本站原创摘 要当前,现代CAD迅猛发展,带动机械行业的制图环节呈现出新的形势和挑战.而我国大多数高等院校在机械制图课程的教学上任然沿袭传统的方法,对学生参与激烈的社会竞争形成诸多不利因素.本文就现代CAD对机械制图的影响及对机械制图教改的作用进行分析.
关 键 词机械工业；CAD技术；机械制图
中图分类号TH126文献标识码A文章编号1674-6708（2012）78-0053-02
教育改革是我们津津乐道的话题,当前整个中国都处在教育改革的变革期,高等教育也不例外.机械制图作为机械专业学生应该具备的专业和职业素养,其课程改革对于提高我国制造业的从业人员水平和机械类学生在参与社会竞争的核心竞争力意义深远.本文基于现代CAD技术的发展状况,窥探这些变化对机械制图课程教学的影响.
1CAD技术的发展概况
利用投影法表达我们的设计意愿从而形成图纸应用于工业生产已经有200多年的历史.20世纪50年代以来,计算机辅助设计技术的发展以及在图像显示领域的快速发展,推动计算机逐渐取代人工制图成为绘制工程图纸的主要工具.最初CAD的使用只是用计算机模拟手工绘制,当前CAD技术进展到了可以在计算机硬件平台上在其软件支撑下建立完整的三维几何模型的阶段.准确的定义CAD技术是以计算机作为主要的操作工具,以其软件支撑位平台来生成和运用各种数字信息与图形信息以进行产品的设计和制造.而我们培养的机械人才储备在今后的生涯中大都从事机械设计和制造类的工作,无论是从提高我们学生的竞争力还是就整个机械行业而言,CAD技术不可避免的对机械制图课程产生了重大的冲击和影响,同时也对机械制图的教学工作产生了机遇和挑战.目前通用的CAD软件主要是美国Autodesk软件公司成产的AutoCAD.基本上高等院校都开设了这种软件的教学工作,但是其实际效果就不甚理想.这个值得我们思考?
很多人都认为处于变革期的我们需要选择一种温和的教育改革方式.而机械制图教学改革,需要的只是从原来的教学学时中抽出一部分时间来进行计算机制图的教学,或者是在书中抽一部分版面注明各个章节图形的计算机绘图绘制方法.笔者却以为这种改革不是我们所需要的,也不能满足时代的要求,我们需要的是一种全新的视角.目前,无论是设计工厂还是研究院所对CAD软件的使用大都停留在二维绘图的水平,这种水平的利用只是采用计算机这个媒介代替手工绘图,基本上对CAD技术的理解也就限于制图.其实这是对CAD技术的一种误解,这对我们的教学有相当的阻碍,以至于很多机械专业的学生对CAD的认识存在误区.当然这个误区是我们在实际使用时的局限性形成的思维定势.同样,在20世纪70年代和20世纪0年,这种方法确实为我们的生产效率和生产效益带来了积极地效果,对我们的生产积极性也起到了提高的效果.所以这种CAD的低端应用被广泛的接受和认可也是有一定的道理的.但是面对21世纪,这种简单的转化显然是不足以满足要求的.
那么现代CAD技术的应用应该达到的效果是什么呢?其实我们现代CAD技术的主要目的和任务就是三维建模.在一个有严格数字定义的条件下,比如一个严格界定的线条.一个严格定义的平面,基于此我们设计出我们的数字三维实体.这个三维实体是可以实时修正的,我们可以修改其中的数字条件和约束条件,从而得到我们所预想的结果,满足不同客户对不同产品的设计要求.可能首先的三位数字建模对我们存在认知和操作上的挑战,但是这个设计的结果能带我们的效率是纯粹的计算机取代手工无法达到的效率.这是CAD技术的趋势,也是我们制图人员必须要顺应的潮流.结果是我们就可以基于此进行满足各行各业所需要的产品的设计、开发、制造和分析.我们可以很灵活的修改参数和约束,不需要每一个产品都重复以前的设计过程,大大的提高我们的设计效率,缩短每一次的设计周期.
我们可以实时的根据客户的需要和满意度来调整我们产品的三维构型,直到客户满意为止.这样的设计过程应该是最理想的设计过程,我们充分的应用了软件的平台,节约了我们的精力却取得了相当的效果,可以说是事半功倍.
2大多高等学校机械制图的教学方法
现代机器的生产过程实质就是许多零件的装配过程,而零件的生产和制造都是基于设计图纸.可以说,设计图纸既是用户意愿和要求的表达,也是行业内交流和沟通的通用语言.因而设计图纸是一个工厂或者设计部门的重要技术资料,甚至是一个机构赖以生存的基础所在,所以设计图纸被形象的比喻为“工程界的语言”.比如现在我们需要生产一个产品,首先我们需要根据用户的使用要求来设计产品的总装图和所有涉及到的零件图,然后根据加工条件选择适当的工艺方法,有时基于有限的加工条件和环境还要对图纸进行适当的修改,然后是机械加工阶段制造出所有需要的零件,再按总装图装配完成.这就是传统的机械加工方法.因此机械制图课程成为高等院校机械专业的教学内容.这是一门必修的专业基础课,使我们绘制图纸和阅读图纸的基本功.其主要内容是基于投影法和“机械制图”国家标准研究机械图纸的绘制和阅读.现在几乎所有开设有机械专业的高等院校都教授《画法几何与机械制图》,课程由画法几何和机械制图两部分组成.画法几何主要内容是图示法和图解法,所谓图解法就是研究在二维平面上表达三维空间形体的方法；所谓图解法就是研究在平面上利用图形来解决空间几何问题的方法.而机械制图旨在加强学生的造型和绘图的能力；加强学生的组合体构型设计能力；加强学生的零件构型设计和装配体构型设计能力；加强学生的徒手绘图能力.在教授这门课程时,大多数高等院校侧重与画法几何的教学,在机械制图上安排的时间不足,导致学生在学习后面部分时学习积极性不足,学习效率低下.
3CAD技术对机械制图教育改革提出的要求
从应对高速发展的CAD技术和参与激烈的就业竞争的角度出发,传统的机械制图教学难以满足21世纪对人才素质和水品的要求,无疑改革是我们的出路和通途.我们需要更新教育思想,改革教学内容,结合机械设计过程和产品开发流程综合安排,比如采用多媒体教学或者探索改变机械制图的教授方法,更快更好的达到我们的教学目标.具体来讲,应该转化教学重点.在教学工作中强调机械制图的重要性,寻找画法几何与机械制图平衡点,加强学生对形体的抽象思维能力.特别是学生的构思能力,这将之间影响学生未来工作的制图能力,同时这也是当今世界计算机辅助设计技术迅速发展对机械制图教学和机械行业提出的时代要求.当前在机械生产和开发设计的过程中,CAD技术在整个过程中处于的主导地位,所以机械制图的课程改革需要也必须顺应这个时代和技术的洪流,这样我们的教学才是有价值的,才是有意义的,也只有这样我们才能造就这个行业未来的领军力量.
CAD技术是当前世界上科技领域的前沿课题,是21世纪机械工业的核心技术基础,是每一个机械行业人应该有的基本素养.为了适应市场的变化和日趋激烈的就业竞争,作为高校的机械制图教学,应该密切的关注CAD技术的国际发展趋势和潮流,积极地引导学生靠近潮流,顺应潮流,同时我们需要不断地拓展和丰富我们的实践教学,提高学生的竞争力,使学生能适应时代和世纪的挑战.