轮箱来控制它的速度。实现这一功能的意义在于,可以增大其工作范围,通过它的伸缩功能,机械手臂可以不用移动就能到达指定位置,其传动简图如图1.2所示。

(a)伸缩装置简图

1―马达 2―齿轮箱 3―蜗杆 4―连杆

图1.2 实际伸缩机构图

Fig 1.2 Actual rotating mechanism chart

3.机械手臂的升降机构

机械手臂的升降功能则是通过链传动和涡轮蜗杆传动之间的相互连接来进行实现的。它的传动简图如图1.3所示。

(a)链传动机构简图

1―小齿轮;2―链条

图1.3 实际升降机构图

Fig 1.3 Actual lifting mechanism chart

4.机械手臂的开合机构

物品的夹起与放开都是通过机械手臂的开合来完成,在设计过程中,选用涡轮蜗杆的结构作为运转的机构。将涡轮蜗杆固定在机械手臂的中间,通过马达带动蜗杆的转动,涡轮与手臂之间的衔接物会带动手臂向两侧张开或夹紧,实现机械手臂对物品的夹紧和放下的功能。

(a)夹紧机构简图

1-开关;2-销;3-机械手臂;4-涡轮;5-蜗杆

图1.4 实际夹紧机构图

Fig 1.4 Actual clamping mechanism

二、控制系统设计方案

1.总体运行过程

假设机械手臂现处于张开状态,且在最底层,手臂未发生移动,将物品放置于某一位置,高度与机械手臂高度一致。运行过程如下:一开始,先转动转盘至某一角度,由马达M2控制,其位置在小齿轮的齿轮箱旁边, 顺时针为正转。然后将机械手臂向前伸出一定距离,使其恰能触碰到物品,由马达M3控制,其位置在移动机构中远离机械手臂的一侧,顺时针时伸缩装置向前运动。接下来,用机械手臂夹紧物品,由马达M4控制,逆时针为手臂闭合。夹住物品后,利用升降结构将物品升至同货架高度一致的位置,由马达M1控制,逆时针为上升。接着,调节物品与货架之间的距离,通过向前或后退移动一定距离,直至两者之间距离为零,再通过旋转功能,旋转到货架上面,最后控制夹手张开,将物品放置在货架上,完成运输功能。系统的总体运行程序如图2所示。

图2 总体控制程序图

Fig 2 Overall control chart

(1)旋转功能介绍。物品的转移可以通过偏置一定的角度,使物品到达指定的地点,可通过编程控制马达M2实现旋转,顺时针旋转为正转。

(2)伸缩功能介绍。要想精确的定位重物在哪个位置放置,可通过移动装置,实现机械手臂的伸缩功能,编程控制马达M3实现机械手臂的伸缩,顺时针旋转为向前移动。

(3)升降功能介绍。要使物品放到货架上,则需要调节物品的高度不得高于货架且不能过低,装置通过链条传动,利用小齿轮将链条带动,然后控制涡轮蜗杆的升降,从而实现物品的升降,编程控制马达M1实现升降,逆时针旋转为物品上升。

(4)开合功能介绍。物品的夹取是在运输过程中的重要环节,通过涡轮蜗杆机构,编程控制马达M4实现夹手的张开与闭合功能,顺时针旋转为夹手张开状态。

三、结语

本次设计的机械手臂是对物品搬运过程进行模拟,在模拟过程中与实际的工程应用还有一定的差距,但整个设计方案以及控制程序的调试具有一定的价值。它为理论与实践相结合提供了基础,提高了学生对专业知识的理解与掌握,增强了动手实践能力。

机械制图的总结篇3

关键词:机械设计制造;计算机辅助技术;计算机技术

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.10.144

0 引言

经济的快速发展推动了机械设计制造行业的激烈竞争。在计算机辅助基础的支持下,机械设计制造的产品技术含量也不断增加。将计算机辅助技术运用到机械设计制造中,可以实现绘图、分析、数据处理、建模仿真等多项功能,从而能够显著提升机械设计制造的效率,改善机械设计制造质量,推动机械设计制造产品综合竞争力。

1 机械设计制造

机械设计制造主要分为机械制造与机械设计两个部分。其中,机械设备制造生产过程的统称,其涉及的装置与设备主要包括各种仪器、机床与制造仪表等;机械设计则为给机械制造的过程中提供相应的技术支持的描述性资料,具体包括机械设备工作原理、设备构建优化等。目前,我国社会经济与科学技术都得到了快速的发展,这给机械设计制造行业的健康发展营造了优良的环境[1]。当前我国机械设计制造领域拥有稳定性与先进性的特点,其主要发展方向为自动化、数字化、虚拟化与自动化。在众多机械设计制造的发展方向中,虚拟化与自动化最为关键,虚拟化即为利用计算机技术来对机械设计制造的相关工作进行模拟。机械设计制造的模拟效果愈加显著,机械设计制造自动化程度就愈高。因此,就当前机械设计制造行业来看,计算机辅助技术与机械设计制造的结合得到了社会各界的高度关注。

2 机械设计制造与计算机辅助技术结合的优势

首先,计算机辅助技术与机械设计制造相结合能够显著提升机械设计制造的工作效率。计算机辅助技术在机械设计制造领域中的运用不单单只是着眼在图纸设计与构建模型上,同时还能够利用计算机辅助技术来进行复杂的运算,以缓解机械设计制造师的工作压力,使得机械设计制造工作效率更高。另外,借助计算机辅助技术能够高效达到机械重组的目的,这一情况对于机械元件的设计有着十分重大的实际意义[2]。

其次,计算机辅助技术与机械设计制造结合能够高效的完成机械设计的相关调整优化工作,将机械设计变得更加完善。计算机辅助技术拥有高水平的应用功能与适应性,其可以在免于环境打扰的情况下将新的设计方案运用到原来的环境当中,显著的改善了机械设计制造工作的灵活性,使得机械设计制造更加便捷。

最后,计算机辅助技术与机械设计制造相结合能够显著提升机械设计制造产品的质量。计算机辅助技术下的机械设计制造整体构图、零件性能将会更加准确,机械设计制造水平将会得到显著提升,因此计算机辅助技术与机械设计制造相结合能够明确提升机械设计制造的产品质量[3]。

3 机械设计制造与计算机辅助技术的应用

3.1 计算机辅助技术在机械设计制造绘图中的应用

在机械设计制造领域中,绘图是一项十分关键的工作,同时也是机械设计制造工程师所进行机械设计制造的重要流程这一。相对于传统的机械设计制造中绘图工作的差异在于,基于计算机辅助技术下的机械设计制造绘图工作拥有特有的计算机绘图软件。在计算机辅助设计软件中,机械设计制造工程师可以对图形进行自由的编辑与挑战。另外,机械设计制造工程师还可以利用计算机软件中的工具来对尺寸的进行修改。同时,机械设计制造工程师还能够利用其进行文字编辑以及相关图形剖面的工作[4]。总的来说,在计算机辅助技术的支持下,机械设计制造工程师在绘图工作中绘制的图像更加准确,绘图的速度也会得到显著的提升。

