項(xiàng)庭庭

(華東交通大學(xué)，江西 南昌 330013)

將CAXA電子圖板應(yīng)用于制圖課程教學(xué)之中*

項(xiàng)庭庭

(華東交通大學(xué)，江西 南昌 330013)

對制圖課程中傳統(tǒng)的制圖教學(xué)與計(jì)算機(jī)繪圖教學(xué)的結(jié)合問題進(jìn)行了探討，同時(shí)提出了在制圖教學(xué)中應(yīng)用CAXA電子圖板的必要與可能，并通過實(shí)例說明采用該軟件繪圖的優(yōu)越性。

制圖教學(xué);計(jì)算機(jī)繪圖;CAXA電子圖板

引言

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的日新月異，計(jì)算機(jī)繪圖已成為工科院校學(xué)生的一門必修課，為的是讓學(xué)生在掌握制圖基本理論的同時(shí)掌握一種繪圖工具，以適應(yīng)當(dāng)今社會科技發(fā)展的需要。在這種形勢下，傳統(tǒng)的制圖教學(xué)形式和內(nèi)容不可避免地受到了沖擊。擺在我們面前的問題是:一方面，傳統(tǒng)的制圖教學(xué)在教授概念、培養(yǎng)能力方面有著獨(dú)到的、不可替代的作用;另一方面，計(jì)算機(jī)繪圖更加方便、快捷，讓學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)繪圖是大勢所趨。不難看出:計(jì)算機(jī)繪圖離不開制圖理論基礎(chǔ)，但也絕不意味著仍然原封不動照搬原有教學(xué)體系，只有將傳統(tǒng)的制圖理論與計(jì)算機(jī)繪圖有機(jī)結(jié)合起來，才能適應(yīng)制圖教學(xué)改革和社會發(fā)展的需要。

一、在制圖教學(xué)中應(yīng)用繪圖軟件勢在必行

1.CAXA電子圖板的特點(diǎn)與發(fā)展前景

CAXA電子圖板是我國自主版權(quán)的新一代CAD繪圖軟件，1997年推出了第一代產(chǎn)品“華正電子圖板97二維版”，后相繼推出98版、2000版、V2版、XP版等等，直到最新版本CAXA2011電子圖板，版本不斷更新，功能愈來愈完善，現(xiàn)已被全國1000多所院校選作為教學(xué)、培訓(xùn)使用軟件。它是一種高效、方便、智能化的設(shè)計(jì)和繪圖工具軟件，其最大特點(diǎn)是全中文版面，易學(xué)易用，提供了三視圖導(dǎo)航功能以及豐富的圖形生成、編輯工具，智能化標(biāo)注，參量化設(shè)計(jì)等強(qiáng)大的功能，它是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造的重要基礎(chǔ)和組成部分，已經(jīng)在機(jī)械、電子、航空、航天、汽車、船舶、軍工、建筑、輕工及紡織等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。隨著CAXA電子圖板的不斷完善，它將成為工程技術(shù)人員設(shè)計(jì)工作中不可缺少的工具。在人們愈來愈重視知識產(chǎn)權(quán)的今天，CAXA電子圖板的應(yīng)用會有愈來愈廣闊的前景。

2.圖學(xué)教育需要在制圖教學(xué)中應(yīng)用繪圖軟件

隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的迅速普及和不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)繪圖技術(shù)發(fā)展迅速，在制圖教學(xué)中必須加強(qiáng)計(jì)算機(jī)能力的培養(yǎng)已成為大家的共識。雖然目前在教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)手段上略有差異，但大多數(shù)圖學(xué)教育工作者認(rèn)為:應(yīng)加強(qiáng)技能培養(yǎng)，突出實(shí)用性，提高工作效率，讓計(jì)算機(jī)繪圖作為一種工具代替?zhèn)鹘y(tǒng)的尺規(guī)作圖，把設(shè)計(jì)和繪圖從繁重的手工勞動中解脫出來。據(jù)此觀點(diǎn)，掌握一種通用的繪圖軟件就成為唯一的途徑，筆者認(rèn)為:CAXA電子圖板就是較為理想的選擇。

