简析机械制图与机械CAD的有机结合
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摘 要：时代在发展，计算机科学技术在进步，传统的机械制图方式逐渐被高效的CAD制图软件所替代。为了顺应这个时代发展趋势，高校机械类专业的学生必须掌握机械CAD制图技能，并将机械制图同CAD技术进行有机结合，发挥其结合优势，以满足机械行业多样化的需求。文章首先就机械制图与机械CAD之间的关系，归纳二者结合的重要意义，并分析总结促进二者有机结合的重要举措，以便更好地服务于机械行业。
关键词：机械制图；机械CAD；有机结合；计算机
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.13.022
所谓机械制图，就是用图样来确切表示机械的结构形状、尺寸大小和工作原理等，主要构成元素为图形、符号、文字和数字等，注重手工制图。绘图所需材料有图纸、图版，工具有尺子、铅笔和圆规等。
CAD即计算机辅助设计。机械CAD是一款多功能的机械制图软件，主要用于图形设计处理和三维建模，因其简便性和实用性而在机械类设计中广泛使用。但究其本质，机械CAD是机械制图的深度发展，其基础仍是机械制图。在高校机械类专业教学中，二者的有机结合有效地提升了教学质量。
1 机械制图与机械CAD技术间的相互关系
机械制图和机械CAD之间是协调统一的。机械制图为机械CAD提供坚实的理论基础，而机械CAD则是对机械制图的传承与发展。且在教学中，需要将两者进行有机结合。
（1）机械制图是机械CAD技术坚实的理论基础。机械CAD是一种制图工具，需要扎实的理论知识的支撑。它的制图标准来源于机械制图，如比例、虚实和线条等。
现在的机械类教学中，机械制图主要是研究绘制和阅读机械图样的方法，主要任务是掌握一些基本理论和绘制机械图样的方法技能，培养对空间的想象能力；而机械CAD就是根据机械制图的原理和方法，用计算机辅助工具进行制图。如果没有机械制图，也不会有机械CAD制图技术。
（2）机械CAD技术是实现机械制图教学水平提高的重要途径。机械制图的基本理论知识有三视图、正投影、线面投影特性等，需要很强的空间想象力和绘画设计能力，人工绘图耗时耗力，并且绘制的图形缺乏精准性。而用CAD技术进行绘画设计，对图形中的零件设计和修改都很方便，且劳动强度低，画面较整洁，可以大大缩减手工制图时间，其精准性较高，能够提升绘图效率。将CAD技术运用于教学中，可以将立体三维图像展现给学生，具有更加直观的感受。用CAD软件进行制图，不仅缩短制图时间，锻炼了学生的动手能力，还间接地提高了机械制图教学的水平。
2 实现机械制图以及机械CAD技术有机结合的重要意义
传统的机械制图教学工具主要有三角形、圆规以及直尺等。绘图时主要用绘图工具来进行手工绘图，绘图过程中耗费了很多时间。近几年来，机械CAD技术的出现改变了这种情况。利用CAD技术可以设计出复杂的图形，精确性和效率都得到提高，且绘制出来的图形更加新颖多彩。但两者仍各有利弊，如机械制图不简便而机械CAD制图缺乏实际手工绘图能力。在这个更新换代速度极快的时代，大众的需求愈发多样化，所以将机械制图和机械CAD进行有机结合是当前机械类教学中需要重点关注的事情，具有重大的现实意义。
3 实现机械制图同机械CAD技术有机结合的重要举措
（1）实现教学内容层面的有机结合。在课堂讲解时，教师可以根据教学安排，尽可能用CAD软件进行制图，以节省制图时间。对于学生课堂制图，可根据制图的需求，留时间给他们进行几何制图。在讲解完基础理论知识后，用CAD辅助制图展示讲解。
对于零件图的学习，教师可利用幻灯片对零件图绘制过程进行动态演示，并讲解一些注意事项，比如零件尺寸和比例等，同时也展示绘图技能；对于组合体视图，一般教师进行二维绘图讲解时，空间想象能力差的学生无法想象透视结果，这时利用CAD技术可以在制图的过程中拖拽图形，进行立体三维展示，可以帮助学生形成立体思维，增强空间想象能力。
（2）机械制图的课程同机械CAD实现有机地结合。在教学过程中，教师不能局限于传统的教学方式，需要将机械制图和机械CAD联系起来，注重技能的实用性。以往的机械制图主要是手工制图，注重绘画能力的提升，而CAD技术出现之后，工业上多为流水线的机械化操作。所以在课堂教学中，教师需要平衡两者之间的关系，对内容进行针对性教学，这样对学生们的未来更有利。而机械制图与CAD技术有机结合之后形成了《机械制图与CAD》课程。它将机械制图作为主线，机械CAD辅助讲解，帮助学生更好地学习制图知识。
（3）机械制图的教学方式同机械CAD相结合。在进行机械制图教學时，可以先进行二维的机械制图，再用CAD技术进行三维立体对比讲解。在课堂上只有知识讲解和教师单方面绘图是提不起学生兴趣的，教学效果会大打折扣。例如，在进行教学时，教师在缺少模型参照的条件下对图形进行二维描绘和三维描述，很难将立体图形讲解清楚，特别是对空间想象和思维拓展能力弱的学生，久而久之学生的注意力就被转移了。
因此，教学中采用机械制图与CAD软件制图结合来对课程的重难点部分进行讲解是必要的。例如，在教材中，“零件的拆画”是课程教学的重难点，在讲完拆解基础知识后，教师可以利用CAD软件，对这些图形进行拆解和重画，并进行三维展示，这种与教学结合的方式能够提起学生的兴趣，有助于课堂教学质量的提高。
4 结语
总之，单纯的机械制图不能满足时代发展的需求，且当前我国工业制造业对于机械制图技术有较为严格的要求，所以实现机械绘图以及机械CAD的有机结合已经成为必然的发展趋势。学校和教师必须把握这一点，并采取行之有效的措施，促进机械制图的教学内容、教学课程和教学方式与机械CAD技术进行有机结合，为未来的机械制造业培养专业人才。
参考文献：
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