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机械制图的基本原则

机械制图的基本原则

机械制图的基本原则范文第1篇

关键词 机电类基础系列课程教学内容进行整合和优化 高职院校 《机械制图》与《AutoCAD》课程

随着现代技术的迅速发展,要求机电类高职学生具有较宽的基础知识、一定的创新能力和专业能力。机电类专业技术基础系列课程涵盖了机械制图、力学、材料、机械原理与设计、金工等多种学科,对学生专业能力的培养有着重要的作用。从国内外高职教育人才培养目标来看,由于高职教育学制短,注重学生的应用能力和实践动手能力,如何统筹上述课程的教学内容,合理优化整合,在少课时的状态下,达到高效高质的教学目的,是高职教学需要迫切解决的问题之一。

根据教学实际情况,构建高职特色的课程体系,是学生扎实掌握专业知识的前提,也是机电类专业教学改革的一个重要环节。因此,合理优化高职机电类机械基础系列课程,并应用于实际教学之中,对促进高职院校机电类专业技术基础课程体系教学改革,提高教学质量有着积极的意义。本文是把《机械制图》与《AutoCAD》两门课程的教学内容进行整合和优化,在教学上进行探讨。

一、两课程的联系

《机械制图》主要研究绘制和阅读机械图样的原理和方法。教学目的是让学生掌握阅读和手工绘制机械图样的基本知识、基本方法和技能,能够绘制和识读中等复杂难度的机械零件图和装配图。而《CAD》是当今最流行的计算机辅助设计软件之一,其具有强大的绘图的功能,绘图的效率与质量要远远超过手工作图。同时,机械制图与CAD这两门课的关系非常紧密。一方面,机械制图是CAD的理论基础。CAD不能脱离专业知识的学习独立进行,必须在全面掌握制图的基本理论、投影规律、表达方法以及国家制图标准规定之上才能应用CAD画出符合要求的图样来。另一方面,CAD是促制图教学的有效工具,利用它可以大大缩减了手工作图所占用的时间。教师通过轴测图、动态观察、三维图形变换等方式来展示空间形体和空间—平面的转换过程,有利于突出重点,分解难点,帮助同学建立和提高空间想象和思维能力。

《机械制图》一般在第一学期讲授,《AutoCAD》课程多在《机械制图》后讲授。《机械制图》与《AutoCAD》两门课的学习存在相互脱节状况,没有很好的溶合在一起,如两课程穿插在一起讲授,能使学生对两课程的掌握,起到事半功倍的效果。

二、任务的提出与解决思路

将《机械制图》与《AutoCAD》两门课合成一门课程,把两门课程的教学内容进行整合和优化,构建新的《机械制图与CAD》体系。新构建的体系及相应的内容要有利于CAE/CAM相结合,改变了过去的教学培养模式,删除具有很强的模仿与参考性质的教学内容,压缩大量复杂的读图、绘图、抄图训练的课时,培养学生的创作性精神。安排理论课与实践课比例将达到1:1,有利于学生对AutoCAD软件的熟练掌握,利于实现“无纸”绘图的目标。

整合和优化的原则:

(1)在教学思想上明确高职院校的人才培养目标和培养方法必须以市场和社会需求为依据。(2)明确教学中的技能原则,职业教育培养的是技能型人才,具体到必须明确学生要学到哪几项技术、哪几项能力,以此来构建本专业的知识框架和内容,形成独特的课程体系、教学内容。(3)明确教学中的应用原则,职业教育培养学生的知识应用能力和动手能力。确定教学内容要尽可能的联系生产实际,利于学生综合能力培养。(4)明确教学中的新知识原则,职业教育要求给学生传授的是新知识、新技术、新工艺、新方法,与高职高专“先进性教育”原则相适应。

具体实施步骤:

(1)调整优化教学内容,加强实践教学环节,创建新的课程体系,探索新的理论教学方法,与高职机电类专业的人才培养模式和目标相匹配。加大了实践教学的课时,理论课时与实践课时的比例调整为1∶1。(2)其次要确立课程体系的建立思路。(3)确立教学大纲。制定《机械制图与CAD》教学大纲、教学计划。(4)制作出符合要求的《机械制图与CAD》的多媒体课件。

三、应注意的事项

把《机械制图》与《AutoCAD》两门课程教学内容进行了优化整合,使教学内容以培养职业能力、技术应用能力为中心,求新、求变,突出专业知识的应用性和实用性,力求紧跟科技的发展,引入更多的新知识,打破学科系统性的束缚,力求教学内容的深度、广度达到“必需、适度、够用”这一指导思想。同时,配合教学内容,大胆改革教学手段和方法,推广运用现代教育技术,开发电子课件、图形库。

《机械制图与CAD》课程在减少理论教学课时数的同时加大了实践教学的课时,理论课时与实践课时的比例由过去的3∶1调整为1∶1,举办AutoCAD考证训练,以AutoCAD作操作平台,例题、作业全部在该软件上完成,使学生真正达到“无纸绘图”的水平。大大提高AutoCAD使用的针对性,改变了以往《机械制图》与《AutoCAD》两门课的学习相互脱节状况。

