孫金風(fēng) 吳曉明 楊勇勤 游穎 王君 汪泉
摘 要 通過“工程圖學(xué)課程設(shè)計”的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計及其實踐,學(xué)生零部件測繪、裝配圖儀器繪制、計算機繪圖的能力明顯增強,不僅激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和興趣,而且全面培養(yǎng)了學(xué)生的工程實踐能力、文檔撰寫能力和思辨表達能力。
關(guān)鍵詞 工程圖學(xué) 課程設(shè)計 教學(xué)實踐
1 課程性質(zhì)和教學(xué)目標
課程性質(zhì):“工程圖學(xué)課程設(shè)計”是機械類專業(yè)的基礎(chǔ)實踐課程,是學(xué)生進行零部件測繪、裝配圖儀器繪制、計算機繪圖的一次綜合性訓(xùn)練。
教學(xué)目標:學(xué)生完成本課程的各個設(shè)計環(huán)節(jié)后,應(yīng)達到以下基本要求。
(1)進一步培養(yǎng)學(xué)生具有解決機械工程問題所需要的工程圖學(xué)基礎(chǔ)知識及其應(yīng)用能力。(2)培養(yǎng)學(xué)生運用工程圖學(xué)的基本原理對具體機械模型進行圖樣表達的能力。(3)訓(xùn)練學(xué)生了解工程圖學(xué)課程現(xiàn)狀及其應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展趨勢,能在解決具體問題中初步具有創(chuàng)新的態(tài)度和意識。(4)培養(yǎng)學(xué)生具有能使用網(wǎng)絡(luò)工具及信息技術(shù)工具,查詢并分析解決工程圖樣中所需的相關(guān)研究資料的能力;(5)培養(yǎng)學(xué)生能使用CAD現(xiàn)代工程工具對具體零件進行繪制表達的能力。
2 課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)計
本課程設(shè)計的任務(wù)是根據(jù)齒輪油泵裝配體模型,運用常用的測繪工具,分組測繪出齒輪油泵裝配體全部零件的尺寸并繪制零件草圖,分析理解各個零件之間的裝配關(guān)系、齒輪油泵的工作原理等。要求每組完成測繪零件(除標準件)的零件草圖,每人完成1張儀器繪制的齒輪油泵裝配圖,每人完成1張二維CAD零件圖(主動齒輪軸或從動齒輪軸),每人完成1份課程設(shè)計說明書。課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)計如表1所示。
3 零件測繪及其零件草圖的繪制步驟
零件測繪是根據(jù)已有零件畫出零件圖的過程,這一過程包含繪制零件草圖、測量出零件的尺寸和確定技術(shù)要求、然后繪制零件圖。零件測繪工作在工程圖學(xué)測繪室進行(測繪工具的使用見參考教材)。由于受時間和場所的限制,需要先徒手繪制零件草圖,草圖整理后,再根據(jù)草圖畫出零件圖。主要步驟如下:
3.1 分析零件,確定表達方案
首先對該零件進行詳細分析,了解被測零件名稱、用途、零件的材料及制造方法等,用形體分析法分析零件結(jié)構(gòu),并了解零件上各部分結(jié)構(gòu)的作用特點。
根據(jù)零件的形體特征、工作位置或加工位置確定主視圖,再按零件的內(nèi)外結(jié)構(gòu)特點選用必要的其他視圖,各視圖的表達方法都應(yīng)有一定的目的。視圖表達方案要求:正確、完整、清晰和簡練。
3.2 繪制零件草圖
草圖必須具有正規(guī)圖所包含的內(nèi)部內(nèi)容。對視圖要求:目測尺寸要準,視圖正確,表達完整,尺寸齊全,圖紙清晰,字體工整,圖面整潔,技術(shù)標合理,有圖框和標題欄等。
(1)畫出各視圖的中心線、定位線,注意視圖間留出標注尺寸空間,并留出標題欄的位置。(2)根據(jù)確定的表達方案,詳細畫出零件的外部及內(nèi)部的結(jié)構(gòu)形狀。(3)選擇尺寸基準,畫尺寸界線、尺寸線及箭頭。經(jīng)過仔細校核后,將全部輪廓線描深。(4)逐一測量尺寸,填寫尺寸數(shù)字。對于標準結(jié)構(gòu),如螺紋、倒角、倒圓、退刀槽、中心孔等,測量后應(yīng)查表取標準值。確定并填寫各項技術(shù)要求,填寫標題欄。