3.2 计算机辅助技术在机械设计制造建模中的应用

在机械设计制造过程汇总,机械设计制造工程师往往需要对机械设计产品进行建模处理,这一过程同时也是机械设计工作中最为关键的环节。在计算机辅助设计软件中,三维建模技术是其中最为普及的技术之一。在三维模型中,线框模型、表面模型以及实体模型是使用频率最大的建模技术[5]。在传统机械设计制造建模工作中,要对建模技术进行三维化处理难度较高,但是在计算机辅助技术的支持下就可以进行基本的技术体系建设。在计算机辅助设计体系中设有若干种建模体系,分别为立方体、球体、圆柱体、圆柱体等等。机械设计制造工程是可以利用计算机辅助技术根据设计的需求将不同的体系进行组装与分解工作。同时,在机械设计制造的设计过程中,假如遇到设计较为复杂的零件,机械设计制造工程师则可以先描绘出零件的二维图像,并且再利用计算机辅助技术来进行三维立体处理,从而最终建立起三维模型。总的来说,利用计算机辅助技术,机械设计制造工程师在机械设计制造过程中能够实现参数的标准化,从而使得设计出来的模型更加精确。

4 结束语

计算机辅助技术带动了机械行业的巨大变革,使得传统的机械设计制造行业出现质的转变与跨越。在这一大环境下,我国机械设计制造行业想要跟上时代的步伐,就应该正确把握计算机辅助技术的正确发展方向,深入的将计算机辅助技术运用到机械设计制造中,开发出富有我国特色的机械设计制造产品。

参考文献:

[1]刘锐锋.探讨计算机辅助技术与机械设计制造的结合[J].化工管理,2015(07):194-195.

[2]曾晨.浅议计算机辅助技术对机械设计制造的影响和促进[J].科技展望,2015(33):10.

[3]向明上.计算机辅助设计技术在机械设计中的应用探讨[J].信息系统工程,2015(11):94+99.

[4]孙瑞.计算机辅助设计软件联合应用于包装机械设计中的价值分析[J].中国包装工业,2015(21):98+100.

机械制图的总结篇4

【关键词】机械设计;机械制造;设计理念

机械设计,是指根据产品的使用功能要求,对机械的工作原理、结构形式、运动方式、力和能量的传递方式,各个零件的材料和形状尺寸、精度、配合形式和技术要求,方法等进行构思、综合分析和计算并将其转化为具体的设计方案,以作为生产制造依据的指导文件之一。

1现代机械设计概述

1.1.现代机械设计的现状。机械产品设计开发中,机械设计是十分重要的一步,是机械生产的起始段,决定了机械的性能,质量和品质。机械设计对于人类社会的进步,起到了不可磨灭的作用,极大提高了社会生产力的发展和生产的进步。现代机械设计理论,总结了现代机械产品生产的经验和原理,是现代机械设计的指导方针和设计纲领。而现代机械设计方法,则确保了现代机械产品能够满足设计初衷和功能需要。现代机械设计理论是现代机械设计方法的根本和核心,是机械设计中必须面对的基础和要求。现代社会对与机械设计水平的要求越来越高,对现代机械设计的需求也越来越大,这就决定了现代机械设计必须要不断进步,与时俱进,同时社会生产力水平的提高,科技水平的进步,在客观上也推动了现代机械设计的进步,为机械设计理论和方法的发展提供了动力。

1.2.现代机械设计的特征。现代机械不仅应用于物质于能量方面,更多的进步体现在对信息的处理,不再只注重于单一功能而倾向于综合作用,换而言之,机械不再仅仅是一种工具,而进一步应用了智能技术使其具有了自主处理能力和信息接受交换能力。上述现代机械的进步与变化,也使现代机械设计与传统机械设计有了很大不同,相对于传统机械设计更多的靠以前的经验和设计师突发的灵感,现代机械设计则更多的运用新兴技术,综合各学科内容,以现代机械设计理论为基础和准则,展现出了机械设计在现代的新面貌。传统机械设计是在存在需求的情况下设计出方案进而做出样品进行实验并根据实验成果改进方案继续制作样品进行实验,如此循环不仅费时费力,制作出的产品性能,适用性等均不能达到最优化。现代机械设计则可以在计算机的使用下直接进行虚拟实验,在对实验现代机械设计方法的分类。从工程领域方面划分现代机械设计方法,可分为现评估后优化参数改进虚拟样机,在达到最有效果之后,再进行设计制作,不仅节约材料,降低成本,且方便快捷,设计效果较好。

1.2现代机械设计的理念。设计过程要遵循一些理性的、科学的基本原则,一般来说包括逻辑关系的确定,物理关系的确定,结构关系的确定,总体层面设计的最终确定。现代机械设计的理念是把信息技术、计算机辅助技术、智能技术和机械工程技术相结合,通过建立数学模型进行优化,融合数学、电子信息学、化工学、人体心理学等学科知识,从形象思维开始,综合运行各种思维方式,经过逻辑推理和判断及相应的综合、分析与决策,产生设计创意,经过精确的数据分析和操作,反复操作循环,最终完成设计方案。设计过程要充分考虑到设计任务,清晰设计目标,充分收集资料和数据,要设计出新结构和新方案,还要和客户进行讨论,注重各专业知识的配合,力求方案的科学性,要以严谨的态度对待设计图,不断修改方案,直到最佳,最后,现代机械设计的一个重要理念就是要将设计的过程贯彻于机械制造的始终,即使是草图结束以后也要动态进行调整。现代机械设计的理念秉承创新精神,注重逻辑和思维方式,运用科学合理的设计方法,结合最先进的科学技术,并且还要综合考虑经济性、稳定性、智能性等相关因素,充分融合环保设计、人性化设计、低能耗设计等理念,并且借鉴国内外的相关理论,实现设计理念的创新和发展。

2关于是机械设计其中的一个方面的探讨

设计一部机器,其产品性能如何,关键在于其设计的质量。机械设计是机械工程的重要组成部分,是机械生产的第一步,是决定机械性能的最主要的因素。制造一部机器,在满足预期功能的前提下,要求性能好、效率高、成本低、造型美观,同时要满足人类工程的使用要求,在设计使用期限内要安全可靠、操作方便,维修简单。机械设计是一个创造性的工作,同时也是充分利用已有的成功经验的工作。因此,要很好的把继承与创新有机结合起来,才能设计出高质量的机器。设计程序有以下几个阶段:

