摘要：機(jī)械制圖是工程技術(shù)人員必備的基本功，是機(jī)械專(zhuān)業(yè)一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課。由于中職學(xué)生沒(méi)有平面幾何和立體幾何的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，再加上中職學(xué)生本身的能力不夠，機(jī)械制圖對(duì)中職機(jī)電工程專(zhuān)業(yè)的中職學(xué)生來(lái)說(shuō)一直都是一門(mén)較為困難的課程，為了幫助學(xué)生克服機(jī)械制圖的學(xué)習(xí)困難，我們將利用UG參數(shù)化設(shè)計(jì)軟件來(lái)促進(jìn)機(jī)械制圖的教學(xué)。

關(guān)鍵詞：UG；機(jī)械制圖；參數(shù)化設(shè)計(jì)

圖樣是人類(lèi)基于二維的平面紙幅來(lái)表達(dá)三維物體的一種方式，是工程界的語(yǔ)言。機(jī)械制圖是工程技術(shù)人員必備的基本功，是機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程。它的主要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生識(shí)圖和繪制機(jī)械圖樣的能力。中職學(xué)生從初中升入職業(yè)學(xué)校，沒(méi)有平面幾何和立體幾何的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，也沒(méi)有一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和感性認(rèn)識(shí)，空間想象能力普遍較差，難以正確地識(shí)圖和表達(dá)，很多學(xué)生會(huì)感到機(jī)械制圖難學(xué)，少數(shù)同學(xué)甚至?xí)幸环N恐懼感。加上中職學(xué)生本身空間思維和空間想象能力有限，機(jī)械制圖對(duì)中職學(xué)生來(lái)說(shuō)一直是一門(mén)較難的課程，我們將利用UG軟件作為以后的教與學(xué)的平臺(tái)，提高中職學(xué)生空間思維和空間想象力，同時(shí)，也促進(jìn)中職學(xué)生識(shí)圖能力的提高。

隨著工業(yè)生產(chǎn)的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)的機(jī)械制圖與機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方式在新的形勢(shì)下也呈現(xiàn)出新的發(fā)展態(tài)勢(shì)。大量工程軟件的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，工程界的設(shè)計(jì)方式也產(chǎn)生了巨大的變化，基于三維實(shí)體設(shè)計(jì)理念使我們的設(shè)計(jì)表達(dá)方式發(fā)生革命性的轉(zhuǎn)變。因此，機(jī)械制圖課程培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)繪圖能力和三維實(shí)體建模能力，是現(xiàn)代工程圖學(xué)發(fā)展的必然趨勢(shì)，也是數(shù)字化機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造對(duì)機(jī)械制圖提出的新要求。隨著計(jì)算機(jī)三維軟件技術(shù)在機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)踐，機(jī)械圖樣的繪制方法，已經(jīng)發(fā)生了根本性的變化，以往在工程設(shè)計(jì)人員思想中形成設(shè)計(jì)理念后再轉(zhuǎn)化成機(jī)械圖樣，然后進(jìn)行樣品制造，再修改。而現(xiàn)在工程設(shè)計(jì)人員可以直接利用三維軟件形成三維虛擬產(chǎn)品，制成虛擬樣機(jī)，進(jìn)行虛擬的產(chǎn)品分析后利用三維軟件的二維工程圖的轉(zhuǎn)化技術(shù)直接形成工程圖樣指導(dǎo)生產(chǎn)。制圖不再?gòu)钠矫骈_(kāi)始而是從立體零件開(kāi)始。以往的制圖教學(xué)的重點(diǎn)和內(nèi)容的改革也十分必要，但我們也必須看到，平面的機(jī)械圖樣在目前或?qū)?lái)的不久其指導(dǎo)生產(chǎn)和作為技術(shù)文件的地位是不會(huì)改變的；另外作為中職層次的機(jī)電專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，畢業(yè)后將在第一線(xiàn)從事生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng)，其識(shí)讀機(jī)械圖樣的能力是其工業(yè)化生產(chǎn)的基礎(chǔ)。但怎樣來(lái)檢測(cè)識(shí)圖能力的高低或者怎么樣來(lái)訓(xùn)練識(shí)圖能力卻一直沒(méi)有合適的方法，因?yàn)橛檬裁捶綐舆€原由三視圖在思維中通過(guò)空間的和形體的綜合能力而形成的思維立體需要用適當(dāng)?shù)姆绞奖磉_(dá)出來(lái)，利用UG參數(shù)化設(shè)計(jì)軟件整合在機(jī)械制圖課程中，UG參數(shù)化設(shè)計(jì)軟件恰好可以充當(dāng)這種圖象思維的表達(dá)工具，這樣就有可能來(lái)判定這種空間和形體思維的正確與否。

