薛小雯　錢(qián)瑜　蔡召?zèng)_

【摘 要】本文針對(duì)近幾年畢業(yè)設(shè)計(jì)圖紙質(zhì)量中出現(xiàn)的視圖表達(dá)不合理、尺寸及公差不會(huì)標(biāo)注等一些問(wèn)題，對(duì)工程圖學(xué)的教學(xué)進(jìn)行反思并提出建議。

【關(guān)鍵詞】工程圖學(xué)課程 畢業(yè)設(shè)計(jì)圖紙 教學(xué)改革

【中圖分類(lèi)號(hào)】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】0450-9889（2016）11C-0159-02

畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)期間重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，是提高學(xué)生綜合實(shí)踐能力、實(shí)現(xiàn)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、保證畢業(yè)生質(zhì)量的重要保障。目前機(jī)械類(lèi)學(xué)生的畢業(yè)課題大多是機(jī)械裝置和設(shè)備的設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)成果是以論文和圖紙來(lái)體現(xiàn)的。圖紙是非常重要的技術(shù)資料，常包括產(chǎn)品裝配圖和主要結(jié)構(gòu)的零件圖，圖紙不僅反映了產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，也體現(xiàn)了學(xué)生的設(shè)計(jì)思想和對(duì)機(jī)械類(lèi)相關(guān)知識(shí)的掌握程度。本文對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)圖紙中出現(xiàn)的主要問(wèn)題進(jìn)行分析總結(jié)，確定工程圖學(xué)教學(xué)改革方向。

一、畢業(yè)設(shè)計(jì)圖紙中存在的主要問(wèn)題

目前，隨著三維軟件的普及和應(yīng)用，學(xué)生已能較熟練使用各種三維軟件，在設(shè)計(jì)開(kāi)始階段，通過(guò)初步確定設(shè)計(jì)方案和計(jì)算后，常直接利用三維軟件繪制草圖和立體圖，立體圖直觀且能反映出各零件之間的裝配關(guān)系、是否干涉等，作為設(shè)計(jì)開(kāi)始階段是不錯(cuò)的選擇。但三維圖上不好標(biāo)注尺寸和加工信息，許多企業(yè)也不能實(shí)現(xiàn)“無(wú)紙化生產(chǎn)”，所以還要轉(zhuǎn)換成二維圖紙，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)臉?biāo)注，才能成為完整的設(shè)計(jì)資料。由于目前使用的三維軟件在將立體圖轉(zhuǎn)換成二維圖時(shí)與我國(guó)制圖標(biāo)準(zhǔn)不能完全一致，因此還需進(jìn)行一些修改，有時(shí)也將轉(zhuǎn)換后的二維圖再導(dǎo)入AutoCAD軟件中修改，在對(duì)二維圖紙的表達(dá)中，就出現(xiàn)了不少問(wèn)題。

（一）零部件視圖表達(dá)不合理。許多學(xué)生不考慮所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品主要功能是什么，各零部件間的裝配關(guān)系如何，不分析零件間的結(jié)構(gòu)，而是完全依賴(lài)三維軟件，直接生成若干個(gè)三視圖，里面有許多虛線也不管；或者任意選一個(gè)位置剖開(kāi)，得到剖視圖。但如何合理選擇視圖，需要幾個(gè)視圖，視圖上哪些位置應(yīng)剖開(kāi)，剖切平面在何處，如何使幾個(gè)視圖相對(duì)應(yīng)并正確表達(dá)出產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，等等，這些學(xué)生就不會(huì)了。

（二）標(biāo)準(zhǔn)件常用件表達(dá)不清。常用件、標(biāo)準(zhǔn)件的繪制中也常出現(xiàn)問(wèn)題。特別是在裝配圖中，如內(nèi)外螺紋連接時(shí)大小徑的畫(huà)法；鍵連接畫(huà)法中，鍵是否剖切，鍵與輪轂部分的連接畫(huà)法中哪里是一條線，哪些位置是兩條線；齒輪嚙合部分齒頂高、齒根高等部位線的繪制中，哪些地方是一條線，哪些地方是虛線或不畫(huà)，也是經(jīng)常出錯(cuò)的地方。

