CAD在机械制图中的应用探讨.pdf

1引言 随着图形交换技术、 智能CAD技术、 虚拟现实技术的不 断发展， 这些技术应用到计算机辅助设计中， 使得各个领域 的制图向数字化方向迈向一大步。目前二维绘图已经逐渐 转向了三维设计， 不断有质的飞跃。将Auto CAD应用到机 械制图中， 颠覆了传统的手工绘制图， 将制图更加精准化和 科学化， 大大提高了产品设计的成功率， 缩短了产品的设计 周期， 降低生产成本， 同时提高了设计质量， 在激烈的市场竞 争中， 大大提高了企业的竞争力， 扮演着非常重要的作用。 2CAD简介 Auto CAD是Auto Computer Aided Design的缩写， 是一 款优秀的非常流行的自动计算机辅助设计软件。Auto CAD 由于其操作简单， 所见即所得的方式， 深受广大用户的喜爱， 即使是非计算机专业人员也能很快地学会， 具有广泛的适应 性和交互性。Auto CAD主要用于详细控制图、 二位绘图、 基 本三维绘图和设计文档等方面， 通过命令或者菜单的方式与 使用者进行交互。Auto CAD可以设计出多种多样的工程制 图， 如平面布置图、 地材图、 施工图、 节点图、 立面图、 大样图、 水电图、 平面布置图等等， 正在向多元化、 智能化发展， 广泛 应用于服装加工、 道路设计、 勘测、 工业制图、 工程制图、 航空 航天、 城市规划等不同领域。Auto CAD可在各种操作系统 中执行。 机械制图， 一般是在机械制作前期提供给工人的图纸， 它详细绘制了机械的尺寸大小、 结构样式、 技术参数及其工 作原理， 它是设计者和制造者之间沟通的重要桥梁。机械制 图必须清晰地表达机械的各种参数和要求， 否则会给制造者 造成理解障碍， 影响到工程项目的进行。机械制图有布置 图、 轴测图、 装配图、 示意图和零件图等多种图形， 目前机械 制图已经发展成一门专业学科。 3使用CAD进行机械制图的优势 Auto CAD有很多自身的优点， 应用到机械制造过程中， 可以大大地颠覆传统的机械制图方式， 提高企业的生产能 力。运用Auto CAD进行机械制图， 主要有以下优点： (1) 使用简单、 易于上手。机械制图中经常需要设计新 零件， 而Auto CAD对其零件的制造有很好的支持和扩充。 在Auto CAD软件中， 可以根据模板零件改装新零件， 也可以 单独设计新零件。对零件模板的修改方便快捷。同时Auto CAD还能保证零件与零件之间的亲密耦合， 避免单独设计零 件导致的装配错误。Auto CAD还可以设计一些复杂的数学 模型来辅助零件的制作， 大大缩减了绘图者的绘图时间， 提 高了绘图效率。 (2) 绘图精度高。一般机械制图要求的精度精确到毫 米， 手工绘图误差较大。Auto CAD实现了高精度的绘图标 准， 这是手工绘图所无法比拟的， 特别是在精度要求较高的 灯光照度分析、 日影分析等方面具有较大的优势。利用Au- to CAD制图极大地提高了机械制图的精确性。 (3) 成果重复利用。传统的手工制图， 项目与项目之间 的零件无法复用， 利用Auto CAD制图， 可以建立不同类型项 目中的素材库。设计一次零件， 可以应用到后续所有使用该 零件的项目中， 不用重复开发。对类似的零件， 可以修改复 制成为新的零件， 大大提高了工作效率， 同时项目经验可以 复用。 4CAD在机械制图中的应用 Auto CAD对于复杂图形提供了草图工具， 设计人员可 以通过它构造出较为粗糙的图形， 再进行具体复杂的详细设 计。Auto CAD囊括了最基本的形状， 如圆柱、 球体、 简单零 件和各种模板， 可通过不同零件和模板勾勒出三维实体模 型。对于复杂的零件， 设计者可以首先设计单个面， 然后再 结合在一起形成复杂的图形。Auto CAD中绘制基本形状和 复杂形状的时候， 需要不同的绘制技巧。下面主要从CAD 基本机械形状的绘制、 CAD模板、 CAD层处理和CAD注释 四个常用的功能介绍Auto CAD在机械制图中的具体应用。 41CAD基本机械形状的绘制 机械制图中经常用到多边形和椭圆等形状， 同时还需要 CAD在机械制图中的应用探讨 王化 （江苏省南京工程高等职业学校， 江苏南京211135） 摘要机械制图是用图样绘制机械的形状等参数， 是设计者和制造者进行交流的工程界语言。在Auto CAD引入之 前， 机械制图还是纯手工制图， 制作过程比较耗时， 修改较为困难。引入了Auto CAD之后， 取代了纯手工制图， 完全采用数字 化制图， 大大提高了工业制图的效率， 项目和项目之间的制图可以复用， 缩短了项目产品的开发周期， 是一个机械制造企业重 要的参考指标。本文主要介绍Auto CAD应用到机械制图中的优势， 并具体介绍Auto CAD应用到机械制图中的技巧。 关键字CAD； 机械制图 作者简介： 王化， 男， 江苏南京人， 研究生， 助教， 研究方向： 计算机网络。 2014年第1-2期 学术探讨应用技术与研究 - 70 将这些图形进行规则排列。在Auto CAD中绘制这些图形和 排列需要一定的技巧。 411多边形。例如我们画一个正五边形， 对角线 长为100。