以往在機(jī)械制圖教學(xué)中，三視圖和三維物體都是可以表象的，即可以用表面表達(dá)出來(lái)用眼睛觀察，而三視圖和三維物體的轉(zhuǎn)換在大腦里存在點(diǎn)、線(xiàn)、面和體的條件轉(zhuǎn)換，這些轉(zhuǎn)換的條件和結(jié)果都存儲(chǔ)在大腦中，相對(duì)物體的復(fù)雜層度，其存儲(chǔ)的信息量也越大，在大腦里的綜合處理能力也要求越高。另外，一幅復(fù)雜的三視圖其表達(dá)的信息量不論重要與否所有的特征與信息是同時(shí)呈現(xiàn)在讀圖者面前，要讀懂復(fù)雜的三視圖首先必須對(duì)三視圖的表達(dá)信息進(jìn)行分類(lèi)，比如說(shuō)尺寸信息、加工技術(shù)信息和形體特征信息等，分類(lèi)后再處理形體特征，各個(gè)部分的形體特征分類(lèi)處理后，再利用形體的尺寸信息和形體的定位尺寸信息綜合形成零件。三視圖和三維物體的轉(zhuǎn)換是有步驟的，這些步驟都在大腦里完成，因此對(duì)學(xué)生的能力要求較高。利用UG參數(shù)化設(shè)計(jì)軟件為工具來(lái)幫助進(jìn)行機(jī)械制圖的教學(xué)，最大的作用體現(xiàn)在UG參數(shù)化設(shè)計(jì)軟件可以幫助學(xué)生進(jìn)行空間思維和空間想象。學(xué)生面對(duì)一幅三視圖，他可以使用UG參數(shù)化設(shè)計(jì)軟件一步一步分析各個(gè)特征。因此其思維的過(guò)程可以呈現(xiàn)出來(lái)，可以讓學(xué)生分類(lèi)處理三視圖的信息，并能檢驗(yàn)其思維的正確與否。

UG軟件是從二維繪圖、數(shù)控加工編程、曲面造型等功能發(fā)展起來(lái)的軟件，于1991 年并入美國(guó)通用汽車(chē)公司。90年代初，美國(guó)通用汽車(chē)公司選中UG作為全公司的CAD/CAE/CAM主導(dǎo)系統(tǒng)，這進(jìn)一步推動(dòng)了UG的發(fā)展。在UG中，優(yōu)越的參數(shù)化和變量化技術(shù)與傳統(tǒng)的實(shí)體、線(xiàn)框和表面功能結(jié)合在一起，并被大多數(shù)CAD/CAM軟件廠商所采用，該軟件以世界一流的集成化設(shè)計(jì)、工程與制造系統(tǒng)廣泛用于通用機(jī)械、模具、汽車(chē)及航空領(lǐng)域。

UG軟件在機(jī)械制圖課堂上主要有以下幾點(diǎn)應(yīng)用：

1 在形體構(gòu)成中的應(yīng)用

UG軟件有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)功能，能通過(guò)簡(jiǎn)單輸入?yún)?shù)，快速生成一些基本幾何體，如圓錐、圓柱、球等。如在講解交線(xiàn)畫(huà)法時(shí)，傳統(tǒng)教學(xué)時(shí)，會(huì)使用多個(gè)不同的模型教學(xué)，但有的學(xué)生通常因?yàn)榭臻g想象能力不好理解不了，但當(dāng)我們用UG快速建模，將圓柱體與平面在不同的位置相交，再利用旋轉(zhuǎn)功能進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，便可得到圓柱體與其它面的交線(xiàn)形狀，這樣既可免去了對(duì)模型的使用要求，又可以使學(xué)生更容易理解相交后的交線(xiàn)形狀。

2 在組合體中的應(yīng)用

在講解組合體視圖的畫(huà)法時(shí)，補(bǔ)視圖和補(bǔ)缺線(xiàn)是教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，它檢驗(yàn)了學(xué)生的空間想象能力的作圖技巧。通常對(duì)于多處要求補(bǔ)畫(huà)的視圖時(shí)，學(xué)生的作圖速度會(huì)很慢，有的甚至無(wú)從下手或完全想象不出形體的形狀。所以為了改善這一現(xiàn)象和提高學(xué)生的作圖水平，除了教給作圖水平以外，還要讓他們多看模型，多思考。因此我們利用UG軟件可以對(duì)一個(gè)形體進(jìn)行不同的切割，讓學(xué)生充分利用課堂上的時(shí)間多看模型的不同方向的切割，多思考和總結(jié)視圖的作法。只有多看、多思考、多練習(xí)，才能真正提高空間想象能力的作圖能力。

3 在剖視圖中的應(yīng)用

剖視圖分為全剖視圖、半剖視圖和局部剖視圖它是表達(dá)機(jī)件內(nèi)部形狀和結(jié)構(gòu)的常用方法。在以往的教學(xué)中，往往是采用模型給學(xué)生講解，學(xué)生不知道如何合理選擇剖切方法以及剖切位置，在作圖時(shí)分不清哪個(gè)部分被剖切，哪個(gè)地方應(yīng)畫(huà)剖面線(xiàn)。在以后的教學(xué)中我們可以讓學(xué)生自己利用UG軟件顯示實(shí)體以及剖切后的形狀，讓學(xué)生檢查自己所想的剖切形體是否正確，讓學(xué)生自己加深對(duì)內(nèi)容的理解和更大程度的提高空間想象能力和作圖速度。

參考文獻(xiàn):

[1]王群主編．UG零件設(shè)計(jì)實(shí)例與技巧

[2]余強(qiáng)主編.UG零件設(shè)計(jì)技術(shù)與實(shí)踐