机械制图与catia实验教学整合探究

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 机械制图与 CATIA 实验教学整合探 究 【摘 要】本文介绍机械制图与 CATIA 实验教学的应用，将二者的教 学有机整合在一起进行探究，将理论与 实践相结合，不仅丰富了教学内容，还 激发了学生的学习兴趣。 中国论文网 /8/view-12932631.htm 【关键词】机械制图；CATIA； 教学整合 1 机械制图与 CATIA 软件介绍 机械制图是用图样确切表示机械 的结构形状、尺寸大小、工作原理和技 术要求的学科。图样由图形、符号、文 字和数字等组成，是表达设计意图和制 造要求以及交流经验的技术文件，常被 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 称为工程界的语言。另外机械制图也是 工科高等院校机械类及相关专业开设的 一门基础必修课程之一。 CATIA 是法国达索公司创造的 CAD/CAM 绘图软件。它包含了机械产 品制造的整个过程，可以通过建模帮助 制造厂商设计他们未来的产品，并通过 具体的设计、分析、模拟、组装到维护 在内的全部工业设计流程，不仅缩短产 品的开发周期，还提高设计质量，从而 降低开发经费。目前在很多领域都有应 用，如航空、航天、机械、电子、汽车、 船舶、电器等。 2 机械制图与 CATIA 实验教学 现状 机械制图与 CATIA 实验是两门 相对独立的课程，机械制图是专业基础 理论课，一般在大一为机械专业学生开 设，这门课的教学任务是培养学生快速 读取与绘制机械图纸的能力、分析与讲 解简单三维建模实体的能力及对产品装 配体和部件位置关系的逻辑思维和空间 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 想象的能力。在常规的机械制图理论教 学中，教师需要使用多媒体课件、教学 实物模型边演示边教学，来帮助学生理 解所学内容。整节课程中缺乏师生互动， 甚至有些学生因为枯燥乏味而玩手机或 者睡觉，难以集中精力听课学习，更无 法建立空间思维达到课堂教学应有的目 的。 CATIA 实验教学，开设的时间 在大三，该实验课依托于机械 CAD/CAM 理论课而开设的。从表面看， 这两门课是相对独立的，分别由不同的 教师讲授，且开课的时间相隔一年，以 至于把两门关系密切的课程分割开来， 其教学效果不甚理想。要想改这一现 状，关键在于课程的整合，在理论教学 的同时加入实践元素，将二者有效结合。 3 机械制图教学与 CATIA 实验 教学的整合 教师在机械制图课堂上除了运用 模型演示，还可以在多媒体上安装 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 CATIA 软件，并在课堂教学中逐步渗 入三维建模的理念，引导学生把虚拟实 体通过三维模式多角度、多方位展示出 来。另外在机械制图理论教学中增加对 CATIA 实验的学习，其零件设计功能、 产品装配功能、运动仿真功能，能帮助 学生快速地熟识三维空间形体，不仅丰 富了教学内容，激发了学生的学习兴趣， 还培养学生的空间想象能力。 增加 CATIA 实验的好处： （1）学生在学习 CATIA 软件并 熟练运用命令图标后，就可自行在课后 学习，同时在操作使用的过程中，通过 课堂知识学习与实验中创建不同的三维 实体来增强对制图知识的理解和运用， 使理论和实验相辅相成，为今后制作工 程文件打下良好的基础。 （2）对于大一学生来说， CATIA 软件中学习零件设计模块、产 品设计及工程图模块是非常有用的，这 些模块可将二维视图通过拉伸的方式生 成实体进行三维建模，同时还可将三维 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 实体通过生成工程图的方式获得我们所 需的多个二维视图，学习者能直观地看 到二维平面和三维实体的相互转换过程， 对提高课程学习效果起很大的作用。 （3）CATIA 软件中有部件装配 和曲线曲面设计的功能，学生可以自行 创新，设计出不同的产品，提高机械制 图的学习兴趣。 4 CATIA 软件在机械制图教学中 的应用 4.1 零件的三维建模 机械制图这门课程需要建立一定 的抽象思维，而对于刚入门的大一学生 来说，这种思维的建立就会比较困难， 常规教学方法都是教师上课带着很多制 图模型，边演示边讲解，以此来帮助学 生学习理解，但模型教学有些死板，学 生容易注意力不集中，如果借助三维软 件辅助讲解，学生就会很感兴趣。 CATIA 软件是以草图为基础， 建立基本的特征，以修饰特征的方式创 建形体。这些特征命令有的是增加材 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 料，如拉伸、旋转体、加强筋等，有的 是从已有的材料中去除部分材料，如挖 槽、打孔等。还可在此基础上进行修饰 和形体的变换，如倒圆角、切角、平移、 对称、镜像等这些命令能够快速地创建 三维实体，也就是零件。同时通过对零 件的放大、缩小、翻转等演示，增强学 生从二维到三维空间转换的意识，强化 对课本知识的理解。 4.2 部件装配 部件装配是 CATIA 最基本的、 也是区别于其他绘图软件使其处于领先 地位的功能模块。具有新建装配体、将 特定装配部件或多个零件装配到装配体 内、制定每个部件之间的装配关系等主 要功能。产品（装配体）是由不同的零 件按一定的顺序组装而成，结构复杂， 其装配图也很难读懂，如结合 CATIA 的知识可提高教学效果。 CATIA 有创建部件、改变部件 的位置及创建约束的功能，通过改变部 件的位置，对每个零件进行智能移动、 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 面与面重合、面与面接触、两个平面偏 移、两表面角度约束等功能，按照装配 图的装配顺序和部件之间的位置关系进 行装配，同时也可运用分解命令将装配 体分解，使学生有更深刻的理解。 4.3 生成工程图 根据已经建好的三维模型， CATIA 软件可以将创建的三维形体映 射为二维的各种视图，可对图形进行尺 寸标注、公差标注，可填加表面粗糙度 符号、焊接符号等，还可在右下角添加 零件编号、标题栏、文本注释及明细表， 保存特有的图形文件。这样生成的工程 图可以帮助大一学生尽快理解三维建模 与二维工程图的相互变换，也可检测自 己所画视图是否正确。 5 结