利用UG软件提高《机械制图》教学效果

更新时间:2024-02-07 作者:用户投稿原创标记本站原创 点赞:31338 浏览:144179

摘 要:机械制图是工程技术人员必备的基本功,是机械专业一门重要的专业基础课.由于中职学生没有平面几何和立体几何的学习基础,再加上中职学生本身的能力不够,机械制图对中职机电工程专业的中职学生来说一直都是一门较为困难的课程,为了帮助学生克服机械制图的学习困难,我们将利用UG参数化设计软件来促进机械制图的教学.

关 键 词:UG;机械制图;参数化设计

图样是人类基于二维的平面纸幅来表达三维物体的一种方式,是工程界的语言.机械制图是工程技术人员必备的基本功,是机械类专业一门重要的专业基础课程.它的主要任务是培养学生识图和绘制机械图样的能力.中职学生从初中升入职业学校,没有平面几何和立体几何的学习基础,也没有一定的实践经验和感性认识,空间想象能力普遍较差,难以正确地识图和表达,很多学生会感到机械制图难学,少数同学甚至会有一种恐惧感.加上中职学生本身空间思维和空间想象能力有限,机械制图对中职学生来说一直是一门较难的课程,我们将利用UG软件作为以后的教与学的平台,提高中职学生空间思维和空间想象力,同时,也促进中职学生识图能力的提高.

随着工业生产的飞速发展,传统的机械制图与机械产品的设计方式在新的形势下也呈现出新的发展态势.大量工程软件的开发与应用,工程界的设计方式也产生了巨大的变化,基于三维实体设计理念使我们的设计表达方式发生革命性的转变.因此,机械制图课程培养学生的计算机绘图能力和三维实体建模能力,是现代工程图学发展的必然趋势,也是数字化机械产品设计和制造对机械制图提出的新要求.随着计算机三维软件技术在机械领域的应用实践,机械图样的绘制方法,已经发生了根本性的变化,以往在工程设计人员思想中形成设计理念后再转化成机械图样,然后进行样品制造,再修改.而现在工程设计人员可以直接利用三维软件形成三维虚拟产品,制成虚拟样机,进行虚拟的产品分析后利用三维软件的二维工程图的转化技术直接形成工程图样指导生产.制图不再从平面开始而是从立体零件开始.以往的制图教学的重点和内容的改革也十分必要,但我们也必须看到,平面的机械图样在目前或将来的不久其指导生产和作为技术文件的地位是不会改变的;另外作为中职层次的机电专业的学生,毕业后将在第一线从事生产实践活动,其识读机械图样的能力是其工业化生产的基础.但怎样来检测识图能力的高低或者怎么样来训练识图能力却一直没有合适的方法,因为用什么方样还原由三视图在思维中通过空间的和形体的综合能力而形成的思维立体需要用适当的方式表达出来,利用UG参数化设计软件整合在机械制图课程中,UG参数化设计软件恰好可以充当这种图象思维的表达工具,这样就有可能来判定这种空间和形体思维的正确与否.

以往在机械制图教学中,三视图和三维物体都是可以表象的,即可以用表面表达出来用眼睛观察,而三视图和三维物体的转换在大脑里存在点、线、面和体的条件转换,这些转换的条件和结果都存储在大脑中,相对物体的复杂层度,其存储的信息量也越大,在大脑里的综合处理能力也要求越高.另外,一幅复杂的三视图其表达的信息量不论重要与否所有的特征与信息是同时呈现在读图者面前,要读懂复杂的三视图首先必须对三视图的表达信息进行分类,比如说尺寸信息、加工技术信息和形体特征信息等,分类后再处理形体特征,各个部分的形体特征分类处理后,再利用形体的尺寸信息和形体的定位尺寸信息综合形成零件.三视图和三维物体的转换是有步骤的,这些步骤都在大脑里完成,因此对学生的能力要求较高.利用UG参数化设计软件为工具来帮助进行机械制图的教学,最大的作用体现在UG参数化设计软件可以帮助学生进行空间思维和空间想象.学生面对一幅三视图,他可以使用UG参数化设计软件一步一步分析各个特征.因此其思维的过程可以呈现出来,可以让学生分类处理三视图的信息,并能检验其思维的正确与否.

UG软件是从二维绘图、数控加工编程、曲面造型等功能发展起来的软件,于1991年并入美国通用汽车公司.90年代初,美国通用汽车公司选中UG作为全公司的CAD/CAE/CAM主导系统,这进一步推动了UG的发展.在UG中,优越的参数化和变量化技术与传统的实体、线框和表面功能结合在一起,并被大多数CAD/CAM软件厂商所采用,该软件以世界一流的集成化设计、工程与制造系统广泛用于通用机械、模具、汽车及航空领域.

UG软件在机械制图课堂上主要有以下几点应用:

1在形体构成中的应用

UG软件有强大的数据库功能,能通过简单输入参数,快速生成一些基本几何体,如圆锥、圆柱、球等.如在讲解交线画法时,传统教学时,会使用多个不同的模型教学,但有的学生通常因为空间想象能力不好理解不了,但当我们用UG快速建模,将圆柱体与平面在不同的位置相交,再利用旋转功能进行旋转,便可得到圆柱体与其它面的交线形状,这样既可免去了对模型的使用要求,又可以使学生更容易理解相交后的交线形状.

2在组合体中的应用

在讲解组合体视图的画法时,补视图和补缺线是教学中的重点和难点,它检验了学生的空间想象能力的作图技巧.通常对于多处要求补画的视图时,学生的作图速度会很慢,有的甚至无从下手或完全想象不出形体的形状.所以为了改善这一现象和提高学生的作图水平,除了教给作图水平以外,还要让他们多看模型,多思考.因此我们利用UG软件可以对一个形体进行不同的切割,让学生充分利用课堂上的时间多看模型的不同方向的切割,多思考和总结视图的作法.只有多看、多思考、多练习,才能真正提高空间想象能力的作图能力.


3在剖视图中的应用

剖视图分为全剖视图、半剖视图和局部剖视图它是表达机件内部形状和结构的常用方法.在以往的教学中,往往是采用模型给学生讲解,学生不知道如何合理选择剖切方法以及剖切位置,在作图时分不清哪个部分被剖切,哪个地方应画剖面线.在以后的教学中我们可以让学生自己利用UG软件显示实体以及剖切后的形状,让学生检查自己所想的剖切形体是否正确,让学生自己加深对内容的理解和更大程度的提高空间想象能力和作图速度.

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