几种绘图软件在机械制图教学中的应用
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摘 要
:讨论了 AutoCAD、CAXA 电子图板以及 Solid3000 三种软件各自所具有的特点以及它们在机械制图教学
中的应用
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关键词
:机械制图;AutoCAD;CAXA 电子图板;Solid3000
多媒体
CAI———计算机辅助教学作为教育现代化的突破口,以其集成性、交互性、可控性、实时性等特点越来越受
到广大教育工作者的欢迎和重视
.近几年来,随着网络化教学的普及,计算机应用水平的逐年提高,各类辅助教学的
应用型软件层出不穷
,它们为课程教学改革提供了技术手段.那么机械制图教学也面临着严峻的挑战,再采取传统的
教学方法和手段
已经不适应时代的需要
.
近年来
,我校逐步建立了多个多媒体教室,配备了先进的计算机,宽带也接入了校园网,师生可以在学校的任何一台
计算机上进入校园网和
Internet,并利用网络进行备课和学习,这些有利的因素为机械制图多媒体教学创造了条
件
.
1 AutoCAD 实现作业图库的建立
1.1 软件特点
AutoCAD 是目前最流行的工程图形处理软件之一,广泛应用于机械设计过程.它具有完善的二维工程图的设计功能,
丰富的个性化能力
,易学易懂.具有开放的体系结构,用户可根据自己的需要对其进行二次开发,提高绘图的速度和
质量
.更为重要的是它与多种软件具有交互接口,可以进行数据的传递和转换,其中最常用的就是和
Pro/E、3DMAX 之间进行数据传输.目前随着 AutoCAD 的不断升级,其三维建模的能力也得到了加强.
1. 2 AutoCAD 在机械制图教学中的应用由于机械制图作业多,批改起来工作太繁重,我
们毫无必要这样机械的完成这样繁重的任务
.而且一本教材至少使用 2~3 年,那么我们可以利用假期把习题集上的
大部分作业在
AutoCAD 上绘制出来,对于难于理解的习题利用 CAD 的三维实体功能绘出它的立体图,帮助学生理
解
,并把它传送到校园网上,这样学生可随时打开查看,当然为了确保学生认真完成作业,可在每次课的开始和结束
前的一小段时间抽查学生
,让他们在黑板上绘出当次的作业,在此需要声明的是我在后面的制图模型库中也提到过
课后习题库
,但是,那里的习题库不能修改,只能随实体变化而变化.而这里的习题库可以讲解作图步骤,可以放大
缩小
,进行各种修改,方便学生理解,所以有必要在 CAD 中做一整套习题库.
常用件图库的建立
CAXA 电子图板的功能与 AutoCAD 差不多,但是它又有自己的优点.它提供了丰富的参量化图库,
共有二十大类
,一千余种,两万多个规格的标准图符,涉及机械行业的连接件,紧固件,轴承,法兰,密封件,润滑件,
电机
,夹具等液压气动的各类零部件以及液压零件图库,农业机械零部件图库,轴承零件图库,腹板式齿轮零件图库,
可满足用户多方面的绘图要求
.这样在讲解标准件、常用件时,利用 CAXA 提供的图库,每讲到一个零件就把它的有
关图库调出
,当然还
可以进行修改
,这样比在黑板上利用挂图来讲解省时有效.
3 Solid3000 实现计算机虚拟模型
库的建立
3.1 Solid3000 的特点
Solid3000 具有基于特征的参数化实体造型、NURBS 复杂曲面造型、实体与曲面融合、基于约束的装配造型以及
IGES、STEP、VDA-FS、DWG 数据交换及世界独有的特征识别器(Feature works)等一系列先进的三维设计功
能及工具
,将 2D 绘图与 3D 造型技术融为一体,为 PC 机上实现 CAD/CAM 的集成提供了条件.
3.2 机械制图虚拟模型库的建立过程
机械制图虚拟模型库实际上是对实物模型进行计算机虚化处理
,利用计算机软件及多媒体技术制作形象逼真的虚拟
实体模型
,取代传统实物模型的制作、管理和使用.机械制图虚拟模型库主要包括以下三个部分:(1)三维模型库;
(2)二维视图表达库;(3)动画模拟仿真库(如图 1 所示).三个部分相互关联、一一对应.
机械制图虚拟模型库中主要选用
Solid3000 软件作为三维模型库、动画库和二维视图表达库的制作平台,选用
Microsoft FrontPage2000 作为网页制作软件.
(1)创建实体
利用
Solid3000 的拉伸、旋转、倒角、抽壳和倒圆等基于特征的三维实体造型工具,能够方便、快捷地创建任何
复杂形状的实体
.这里的实体我们尽可能地选用教材实例,习题集中的练习题模型,还有典型、常见的一些实体等,
通过草图的几何约束及尺寸约束功能
,能构造尺寸十分精确的模型.
(2)装配体生成
Solid3000
“
”
“
”
的装配设计工具能够采用 自顶而下 或是 自底而上 的方法创建和管理包含成百上千个零部件的装配
和子装配
,能自动创建爆炸的装配视图.
(3)生成二维图纸 Solid3000 的三维模型可以自动生成精确的二维工程图纸,包括基本视图、斜视图、剖视图及
轴测图等
,并可以在二维视图中显示尺寸和技术要求注释.Solid3000 的二维视图和三维模型之间的双向关联功能
使模型形状和尺寸的编辑更加容易
,在设计过程中
更改三维模型或任一二维视图的尺寸
,会导致三维实体和所有的二维视图自动更新.