（三）尺寸及公差標(biāo)注混亂。尺寸、尺寸公差和形位公差也是設(shè)計(jì)中的主要問(wèn)題。在零件圖中，應(yīng)標(biāo)注哪些尺寸，尺寸基準(zhǔn)如何選擇，主要基準(zhǔn)、輔助基準(zhǔn)選取原則是什么；在裝配圖中，有哪幾類(lèi)尺寸，哪些尺寸是配合尺寸，要與零件圖上尺寸對(duì)應(yīng)等，許多同學(xué)都不會(huì)，也不考慮，因此尺寸標(biāo)注部分很混亂，隨意標(biāo)注、重復(fù)、漏標(biāo)等現(xiàn)象層出不窮。形位公差和尺寸公差更是不會(huì)標(biāo)注，不知道什么情況下采取何種精度，常常零件圖上的尺寸公差和裝配圖上的配合尺寸對(duì)應(yīng)不起來(lái)，甚至有些同學(xué)不會(huì)查表。

（四）技術(shù)要求不會(huì)注寫(xiě)。從畢業(yè)設(shè)計(jì)圖紙和答辯來(lái)看，學(xué)生對(duì)材料的選擇、零件的熱處理工藝、零件的表面粗糙度、零件的加工工藝等方面知識(shí)知道的很少，沒(méi)有真正明白這些技術(shù)要求的含義，大多數(shù)只是從其他圖紙隨意抄襲過(guò)來(lái)。

二、反映出教學(xué)中存在的主要問(wèn)題

畢業(yè)設(shè)計(jì)圖紙上反映的雖是圖的問(wèn)題，但它涉及了多門(mén)課程知識(shí)，是多門(mén)課程的綜合應(yīng)用。從工程圖學(xué)教學(xué)內(nèi)容上總體反映結(jié)果來(lái)看，畢業(yè)圖紙上體現(xiàn)出的主要問(wèn)題是對(duì)國(guó)家制圖標(biāo)準(zhǔn)不熟和機(jī)械圖樣的表達(dá)上工程意識(shí)不強(qiáng)。

（一）課程體系安排不合理。畢業(yè)設(shè)計(jì)圖紙上看似是圖的問(wèn)題，它實(shí)際牽涉到工程圖學(xué)、金屬工藝學(xué)、公差與配合、機(jī)械設(shè)計(jì)等多門(mén)課程的知識(shí)，圖上的數(shù)據(jù)大多又是通過(guò)理論計(jì)算得出的，因此是多門(mén)課程的綜合運(yùn)用。這些課程安排在從大一到大四的各個(gè)學(xué)期，雖然在后續(xù)的課程中也有課程設(shè)計(jì)練習(xí)，但都是孤立的，沒(méi)有成為體系。在講制圖課程時(shí)，學(xué)生對(duì)圖上的表面粗糙度、工藝結(jié)構(gòu)、尺寸公差等內(nèi)容根本不理解，對(duì)這些數(shù)據(jù)的大小選擇更是沒(méi)有任何概念，到了大二、大三學(xué)習(xí)其他課程作課程設(shè)計(jì)時(shí)，制圖中的圖樣表達(dá)又忘了很多，這時(shí)需加強(qiáng)繪圖和設(shè)計(jì)能力的綜合鍛煉，但專(zhuān)業(yè)老師主要注重學(xué)生的設(shè)計(jì)計(jì)算，認(rèn)為圖形的表達(dá)制圖已經(jīng)學(xué)過(guò)，因此在圖形的表達(dá)方面并沒(méi)有給予詳細(xì)的指導(dǎo)，使得綜合表達(dá)圖樣的能力沒(méi)有得到大的提高。

（二）實(shí)踐環(huán)節(jié)訓(xùn)練少。學(xué)生只學(xué)到書(shū)本上的知識(shí)，雖然是學(xué)習(xí)了機(jī)械，但在校期間也僅參與過(guò)學(xué)校的金工實(shí)習(xí)和到企業(yè)參觀實(shí)習(xí)。企業(yè)考慮到經(jīng)濟(jì)利益和安全等方面的因素，極少接納學(xué)生參與生產(chǎn)實(shí)習(xí)，學(xué)校的金工實(shí)習(xí)基地設(shè)備有限，學(xué)生人數(shù)又多，因此得到的鍛煉有限，而且學(xué)生要將這些看到的和實(shí)習(xí)過(guò)的與圖紙結(jié)合起來(lái)，還需要進(jìn)一步講解和練習(xí)，但這方面的綜合訓(xùn)練也較少。