新构建的《机械制图与CAD》是通过两门课程的教学内容进行优化整合,以AutoCAD软件作为绘图平台,引入传统机械制图的教学内容与概念,注重培养学生的识图能力、空间构思能力;要求学生在掌握机械制图的基本知识的基础上,能识读和绘制一般零件图和装配图;具备熟练地使用AutoCAD软件绘制各种机械图样的能力熟练运用AutoCAD机械绘图软件,降低传统手工绘图的比重,达到“无纸”绘图。

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机械制图的基本原则范文第2篇

【关键词】机械设计;高等教育课程;中外对比;制图标准

目前,在我国的高等教育培养体系中对于大学机械类专业的学生而言,掌握基本的绘制图画能力和运用各种制图软件进行计算机绘图也是非常重要的。我国的机械制课程教育与西方国家如美国、德国等都有着较大的区别,这也体现在机械制图的标准上面。因此,本文重点研究我国的机械制图课程教育与国外西方国家的机械制图课程教育有何种的区别,并对中外的机械制图标准也进行对比分析,看其是否能够帮助我国的机械制图行业更好的发展。

1我国的机械制图课程及其标准介绍

目前,国内大部分高等学校机械专业制图设计方面的课程主要包括以下方面:首先是高级语言程序设计,目的是培养学生能够用C语言进行计算编程,利用计算机完成绘图设计所需要使用到的程序;其次,就是工程图学课程,让学生能够利用AutoCAD软件进行基本的二维制图和了解三视图的投影关系;接着,想要能够进行一般的机械制图,肯定是需要懂得基本的机械原理和机械零件,对于各种机械传动方式和零件进行介绍,这样能够使得进行制图的时候不会出现基本的原理错误;最后,就是对整个机械产品的结构设计,利用AutoCAD制图软件进行制图设计。整体来说,我国的机械制图课程还是主要围绕着机械设计展开的,其他方面设计的还是较少,整个机械制图课程缺少实践性。在机械设计行业灵越,为也适应我国的技术制图标准,促进全国范围内的标准化统一和协调,在1989年国家技术监督局就成立了全国技术制图标准化技术委员会,编制出机械制图相关标准。我国的机械制图标准主要是包括基本的部分,图纸幅画,相关的比例、字体和样式的要求,目前全国范围内通行的机械制图标准图纸幅面和格式标准号为GB/T14689-93;标准比例的标准号为GB/T14690-93;字体的标准号为GB/T14691-93,对汉字和字母的结构形式做出明确的要求;相关线条的标准号为GB/T4457.4-1984,对机械制图使用的图线名称、结构、标记和画法规则做出相应的要求。

2国外的机械制图课程及其标准介绍

在国外西方国家如美国、德国等高等教育学校机械专业制图设计方面的课程主要包括以下方面:首先就是工程计算方面,他们采用的是Matlab程序进行设计和图像处理,在这一方便数据处理的能力较强;其次,在工程图学课程里面,他们绝大多数是使用Catia软件进行应用,都是从三维图像的设计入手;接着,对于国外的机械专业设计制图教学而言,他们有非常重要的实践训练,学生可以参与到产品结构方案的设计中,较为全面的掌握制图设计的各个环节;最后,在国外的机械制图课程里面也会教授机械设计的方法,对于基础的机械也会进行专门的介绍,使得学生能够掌握基本的设计原理。整体而言,国外西方国家的机械制图课程相对起点较高,教学使用的都是较为先进的机械绘图软件,对于机械制图的设计和实践训练这一方面比较重视。随着经济贸易的全球化,为了方便各个国家间的技术交流与合作,国家标准化组织提出了一整套系统的工程技术交流语言,当然这也包括了机械制图的标准语言。在20世纪50S年布的工程制图,到90S年代的技术制图,整个的机械工程制图经历着逐步的完善。目前国际范围内通行的机械制图标准图纸幅面和格式标准号为ISO5457-1980;标准比例的标准号为ISO5455-1979;字体的标准号为ISO3098/1和ISO3098/2,对英文字母的结构形式做出明确的要求;相关线条的标准号为ISO/DIS1128-24:1998,对机械制图使用的图线名称、结构、标记和画法规则做出相应的要求。就国际机械制图标准而言,由于要考虑到国际间的机械制图流通,因此,相对要求更为严格和规范。

3中外机械制图课程与标准对比性研究

通过上述的我国机械制图课程和国外西方国家的机械制图课程对比,可以清楚的看出我国的机械制图课程还存在着一些问题,影响着我国的机械制图工作。对于我国的机械制图标准与国际机械制图标准相比,还是有明显的区别,接下来就进行详细的阐述。

