UG技術(shù)在機械工程圖學(xué)習(xí)中的應(yīng)用和思考

1、    ug技術(shù)在機械工程圖學(xué)習(xí)中的應(yīng)用和思考    摘要：機械工程圖學(xué)習(xí)的是機械圖樣繪制方法和識圖方法，現(xiàn)針對傳統(tǒng)的機械工程圖學(xué)習(xí)過程中存在的缺陷和不足，探討了ug技術(shù)在機械工程圖學(xué)習(xí)中的應(yīng)用。關(guān)鍵詞：ug;機械工程圖;機械圖樣;學(xué)習(xí);應(yīng)用1    傳統(tǒng)機械工程圖學(xué)習(xí)的缺點和不足機械工程圖的學(xué)習(xí)主要是探討機械圖樣的繪制方法和識圖方法。機械工程圖通過圖形表達思想、分析事物，具有形象、生動、一目了然的優(yōu)點，彌補了有聲語言和文字描述的某些不足，特別是其對機器設(shè)備和工程結(jié)構(gòu)等結(jié)構(gòu)形狀、一些運動軌跡的描述，是語言和文字無法相比的，因此圖樣也被

2、喻為工程界的技術(shù)“語言”。然而，對于剛接觸到機械工程圖的人員來說，由于接觸到的立體物體比較少，缺乏對構(gòu)件的空間想象力，往往很難想象出物體的幾何形狀，導(dǎo)致學(xué)習(xí)困難，慢慢地就會失去學(xué)習(xí)的興趣。在學(xué)習(xí)中即使使用幻燈片或?qū)W習(xí)模型，但幻燈片不能很好地展示物體的各個角度，而模型數(shù)量有限，且由于體積和重量大，攜帶不方便，安裝和拆卸也都比較困難，操作費時費力，也會影響到學(xué)習(xí)效果。2    ug三維軟件的優(yōu)點ug是unigraphics的縮寫，這是一個交互式cad/cam（計算機輔助設(shè)計與計算機輔助制造）系統(tǒng)，它功能強大，可以輕松實現(xiàn)各種復(fù)雜實體及造型的建構(gòu)。ug有很多應(yīng)用模塊，但其中的實體

3、建模、虛擬裝配和工程圖等模塊在機械工程圖學(xué)習(xí)中尤為有用。ug的參數(shù)化設(shè)計給機械工程圖學(xué)習(xí)者帶來了很大的方便，建模精度高，形象逼真，色彩豐富，利用ug的局部放大、旋轉(zhuǎn)、平移等操作，可以很直觀地觀察到物體的外觀、細節(jié)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。3    ug技術(shù)在機械工程圖學(xué)習(xí)中的應(yīng)用ug nx軟件在學(xué)習(xí)中的應(yīng)用是在吸取國內(nèi)外先進經(jīng)驗基礎(chǔ)上探索出的一種新方法。ug學(xué)習(xí)法以軟件作為載體，從零件構(gòu)建出發(fā)，將抽象的物體具像化，幫助學(xué)生快速掌握零件與工程圖要素之間的轉(zhuǎn)換，切實提高學(xué)生的空間想象能力，解決傳統(tǒng)機械工程圖學(xué)習(xí)中存在的學(xué)習(xí)內(nèi)容空洞、抽象的問題。下面就具體探討ug nx在機械工程圖學(xué)習(xí)中的應(yīng)用

4、。3.1    ug在建立畫法幾何基本概念中的應(yīng)用在機械工程圖學(xué)習(xí)中，畫法幾何是機械工程圖的基礎(chǔ)內(nèi)容，重點在于幫助學(xué)生建立機械工程圖的基本概念。傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方法是利用掛圖、幻燈片、模型等方法幫助學(xué)生建立機械工程圖的基本概念，這樣的學(xué)習(xí)方法往往由于模型過小，學(xué)生觀察不易，或者是幻燈片中物體也是固定的位置，學(xué)生很難從各個不同角度來對模型進行觀察，更不用說將自己看到的內(nèi)容畫到紙上，對于那些看不到的部分很難通過自身想象把它呈現(xiàn)出來。在學(xué)習(xí)過程中，教師的解釋枯燥空洞，對學(xué)生來說猶如水中月、鏡中花，學(xué)生抓不到學(xué)習(xí)的重點和難點，也很難領(lǐng)會學(xué)習(xí)的精髓。為了幫助學(xué)生更好地理解視圖的概念，教師可

5、以通過ug軟件進行三維模型的制作，利用軟件不同的操作功能如旋轉(zhuǎn)、放大等幫助學(xué)生從不同角度觀察物體，也可以利用ug不同的視圖模式，幫助學(xué)生建立從空間三維構(gòu)件到二維圖形的轉(zhuǎn)換過程，提高學(xué)生的空間想象力，提高學(xué)生的識圖能力。3.2    ug在相貫線、截交線學(xué)習(xí)中的運用在機械工程圖學(xué)習(xí)中，相貫線和截交線一直是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點。以往教師講解的時候，一般都是通過模型來解析，但模型畢竟數(shù)量有限，不可能包羅所有的具象，學(xué)生很難把物體空間相貫線與物體的立體表面特點結(jié)合起來。而通過ug軟件，基于其實體建模模塊和參數(shù)化設(shè)計的特點，可以很快地完成相貫體的制作。例如，兩個圓柱體成90°直角