（三）課時(shí)壓縮，師生人數(shù)比擴(kuò)大。隨著高校多年擴(kuò)招，師生人數(shù)比擴(kuò)大，以制圖課程為例，以前多是采用小班制教學(xué)，老師?？梢砸粚?duì)一輔導(dǎo)，指出錯(cuò)誤，督促學(xué)生改正?，F(xiàn)在多是兩三個(gè)班合班上課，加上近年來(lái)課時(shí)也在逐漸壓縮，有些內(nèi)容不講或講解較少，使學(xué)生在有限時(shí)間內(nèi)掌握知識(shí)量有限。此外，近年來(lái)，各高校考核政策中，重科研輕教學(xué)，教學(xué)不像科研那樣容易量化，將科研作為考核老師的重要目標(biāo)，致使老師花在教學(xué)上的精力有限，畢業(yè)設(shè)計(jì)老師對(duì)學(xué)生缺乏檢查監(jiān)督，計(jì)劃和進(jìn)度不能按時(shí)完成，不會(huì)對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)提出反復(fù)修改的意見(jiàn)，使得畢業(yè)設(shè)計(jì)的圖紙質(zhì)量較差。

（四）學(xué)生基本功不夠扎實(shí)，在畢業(yè)設(shè)計(jì)中投入有效時(shí)間不足。許多學(xué)生在幾年的學(xué)習(xí)中基礎(chǔ)不夠扎實(shí)，同時(shí)計(jì)算機(jī)繪圖軟件的使用也使許多學(xué)生只會(huì)繪制三維圖，對(duì)制圖中的一些基本要求和如何表達(dá)早已遺忘，也不愿再?gòu)?fù)習(xí)前面知識(shí)。此外，畢業(yè)設(shè)計(jì)階段是學(xué)生即將就業(yè)階段，學(xué)生花在畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)間減少，影響設(shè)計(jì)質(zhì)量，心理上也放松了對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量的要求。

三、工程圖學(xué)教學(xué)內(nèi)容和手段的改進(jìn)

學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)圖紙實(shí)際上體現(xiàn)了機(jī)械專(zhuān)業(yè)學(xué)生綜合表達(dá)能力和機(jī)械各門(mén)知識(shí)的掌握情況，如何協(xié)調(diào)各門(mén)課程的內(nèi)容和銜接，是一個(gè)大工程。現(xiàn)僅從工程圖學(xué)（目前江南大學(xué)機(jī)械類(lèi)所用教材為同濟(jì)大學(xué)版《工程制圖》）的教學(xué)入手，在課程教學(xué)中，針對(duì)前面所述的問(wèn)題，進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容和實(shí)踐環(huán)節(jié)的調(diào)整，適當(dāng)調(diào)整了學(xué)時(shí)安排，對(duì)手工繪圖、圖解法解決空間幾何問(wèn)題、截交線和相貫線繪制等部分內(nèi)容做了適當(dāng)刪減，大約刪減了10個(gè)課時(shí)，增加了實(shí)踐環(huán)節(jié)和討論課學(xué)時(shí)，以提高學(xué)生對(duì)產(chǎn)品的表達(dá)能力。

（一）加強(qiáng)零部件表達(dá)訓(xùn)練。在“表達(dá)方法”一章，增加零件表達(dá)方案訓(xùn)練，使學(xué)生能熟練掌握剖視圖、基本視圖、斷面圖等各種表達(dá)方法。在“零件圖”一章，強(qiáng)化典型零件的表達(dá)方法，零件按回轉(zhuǎn)體和非回轉(zhuǎn)體主要細(xì)分為軸類(lèi)、盤(pán)蓋類(lèi)、叉架類(lèi)、箱體類(lèi)，這幾類(lèi)零件常有不同的方法表達(dá)，如軸類(lèi)是采用一個(gè)主視圖配合局部放大圖、移出斷面圖表示；盤(pán)蓋類(lèi)常采用主視圖和左視圖（其中一個(gè)常全剖）；叉架類(lèi)和箱體類(lèi)常采用基本視圖、局部剖、全剖、半剖、斷面圖等多種方式表達(dá)。在教學(xué)中要通過(guò)反復(fù)訓(xùn)練，強(qiáng)化這些表達(dá)方法，在課后練習(xí)中，除常規(guī)練習(xí)外，精心設(shè)計(jì)題目，增加多種方案比較練習(xí)、改錯(cuò)練習(xí)，使學(xué)生對(duì)這部分圖形表達(dá)熟練掌握。

在尺寸和公差標(biāo)注方面，因?yàn)閷W(xué)生剛進(jìn)大學(xué)，對(duì)許多工程實(shí)踐問(wèn)題知之甚少，最多也是金工實(shí)習(xí)，為此我們與企業(yè)合作，錄制了典型零件的加工錄像，并結(jié)合尺寸基準(zhǔn)和重要加工面對(duì)表面粗糙度、尺寸公差、形位公差作要求，同時(shí)通過(guò)多媒體課件的講解，使學(xué)生能有一個(gè)感性認(rèn)識(shí)，掌握典型零部件的標(biāo)注。不過(guò)真正的掌握還需后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和工作中的逐步積累。

