Inventor软件在《机械制图》教学中的应用

摘 要:本文在分析机械制图教学中现存问题的基础上,论述了如何将Inventor软件引入机械制图的辅助教学中,并提出了有效使用Inventor的原则,以实现预期的辅助效果,达到提高教学效果的目的.

关 键 词:机械制图Inventor工程图

前言

《机械制图》在中等职业教育中通常是机械类专业学生所学习的第一门专业基础课,本课程注重理论和实践相结合,通过图样确切表示机械的形状结构、尺寸大小、工作原理及技术要求,培养学生的读图、识图、绘图的能力,具有一定的空间想象及思维能力,同时也培养了学生严肃的工作态度和细心谨慎的工作作风,而且在后续的专业课程中《机械制图》的知识也是必不可少的.

一、《机械制图》教学现存问题分析

1．空间思维能力培养难度较大.空间思维能力对机械制图能力至关重要,是学好制图首先要突破的难点.中职学生许多都是初中直接入校的,没有接触过立体几何,空间思维能力很弱,机械制图是要学生由二维平面图去想象抽象的三维立体,在教学中老师使出浑身解数讲解,学生仍然难以建立机械制图课程要求的空间感和思维能力,严重打击了学生的学习积极性.

2．课堂绘图占用时间多.机械制图的重要部分之一是视图的表达方式,为了达到对比的效果,往往需要将一个形体通过不同的视图来表示,课堂上绘图会占用很多时间.虽然在课前做好视图表达方案以备课堂上演示,但是缺点是不够灵活,如果举例的形体变更或者上课时为了加强教学效果进行更改都需要较长的时间.

3．实物模型使用不便.在教学方法中,感性认识是最直接的,所以机械制图的教学是需要大量使用实物模型来现场演示的.以往传统教学方法所使用的木质教具常常会与教材中的例子不匹配,而且体积小,学生不容易看清楚.对于大型零件或者较复杂的装配体,很难拿到课堂,也不易在课堂上进行现场拆装.

4．常用计算机软件的劣势.随着计算机的普及,投影仪配合3DMax、AutoCAD等三维造型软件已大量替代了实物模型,但3DMax比较难学,绘制的模型精度较低；AutoCAD虽然是计算机绘图软件的鼻祖,但在三维造型方面较弱,造型过程较复杂,且不易修改.这两款软件对于灵活的课堂教学都不是很适合.

二、Inventor软件在《机械制图》教学中的应用

通过摸索并实践,笔者认为Inventor软件可以完全解决上述问题,可以说Inventor的应用使《机械制图》教学如虎添翼.

1．Inventor软件的主要特点

Inventor是美国Autodesk公司推出的一款三维可视化实体模拟软件AutodeskInventorProfessional（AIP）,包括AutodeskInventor三维设计平台；AutoCADMechanical是与AutoCAD同内核的二维机械制图软件；专业模块有管道设计、缆线和管线设计等,使用业内领先ANSYS技术,支持直接在AutodeskInventor软件中进行应力分析.为了便于协同设计,软件内置了AutodeskVault数据管理软件.Inventor是一套全面的设计工具,用于创建和验证完整的数字样机,由于其与AutoCAD同属一家公司,故此Inventor是目前市场上DWG兼容性最强的平台,Inventor的设计理念简化了三维造型的创建方法,使得三维造型非常容易,并可轻而易举地从实体零件模型或装配模型中提取二维工程图,且与三维模型完全关联,也就是在出现设计变更的时候,工程图将同步更新.Inventor还提供了运动仿真功能模块,通过该模块用户能模拟真实条件,在无需构建物理样机的情况下,了解机器各种环境下如何运转,节约大量的资金.2011年10月在英国伦敦举行的第41届世界技能大赛机械设计CAD项目的指定软件就是AutodeskInventorProfessional,中国选手魏骏杨喜获优胜奖.

2．Inventor在《机械制图》教学中的实践

（1）在教学中使用Inventor训练学生的空间思维能力.由于Inventor具有造型及修改均方便的特点,在课前绘制一些三维实体,在课堂上通过简单的操作即可改变实体的各细节,利用旋转、放大、平移等功能将三维实体全方位展示给学生；通过基本体到组合体的造型,再进行各种任意变化,使学生感官认识得到强化,空间思维能力在生动有趣的观看过程中得到了训练,由于改变了枯燥的说教模式,学生的学习积极性得到了很大提高.

Inventor还提供了观察效果,如1/2剖视、1/4剖视、任意截面剖视以及切片式剖切视图,有了这些工具,即使是复杂的形体也很容易向学生展示其内外的结构.

（2）在Inventor中灵活展示视图表达方案.视图表达方案这一部分通常需要利用举例法、对比法等方法,通过对形体的表达方案的对比,让学生掌握主视图的选择规律.

在教学中,可以在建立实体模型之后,利用Inventor的强大工程图生成工具,通过选择不同的主视方向,在同一张图纸上生成各种比例的各种视图组合,学生对各种视图表达方案的优点缺点一目了然,很容易就掌握了这一部分知识,节约的时间可以让学生做更多的视图表达方案练习.

Inventor在生成视图的时候可以自由选择第一视角和第三视角,在讲这一部分的时候可以生成同一主视方向的不同视角图纸,其易懂性和直观性是书本及教师口述无法比拟的.

（3）Inventor使工程图更规范.机械制图的作为工程语言,对规范性有严格要求,Inventor软件内置各种制图标准,在生成的工程图中严格执行标准.如在摆放视图时软件会严格限制视图的对齐,使学生加深理解“长对正、高平齐、宽相等”的含义.

Inventor对机械制图所需的符号都可以直接生成,以粗糙度符号为例,软件将粗糙度符号各部分做成直接填写的形式,各部分的位置和含义均作了详细说明,填写完毕之后软件就会生成规范的粗糙度符号,需要加引线的会自动加引线,非常人性化、规范化.