工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計中機(jī)械制圖的作用

工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計中機(jī)械制圖的作用

目前autodesk公司出品的inventor三維設(shè)計軟件已成為中國工

程設(shè)計、模具制造、工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計中最重要的軟件之一，更是成為全

國職業(yè)技能大賽計算機(jī)系列工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計（cad）技術(shù)項目比賽中的

指定軟件，其由于功能強(qiáng)大、易學(xué)、易用、界面友好、簡潔的特點,

受到了廣大使用者的好評，但其對設(shè)計者的制圖水平要求特別嚴(yán)格,

尤其是在工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計領(lǐng)域。就此本人結(jié)合指導(dǎo)我校學(xué)生參加全省、

全國職業(yè)技能大賽的些許經(jīng)驗，淺析機(jī)械制圖在inventor工業(yè)產(chǎn)品

設(shè)計教學(xué)中的應(yīng)用。

一、Inventor工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計教學(xué)簡介

Inventor工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計是一門實踐性較強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)課程，涉

及的內(nèi)容主要有以下幾方面：（1）零件設(shè)計。首先根據(jù)產(chǎn)品的設(shè)計方

案和分析計算進(jìn)行概念化設(shè)計，然后再進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計，是將幾何設(shè)計

與零件設(shè)計融為一體。（2）裝配設(shè)計。Autodeskinventor的裝配設(shè)

計完全支持各種設(shè)計流程，無論是自頂向下，還是自底向上設(shè)計，或

者是混合設(shè)計，AutodeskTnventor都可很方便地在零件環(huán)境和裝配

環(huán)境中轉(zhuǎn)換。由于在裝配過程中采用了自適用技術(shù)，所以，裝配設(shè)計

是基于裝配關(guān)系的關(guān)聯(lián)設(shè)計，從而使得設(shè)計流程更加順暢。（3）表達(dá)

視圖。表達(dá)視圖演示了在整個裝配的過程及裝配體的具體組成，整個

分解過程可以錄制并保存動畫。這樣，可使學(xué)生很好地理解裝配體的

安裝及拆解過程，更好地讀懂裝配體。（4）二維工程圖。

Autodeskinventor軟件中二維工程圖是由三維實體模型直接生成的,

包括基準(zhǔn)視圖、軸測圖、剖視圖、輔助視圖、投影視圖和局部放大視

圖等。二維工程圖與對應(yīng)的零件模型或裝配體模型具有全相關(guān)性，其

二維工程圖可以保存為其他格式，便十和其他軟件交流。而機(jī)械制圖

課程是培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力、空間分析能力和對空間形體的表達(dá)

能力。由“體”到"面”、再由“面”到“體”即由“三維實體”到

“二維圖形”、再由“二維圖形”到“三維實體”是其教學(xué)的主要過

程，這一過程與傳統(tǒng)的設(shè)計過程是一致的，即設(shè)計者在設(shè)計過程中首

先構(gòu)思出整個產(chǎn)品的三維模型，再根據(jù)一定的投影原理，表達(dá)成二維

圖形；看圖者根據(jù)二維圖形想象出產(chǎn)品的三維形狀。

二、機(jī)械制圖在inventor教學(xué)中的應(yīng)用

1.在“物體三視圖”教學(xué)中的應(yīng)用

“物體三視圖”是機(jī)械制圖教學(xué)中最重要、最基本的教學(xué)內(nèi)容,

它是教導(dǎo)學(xué)生怎樣利用二維平面圖形來表達(dá)空間物體的三維形狀。由

于現(xiàn)在教學(xué)時間的減少，對于點、線、面的投影往往省略，從正投影

的基本性質(zhì)直接進(jìn)入到物體的三視圖的畫法當(dāng)中。而在這一學(xué)習(xí)的過

程中，很多學(xué)生無法搞清物體的表面對投影面的位置關(guān)系以及對投影

面的投影特性，因此，繪制出來的物體的三視圖往往是不正確的,現(xiàn)

在利用inventor進(jìn)行工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計，我們可以利用其提供的功能，

來解決這一難題。具體的實現(xiàn)過程是：首先依次選擇三個平面作為三

個投影面，在右鍵菜單選擇“新建草圖”，進(jìn)入到繪制草圖狀態(tài)，再

選擇“投影幾何圖元”的功能，依次選擇物體的各個表面并加以確認(rèn),

結(jié)果，物體在投影面上的投影（視圖）就自動創(chuàng)建了。這一過程直觀

地顯示出，物體的表面與投影面的位置關(guān)系及其投影特性?！巴队皫?/p>

何圖元”的功能相當(dāng)于畫法幾何中的“正投影”。

2.在“相貫線”教學(xué)中的應(yīng)用

在機(jī)械制圖教學(xué)過程中“，過渡線”是教學(xué)的重點也是難點，尤

其是一些稍微復(fù)雜的形體相交產(chǎn)生相貫線（包括過渡線），特別是對

于特殊的相貫線，由于沒有比較直觀、逼真的實體模型，學(xué)生在理解

上非常困難。即便是花費了大量的時間，有的學(xué)生僅停留在對于兩個

較簡單形體相交產(chǎn)生的外部相貫線的理解上，但對于較復(fù)雜形體相交、

多個形體相交、形體空腔內(nèi)部的相貫線以及過渡線卻束手無策。利用

inventor進(jìn)行工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計時繪制泵體的實體模型。它不僅清楚地

將泵體外部相互接觸的形體產(chǎn)生的相貫線（過渡線）顯示出來，而且

還可以利用它提供的分割工具，將泵體從中間分開，則泵體內(nèi)部孔與

孔之間的相貫線也一覽無余，還可根據(jù)不同要求變換各種位置，做各

個方向的投影和軸測圖，更優(yōu)秀的是它的參數(shù)化功能，通過改變相交

形體的形狀和尺寸，來觀察相貫線的變化情況。這樣學(xué)生可以從不同

角度觀察形體，極大地增強(qiáng)了空間想象力。

3.在“裝配圖”教學(xué)中的應(yīng)用

裝配圖的繪制是學(xué)生學(xué)完《機(jī)械制圖》課程后的一個大型作業(yè)。

學(xué)生要完成裝配圖的繪制，首先，必須對裝配體本身的結(jié)構(gòu)和功能比

較了解，同時還必須了解裝配體的拆卸、裝配順序。在教學(xué)過程中,

對于裝配體的結(jié)構(gòu)和拆卸、裝配順序一般是通過掛圖進(jìn)行講解，由于

在掛圖中組成裝配體的各個零件是“死”的，雖然它能反映出各零件

間相互位置關(guān)系，但是對于其具體的裝配過程，特別是對于復(fù)雜的裝

配體的裝配過程，很多學(xué)生還是無法弄清楚。我們在利用inventor

進(jìn)行工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計教學(xué)時可利用提供的表達(dá)視圖來解決這一問題。它

能夠動態(tài)地演示出銃刀頭裝配體詳細(xì)的拆卸、裝配順序，同時還能夠

清楚地將各個零件之間的裝配位置關(guān)系表達(dá)出來。我們在利用

Inventor進(jìn)行工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計時，軟件強(qiáng)大的參數(shù)化幾何建