2.1调研阶段。在调研阶段应对所需要设计的机器的技术和使用要求情况做充分的调查研究和分析,通过分析,能够进一步明确机器所应具有的功能,并为以后的决策提出由环境、经济、加工以及时限等方面所确定的约束条件。

2.2方案的初步设计阶段。方案的初步设计不单单是满足产品功能的需要和本产品行业的发展方向,更重要的是检验设计者对于产品的开发的认识,以及“四新”运用的能力。初步设计的主要步骤是:确定工作原理和基本结构型式、运动形式设计、设计主要零部件,绘制初步总装配图,初步设计审查。

2.3产品设计阶段。产品设计阶段分三步:首先,是设计总装配草图及部件装配草图。根据总装配草图和部件装配草图对产品进行整体设计。再者,在产品设计阶段要根据审查意见修改设计,设计全部零部件,绘制新的总图,技术设计总审。最后的设计阶段,要根据审查意见修改设计,绘制全部工作图和制定全部技术文件。对于大型设备,需要多名设计人员分工合作、密切配合,总设计师要密切关注结合部分的连接设计,做到连接科学、简单。而相对于批量或大量生产的产品,还要进行定型设计,考虑采取工装设计,提高产品生产效率、降低成本。

2.4技术文件编制阶段:其种类较多,常用的有产品的设计计算说明书、使用说明书、标准件、常用件、易损件的明细表等等。

计算机在机械设计中得到了日益广泛的使用,并出现了许多高效率的设计分析软件,如:(三维:PRE、UGNX、solidWorks等;二维:AutoCAD、CAXA电子图版等、CAM:Cimatron、SolidCAM等)。运用计算机软件设计,使设计变得更加快捷、标准化强,同时,利用此类软件可以在设计阶段进行多方案的对比,以及可以对不同的方案其结构强度,刚度和动力特性进行精确的分析。因此,计算机软件绘图在机械设计进程中替代了手工绘图。

在绘制零件图的同时还需要进行两项工作,其一、工艺性审核,要考虑本企业的设备加工能力和工人的技术水平,使零件便于加工并降低制造成本。其二、标准审核,使零件结构要素、尺寸、公差配合,热处理条件以及标准和通用零件等符合标准的规定。零件图完成后开始图纸核对,经过仔细校对的图纸,能保证加工后装配顺利和满足技术要求。最可靠的校对方法是根据已绘制好的零件图重绘出一张总装配图,所有的矛盾之处就会体现出来。

综上所述,现代机械设计是许多学科和领域的技术交融之后的捷径,这些技术在现实机械中实现了完美的结合,前提是相关的知识在设计者的头脑中首先实现完美的结合,构成一个有序的知识体系。现代机械设计不可能是个人行为,在设计群体中,所以偶成员都应掌握现代机械设计的有关知识,这样才能做到相互了解和配合,才能建立全局观念,最终实现现代机械的完美设计。

参考文献:

[1]濮良贵,纪名刚.机械设计(第六版)[M].北京:高等教育出版社,1995

机械制图的总结篇5

关键词:机械基础系列课程;课程体系;课程改革;课程模块化;课程综合化

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)32-0100-04

机械基础系列课程在机械类专业人才培养中占有极重要的地位,其教学内容和课程体系的建构直接关乎人才培养的质量。所谓机械基础系列课程,主要是指工程图学、机械原理、机械零件、机械设计,金属工艺实践、互换性与测量技术、力学基础等。因此,机械基础系列课程的改革“既是工科各相关专业基础课程改革的重要组成部分,也是机械学科教学改革的重点和难点。围绕机械学科的培养目标和培养模式构建新的系列课程体系,将对我国机械类人才培养乃至机械制造业发展产生重大影响。”[1]

我国大规模的机械基础系列课程体系和教学模式的改革始于20世纪90年代中期。经过了二十年的改革取得了一些可喜的成果,但在一些方面仍有改革的空间。本文通过查阅二十年来国内高校发表的机械基础系列课程教学改革的文献,试图通过陈述、分析和评论,梳理改革的成就和不足,以期今后的教学改革更加具有针对性。改革的具体目标集中于删减课程内容、建立新的课程体系、课程体系模块化以及课程高度综合化等几个方面。

一、机械基础系列课程体系改革的必然性

高校的课程体系是高等学校人才培养目标的主要载体,是高校教育思想和教育观念付诸于实践的桥梁。它体现教育价值理念。如果说大学人才培养目标只是对学生知识、能力和素质方面提出的应然要求,则课程体系在很大程度上决定学生所能呈现的知识、能力和素质结构的教育实然。因此,课程体系的构建和改革问题是大学教育的关键问题,[2]科学合理的课程体系是保障和提高教学质量的重大因素。传统的机械基础系列课程体系形成和成熟于高等工科教育理念以知识传授为目标,和机械加工以机床加工为主要手段的时代。有两个原因说明改革是必然的。

1.随着信息化时代的到来,知识爆炸,任何人都无法获取如此丰富的知识。因此,必须摈弃传统的以知识获取为终结目标的培养体系,重构以培养学生的工程意识和创新设计能力为主线的新体系。

2.现代机械制造已由原来的机床加工转向数控加工。数控加工集机械、控制和计算机信息三位一体,是机、电、液和计算机技术的高度集成。因此,必须以数控加工为龙头,重构新的课程体系,拓宽机械基础,更新机械类专业的教学内容,促进系列课程体系的建设。[1]

因此改革成败的关键是能否建立科学合理的机械基础系列课程体系。

二、机械基础系列课程体系二十年改革举措与内涵

二十年来,机械基础系列课程体系的改革可谓是改革重中之重。目前构建新的体系有如下几种举措。

(一)依据培养目标与现代工程科学技术实际,优化课程体系,整合、重组重点课程。

整合、重组重点课程,即对原来的课程体系进行削枝强干和有机重组的改革措施,重构一门或两门综合性较强的核心课程。精简传统课程的门类,对一些陈旧过时、实用性较差的内容进行删减,对内容重复出现较多的课程进行合并,形成新的课程体系。典型案例如兰州工业高等专科学校,其新的课程体系以工程应用为主线,将理论力学、材料力学、机械原理与机械零件四门课程教学内容有机整合、融揉一体,形成机械力学与机械设计这样一门综合性的技术基础新课程。该新课程体系特点体现为:①将力学中相关摩擦、机构的运动分析等原理渗透到机械设计的全过程,涉及设计环节中的力学问题合并至同一课题中,避免重复。②将动力学部分内容重点置于惯性力、达朗伯原理、刚性转子平衡、机械运动速度波动调节等上。将理论力学中基础理论部分分散至机构运动分析与力分析中,相关机构则突出运动分析与设计,零件设计则注重其失效分析、计算准则及工作能力设计。并简化理论推导与论证,突出“学以致用”,立足基础理论以够用为度。③围绕工程应用实例,跨越原有学科体系,按通用机械的设计过程组织教学内容,梯次引出各种必需概念,重点突出各种概念和公式的物理意义和应用场合,使之相互揉合,有机地融为一体,增强工程氛围。④在保证原课程基本要求条件下,教学课时得以大幅度缩减。将省出的学时用于实践教学和新知识、新技术、新工艺的学习,增强实践能力。⑤强调在机械零件课程设计中采用AutoCAD、KMCAD等软件进行绘图,将计算机技术贯穿于图学教学全过程,增强培养计算机技术应用能力。[3]