3.1中外机械制图课程比较性研究

对于我国的机械制图课程与西方国家的机械制图课程相比,总体而言各自都存在着特色,但是侧重点有所不同。国外的机械制图课程由于学年是实行3学期制,总体的课时数相对于我国的课程数量是较少的,但是从机械制图的实际培养效果来看又是明显高于我国的培养质量。首先,从中外机械制图课程的设计来看。我国的机械制图课程还是基本使用到苏联式的教学设置,将整个机械制图过程分解成为一个个小部分进行,侧重强调产品的总体设计,而对于后续的设计没有进行过多的关注;国外的机械制图课程则是不仅仅关注基本的机械制图原理和运用,对于涉及到的机械产品设计开发、后续的产品推广等都有涉及到,并且学生也有机会参与到实际机械制图中。其次,我国的机械制图课程的设置太过注重机械局部,如液压、机械和电子方面的局部设计,对于一些传动方式也进行重点的讲解。但是学生在进行设计的时候,并不能够很好的理解和选择合适的传动的方式,对于一个整体并没有进行很好的掌控。而国外机械制图课程则是让学生参与到整个的产品结构方案设计,并围绕着一整的发动机进行机械结构教学,这样才能很好地教导学生传动原理和方式,使得教学具有综合性。最后,我国的机械制图课程讲解完成课本上的知识点后,往往是让学生按照课本教材进行重复性的实验,每个学生都这样模拟一遍。这样的重复性教学,使得学生只能按照说明书和设计的内容来进行学习,并没有自身的想法和创作。对于国外的机械制图课程而言,他们是非常注重学生自己的机械制图设计,充满着创新性,这对于学生的整体培养是非常有好处的。

3.2中外机械制图标准对比性研究

对于我国的机械制图标准和国际的机械制图标准,总体而言,对比性的研究主要是从图纸幅面、比例、字体和图线这几个方面来进行的。首先,在图纸幅面方面,主要是包括图框格式、标题栏、对中符号和方向符号和图幅分区等。我国的机械制图标准与国家间的制图标准主要是我国长期采用的是留有装订边的图框格式,而国际标准是不留装订边;并且国际标准里面规定在X、Y型的图纸上应该画上标记方向符号;而我国的标准则是当标题栏位于图纸右上角的时候才会在X型短上边和Y型长上边加上方向符号。其次,在机械制图的比例方面,国际的机械制图标准只有1、2、5这几个系列,而我国的机械制图标准还增加了1.5、2.5、3、4、6这几个系列;并且,我国的机械制图比例标注中还增加了铅锤和水平方向标注的不同比例,并且对比例尺的形式也有着不同程度的说明和规定。接着,在字体的方面,我国的机械制图标准与国际的机械制图标准差距主要体现在:我国对长仿宋汉字的要求,对于高度和宽度都有着要求,与国际的标准相比,增加了1.8mm高度,并且还增加了综合应用的规定,也给出了具体的事例说明。最后,在图线方面,对于相关的机械制图符号还是有一些差异。对于一些符号如“”,我国实际的机制制图中会运用到,但是却没有在制图标准里面说明;国际的标准线宽比我国的标准线宽度参考值增加了0.13mm,在规定的粗细线条比例关系中,国际标准选择的是2:1,而我国的标准则是选择3:1。

参考文献:

[1]凌玲.新标准《表面结构的表示法》在工程制图教材中的贯彻与实施[J].工程图学学报,2010(1).

机械制图的基本原则范文第3篇

【关键词】机械制图;国家标准;应用

《机械制图》是一门用图样来确切表示机械零件(部件)和产品(装配体)的结构形状、尺寸大小、工作原理和技术要求的课程,机械图样是表达设计者思想和制造要求以及交流经验的技术文件,常被称为工程界的技术语言。高等职业院校《机械制图》就是教会学生如何绘制和阅读机械图样的技术基础课。与《机械制图》有关的国家标准主要有《技术制图》和《机械制图》。这些标准是绘制机械图样的根本依据,在设计和绘制机械图样时,必须严格遵守国家这些标准和有关的技术标准,这也是本课程特别强调规范性、标准性的原因。笔者在从事《机构制图》课程教学中发现,如能在教学中借用有关国家标准来说明有关规定的严肃性,不仅在教学中能起到非常明显的作用,而且还能激发学生的求知欲。但在教学中也同时发现,由于教材的滞后性,有些标准尚未能及时反映到教材中,部分章节可能会同时使用新、旧两种标准,此时制图课教师如何处理这些内容就成了一个非常重要的问题。

一、当前机械制图有关标准在教材中的应用情况

现行高职教育《机械制图》课程中所涉及的机械制图有关标准较多,本人对其进行了整理分类,大致可分为基本规定、图样画法、规定画法和简化画法、图形符号和尺寸标注等四个方面的内容,列举如下。

(一)基本规定型标准共有14项,具体如下:

1.GB/T 14692-2008 《技术制图 投影法》、2.GB/T 10609.1-2008 《技术制图 标题栏》、3.GB/T 10609.2-1989 《技术制图 明细栏》、4.GB/T 14689-2008 《技术制图 图纸幅面和格式》、5.GB/T 14690-1993 《技术制图 比例》、6.GB/T 14691-1993 《技术制图 字体》、7.GB/T 4457.4-2002 《机械制图 图线》、8.GB/T 1357-2008 《通用机械和重型机械用圆柱齿轮 模数》、9.GB/T 1801-2009 《产品几何技术规范(GPS) 极限与配合 公差带和配合的选择》、10.GB/T 4249-2009《产品几何技术规范(GPS) 公差原则》、11.GB/T 131-2006 《产品几何技术规范技术产品文件中表面结构的表示法》、12.GB/T 897-1988 《双头螺柱 bm=1d》、13.GB/T 898-1988 《双头螺柱》、14.GB/T 899-1988 《双头螺柱 bm=1.5d》