6、交叉在一起（圖1），利用ug參數(shù)化設(shè)計的優(yōu)點可以很方便地改變相貫的圓柱體的直徑，直觀地獲得不同直徑圓柱體的相貫線的形狀，學(xué)生通過觀察能夠提高自身的空間想象能力，能夠不斷提高自身的空間意識，學(xué)習(xí)效率也會有很大的提高。在截交線的學(xué)習(xí)中，利用ug軟件中的特征模塊能夠很快生成實體模型，利用截面功能快速獲得截平面，可以直觀了解截斷面的形狀，快速幫助學(xué)生掌握截交線的概念和畫法。3.3    ug在剖視圖學(xué)習(xí)中的運用剖視圖一直是機械工程圖學(xué)習(xí)的重點和難點，直接關(guān)系到學(xué)生的繪圖以及讀圖的能力。學(xué)員學(xué)習(xí)的難點在于怎么選擇和確定剖切的位置、選用何種剖視方法、剖面線的畫法。在上課前教師可以選擇一

7、個內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜且具有典型性的物體作為例子，通過ug軟件先做好模型，上課時根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)，剖析剖視圖的構(gòu)成（圖2），通過軟件操作來確定剖切平面p的位置，將剖切位置展示出來，可以通過軟件操作改變平面p的位置，直觀地觀察零件內(nèi)部形狀構(gòu)造，使學(xué)生對剖視效果一目了然。3.4    ug在裝配圖學(xué)習(xí)中的運用裝配圖是表達機器或部件整體結(jié)構(gòu)、工作原理、運動方式、零件間連接及裝配關(guān)系的圖樣，是編制裝配工藝，進行裝配、檢驗、安裝、調(diào)試以及維修等工作的依據(jù)。裝配圖的識讀是“機械工程圖”課程的重點和難點內(nèi)容，視圖和線條較多、涉及的畫法較多，需要學(xué)生綜合運用已學(xué)過的知識來看圖、識圖。傳統(tǒng)的裝配圖

8、識讀學(xué)習(xí)中，一般是結(jié)合若干個靜態(tài)的模型或者掛圖進行講解，而模型數(shù)量有限，結(jié)構(gòu)簡單，裝拆不方便，老師講得口干舌燥，學(xué)生聽得云里霧里，學(xué)習(xí)效果極差。若將ug nx引入學(xué)習(xí)中，首先可借助于ug軟件向?qū)W生展示構(gòu)件的整體結(jié)構(gòu)（圖3），啟發(fā)學(xué)生思考裝配體各零部件的連接、配合關(guān)系;其次可運用軟件的裝配模塊，向?qū)W生展示裝配體的虛擬裝配過程，引導(dǎo)學(xué)生分析裝配體中構(gòu)件之間的相互關(guān)系，進行裝配體拆卸過程的動畫演示，使學(xué)生清晰掌握裝配體的裝配過程;最后，通過ug nx的運動仿真模塊，可以演示裝配體的工作原理和運動過程。通過這樣的循序漸進的學(xué)習(xí)過程，學(xué)生對裝配圖各零件結(jié)構(gòu)、裝配關(guān)系、裝配流程和工作原理就有了一個全面而直

9、觀的感性認識，繪圖和讀圖能力得以提高。3.5    ug在常用零部件學(xué)習(xí)中的運用機械類中很多常用零部件如軸、齒輪、軸承、鍵、螺栓等，也是機械工程圖學(xué)習(xí)中的一個重點，學(xué)生通過這部分的學(xué)習(xí)可以理解機械中的常用零部件。對于這部分內(nèi)容，ug軟件中自帶的gc工具箱、重用庫等可以很容易地根據(jù)它們的參數(shù)生成三維模型，幫助學(xué)生理解和掌握常見零部件的結(jié)構(gòu)、基本參數(shù)等。例如，繪制齒輪嚙合曲線一直是學(xué)生的軟肋，學(xué)生很難繪制出正確的嚙合曲線。而利用ug軟件參數(shù)化設(shè)計的特點，輸入基本參數(shù)就可以獲得齒輪的實體模型，再利用裝配和運動仿真模塊讓齒輪運動起來，它們的嚙合關(guān)系（圖4）就能很清楚地表達出來，讓學(xué)

10、生一目了然，再繪制嚙合曲線就不會覺得抽象，那么齒輪的嚙合關(guān)系曲線也是信手拈來。4    ug技術(shù)在機械工程圖學(xué)習(xí)中應(yīng)用的效果在機械工程圖學(xué)習(xí)的時候，將ug軟件運用于學(xué)習(xí)中，以零件為中心，從三維角度建立零件和機械工程圖的關(guān)系，能極大地提高學(xué)生的空間想象力和識圖、讀圖能力，提高其繪制和閱讀機械工程圖的能力。當(dāng)然，在這個過程中也對老師提出了更高的要求，要與時俱進，熟練操作ug軟件，才能更好地發(fā)揮ug在機械工程圖教學(xué)中的優(yōu)勢和作用;同時，在學(xué)習(xí)的時候，合理利用ug軟件能夠有效解決課程學(xué)時少的問題，提高學(xué)習(xí)效率;也能活躍課堂氣氛，激發(fā)學(xué)生潛力，使學(xué)生更加積極主動地學(xué)習(xí)，極大地提升學(xué)習(xí)效果，并激發(fā)學(xué)生對學(xué)習(xí)ug軟件的興趣，為后繼學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。參考文獻1 華中理工大學(xué).畫法幾何及機械制圖m.北京：高等教育出版社，1989.2 梅紅霞.在機械制圖教學(xué)中ug