重庆大学从工程应用原则出发,取消公差与技术测量课程,将尺寸公差的定义与标注、标准融入机械制图的零件图、装配图中;将表面粗糙度、形位公差的定义及作用融入机械制造基础,结合相应的加工过程与实现方法及成本等内容进行授受。而将公差与配合的正确选用融入机械设计中,结合零件与传动系统的功能结构设计进行授受,以帮助学生进一步理解公差配合的实质和正确选用的原则。[4]

此外,还有如北京科技大学将机械原理、机械零件和机械制图并为机械设计制图[5];佳木斯大学将机械原理和机械零件并为机械设计,机械制图与计算机辅助制图并为现代机械制图[6];天津科技大学将机床概论、金属切削原理和机械制造工艺学合并精简为机械制造技术基础[7];番禺职业技术学院和顺德职业技术学院将原机械制图、机械设计基础和机械制造技术基础三门课整合为机械分析制造技术基础。[8]国防科学技术大学并机械制图与互换性与技术测量为机械制图[9]等,都是通过整合内容达到减少课程名类的。

(二)以设计为主线,理顺、协调、优化组合教学内容,对课程体系进行模块化设计

机械基础系列课程设置模块化是许多高校进行课程体系改革的又一尝试热点。其典型案例如北京理工大学、中南大学、中北大学、山西农业大学、北京工业职业技术学院等院校。

北京理工大学从整体优化的角度对课程内容进行整合,将原来的工程图学、机械原理、机械设计、互换性及测量技术四门机械基础系列课的重组为机械概论、制图设计、精度设计、机构设计、机械设计和综合设计六个模块,体现以综合设计能力培养为主线,创新设计能力培养为核心,现代设计能力培养为关键,把各门课群的各教学环节融入系列课的整体规划中,并进行优化重组,形成了一个完整的新体系。[10]

中南大学则是根据能力培养层次,将课程体系划为机械构形与表达能力、机械设计基础能力、机械制造工艺基础能力和创新能力四大模块。分别以工程制图课程和计算机辅助绘图课程教学为主,培养学生空间构思能力和将设计意图用工程图的表达能力;以机械原理和机械零件课程教学为主,培养学生进行总体方案设计、分析、择优和零件结构设计的能力;以常用制造方法及设备的确定、公差、零件加工工艺规程的编制、质检方法与技术为主,由金工实习完成,培养学生的工程实践能力;以机械产品创新的基本原则、创新思维方式与方法、创新设计实例分析为主,培养学生的创新意识、创新思维和创造设计能力。[11]

河北农业大学将机械基础系列课程划分成绘图、力学、机械制造、气液传动四大模块。其中,绘图模块作为机械设计制造的表达方式,为后续课程学习和设计提供有利的工具;力学模块中,并理论力学和材料力学为工程力学,以建立动、静两者之间的有机联系,便于联合解决工程力学问题;并机械原理和机械设计为机械工程设计原理,简化强度校核,增加利用软件进行强度校核试验内容,用综合实验完成机械原理和机械设计部分实验;机械制造模块由材料成型技术基础、工程材料和机械制造技术基础三部分构成。材料成型技术基础重点介绍后续课程中不涉及的内容。工程材料中,纳米技术及精密加工、超精密加工技术、材料的微观结构、不锈钢材料及热处理作为重点内容。机械制造技术基础部分进行了较大幅度整合。机床、刀具、切削原理部分加入数控机床及刀具;互换性与技术测量部分的尺寸链内容调整到机械制造工艺学部分,配合及项目标注调到绘图模块,只介绍测量及特征,适当增加误差理论与数据处理内容;机械制造工艺学部分加大成组技术内容量;为后续CAD/CAM课程中CAPP内容打下基础。气液传动模块中,把流体力学从力学模块调至气液传动模块,使理论与应用紧密结合。加大电液伺服内容,以便掌握模糊控制和智能控制技术。[12]

此外,山西农业大学则是按照零件的种类划分模块,以“齿轮传动设计”、“轴系结构设计”、“标准件选型设计”等进行模块化教学的设计和实践,形成跨课程甚至跨多学科的课程体系。[13]北京工业职业技术学院则是将课程体系分为总论、机械设计计算、机械常用金属材料及热处理、机械加工及精度、机械设计基础和计算机辅助设计六个模块。其目的是有利于在各专业在制订教学计划时,保证必要的学时数,从而保证正常教学顺序和教学质量,满足不同专业的需求,达到有的放矢、因材施教的目的。[14]

(三)借鉴国外先进经验,推进课程体系高度综合化

20世纪60年代以来,科学知识激增。为解决科学知识的急剧增长与学校教育时间的相对有限这一矛盾,课程综合化是世界各国课程改革的重要发展趋势。目前,美国的著名大学中,课程的综合化程度非常高,例如,MIT的机械系列课程“设计和制造Ⅰ、Ⅱ”就包括设计过程、机械设计、制造过程和系统、质量和过程控制等内容,包含了我国现阶段的若干门课程,甚至是跨学科的交叉的课程[15];密歇根大学的机械工程课程体系是ME250、ME350、ME450课程。其中ME250即固体力学与材料系列,是我国目前理论力学、材料力学和工程材料三门课的综合;ME350即热与流体系列课程,包含工程热力学、传热学和流体力学等课程;而ME450即设计与制造系列课程,包括机械制图、机械原理、机械设计以及有关机械制造的一些知识等[16]。加州大学圣地亚哥分校工程制图与设计引论课程融合了制图、设计、制造、2D和3D CAD、加工知识等内容[17]。

目前,国内率先实施机械基础系列课程高度综合化的高校是上海交通大学。该校的改革始于2000年,依据打破原有课程设置的界限,建立新型的机械基础系列课程体系,实现两个转变,即传统设计向现代设计转变、传授设计知识向培养设计能力转变,为培养具有开拓精神的高级设计人才打下扎实基础的指导思想与目标,借鉴美国密歇根大学的设计与制造系列课程体系,对其原来的机械工程专业课程做出整合和调整,实现课程综合化[16]。改革取得了一定成效,但也遇到一些具体的困难。