(二)图样画法型标准共有7项,具体如下:

1.GB/T 17451-1998 《技术制图 图样画法视图》、2.GB/T 17452-1998 《技术制图 图样画法剖视图和断面图》、3.GB/T 17453-1998 《技术制图 图样画法剖面区域的表示法》、4.GB/T 4458.1-2002 《机械制图 图样画法 视图》、5.GB/T 4458.2-2003 《机械制图 装配图中零、部件序号及其编排方法》、6.GB/T 4458.3-1984 《机械制图 轴测图》、7.GB-T 4458.4-2003 《机械制图 图样画法》、8.GB/T 4457.5-1984 《机械制图 剖面符号》、9.GB/T 4458.6-2002 《机械制图图样画法 剖视图和断面图》

(三)规定画法和简化画法型标准共有15项,具体如下:

1.GB/T 16675.1-1996 《技术制图简化表示法 第一部分图样画法》、2.GB/T 4459.1—1995 《螺纹及螺纹紧固件表示法》、3.GB/T 4459.2—2003 《齿轮表示法》、4.GB/T 4459.4—2003 《弹簧表示法》、5.GB/T 4459.7—1998 《滚动轴承表示法》、6.16675.2-2012 《技术制图 简化表示法》、7.GB/T 3–1997 《普通螺纹收尾、肩距、退刀槽和倒角》、8.GB/T1096-2003 《普通型 平键》、9.GB/T117-2000 《圆锥销》、10.GB/T119.1-2000《圆柱销 不淬硬钢和奥氏体不锈钢》、11.GBT119.2-2000《圆柱销 淬硬钢和马氏体不锈钢》、12.GB/T 97.1-2002 《平垫圈A级》、13.GB-T 1031-2009《产品几何规范(GPS)表面结构轮廓法》、14.GB-T 5782-2000《六角头螺栓》、15.GB-T 6170 《1型六角螺母》、

(四)图形符号和尺寸注法型标准共有9项,具体如下:

1.GB/T 4458.4-2003 《机械制图 尺寸注法》、2.GB/T 4458.5-2003 《机械制图 尺寸公差与配合注法》、3.GB-T 1095-2003《平键 键槽的剖面尺寸》、4.GB-T 4458.5-2003《机械制图 尺寸公差与配合注法》、5.GB/T 1182-2008 《产品几何技术规范(GPS)几何公差形状、方向、位置和跳动公差标注》、6.GB/T 17773-1999 《形状和位置公差延伸公差带及其表示法》、7..GB/T 1182-2008《产品几何技术规范(GPS)几何公差 形状、方向、位置和跳动公差标注》、8.GB/T 1800.1-2009 《产品几何技术规范(GPS) 极限与配合 第1部分:公差、偏差和配合的基础》、9.GB/T 1800.2-2009 《产品几何技术规范(GPS)极限与配合 第2部分:标准公差等级和孔、轴极限偏差表》

二、机械制图课程中新旧国家标准的主要变化

1. GB/T 10609.1-2008《技术制图 标题栏》替代GB/T 10609.1-1989《技术制图 标题栏》,主要区别:

GB/T 10609.1-2008中增加了“投影符号”标注的方法、概念和位置,即在标题栏增加了“投影符号”(第一视角,第三视角)的标注实例。标注位置在原标题栏中“图样代号”一栏。第一角符号如图1(a)所示,第三角符号如图1(b)所示。

(a) (b)

图1 第一视角和第三视角符号

2. GB/T 14692-2008 《技术制图 投影法》替代GB/T 14692-1993《技术制图 投影法》,主要区别:

在GB/T 14692-2008中取消了“绘制技术图样时,应以采用正投影法为主,以轴测投影法及透视投影法为辅。”的要求条款。

3. GB/T 1357-2008《通用机械和重型机械用圆柱齿轮 模数》代替GB/T 1357-1987《渐开线圆柱齿轮模数》,主要区别:

(1)在标准名称上修改了引导要素等内容,即改“渐开线圆柱齿轮模数”改为“通用机械和重型机械用圆柱齿轮 模数”;

(2)本标准不再适用于汽车齿轮;

(3)取消了1以下的模数值,规定模数值≥1;在Ⅱ系列中增加了1.125和1.375两个模数值,同时取消了Ⅱ系列中3.25和3.75两个模数值。

4.GB/T1801-2009《产品几何技术规范(GPS) 极限与配合 公差带和配合的选择》代替GB/T1801-1999《极限与配合 公差带和配合的选择》,主要区别:

将“基本尺寸”改为“公称尺寸”,将“上偏差”、“下偏差”、“最大极限尺寸”和“最小极限尺寸” 分别修改“上极限偏差”、“下极限偏差”、“上极限尺寸”和“下极限尺寸”。

5. GB/T131-2006《产品几何技术规范(GPS) 技术产品文件中表面结构的表示法》代替GB/T131-1993《机械制图 表面粗糙度符号、代号及其注法》,GB/T1031-2009《产品几何技术规范(GPS)表面结构 轮廓法 表面粗糙度参数及其数值》代替GB/T1031-1995《表面粗糙度 参数及其数值》,新旧标准主要区别:

