浅谈NXUG三维软件在汽车工程制图课程中的应用

刘晓洁 别玉娟 于燕玲

摘要：将NX UG三维软件应用于汽车工程制图课程中零件三视图、剖视图、装配图等模块，使用使学生更加直观的理解三维实体和二维零件图之间的转换关系，学生的学习兴趣明显提高、空间想象能力得到提升，取得了良好的教学效果。

关键词：NX UG软件，工程制图，课程改革

汽车工程制图是汽车制造与装配技术专业学生的一门专业技能基础课程，通过本课程的学习，学生掌握“工程图”这一机械领域通用的“技术语言”，能够具备识读、绘制零件图的能力，以及工程界构思、分析和表达工程问题的能力，并为后续相关专业课程的学习打好基础。但是在教学过程中，部分学生空间想象力较差，三维实体到二维工程表达、转换过程中存在困难，借助 UG 软件来辅助机械制图的课堂教学，推动本课程的教学改革是很有必要的[1]。

1. NX UG软件简介

UG 软件是融合计算机功能辅助完成 CAD/CAM/CAE一体化操作的软件，广泛应用在机械、模具设计制造、机电一体化以及数控加工等领域[2]，UG软件的三大基础功能是：三维实体建模、NX UG工程图、模拟装配。同时，在UG 三维实体建模完成后，可以使用NX Nastran模块对零件进行有限元分析用来设计和生产更加安全可靠的产品，得到更优化的设计，缩短产品研发周期。还可以使用NX CAM模块的数控加工自动编程，提高零件数控加工程序的质量。

2. NX UG软件在汽车工程制图课程中的应用

传统的汽车工程制图课程在教学过程中主要通过零件模型、立体图等方式展示零件，以便学生更好的把握三维实体图形和二维工程图之间的转换，但是存在模型更新速度慢、展示不直观的问题。使用NX UG软件不仅可以做到实时更新教学模型，还可以实时为学生演示正视图、左视图、俯视图不同投影免得视图，还可以通过设置模型显示的透明度更直观的展示零件内部结构，通过实时放大、缩小展示细节和整体视图等等，这些都为后续的教学效果提供了很好的支持。

2.1 NX UG软件在三视图教学模块中的应用

在绘制组合体（图1）的三视图的教学过程中，学生普遍面临的两个难点，第一个是底板两个圆孔主视图和左视图的投影线，第二个是立板上半圆孔左视图的投影线，主要原因是这两个结构在对应视图上的投影线为不可见轮廓线。在教学过程中，首先使用NX UG软件对该组合体进行实体造型，设置模型显示的透明度，使学生更加直观的看清组合体内部结构，再分别向主视图、俯视图、左视图三个方向投影（如图2所示），学生可以直观看到不同结构在三个视图上的投影曲线，有效破解教学难点。

在绘制滑动轴承座的教学过程中，学生的学习难点为：①左视图中轴承座孔的不可见轮廓线、支撑板与圆筒融合部分无轮廓线以及圆筒轮廓线与肋板的轮廓线并不在同一高度;②俯视图中哪些轮廓可见（粗实线表示），哪些轮廓线不可见（细虚线表示）。使用NX UG软件可以通过调整视图透明度清晰展示的同时，还可以对细节部分（如圆筒輪廓线与肋板的轮廓线）进行放大展示，便于学生理解轮廓的投影（如图3所示）。

2.2 NX UG软件在剖视图教学模块中的应用

在剖视图的教学过程中，为了展示零件（图4中①所示）的剖切过程以及剖视图，可以直接利用NX UG 软件中的“平面”命令，展示剖切平面的位置（如图5中②所示），然后转换视图方向直观展示剖切平面的俯视图上的投影，使学生更加直观的理解“剖切平面符号”的表达方式，最后利用“分割”命令将三维模型剖分，剖切面就直观的展示出来。在半剖、局剖、旋转剖、阶梯剖的教学过程中同样可以采用上述的教学手段来提高教学效果。

2.3NX UG软件在装配图教学模块中的应用

机器和部件是由若干个零件按一定装配关系和技术要求装配起来的。表达机器（或部件）及其组成部分连接装配关系的图样称为装配图[3]。在装配的教学过程中各零件之间的装配关系是教学难点之一，以“活塞连杆组”的装配图教学为例，可以使用NX UG中的“装配图”模块，动态展示活塞连杆组的装配过程，是学生能够更直的观识读各零件的形体结构、理解各零件之间的装配关系。装配完成之后，可以对装配模型进行剖切，使学生理解装配图中采用剖视图表达的部分结构。

3.教学效果

在汽车工程制图的教学过程中，在三视图、剖视图、装配图等教学模块的教学过程中充分利用NX UG软件，使得课程的教学资源能够迅速适应课程内容的更新和变化，同时教学学生更加直观的理解各种零部件的结构、装配以及视图的表达方法，提高了课堂的趣味性，学生的学习兴趣明显提升，教学效果良好。希望在其他相关专业课程如汽车构造、汽车机械基础等课程的教学中能同样结合UX UG软件进行课程改革，提高学生的学习效果。

参考文献：

[1]张庆.基于UG NX软件的《机械制图》教学改革研究[J].内燃机与配件，2020（18）：221-222.

[2]狄金叶 ，黄海龙 ，陈艳 ，张丽 .基于UG 软件的机械制图课程教学改革研究[J].装备制造技术，2018（8）：203-205.

[3]娄坤明.Solidworks在机械制图“装配体”教学中的运用[J]. 现代职业教育，2018（ 2）：132

作者简介：刘晓洁（1984-），女，河南三门峡人，讲师，硕士，研究方向：汽车制造与装配技术

湖北工业职业技术学院 湖北 十堰 442000