然而，在目前形勢下，靠增加課時(shí)來介紹計(jì)算機(jī)繪圖的內(nèi)容是不可能的，只能通過內(nèi)容的精講擠出時(shí)間。筆者認(rèn)為:在制圖教學(xué)過程中適時(shí)地穿插介紹CAXA繪圖軟件是完全可行的。應(yīng)該采用手工和電子圖板相結(jié)合，將電子圖板相關(guān)的內(nèi)容納入到制圖課每個章節(jié)的內(nèi)容之中，用手工和電子圖板分別繪制一些圖形，最后達(dá)到普及提高的目的。如:在學(xué)生初步掌握尺規(guī)作圖及平面輪廓圖形畫法后，即可介紹繪圖軟件中圖形繪制的基本功能;在組合體內(nèi)容之后，介紹繪圖軟件中三視圖導(dǎo)航功能;在標(biāo)準(zhǔn)件常用件內(nèi)容之后，介紹從圖庫中提取圖符的方法;在零件圖內(nèi)容之后介紹工程標(biāo)注中各種標(biāo)注功能，在裝配圖內(nèi)容之后介紹塊操作功能等等。在教學(xué)過程中借助多媒體教學(xué)手段演示作圖過程，直觀、形象地穿插介紹繪圖命令和作圖技巧，這樣既增加了教學(xué)的生動性和趣味性，又不會使傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容受到削弱，部分繪圖練習(xí)讓學(xué)生用計(jì)算機(jī)出圖，既能繪出精確而又完美的圖形，又能大大縮短作圖時(shí)間，這就使學(xué)生在掌握工程界語言的同時(shí)，學(xué)會了兩種技能——手工繪圖和計(jì)算機(jī)繪圖。

二、在制圖教學(xué)中應(yīng)用CAXA繪圖軟件的優(yōu)越性

1.應(yīng)用CAXA繪圖軟件，圖示、圖解將更加準(zhǔn)確

用手工繪制平面輪廓圖形時(shí)，要想使連接點(diǎn)處光滑過渡，往往需要一定的作圖技巧，而采用CAXA繪圖軟件來繪制，則可體現(xiàn)出明顯的優(yōu)越性。如:利用工具點(diǎn)的捕捉，能快速準(zhǔn)確地找出圖形中的一些特征點(diǎn)，即圓心點(diǎn)、中點(diǎn)、交點(diǎn)等，以達(dá)到作圖的準(zhǔn)確性。點(diǎn)的輸入在計(jì)算機(jī)繪圖中非常重要，愈是復(fù)雜的圖形需要輸入的點(diǎn)愈多，為了快速準(zhǔn)確地輸入點(diǎn)，CAXA提供了自動捕捉和單點(diǎn)捕捉兩種方式，自動捕捉一經(jīng)設(shè)定就長久處于捕捉狀態(tài)，有自由、智能、柵格、導(dǎo)航幾種方式。單點(diǎn)捕捉的特點(diǎn)是:能準(zhǔn)確捕捉到作圖過程中具有幾何特征的點(diǎn)，但點(diǎn)的輸入一次有效，所以，如果輸入的點(diǎn)是交點(diǎn)、切點(diǎn)、垂足等等，須采用單點(diǎn)捕捉方式。在工程標(biāo)注時(shí)需要準(zhǔn)確地捕捉引出點(diǎn)，這時(shí)應(yīng)利用單點(diǎn)捕捉的功能。總之，在具體繪圖時(shí)應(yīng)綜合運(yùn)用捕捉方式，利用各自特點(diǎn)，快速出圖。由于徹底拋棄了傳統(tǒng)的尺規(guī)繪圖工具，取而代之的是用計(jì)算機(jī)繪圖，其結(jié)果是準(zhǔn)確無誤的。