(1)修改适用于国际标准的“Ra0.3”的“Rz0.9”为适用于我国标准的“Ra0.2”的“Rz0.8”示例等。

(2)在GB/T1031-1995国标中,表面粗糙度的评定参数为:轮廓算术平均偏差(Ra)、微观不平度十点高度(Rz)和轮廓最大高度(Ry);在GB/T1031-2009标准中,表面粗糙度的评定参数主要为:轮廓算术平均偏差(Ra) 和轮廓最大高度(Rz),即改“轮廓最大高度”参数“Ry”为“Rz”,同时删除“微观不平度十点高度”评定参数。

(3)将GB/T1031-1995标准中的“轮廓微观不平度的平均间距”参数代号“Sm”改为“Rsm”;将原标准中的取样长度代号“l”改为“lr”。

在新标准中,表面粗糙度符号的注写和读取方向与尺寸的注写和读取方向一致,一般除了上表面和左表面以外的表面都需要引出标注,必要时,表面粗糙度符号可用带箭头或黑点的指引线引出标注。新旧国标中表面粗糙度的表示法如图2、图3所示。

图2 新国标中表面结构的表示法

位置a:注写表面结构的单一要求。位置b:注写两个或多个表面结构要求。位置c:注写加工方法、表面处理、涂层或其他加工工艺要求等。位置d:注写表面纹理和纹理方向。位置e:注写加工余量,以毫米为单位。

图3 旧国标中表面粗糙度的表示法

位置a1、a2:注写粗糙度高度参数代号及其数值,以微米为单位;位置b:注写加工要求、镀覆、表面处理或其它说明等;位置c:注写取样长度(单位:mm)或波纹度(单位μm );位置d:注写加工纹理方向符号;位置e:注写加工余量(mm);位置f:注写粗糙度间距参数值(mm)或轮廓支承长度率。

(5)如果零件的多数(包括全部)表面有相同的表面结构要求,旧国标标注为:统一注在图纸的右上角。加注“其余”二字。GB/T 131-2006 则改为:如果零件的多数(包括全部)表面有相同的表面结构要求,则其表面结构要求可统一标注在图样的标题栏附近。此时(除全部表面有相同要求的情况外),表面结构要求的符号后面应有:

①在圆括号内给出无任何其它标注的基本符号;

②在圆括号内给出不同的表面结构要求应直接标注在图形中。

6. GB/T1182-2008《产品几何技术规范(GPS) 几何公差 形状、方向、位置和跳动公差标注》替代GB/T1182-1996《形状和位置公差通则、定义、符号和图样表示法》,主要区别:

(1)修改旧标准中的“形状和位置公差”为“几何公差”重要概念名称;

(2)修改旧标准中的“中心要素”为“导出要素”,“轮廓要素”为“组成要素”,“测得要素”(被测要素)为“提取要素”;

(3)GB/T1182-1996标准中的基准符号较GB/T1182-2008标准的画法有较大变化,区别如图4、图5。

图4 旧国标中基准符号的表示法

图5 新国标中基准符号的表示法(任选其中一种)

7.GB/T1958-2004《产品几何技术规范(GPS) 形状和位置公差 检测规定》替代GB/T1958-1980《形状和位置公差 检测规定》,主要区别:

在GB/T1958-2004中修改了部分常用概念,将“被测实际要素”改为“被测提取要素”,“理想要素”改为“拟合要素”,“实际轴线”改为“提取中心线”,“实际中心面”改为“提取中心面”。

8. GB/T 4249-2009《产品几何技术规范(GPS)公差原则》代替GB/T 4249-1996《公差原则》,主要区别:

(1)将“形状和位置公差”改为“几何公差”;

(2)增加了“最大实体边界”、“最小实体边界”和“包容要求”的定义,同时简化了“最大实体边界”、“最小实体边界”和“可逆要求”的内容。

随着我国机械工业的发展,机械制图标准正在与国际接轨,国家标准也在不断的修改和完善。在教学过程中起主导作用的是教师,教师是否具有标准化意识对《机械制图》教学中恰当传授标准知识起着决定性的作用。认真细致地研究国家标准的演变和发展过程,追踪国家标准发展的最新动态,准确、实时把握国家标准及其变化,不仅对于《机械制图》课程的学习、教学和研究工作是非常有必要的,而且对于新国标的实施与普及也有积极意义。

参考文献:

[1] GB/T 10609.1-2008《技术制图 标题栏》.