(四)紧贴时展需求,依据少而精的原则,精选和适时更新教学内容

知识的爆炸与发展,学科的不断分化与细化,使课程门类不断增多。而学生的学习时间和精力总是有限度,这就要求构成课程体系的课程内容必须去粗取精,却旧迎新。课程体系改革还应考虑如何使课程链中内容的整体优化,追求教学的最佳效果。

清华大学于20世纪90年代初就以优化知识结构,向学生传授有用知识为出发点,对工程制图、机械原理、机械设计基础等课程内容和体系进行了大调整。将机械制图教学重点放在零部件的表达、视图选择及徒手绘制草图的能力上,同时增加创造性构形设计思维的内容;机械原理由过去以机构分析为主的教学体系改为以机构设计为主的教学体系,增加机械方案创造性设计等环节。机械设计基础则按设计过程建立包括机械运动方案设计、机械零部件工作能力设计和机械零部件结构设计三部分内容的新教学体系。教学内容进行精选优化,各门课内容体现传授最有用知识,改革成效明显[18]。

西北工业大学以机械设计为主线,侧重学生工程素质、综合应用和创新设计能力培养建立系列课程新体系,根据新体系进行课程之间教学内容的整合、协调和优化。精选课程内容。工程制图课程加强学生徒手绘草图、仪器绘图及计算机绘图能力的训练;工程材料及机械制造基础课程精选典型材料毛坯成型工艺和传统机械制造工艺等基本内容,充实现代工程新材料、新工艺和现代先进制造技术有关的内容,以加强学生对选材、零件与毛坯形成工艺和机械加工工艺设计能力的培养;机械原理课程加强学生机构综合应用和机械运动方案创新设计能力的培养;机械设计加强机械系统总体设计和结构创新设计能力的培养。[19]

天津科技大学在机械原理、机械设计、材料成型工艺基础和机械制造技术基础等课程中增加计算机应用方面的内容。[20]

三、机械基础系列课程体系改革20年综合评析

我国机械基础系列课程体系的改革起步晚,时间不长,但是有了一个良好的开端,同时还有国外的一些成功经验可资借鉴,可以期望能有一个美好的未来。笔者在以上分析的基础上,梳理我国高校机械基础系列课程体系20年改革的得失,有如下几个特点。

1.改革在全国范围内各高校展开。本研究虽然只是参阅了公开发表的近100所高校的有关机械基础系列课程体系改革的情况,但它们涉及到我国工科高等教育各个层次的方方面面,具有广泛的代表性。一些院校虽没有公开发表有关的举措的文章,但改革已经有了实际的行动。

2.改革在稳妥中进行。教学改革是一项关乎人才培养成功与否、需要极其严肃和认真对待的大事。因此,改革,只能“改良”、“改好”,不能“改劣”、“改坏”。课程的实施最少是5年为一个周期,如果改好,固然收益,如果改坏,则至少影响5届学生,可谓贻害无穷。文献资料显示了大部分院校采取了稳妥的步骤,先提出一些方案,再经过认真讨论和论证,最后稳妥逐步实施。

3.改革总体尚处于初始阶段。我国绝大多数工科高校建校时间不长,而且机械专业均脱胎于苏联模式或深受其影响。改革开放后,几乎都经过了一个较长时期的痛苦抉择和改革设想的酝酿阶段。目前,清华大学、上海交通大学、华中科技大学等名校起步较早,在改革的道路上行进较远,步子也较大。一些高校进行了初步尝试,并取得了一定的成效。但也还有相当多的高校仅仅只是提出了初步的设想。

4.重视学生创新设计能力的培养。各校都把培养学生的机械创新设计能力、创新思维、动手能力、综合设计能力和激发学生创新设计积极性摆在重要的位置。

5.课程门类和课时数略有减少。改革试图减少改革试图减少课程门类,减少课时数,提高教学效率,课程体系的综合化和交叉性有所提高。

6.课程内涵体现了先进性和时代性。随着科学技术的不断向前发展,机械工程的内涵和外延都在不断扩充。主题在变,问题在变,活动在变,要求机械基础系列课程体系内涵紧跟时展的步伐,实时引入了新内容。

然而,正如特点3所说,改革还只停留在初步阶段,其成效非常有限,这种局限性与不足通过国家精品课程建设结果可以得到证实。笔者从国家精品课程建设网上得知,始于2000年前后的国家精品课程建设,固然对提高机械基础系列课程教学质量起到了非常积极的作用。教育部共批准机械工程部级精品课程603门,其中大多数为机械基础系列课程。较多的如“机械设计”课程被评为部级精品课的有46所高校,“机械原理”有51所,“机械设计基础”有28所,“工程制图”或“工程图学”共有60多所,“机械制图”有14所,“画法几何及机械制图”有10所,“画法几何及工程制图”有8所,“机械制造基础”或“机械制造技术基础”共有36所,“工程训练”有9所,“互换性与技术测量”有9所。[21]这些数据一方面说明,我国工科大学的机械基础系列课程的教学条件和质量得到了较大幅度的提升。但从另一个角度来看问题,也可表明,虽然课程的高度综合化和交叉性成为全球大学的共识,但在我国现阶段,真正具有综合性和交叉性的课程和高校还极其少,像清华大学的“设计系列课”综合性精品课程成为凤毛麟角。各校的机械基础系列课程仍是以沿袭传统的课程体系为主的形式,各课程之间的分化和自守,使已形成的自身独立的学科系统难以打破藩篱。二十年来大部分改革仅在本课程系统内进行,始终围绕自成系统、自我完善与发展,追求各自的系统性和完整性而做着不懈努力。课程的综合性和交叉性还远远不够,一些改革仍然还停留在研究和纸上谈兵阶段,离现代大机械背景下的时代需求还有相当的距离。机械基础系列课程体系改革空间仍然很大,任重而道远。

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[21]国家精品课程资源网[DB/OL].

机械制图的总结篇6

Research on How to Promote the Teaching Effect of Mechanical Drawing

LI Xi-zhu

(Guangxi Zhuang Autonomous Region Library, Nanning 530022, China)

【Abstract】The Mechanical Drawing course is a theoretical and practical subject with abstract content. Because of limited periods, difficult theoretical knowledge, lack of spatial imagination ability, tendency to make mistakes and inefficiency in manual drawing, there are many difficulties in learning this course. How to promote the teaching effect is explored from such aspects as teaching contents, teaching methods, teaching aids, practice course plans, teaching assessment and so on.