2.CAXA電子圖板中圖庫的設(shè)置為圖樣的繪制提供了極大的方便

圖庫設(shè)置是CAXA電子圖板不同于其他繪圖軟件的明顯特色之一，CAXA電子圖板為用戶提供了多種標(biāo)準(zhǔn)件的參數(shù)化圖庫，也可以輸入非標(biāo)準(zhǔn)的尺寸，使標(biāo)準(zhǔn)件和非標(biāo)準(zhǔn)件有機(jī)地結(jié)合在一起。同時(shí)還為用戶提供了包括電氣元件、液壓氣動符號在內(nèi)的固定圖形庫，可以滿足用戶多方面的要求。除此之外還提供了建立用戶自定義的參量圖符或固定圖幅的工具，使用戶可以方便快捷地建立自己的圖形庫。需要時(shí)，用戶直接提取需要的零件，按規(guī)格輸入尺寸參數(shù)或輸入非標(biāo)準(zhǔn)尺寸即獲得選用零件的輪廓圖。CAXA電子圖板根據(jù)機(jī)械圖的特點(diǎn)，還設(shè)立了構(gòu)件庫，提供了六種止鎖孔、退刀槽結(jié)構(gòu)，只要輸入槽的寬度和深度可方便地在構(gòu)件上產(chǎn)生所需的結(jié)構(gòu)。此外，CAXA電子圖板還設(shè)立了技術(shù)要求庫，有一般要求、熱處理要求、公差要求、裝配要求等，用戶選用某技術(shù)要求后可添加、修改參數(shù)和項(xiàng)目，在圖形上直接生成技術(shù)要求文本。

圖1 利用構(gòu)件庫直接生成退刀槽

3.充分利用繪圖軟件提供的功能，提高繪制裝配圖的效率

手工繪圖和計(jì)算機(jī)繪圖在畫圖方法和步驟上并沒有本質(zhì)區(qū)別，但利用計(jì)算機(jī)畫裝配圖，就不必像手工繪圖那樣，一筆一筆地去畫線，而是可以把每個零件預(yù)先定義為圖符，然后仿照工人由零件組裝產(chǎn)品的程序，用提取圖符的方式，將一個一個的圖符提取出來去拼畫裝配圖，在拼圖時(shí)基準(zhǔn)點(diǎn)和插入點(diǎn)的選擇很重要，基準(zhǔn)點(diǎn)和插入點(diǎn)應(yīng)根據(jù)零件之間的裝配關(guān)系而定，為了保證插入準(zhǔn)確，應(yīng)利用捕捉和導(dǎo)航功能，同時(shí)，采用給定兩點(diǎn)方式可以快捷地移動圖形，這樣不但裝配關(guān)系清楚、組裝位置精確，而且大大加快了成圖和處理圖形的速度，其圖面質(zhì)量也是手工制圖所無法媲美的。同時(shí)，CAXA電子圖板按照國標(biāo)的規(guī)定，在系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)置了五種標(biāo)準(zhǔn)圖幅以及相應(yīng)的圖框、標(biāo)題欄和明細(xì)欄，系統(tǒng)還允許自定義圖幅和圖框，并將自定義的圖幅和圖框制成模板文件，以備其它文件調(diào)用。該軟件還設(shè)置了生成、刪除和編輯零件序號的功能，為繪制裝配圖及編制零件序號提供了方便條件。明細(xì)欄與零件序號聯(lián)動，可隨零件序號的生成、插入和刪除產(chǎn)生相應(yīng)的變化，通過明細(xì)表菜單，還可定義表頭、填寫或修改明細(xì)項(xiàng)目。這些功能對繪制裝配圖十分有益。如圖2所示，既為筆者采用CAXA電子圖板繪制的機(jī)用虎鉗裝配圖。

圖2 機(jī)用虎鉗裝配圖

三、結(jié)束語

將制圖教學(xué)與計(jì)算機(jī)相結(jié)合并加強(qiáng)學(xué)生技能的培養(yǎng)是工程制圖課程改革的方向，把計(jì)算機(jī)繪圖有關(guān)內(nèi)容適時(shí)地結(jié)合到圖學(xué)教育中，將使圖學(xué)教育以一種嶄新的面貌出現(xiàn)，以計(jì)算機(jī)繪圖替代傳統(tǒng)的尺規(guī)作圖，將使圖學(xué)應(yīng)用發(fā)生一場深刻的革命。我們相信，只要廣大圖學(xué)教育工作者不懈地努力，工程圖學(xué)這門古老的學(xué)科將充滿勃勃生機(jī)。

［1］尚鳳武，竇忠強(qiáng)，尚玉山.計(jì)算機(jī)繪圖(第1版)［M］.北京:中央廣播電視大學(xué)出版社，1999.

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