机械制图的基本原则范文第4篇

关键词:机械制图;CAD;整合教学

中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)11-0160-02

在高职院校教学开展中,“机械制图”以及“AutoCAD”课程是高职院校工科专业的两门重要的专业基础课程,对于高职院校教学开展以及教学目标的完成都有着非常重要的影响和作用。随着高等职业技术教育改革的深入,根据高职教育的培养目标对课程进行全面的分析,将“机械制图”与“CAD”课程整体优化、全面整合势在必行。然而,走访发现目前许多院校“机械制图”和“AutoCAD”的课程未能进行切实有效的整合,导致教学中一部分学生对于机械制图的学习兴趣比较浓厚、而另一部分对于CAD技术的学习积极性比较高的偏科情况,严重影响了高职院校的教学质量与水平提升,对于学生理论知识以及实践能力的培养提升也十分不利。针对这一情况,笔者结合教学改革实践,旨在探讨和总结如何将机械制图与AutoCAD课程教学进行有效整合的方法,以充分调动学生的学习积极性、提高教学效率,实现两门课程教学目标的双赢。

一、教学目标的整合

在传统教学中,机械制图着重制图理论知识的讲解,CAD注重绘图命令和工具的讲解,把内部有有机联系的两门课程分割开来,虽然说课时增加了,但教学效果却并不理想。机械制图与CAD,看似独立的两门课程实际上是密不可分的。一方面,学生必须在掌握国家标准及制图原理的基础上才能用CAD画出符合机械制图标准的工程图样;另一方面,CAD则是提升制图教学效果的有效工具,教师利用CAD三维建模与二维视图进行对照讲解,有利于突出机械制图的重点、分解教学难点,提高学生的空间想象能力。因此,两门课程的教学目标并不是独立存在的,而是相辅相成的关系。高等职业院校的培养目标是生产一线的技术工人,要在有限的学时掌握更多的实用技术。因此,在机械制图与CAD教学中,应突出高等职业院校教学特色,不再强调以学科为中心,不再把学科的严密性、完整性作为第一标准,而是强调与生产实践相联系、强调实际应用,打破传统教学的教学思路。因此,结合高职学校的就业特点和两门课程的内在联系,在整合教学中应该以培养学生的识图能力和空间想象能力为主,以CAD绘图为手段作为两门课程共同的教学目标。

二、教学内容的整合

在整个教学过程中,应保证机械制图与CAD两门课程尽量同步,两相对照,互为补充、互相调节,以机械制图为主,活学活用CAD,将CAD揉合到机械制图中去,使之真正成为一个整体。在课程设置中,考虑将机械制图课程中包含的基本知识内容进行有效的删减,强调实用性和够用的原则,以减轻学生的学习负担、提高教学效果。

1.手工几何作图部分的适当删减。制图基本知识中手工几何作图部分完全可以删减,由于计算机绘图工具的便捷性和多样性,无论多么复杂的平面几何形体绘制出漂亮的几何图形并不是一件困难的事情,那么花费大量的时间在学习手工几何作图方法上是偏离我们的教学目标的。以圆弧连接为例,手工作图与计算机绘图的原理是不一样的,手工作图要找出连接圆弧的圆心和切点,做图既费时又费力学生还不易理解;CAD中做圆弧连接则显得十分简单,只需按照相切―相切―半径的步骤,最后再修剪一下即可,学生也容易理解。因此,平面几何作图部分可考虑摒弃手工作图内容,代之以在CAD中介绍平面几何作图的各种作图方法,这样省时又省力。

2.机械制图轴测图部分的适当删减。机械制图轴测图的画法部分应大量删减,简要提及即可,把重点放在AutoCAD中进行3D命令介绍。作为一种辅助图样,轴测图相对平面三视图具有立体感,图形直观,但传统教学手工绘制轴测图则非常麻烦,而且只能静态观看,因此轴测图部分内容应适当精简,加强CAD中三维绘图命令的学习,这种三维图形可以动态旋转、多角度观察,对培养学生的空间想象力大有益处。

三、教学方法和教学顺序的整合

在教学实践中,我们将机械制图与CAD课程合二为一,将CAD融入到机械制图的各个教学环节中去,围绕着绘图、看图这一总的目标将机械制图和CAD有机融合编排,形成新的课程体系,着重培养学生的识图能力、空间构思能力和绘图能力。具体来讲,可以通过以下步骤来实现。

1.结合CAD基本设置介绍机械制图基础知识。制图基础知识中首先介绍“绘图工具和仪器的使用及相关国家标准”。这些传统内容稍显枯燥,可以结合“CAD基础知识”以及“图纸幅面、标题栏、字体、比例以及线型”等CAD的基本设置进行讲解,通过形象生动的演示和讲解既让学生了解了制图的基本规定,又使学生感受到计算机技术在制图学科中的应用和发展,从而激发学生的学习兴趣。

2.利用尺规作图详细介绍三视图画法及绘图步骤。制图基础知识讲解之后介绍正投影法,并通过一些简单的几何形体讲解三视图的画法和绘图步骤,这部分内容教师最好能够在黑板上尺规作图演示给学生,因为这个阶段学生对CAD还比较生疏,很难驾驭CAD这个绘图工具去有效支撑机械制图的练习。而直尺、三角板、圆规等绘图工具是学生最熟悉和常用的,采用尺规作图去熟练机械制图作图步骤是最适合的,有助于学生轻松掌握三视图的画法和投影规律。需要注意的是,教师尺规作图的环节一定要严谨、规范,给学生一个很好的示范作用,这样有助于学生在后续的学习中养成良好的作图习惯,以奠定绘图的基础。学生绘图步骤熟练之后,完全可以以学生练习的这些实例为载体,详细分析这些几何体的角点、棱边、面的投影特性,由此引入点、线、面的投影,并系统分类总结。以学生熟悉的实体为媒介去分析其上点、线、面的投影,有效回避了点、线、面投影缺乏空间感的特性,使学生对其投影规律更容易把握。

