机械制图教学新尝试——运用UG建模

机械制图教学新尝试——运用UG建模

张红

张红（潍坊市经济学校山东潍坊262200）

《机械制图》课程是培养学生绘图和阅读工程图样的能力的一门课程，是工科院校机械类专业必修的一门技术基础课。由于这门课程内容多、难度大，且要求学生有很强的空间想象能力，大一新生普遍感觉较难。传统的《机械制图》多采用挂图和模型进行教学，挂图和模型的数量、种类有局限，不能展示所有的形体，有的复杂结构学生很难理解。因此我们尝试采用UG软件依据教材内容建立各种各样的三维模型，利用多媒体展示给学生，在模型的基础上进行讲解，激发了学生的学习兴趣，并且增加了学生对三维绘图软件的认识，为学生以后学习计算机辅助设计和制造打下了良好的基础。

一、教材中实例的展示与重现

1.两立体相贯

本例讲解的是两基本体——两圆柱相贯的实例。圆柱体相贯线的绘制，需要找点，至少要找到六个对应点才能画出相贯线的大致形状，如果只是让使学生看课本上的二维图形，学生不能很清楚地理解和想象每个点的位置。先用UG软件绘制出两个相贯圆柱的基本图形，利用UG软件可以查看立体的剖视图，通过三维图形，利用线条和点加以注释，学生很容易的找到相应的点，如图1、2和3所示，点的三基面投影如图4、5所示，由点连线绘制出圆柱的相贯线如图6所示。另外，还可通过UG迅速改变相贯圆柱的直径，让学生观察不同情况下相贯线的变化，慢慢地培养学生的空间想象力。

2.组合体和切割体

刚开始接触组合体的时候，学生多数感觉比较陌生，通过UG绘制的三维模型，如图7所示，让学生从各个方向观察（图8），然后让学生自己练习其三视图的绘制，最后详细讲解每一个基本体的投影情况、每条线所代表的含义，这样学生能更好地理解组合体和切割体的投影方法。

3.机件的表达方法

机件的表达方法这章是前面所学内容的一个综合，应该说难度更大。要求绘制六视图的机件如图9所示，首先通过UG软件的视图工具栏，从各个方位展示此零件，然后让学生自己尝试绘制零件的6个视图，根据学生的完成情况有针对性地讲解，讲解过程中可以利用UG软件的“制图”模块，将零件的6视图展示出来，让学生自己说出“俯视图”和“仰视图”及“左视图”和“右视图”的区别，如图10所示。在黑板上绘制学生出错多的视图并讲解即可，其他视图可以看多媒体投影，大大提高了上课的效率，也增强了学生的学习效果。

二、《机械制图习题集》中的作业讲解

在与教材配套的《机械制图习题集》中，许多习题的难度远远高于教材例题的难度，这给学生完成作业带来了难度。为了解决这个问题，我们运用UGNX6.0软件将作业中的二维图样制成对应的三维模型，辅导学生完成作业。

如在讲授“挖切”形式机件的三视图时，已知两个视图求作第三个视图是教学中的重点和难点，它考察学生的空间想象力和作图技巧，学生普遍感觉较难。在《机械制图习题集》中有这样一道题目：根据所给出的主视图和左视图绘制机件的俯视图，如图11所示。很多同学感觉很难，想不出是什么形状，我用UG做完此机件的三位模型，如图12所示，旋转机件，让学生从各个方向进行观察，再交作业时发现学生都能很好地完成此题目，并且大部分同学能够清晰地说明图上每条线所代表的含义。通过让学生观察模型已经慢慢地培养了他们的空间想象能力，绘图水平也随之提高了。

三、结束语

由于UG软件具有强大的功能，可以制作任何形状的模型，因此弥补了实物模型的不足；并且可以通过剖切、挖切等操作展示机件的内部结构，使学生更直观地感受三维结构。通过改变实体颜色并旋转，把枯燥的二维图形变得灵动、鲜活起来，增加了学生的学习兴趣，也使学生更好地掌握了三维实体绘制二维图形的方法和由二维图形想象三维实体的能力。

实践证明，UGNX6.0在高职《机械制图》中的应用是一次成功的尝试，对于培养和提高学生的空间想象能力有很大的帮助，最终实现把学生培养成优秀工程技术人员的目标。