巧用AutoCAD软件作为制图教学的辅助工具

2010-07-07宋晓英

职业教育研究 2010年9期

关键词：立体图机件辅助工具

宋晓英

（天津工程职业技术学院天津300280）

巧用AutoCAD软件作为制图教学的辅助工具

宋晓英

（天津工程职业技术学院天津300280）

本文从制图教学的实际出发，以实例的形式说明AutoCAD软件可以巧妙地作为制图教学的辅助工具，从而取得较好的教学效果。

AutoCAD软件；工程制图；辅助工具

在高职的制图教学实践中，有效地提高学生识图和绘图能力是每位教师一直努力思考和追求的目标。笔者拟结合自己的教学实践，对巧用AutoCAD软件作为制图教学的辅助工具谈谈个人的看法。

学好基础知识，掌握作图规范

制图基础知识部分内容多且枯燥，教师可用AutoCAD软件绘制相关图形，展示给学生，以引起学生的兴趣。同时，教师要告诉学生，如果想快速、准确地绘图，掌握基础知识是关键。基础知识对于绘图环境设置至关重要。例如，线型的名称、型式、宽度等规定是图层设置的依据；尺寸构成要素、尺寸基准、不同种类尺寸标注的要求等是尺寸标注样式设置的依据；字体的规范及要求是文字样式设置的依据；图框格式、标题栏的格式是设置样图时遵照的标准，根据样图能快速地创建所需要的图纸。

有了以上的认识，学生就会非常重视学习制图基本知识，激发出学习《工程制图》课程的热情，从而提高学习效率。

辅导习题，减轻教师批改作业的负担，提高教学效果

对习题部分，教师批改学生作业会耗费很大的精力，批改后，学生却往往不认真查看，日后不认真改错。应用AutoCAD软件，可以有效地解决这个问题，对典型习题，教师布置学生课下做，让学生自己思考、画图；遇到问题，教师课上将用AutoCAD软件画的图展示给学生看，让学生明白画图的思路和问题所在。

举例：平面图的绘制，圆弧连接部分。如图1所示，R40圆弧及R15圆弧的圆心，从样图上看好像是同一点，也有学生确实这样画了，由于工具画图有一定的误差，看不出自己画图的问题。可是用软件画图是精确画图，可以方便地对图片进行缩放，问题就容易看出来了。如图2所示，正确的圆心确定方法是：R40圆弧的圆心由R60圆弧和向右偏移11毫米确定；R15圆弧的圆心由R74圆弧及向右偏移11毫米确定，其中R15圆弧与R74圆弧是内切关系，最后可以看出R40圆弧与R15圆弧圆心在上下方向上相距1毫米，虽然只差一毫米，却能反映出问题的所在。

对于习题集上的习题，大部分可以布置学生自己完成，疑问较多的题教师可用软件辅导学生，个别学生可以单独辅导。要注意的是，对图纸作业，教师还是要全部批改，不能有了软件就忽视批改作业的作用。

图1 平面图（错误）

图2 平面图（正确）

通过AutoCAD软件绘制立体图，帮助学生提高空间想象能力

空间想象能力是学好制图的重要能力。比如平面体的截割及圆柱的截割部分，是组合体的难点，学生往往在这里遭遇明显的学习阻碍。

截交线是指平面切割立体后在立体表面产生的交线。学生在进行截交线部分的学习时，由于刚建立三维立体投影概念，就要学习立体的切割求截交线，部分学生明显感到题目太难，做不出来。针对这个问题，教师应教给学生一些实用的方法，如观察笔杆、管线、橡皮泥切割等，如果学生还是做不出来，再将提前用AutoCAD软件绘制的立体图展示给学生，这样可以逐步提高学生的空间想象力。

举例：补缺线练习。图3为原图，图4的俯视图补出了所缺的四条虚线，左视图补出了所缺的四条虚线及三条粗实线。图5为立体图。

图3 原三视图

图4 补后三视图

图5 立体图

通过AutoCAD软件绘制立体图，可以很好地解决传统教学中的矛盾。利用计算机展示立体图，可以使学生进行直观观察，增加空间想象力，提高实际绘图能力。

通过AutoCAD的三维实体建模，解决习题课教学中的难点

（一）相贯线部分

两立体表面的交线称为相贯线。相对于截交线而言，相贯线的形状复杂多样，且多数情况下是空间曲线。这就更需要借助AutoCAD的三维实体建模功能来辅助完成这部分的教学。

如图6所示，是两圆柱体相贯后，又从两个相互垂直的方向挖两个圆孔的三维实体的左视图与俯视图，要求补画出完整的主视图。在这个三维实体里就包含了相贯线的三种情况，学生往往不容易画全，而且对实体的想象也较困难。在教学中应先帮助学生分析平面图中哪些地方应该有相贯线产生，应该如何画，最后利用AutoCAD绘出其立体模型，让学生进行多角度观察，并利用AutoCAD将此模型剖开，让学生更好地理解内部两圆孔的相贯情况，如图7所示。最后画出完整的主视图，如图8所示。

图6 三视图

图7 立体模型图

（二）剖视图部分

剖视图是机件表达方法中最为重要的一种，是为了清楚地表达机件的内部形状，假想用剖切面剖开物体，将处在观察者和剖切面之间的部分移出，而将其余部分向投影面投射所得的图形。

对剖视图部分，学生往往出现课听明白了，习题却做不出来的问题。关键是剖切的机件形体多为复杂的组合体，学生首先需要运用形体分析法及线面分析法对视图进行分析，想象出机件的空间形状及各部分之间的关系，之后才能采用合适的剖视图表达，即对学生的空间想象能力要求较高。

教师可以通过提前用AutoCAD软件绘制作业习题的轴测图或进行三维建模以及剖切来解决这个难题。习题课上，教师可根据学生作业中出现的问题，通过展示轴测图或三维实体造型，帮助学生和引导学生理解这部分内容。对于组合体中含有圆锥及圆锥孔的结构，或者含有曲面立体相贯的结构，轴测图不容易绘制，采用三维实体建模则很容易，其他容易用轴测图绘制的结构，采用轴测图展示效果会更好。

如图9所示机件的内部孔槽及外形结构都较为复杂，其平面图需要采用全剖的主视图和半剖的左视图来表达。对其进行形体分析，底部为一个圆柱前后对称用正平面切割得到的底板，底板上叠加一个圆柱；底板中间部分左右对称有槽孔，中间部分比前后高。底板上圆柱上下方向有阶梯孔，前方上部有方槽，后方上部有圆孔，方槽宽度等于圆孔直径。机件前后左右均对称。

通过形体分析，大部分学生能看懂这个机件，在这个基础上，教师可从不同方向展示用AutoCAD绘制的三维实体，如图10所示，a为机件的立体模型。b为机件沿着前后对称面进行半剖后的立体模型。c为机件沿着左右对称面进行全剖后的立体模型。这样机件外形及内部孔槽的结构就非常清晰了。图11为剖视表达方案。