3.穿插CAD课程,充分调动学生学习兴趣。在系统讲解投影规律和点、线、面投影特征期间,由于耗时较长,为了避免学生的厌倦情绪可以穿插几节CAD课程,重点让学生采用CAD平面作图和抄绘机械图样,一是有助于学生熟练作图步骤和CAD绘图工具的使用;二是能让学生体会计算机绘图的高效率;三是能激发学生的学习兴趣、培养学生的主观能动性。尤其是在抄绘机械图样这样一个模仿的过程中,学生不仅在抄绘中会逐渐加深对机械制图课程内容的认识,而且还强化了学生对正规机械加工图纸的概念。下一个阶段可以安排基本体投影内容的学习,期间可以采用传统教学进行讲解基本体的三视图,CAD穿插讲授三维建模,两部分内容互相调节。

4.CAD绘图为主、手工绘图为辅的后续教学。经过上述阶段的学习,学生对尺规作图、计算机绘图、投影规律以及三维建模都已经入门,那么机械制图的后续内容,包括立体的表面交线、组合体、剖视图、尺寸标注等都更适合在CAD环境下教学,因为这些内容涉及的形体会更复杂,如果教师采用尺规作图讲授会浪费大量的课堂有效时间,学生手工作图完成作业的效率也会下降。比如“剖视图”这一节,很多同学手工作图时剖面线都画得不够规范,不是间隔不均匀就是线型不一致,或者剖面线倾斜角度不符合要求,那么花费大量的时间去练习剖面线的规范画法是没有任何意义的,因为CAD绘图中剖面线只需利用“图案填充”命令即可完成,这样既节约了大量的绘图时间,学生也不会觉得枯燥无味。在这个学习阶段,教师在教学内容的设置上就可以考虑以CAD绘图为主、手工绘图为辅的教学原则。另外,由于立体的表面交线、组合体、剖视图部分内容涉及的空间结构更为多样化,学生在上述有限的学时范围内,空间想象能力尚未很好的构建,此时生硬地让学生去识读、绘制组合体会让学生感到非常吃力,影响学习兴趣的进一步提高。此时若采用CAD教学,教师可以采用视图窗口分割、三视图与轴测图同时呈现在窗口内,在学生构建和识别形体遇到困难时提供有效的帮助,使学生在多次经过构思―对照―反思这样一个思维训练模式中快速提高空间想象能力。

总之,CAD极大地丰富了机械制图的教学,改进了机械制图的教学方法,是一场制图教学的革命。作为教师,在整合教学的改革中头脑一定要清醒,没有扎实的制图基本功及良好的空间想象能力是画不出符合工程技术要求的图样的。总的教学原则一定是以CAD绘图为手段,着重培养学生的识图能力和空间想象能力。经过近几年《机械制图》教学改革的尝试,我们收获很多。实践证明,《机械制图》与CAD整合教学实施难度不大,而取得的效果却是立竿见影的。这种整合教学模式既充分调动了学生的学习积极性,又实现了理论与实践的紧密结合,学生在学习理论知识的同时又掌握了实践技能,而且学生的学习能力、实践能力和创新能力都得到了提高,较好地实现了知识与技能向实际应用的有效迁移,使我们的教学能够更好地与职业需求零距离接轨,真正培养出适应我国当前和未来经济发展的高职人才。我们有理由相信,随着整合教学改革的进一步发展和推广,高职学校的《机械制图》与CAD教学也将得到进一步的发展,整合教学也必将受到广大师生的欢迎。随着教学设备和教学技术的进步,《机械制图与CAD》今后的教学还会大有作为,高职学生也会学到更多、更实用的先进技术与技能,只有提高综合素质,才能为他们今后职业的长期发展奠定坚实的基础。

机械制图的基本原则范文第5篇

关键词:机械设计 机械制造 重要性

伴随着世界科技的不断发展,日渐完善的计算机技术在机械的设计中被充分利用,并且出现了一系列效率较高分析性软件。通过对这部分专业性软件及资源的合理应用,就能够极为简便的实现在机械设计各个阶段当中进行综合性的对比与分析。按照此种方式,还能够针对不同方案以及策略作用之下,机械设计所表现出的结构强度、动力特性以及刚度特性情况加以合理的研究与说明。

一、机械设计开展中的三个基本阶段

如何定义机械设计呢?简单来说,机械设计是指相关技术性工作人员在针对整个机械使用要求加以充分把握的基础之上,对机械所表现出的运动模式、工作结构、能量、力传递方法、原理以及机械中的每个组成材料所对应的基本尺寸以及形状特征进行综合计算与分析,并将其以专业性的设计语言阐述出来。可以说,机械设计的本质等同于一个完整性的工作过程。要想最大限度的保障机械设计的有效性,就需要从以下三个方面入手,保障机械设计各阶段工作开展的有效性与可靠性。

(一)机械设计开展的前提――计划阶段

对机械进行设计的前提就是要充分的了解以及掌握现有的状况。发现其中的缺陷以及有力点,并进行及时的预防。把这些都记录下来,给今后工作的作参考,使工作不仅仅是图纸上的死板线条,更能够操作于实际工作中。这样能够使机械制造获得更加优良的状态与效果。