3.3 由零件草圖繪制零件工作圖
畫零件工作圖之前,應(yīng)對零件草圖進行復(fù)檢,檢查零件的表達是否完整,尺寸有無遺漏、重復(fù),相關(guān)尺寸是否恰當(dāng)、合理等,從而對草圖進行修改、調(diào)整和補充,然后選擇適當(dāng)?shù)谋壤蛨D幅,按草圖所注尺寸完成零件工作圖的繪制。
4 繪制裝配圖
(1)了解齒輪油泵的工作原理、裝配關(guān)系,進行視圖表達方案的確定。
(2)確定比例及圖幅。
根據(jù)所確定的表達方案,選取合適比例,在可能情況下,盡量選取1:1的比例。按視圖配置和尺寸安排各視圖的位置,要注意留出編注零件序號、標注尺寸、繪制明細欄和注寫技術(shù)要求的位置。
(3)畫底稿。
從畫圖順序區(qū)分有以下兩種方法:豍從部件的核心零件開始,“由內(nèi)向外”,按裝配關(guān)系逐層擴展畫出各零件,最后畫殼體、箱體等支撐、包容零件。豎先將起支撐、包容作用的殼體、箱體零件畫出,再按裝配關(guān)系逐層向內(nèi)畫出各零件,此種方法稱為 “由外向內(nèi)”。具體作圖步驟如下:a.布置視圖位置。確定各視圖的裝配干線和主體零件的安裝基準面在圖面上的位置,首先畫出這些中心線和端面線。b.畫主要零件泵體的輪廓線,二個視圖要聯(lián)系起來畫。注意不要急于將該零件的內(nèi)部輪廓全部畫出,而只需確定裝入其內(nèi)部的零件的安裝基準線,因為被安裝在內(nèi)部的零件遮蓋的那部分是不必畫出的,如主視圖的齒輪組遮蓋了泵體內(nèi)型腔交線和出油口。c.根據(jù)齒輪軸和泵體的相對位置,畫出齒輪軸、傳動齒輪軸的視圖。d.畫出其他零件。
(4)編序號、填寫明細欄等,檢查加深圖線。
完成各視圖的底稿后,仔細校核檢查有無錯漏,擦除廢線;畫剖面線、標注尺寸和編繪零件序號,清潔圖面后再加深圖線,編寫技術(shù)要求和填寫明細欄、標題欄,完成裝配圖的全部內(nèi)容。
5 計算機繪制零件圖
一般運用AutoCAD軟件繪制工程圖的步驟如下:(1)開機進入AutoCAD,從文件(F)/新建(N)下拉菜單給圖形文件起個名;(2)設(shè)置繪圖環(huán)境,如繪圖界限、尺寸精度等;(3)設(shè)置圖層、線型、線寬、顏色等;(4)使用繪圖命令或精確定位點的方法在屏幕上繪圖;(5)使用編輯命令修改圖形;(6)圖形填充及標注尺寸,填寫文本;(7)完成整個圖形后,從文件(F)/保存(S)選項進行存盤,然后退出AutoCAD。
6 編寫課程設(shè)計說明書及答辯
課程設(shè)計說明書大致包含以下內(nèi)容:(1)目錄;(2)設(shè)計任務(wù)書;(3)分組測繪說明(包括分組分工情況、測繪步驟、零件草圖繪制等);(4)裝配圖主要繪制步驟說明;(5)計算機繪制零件圖主要步驟;(6)設(shè)計小結(jié);(7)參考資料。
答辯是課程設(shè)計的最后環(huán)節(jié)。答辯前,應(yīng)將裝訂好的設(shè)計說明書、疊好的圖紙一起裝入袋內(nèi),準備進行答辯。要求設(shè)計者系統(tǒng)回顧和復(fù)習(xí)課程設(shè)計過程的相關(guān)知識內(nèi)容。通過準備達到進一步把問題弄懂、弄通,擴大設(shè)計中獲得的收獲,提高分析和解決工程實際問題的能力,以達到課程設(shè)計的目的和要求。
7 教學(xué)實踐效果
通過“工程圖學(xué)課程設(shè)計”的教學(xué)實踐,學(xué)生零部件測繪、裝配圖儀器繪制、計算機繪圖的能力明顯增強,不僅激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和興趣,而且全面鍛煉了學(xué)生的工程實踐能力、文檔撰寫能力和思辨表達能力。
參考文獻
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