【Key words】Mechanical drawing; Teaching effect; Practice

?C械制图课程是机械类专业的一门专业基础课,随着社会的不断发展,对高校的毕业生提出了更高的职业技能要求,并且在学校的不断深化改革的背景下,该课程越来越多的被各个专业作为选修课。一方面该课程涵盖的内容广,课程知识与国家标准紧密联系,操作软件多种多样,理论性和实践性要求高。另外一方面由于有限的学时难以让学生了解和掌握该课程。通过本人教学经历,提出优化课程讲授内容、改进教学方式、利用网络扩展教学,创造理论教授过程中的实践环节、侧重装配图的绘制,自己设置实践内容,优化课程考核体系,提高教学效果。

1 合理设置教学计划,提高教学质量

理论教学时,应当从专业的角度培养学生的行业素养,又要根据不同专业目标来优化授课内容,去除与目标专业不太合适的内容,删减陈旧的知识内容和其他课程详细的知识。在实际的教学过程中,以实际的机械零件和动手实践与现代技术结合来提高学生学习兴趣和提高教学效果。

1.1 优化课程讲授内容

机械制图课程首要目的是培养学生了解国家标准和学会读图识图,基本目标是提高学生空间想象能力,最终目标是培养学生设计思维能力的养成和提高。在理论教学过程中,应该详细的讲授重要的理论知识和基础概念,精讲基本体、组合体的绘制,在实体模型进行讲解,与二维三维制图课程相结合。

对此,教师应当做好教学方式和教学手段的合理应用:一是教授过程中采用举例生动形象诠释理论知识。比如在学习投影体系过程中可以举例太阳和手电筒、教室的墙来形象的说明。在点线面讲授过程中,可以让学生使用自己的笔和课本来帮助学生来了解和思考。二是教学过程应当注意内容得当。对于简单的、基础的形体可以让学生在课后寻找加深理解,形体的尺寸和标注应当分外小心,尺寸标准选择会影响加工工艺和装配精度,具体的将会在高年级的课程中进行深度学习。三是传统教学与现代技术相结合。机械制图是一门打开机械的“钥匙”,二维和三维视图软件是工具,(如二维软件AutoCAD;三维软件比较多,包括Pro/Engineer、Catia、UG-交互式CAD/CAM系统)二者相辅相成,缺一不可。机械的灵魂是设计,软件和图纸是机械的骨架和脉络。现代企业大都采用的是计算机绘图来提高效率和容错率,为了与企业和社会发展相对接,在教授机械制图课程时应当考虑两者结合。

1.2 改进教学方式

在教授过程中,一方面由于课程的学时较少,另外一方面难以提高学生的学习兴趣。如果还是采用传统的教学方式,教学质量会有所欠缺。在教学方式上,采用课上讲授机械制图理论课程,课后采用网上直播的方式进行CAD软件制图的学习,有部分学生在网络直播时,有时可能与其他课程有所冲突,教师可采取直播时进行录播,以便学生只要有时间就可以进行学习,在直播完成后布置作图作业,该作业与机械制图理论课程相结合,也就是机械制图理论布置的作业采用CAD软件来进行完成,在机械制图课程的讲授过程中充分考虑到有些内容比较抽象难于想象,例如三维实体的复杂的孔、槽、内部复杂的结构;截交线和相贯线等,可以提前采用三维软件绘制出零件进行讲解。

1.3 利用网络扩展教学

对于复杂的形体在课后的三维形体课程中进行深入学习。机件零件的绘制重点是学习零件的表示方法,在学习过程中教师应当在上课前采用三维软件把零件绘出,学生在课堂结束后可以拷贝然后回去自己练习绘制。正确的三视图答案教师可以保存在服务器上,学生通过扫描二维码来确认答案。学生在绘制补充三视图的练习过程中,应当通过任意的两个视图想象出完整的形体,想象出来之后三视图的投影特性画出三视图,然后扫描二维码与正确答案核对,如果出现错误可以查看三维形体,观察哪个特征与想象出的形体不同,发现是形体想象出错还是绘图出错,反复多次的进行练习,很快就可以提高三维形体的想象能力。如学生绘制零件的三视图过程中,首先应当学会分析零件的各个特征,哪一个面在主视图比较容易简单清楚的表达形体,分析好之后各个视图采用什么样的视图(比如是采用全剖、半剖、旋转剖、局部剖),确定基本的视图后观察是否所有特征表示完整,如不完整还可以采用断面、其他投影面来补充完整。学生在遇到问题可以直接与教师进行网络对话,方便快捷的解决学生问题。

2 优化实践教学计划,强化应用技术能力

在机械制图课程的教学过程中,实践课教学是重要的组成部分。该部分教学对学生的知识的巩固,基本技能的养成和强化具有重要意义。教学的目的是强化学生的空间想象能力、动手实践能力。

2.1 创造理论教授过程中的实践环节

理论教学过程中,应当创造一些实践性环节。机械零件主要由标准件和非标准件组成,制图课堂也是一门培养学生查看和了解国家标准的课程。在讲授过程中,应该培养学生学会查国家标准和了解认识行业的规定。例如:标准件的绘制是重点也是难点,许多同学在绘图过程中特别是螺栓、螺钉等连接件中往往粗细实线不分,实质上是不了解螺纹孔的加工,通过学生实际加工孔之后,没有在出现粗细实线不分的情形。另外,学生在课堂和生活中比较难看到一些特殊的标准件,学生难以有感性认识。在讲授螺纹紧固件时,可以准备不同齿形螺纹紧固件:三角形、梯形、锯齿形,内螺纹和外螺纹的紧固件,连接键,连接销,各个类型的轴承,非标准件齿轮,可以组织学生进行螺纹的加工和螺纹连接件的安装(?螺纹、钻孔、安装)参观齿轮的加工。可以组织学生去生产企业去参观学习,很多企业可以会同时使用三维软件绘图软件和CAD。三维软件是为了设计过程中能更加形象直观的表达零件和机器来发现问题,促进交流。CAD的采用大大提高了企业的设计效率和减少了出错率。机械图纸是加工、装配、检验、复检的“指挥棒”。