在裝配圖的教學(xué)中，堅(jiān)持“精講多練”。對(duì)于簡(jiǎn)單的部件（一般由4-10個(gè)零件組成），突出講解裝配圖所表達(dá)的內(nèi)容，看哪些視圖表達(dá)了工作原理，裝配關(guān)如何，主要零件的結(jié)構(gòu)是否已反映出來(lái)，尺寸有哪些等，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)裝配圖的理解，并選擇典型產(chǎn)品完成裝配圖的繪制。對(duì)復(fù)雜部件主要采用討論式的教學(xué)方法，同一產(chǎn)品常給出多種方案，讓學(xué)生分析對(duì)比，分析優(yōu)劣，從中選出較好方案，加強(qiáng)裝配圖拆畫(huà)零件圖這部分內(nèi)容的練習(xí)，使學(xué)生具有初步的設(shè)計(jì)思路。通過(guò)反復(fù)練習(xí)，才能使學(xué)生學(xué)會(huì)綜合運(yùn)用，并逐漸繪制出錯(cuò)誤較少的圖樣。

（二）加強(qiáng)實(shí)踐性環(huán)節(jié)訓(xùn)練。在工程圖學(xué)的教學(xué)中，安排了齒輪油泵的測(cè)繪。實(shí)物測(cè)繪是從形體表達(dá)到機(jī)械設(shè)計(jì)的一個(gè)過(guò)渡，對(duì)產(chǎn)品的仿制、對(duì)零件的修復(fù)、對(duì)原有設(shè)備的改進(jìn)，都離不開(kāi)測(cè)繪，齒輪油泵的測(cè)繪過(guò)程也是零件圖裝配圖繪制的綜合訓(xùn)練。學(xué)生在繪制零件圖時(shí)，就要選擇視圖表達(dá)方案、標(biāo)注尺寸等，拆裝的過(guò)程更是對(duì)產(chǎn)品的裝配關(guān)系、工作原理、主要零件的功能結(jié)構(gòu)、零件上的結(jié)構(gòu)工藝、結(jié)構(gòu)的合理性等知識(shí)綜合學(xué)習(xí)過(guò)程。測(cè)繪的過(guò)程也是師生互動(dòng)的一個(gè)良好環(huán)節(jié)，老師能掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，并可對(duì)學(xué)生進(jìn)行一對(duì)一的輔導(dǎo)。測(cè)繪時(shí)結(jié)合實(shí)物可指導(dǎo)學(xué)生正確繪出零件圖、標(biāo)注零件圖裝配圖尺寸及公差、表面粗糙度等，并教會(huì)學(xué)生正確查表，同時(shí)使學(xué)生進(jìn)一步熟悉測(cè)繪工具，學(xué)會(huì)使用工具，提高學(xué)生的實(shí)踐能力。

此外，結(jié)合CAD軟件和金工實(shí)習(xí)期間使用的臺(tái)鉗，讓學(xué)生用計(jì)算機(jī)繪出臺(tái)鉗的零部件圖紙，使學(xué)生將實(shí)物和圖紙結(jié)合起來(lái)，加強(qiáng)了零部件表達(dá)能力的訓(xùn)練。

（三）傳統(tǒng)教學(xué)和多媒體教學(xué)相結(jié)合。針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)件常用件繪圖中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，我們采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法和多媒體CAI課件相結(jié)合的方法，在講解這部分內(nèi)容時(shí)，同時(shí)利用實(shí)物、多媒體課件、圖片并在課堂上現(xiàn)場(chǎng)繪制的方法，使學(xué)生明白比例畫(huà)法和實(shí)際尺寸間關(guān)系，理解二維圖上各條線的含義，正確繪出螺紋連接、齒輪嚙合、鍵、銷(xiāo)等連接的二維圖。

（四）增加機(jī)件的工程圖表達(dá)訓(xùn)練。針對(duì)學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)中將三維圖轉(zhuǎn)換成二維圖時(shí)的隨意性，我們?cè)黾恿藘蓚€(gè)課時(shí)的練習(xí)，由老師先繪制好三維的零件圖和裝配圖，再由學(xué)生轉(zhuǎn)換成工程圖，學(xué)生可以將自己的表達(dá)方案與其他同學(xué)的方案對(duì)比，使他們?cè)诟帽磉_(dá)結(jié)構(gòu)形狀方面得到訓(xùn)練。

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【作者簡(jiǎn)介】薛小雯（1967— ），女，山西呂梁人，江南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院副教授。

（責(zé)編 王 一）