(二)机械设计中的重要环节――方案阶段

在方案阶段中,相关设计人员应当以客观条件、主观希望以及客观结果为关键要素,在机械设计的过程当中,最大限度的实现上述要素相互之间的协调与配合。从这一角度上来说,在机械设计中的方案阶段设计过程当中,不仅仅要求设计工作人员特别关注机械设计产品最终所呈现的状态,也需要在中间环节做一系列的调整、更新以及处理,以达到供给最佳服务的关键目的。

(三)机械设计的技术策划阶段

技术策划阶段的总目标是将部件装配的草图以及总体装配的草图完善产生,并且以此为依据开展对机械产品的设计。在这一过程当中,设计工作人员完成机械制造工作规划需要以方案阶段所获取的审查结果为依据。实践证明:借助于此种方式,一方面能够确保机械设计及制造过程中,所有零部件均能够实现完整性的设计;另一方面还能够确保整个机械设计工作的良好性与稳定性。与此同时,在之后相关工作的开展过程当中,也应当针对前期所确定的机械设计方案进行合理的修改与完善,确保机械产品运行状态的最优化。

二、机械设计中计算机的应用

随着计算机科技的不断发展,使得它在机械工程设计中也占据了越来越重要的地位。在进行机械工程设计之前,就需要相关人员制度好完整的设计任务这一初期工作,制度计划的依据则是用户的订货量,市场需要的是新颖的科学研发结果,而相关设计部门就应当适当应用市场情报以及多种技术来制定方案,并且对这些罗列出的方案进行对比,发现其中的利与弊,与此同时,要做好同用户以及经营部门的共同商讨工作。拟定最为合理的机械设计的目标,这些工作对于新型的设计也是极为重要的,设计者对任务目标的拿捏不当会成为造成人力物力损失严重的最大因素,甚至可能导致整个机械设计失败,然而与之息息相关的便是要明确机械设计的总体规划。设计者在机械设计中进行零件绘制时还需要注意以下两项:(1)对机械设计进行工艺性的核查,这样一来就能够在零件的加工上更加便捷并且降低了不少的制造成本。(2)对机械设计标准进行核查,要确保每一个零件的组成要素、公差配合、零件尺寸,热处理的标准以及条件和通用的零件等达到规定的标准。在完成零件图之后对图纸进行核对,这是设计中十分重要的一项工作,通过对图纸的细致校对,以确保完成加工之后装酬顷利。

然而,上面所提到的流程却不能够解决所有的问题,设计者应该拓宽自己的设计视野,从而完成更加合理并且精准的设计草图。提升设计有效性以及经济性的设计方法包括:1)在软件上选用较为现代和先进的模式,并找到最优参数,使计算的结果尽可能精准化,保证机器性能的稳定,可靠。2)为了便于集合零件以及方便修整,应当选用来源广泛,较为通用的材料。3)注意科学技术元素地调动.4)使零件的结构简洁,效果明显而充分。便于拆装整理和故障检查。另外,机械设计的努力目标为,在各种限定的条件下设计出最好的机械,即做出优化没计,然而优化设计需要综合地考虑诸多要求,其中包括:最好的工作性能、最低的制造成本、最小尺寸和需要、使用中的最可靠性、最低消耗和最少环境污染,它们之间的相对重要性因机械种类和用途的不同而异。而设计者的任务就是要按照具体情况权衡轻重,统筹兼顾,使设汁的机械有最优的综合技术经济效果设计的发展方向从主观向着客观的方向转移。

三、机械设计过程中的基本计算原则

其计算原则主要有:强度准则、刚度准则、耐热性准则、震动稳定性准则、寿命准则(磨损以及腐蚀在一般情况下是不可避免的,而所谓的寿命准则主要是指在保证机械零件在寿命范围内,不要发生过度的磨损和腐蚀,通常在设计时采用剂减少磨损,采用抗腐蚀陛材料减少腐蚀)、可靠性准则等等。设计机器的原则应当包括成本低廉和效果最好。所以,应当将旧的思维与新的拓展之间的关系调整好,一些形式相似,内容相同的机器应当注意方式方法上的配合利用。而对于不合理,不节约的设计应当适时取消和更换,取其精华而去其糟粕

四、结束语

因为知识在扩展的过程中,是没有停滞并且毫无尽头的无限延伸的过程,同理,机械制造也是一样的道理,这就使得任何一个技术人员都无法对所有的技术内容很好的把握。除此之外,知识的内容往往都横跨有许许多多的方面,但是对于学习的过程而言,却具有一定的针对性,使得所学的知识在内容上都仅仅只是针对某一个方面,并不能进行比较全面的应用。在进行实际交流的过程中,也难免会遇到许许多多的阻碍。难以有效地沟通,摒弃无法对相应的知识灵活的运用,所以,在进行教学内容的设计上,建议多方面涉及,涵盖而言,相得益彰。并且与时代进步的步子相互契合,更好的面对各式各样的挑战,扩宽自己的思路。

参考文献:

[1] 翟磊.领域自然语言篇章理解模型研究及其在机械制造工艺过程设计中的应用[D].2010.