2.2 侧重装配图的绘制

机械制图的核心内容是装配图的绘制,装配图的绘制是系统的工程,也是测量技术、空间想象能力、知识融合和识图能力的综合应用。在教学过程中,一般在学期的中间进行机械测绘,机器可以根据各自条件配置,学生在机械拆装和机械零件的测绘过程中消化理论知识,在拆装和测绘过程中可以提出问题,发现问题,解决问题。不仅可以提高学生的动手能力和学习乐趣,又可以检验学生对理论知识的掌握程度和二维软件的使用熟练程度,使学生在该课程中学有所用,使学生在实践过程中,达到了解和掌握零件图和装配图的绘制。在机械测绘的过程中一是应该了解分析测绘对象,了解机器工作原理和机器内外型形体分析,了解零件的构成、作用、材料以及各个零件之间的位置关系。二是确定绘图方案,在绘制过程中,要求学生采用适当的图纸、视图来表达零件。三是绘制草图和尺寸测量,绘制草图是提高绘图效率,在测量过程中,选用正确的测量工具。在绘制装配图中,学有余力的学生可以先用三维软件把装配的零件一一绘出,然后在采用CAD绘制出机械图纸。四是综合考虑。在绘制机械图纸时,能够正确、清晰、完整、合理的绘制,对学生理论知识的掌握、实践能力的高低,软件使用的熟练程度都提出较高的要求。

2.3 自己设置实践内容

学生基本掌握了基础理论知识和对二维软件熟练使用后,特别是中期装配图的绘制后,应该增加自己设置实践内容,目的是形成工程项目意识和理论知识应用、提高绘图效率。自己设置实践内容,是为了可以促使学生养成自主学习,自主查阅国家标准和团队协作能力,激发学生学习兴趣,提高学生的动手能力,实践内容多种多样,根据学生人数可以分成几个小组,小组成员之间进行讨论,最后形成实践内容,即机械绘制哪个常见的机器,团队成员在进行分工,小组讨论形成方案。然后教师帮助考虑绘制图纸的有用性和可行性分析,在后期对各个小组的实践内容进行总结和归纳。

3 优化课程考核体系 利于养成工程意识

机械制图在课堂上讲授了理论知识和作图原理,需要一定量的试题来进行巩固是有必要的。应做到应学生而异,不同的学生知识的掌握和理解能力,空间想象能力的强弱是有差别的。所以建立不同目标的试题数据库,该数据库里的试题可以由企业工程师和机械制图的方面的教师来进行命制,试题范围应做到相同的知识点和不同的章节有难度差异、以满足不足层次的学生,试题应该紧贴企业的实践相结合;试题可以添加一些不同导向的内容,不同企业加工的产品不同当然也会导致机械图纸也是不同的。在学期的空档可以专门选一到两天的时间给学生进行答疑,学生可以在做试题的过程中记下不会的问题总结下来,答疑时与老师、学生进行交流学习。课程的考核不再采用试卷的形式,而是采用计算机抽提的方式进行,自动批阅,自动批分,增强学生学习的动力和大大提高学生对课程的重视程度。课程考核完成后,还应组织学生进行答疑,答疑好后对学生的总体表现计入期末成绩,该方式避免了学生考完试不会的还是不会,没掌握的知识还是没有掌握的情况,使学生真正作到是为了学习知识的,而不是期末突击应付考试。因此总成绩设置是平时成绩10%+绘图制图成绩20%+实践成绩20%+期末成绩+50%,有利于提高工程素养。

机械制图的总结篇7

论文摘要:先进的教学方法手段融入到教学中,如果运用不恰当。可能会走入误区。本文从多媒体使用.cad与制图结合、发挥学生主体作用等方面对《机械制图》教学雷注重的几个融合作出了分析。

《机械制图》是机电专业的入门课程,它是职业教育的第一门专业基础课,《机械制图》的教学目标是培养学生具有一定的识图,读图和制图能力,并培养学生具有一定的空间想象能力。要把一个具体的机械零件绘制成平面图形,再把一个平面图形想象成立体的机械零件,这一教学目标和要求,对于职业学校的学生来说,无疑是难的。高职学生源大都是高中筛选后的较差生源,尤其是近几年由于生源数的下降,乡镇一级的高级中学也加入到职业教育竞争的行列中,生源的质量逐步下降,这门课程大学生学起来都有点难度,对于职校生来说就更不容易了。目前各个学校都在进行教学改革,在《机械制图》教学方面也进行了诸多的尝试,普遍的做法是摒弃了传统的教学方法,运用了现代化的教学手段,将学生带到了多媒体课堂,将cad与《机械制图》两门课程融合到一起,这些都是行之有效的提高学生学习兴趣的好方法,对教学质量改进很有帮助,但笔者认为在进行教学方法改革的尝试过程中应注意几个结合。

1 多媒体教学与传统教学相结合

将多媒体手段运用于制图教学中,借助动态旋转,切割,放大等功能,使操作得心应手,教学形象生动,节约了教学时间。但是很多教师往往是用电子教案代替了一切,电子教案中文字图像什么都有,讲授知识点、画图等整个教学过程都可以在电子课件上展示给学生,殊不知这样教学教师省了不少事,学生也跟着省了不少事,这样课上下来学生空间想象能力提高甚少。制图的教学不仅要让学生知道投影的结果,而且要让学生知道是怎么投影得来的,没有动手的过程,只是眼睛看了精彩,那只能是过眼云烟,看了就忘,进不了大脑。机械制图教学既有直观性,又有抽象性,必须充分认识学科特点,在传统教学的基础上,适当运用多媒体优化组合,当用则用,不当用则不用。所谓“适当性”,即用在“精彩”之处,用在激发学生兴趣、有利于突破难点、强化重点之处,用于有利于内化教学内容之处。切不可单一以多媒体为中心设计教学过程,图形式、搞花架子,其效果不是画龙点晴,而是画蛇添足。

例如在讲授组合体视图的画法时,可以采用多媒体教学与传统教学相结合的方式。教者在分析组合体视图时,要充分利用挂图、实物模型,还可以让学生按三视图尺寸用橡皮泥、萝、土豆块等自制模型,师生共同分析组合部分的相对位置、组合方式。但对于相对复杂或模型未能表达清楚的组合部分,可运用多媒体课件解决难点,由相应的三维立体图引导学生的思维,甚至可以进入其内部进行观察,研究哪儿需要有线条,哪儿无线条?从而进一步开拓学生的思维,拓展学生的思维空间,增强学生的空间想象,能够得到事半功倍的效果。

因此,在运用现代化教学手段时必须“适当”地与传统教学方法相互渗透,以人为主,以机为辅,扬长避短,相辅相成,才能使机械制图教学达到理想境界。

2 《机械制图》与cad相结合

cad技术是现代化制图的需要,它作为计算机辅助设计软件具有摆脱手工绘图的功能,但仍然需要有机械制图知识的支持,机械制图是训练学生的识图和制图的能力,是培养学生思维,树立三维图形和动手绘图能力的课程,是cad技术中必不可少的重要基础。如果没有机械制图知识,即使会使用cad,也将仅仅是一个描图员,因为他不可能创造出新的应用图形及机械图纸。目前基本上所有的职业学校已经将《机械制图》与cad作为一门课程来教,但如何安排其顺序仁者见仁,智者见智,一般是学过ⅸ机械制图》后再学cad,这种教学的结果是把课程割裂开来,仍然是作为两门课程来处理,不能做到用cad绘图及时地巩固所学的机械制图内容。而将两门课融合为一门课讲授,以cad为主,《机械制图》为辅,以《机械制图》为线贯穿始终,在讲cad时与《机械制图》结合起来,时时不忘《机械制图》国家标准,用cad带动ⅸ机械制图》,每讲一节cad时,对机械制图作相应的简要介绍,尤其是要按照机械制图知识建立三维立体图形去体会cad作法,在cad作图完成即初步检验图形,并应留一定量的作业,全部要用cad来完成,最后训练出来的是能够结合机械制图且熟练掌握应用cad的人材。这样做的优点是两者兼顾,既应用了机械制图国家标准又适应了cad的先进性,既在头脑中建立了三维立体图形,又应用计算机绘制了图形,并且可以较早甩图板绘图。使学生结合机械制图作图法,进一步深入与透彻理解cad命令。

这样一种《机械制图》与cad相结合的教学方法法应是cad与《机械制图》教法的发展方向,两者合二为一,适合职业学校的学生掌握实际应用技能,形成职业技术能力。

3 以学生为主体与以教师为主体相结合

职业教育提倡以学生为主体,尽可能的发挥学生的主观能动性,让学生动起来。教师在教学过程中在以自己为主体传授新的知识点的同时,也别忘了学生这个主体。苏霍姆林斯基曾说过:“世界是通过形象进入人的意识的。”学生对知识的理解是通过思维活动实现的。制图教学重在实践,要能观察实物,分析实物,还要能识图和绘图。教师在教学中既要充分利用教学模型,更重要的是以学生为主体,让学生动起来,让学生利用橡皮泥,萝或者土豆等自己切制模型,这样一方面增加教学的直观性,另一方面锻练了学生的动手能力,比如说观察截交线和相贯线,图形中难以正确绘制的图线,在实物中就能正确显示出来。在课堂上适时的采用让学生自己动手做模型,可以激发学生的兴趣,锻炼学生的空间想象能力,让每个学生都动了起来。同样,在讲一道题之前,别老是自己把答案直接告诉学生,让学生自己先想,先试着做,调动学生的积极性,发挥学生的主体作用,让学生真正融入到课堂教学中.学生就会记忆深刻。

机械制图的总结篇8

[关键词]AutoCAD软件 教学方法

中图分类号:C42 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)11-0216-01

引言

AutoCAD是由美国Autodesk公司开发的一套通用的计算机辅助设计软件,它在CAD业界用户最多,使用最广泛。其最大的优势就是绘制二维工程图,同时也可以进行三维建模和渲染。它能够完成建筑设计、机械设计和电子电气设计绘图的绝大部分任务。受到广大建筑、机械设计人员以及电子与电气工程人员的欢迎。

一、AutoCAD教学重点及内容

针对五年制高职机械专业学生的特点,年龄小,理论学习能力、基础较差,计算机绘图的教学应着眼于应用,即如何应用计算机绘制机械工程图样,着重培养学生具有能够绘制二维工程图并可以进行三维建模和渲染的能力。培养学生利用计算机绘图的操作技能和解决实际问题与具体任务的能力,为后续课程(机械设计等)的学习及以后从事计算机辅助设计打下良好基础。

二、教学实践与效果

1、精讲多练,培养计算机绘图的操作能力

计算机绘图总学时为56学时,全部课程安排在机房上课,采用多媒体教学方法,便于学生边听课边练习,便于教师个别辅导,做到有问题及时解决,提高了学生的听课效率,一个学期课上能够完成12-13次作业,其中包括基本练习7个,轴、盘、叉架、箱体类零件图绘制4个,三维建模2个,总绘图量达到要求,使学生较熟练地掌握了AutoCAD软件的常用二维绘图命令和编辑命令以及三维建模方法,具有绘制一般复杂图形的能力,为今后的实际应用打下了良好的基础。

2、计算机辅助绘图与机械制图并行教学,培养解决实际问题的能力

机械制图教学基本上是按照画法几何、投影基础、机械制图、计算机绘图几个模块组织安排教学,为了使传统的制图教学与计算机绘图密切结合,应将机械制图教学与AutoCAD软件学习并行,具体做法是:

(1)在制图课中适当减少仪器图的绘图量,仪器图图面质量以“粗细分明、清晰整洁”为度,不强调“黑”、“光”、“亮”;

(2)加强徒手绘图练习,提高绘制草图的能力。

(3)从零件图的教学开始,将制图教学与计算机绘图结合起来,先在制图课中进行零件、部件测绘,徒手绘制零件草图和装配示意图并进行标注,然后根据所绘制的零件草图,教师在计算机上示范作图,学生自己校对草图,再上机将草图画成零件工作图和装配图。

实践的效果:

通过以上方法,进一步巩固了投影作图的能力,并对尺寸标注、尺寸公差标注、形位公差标注、表面粗糙度标注等方面的知识和技能有了更深的理解,同时使学生认识到学习计算机绘图必须以机械制图的理论为基础,在使用AutoCAD作图时,必须按照三视图投影规律,表达方式及标注符合机械制图国标要求,才能在计算机上绘制出正确的机械工程图样。

通过使用AutoCAD软件绘图,学生能够充分体会到计算机绘图的高效、准确、美观等优越性,并掌握了这种先进的绘图工具,因此在后续课程的课程设计以及毕业设计中都愿意用计算机绘图代替手工作图完成设计图纸,在一定程度上锻炼了学生实际应用能力,提高了作图效率。

计算机辅助绘图与机械制图并行教学,提高了绘制机械图样的能力和计算机应用能力,产生了相互促进的效果。

3、注意扩展知识面

在讲授AutoCAD软件的使用时,可以通过这个软件使学生了解计算机绘图的基本知识和原理,例如计算机产生图形的基本原理、交互式绘图和参数化绘图的基本原理、选择绘图软件的基本原则、专业应用软件与通用绘图软件的联系与区别、CAD技术发展的形式等等,使学生的计算机绘图能力可以向更宽的领域拓展。

4、结束语

机械制图和计算机绘图课程是机械专业必修的技术基础课,与后续课程有着密切的联系,计算机辅助绘图可以引入课程设计及毕业中。在计算机飞速发展的今天,在做课程设计时,可以计算机辅助绘图为主,手工绘图为辅,进一步加强学生计算机辅助绘图的应用能力,减轻手工绘图的劳动,提高学习效率。

在教学方面,还应进一步探索计算机绘图与机械制图课程的结合点,使其有机融合,努力提高学生的工程制图能力。

参考文献

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