步骤如下所示： a画两条长度100重合的线段， 以其中一个端点， 根据 旋转角度理论， RO旋转其中一条线段72度； b连接两个未相交的点， 此边就是五边形的边； cAR排列命令， 环行阵列360度旋转5次； d再将生成的其它4条直线， 端点对端点连接起来就形 成了五边形。 还可以通过Auto CAD提供的POLYGON命令来绘制五 边形。输入POLYGON+5(5为边数)， 然后选取一点作为五边 形的中心点。另外还有两个设置选项， 多边形可内切， 可外 切。这些多边形还可以打散， 看作是独立的线进行二次编 辑。 412椭圆 命令ELLIPSE(EL)可以绘制椭圆， 也可以选择椭圆的图 标进行绘制。指定椭圆的弧(A)/等角圆(I)/中心点(C)/轴端 点， 然后回车。可以设定参数达到所需要的弧线。画椭圆的 方式比较多。还需要根据椭圆周边的图形用不同的方式进 行绘制。 42CAD层处理 421预设层 Auto CAD中可以预先设置层， 有些标准层， 设置了标准 的线型和颜色， 可以将这些设置好的层放入原型图中， 以后 这张原型图可以直接使用。 422取消层 在Auto CAD中， 取消层是一项比较繁琐的工作。取消 层的操作主要有隐藏层、 删除层上对象、 删除整层。 隐藏层可以使用 LAYER-FREEZE 命令， 或者选中该 层， 在其下拉式列表框中单击箭头， 使其出现太阳图标即可 隐藏该层。 删除层上对象， 首先转到要删除的层上， 因为Auto CAD 禁止冻结当前层， 所以先转到当前层， 然后冻结其它层。删 除层上对象可以依次使用LAYER/FREEZE/*， *表示冻结层 中的所有层； 第二， 用ERASE命令， 用ZOOM功能可以放大 缩小所有对象， 使对象置于屏幕中央， 删除某个对象就很容 易了。键入的命令为LAYER/T/*。 删除整层。通过上述过程删除层上所有对象， 然后删除 层。 43CAD注释 Auto CAD应用到机械制图中， 提供了很多对于对象的 测量值、 刻度、 角度、 半径、 直径的标注。这些标注可以添加 到图形中。 431线性标注 线性标注的命令是DIMLINER。菜单方式的操作是 “标 注/线性” 。图标为， 如果需要添加修改文字， 可以在尺寸 线前输入M/T按键， 该命令一般应用于垂直或者水平的标 注。 432直径标注 直径标注的命令是DIMDIAMETER。菜单方式是 “标 注/直径” 。图标为， 当拖动光标尺寸线位置的时候， 会自 动带有直径标示符， 位于尺寸值之前。当圆形内不够放置箭 头和尺寸值时， 会自动将其放置在圆形外部。 433角度标注 角度标注的命令是DIMANGULA。菜单方式是 “标注/ 角度” 。图标为， 一般应用于圆弧、 直线的角度标注。 434其它标注 Auto CAD软件中标注的支持比较丰富， 除了上述介绍 的标注， 还有常用的引线标注， 命令为DIMANGULA； 半径 标注， 命令为 DIMRADIUS； 基线标注， 命令为 DIMBASE- LINE； 对齐标注， 命令为DIMALINE。 5结语 Auto CAD软件在机械制图中的应用技巧有很多， 熟悉 软件的使用是一个逐渐熟练的过程。Auto CAD是一款功能 强大、 稳定的制图软件。随着网络技术、 协同技术等等技术 的不断引入， Auto CAD的功能会越来越强大， 越来越完善。 而在机械制图领域， 实现全方位的数字化设计和制造， 将成 为未来机械设计制造业的发展趋势。 参考文献： 1 李银玉三维CAD技术在机械设计中运用J科技资讯， 2012， (25) 2 陆柏林浅论机械制图与CAD教学J中国集体经济， 2010， (16) 3 周立彬， 陈焕国机械图样中尺寸公差自动标注系统的研究J 机械制造与自动化， 2011， (04) 4 温月祥三维CAD 技术在机械设计中的应用J湖南农机， 2011， (07) 5 GB/T 44574-2002机械制图图样画法图线S2002 6 马莉莎， 姜忠爱， 董利锋， 郜颖， 蔡卫国， 周立彬画法几何与机械 制图题库的研制与开发J大连水产学院学报， 2010， (01) 7 蹇兆文基于无线传感网的展馆监控系统数据平台设计与实现 D南京信息工程大学， 2012 8 张巧云基于AUTOCAD软件的绘图标注样式设置J湖南农 机， 2011， (03)(下转第78页) 2014年第1-2期 学术探讨应用技术与研究 - 71 绍单片机基本结构、 指令和程序设计、 简单的I/O口， 可能只 需要3-4次课后， 学生就已经可以完成一个简单的点亮LED 实验， 并且在这个实验中验证自己所学习的知识， 然后深入 到独立按键、 定时器 （延时） 、 中断 （花样点亮） 等知识， 相对学 生比较能接受， 也会更有针对性， 学习起来会带着浓厚的兴 趣， 而教师在讲授的时候也会比较浅显， 不会产生纯理论教 学那种枯燥的感觉， 教学效果会显著提升。其它项目内容分 配见图1： 图1 单片机教学内容示意图 由于单片机课程为专业课， 学生在学习本课程之前应该 已经学习过诸如电装、 模电等专业基础课， 因此在本项目中 甚至可以加入搭建电路板的内容， 让学生自己搭建一个单片 机系统电路， 在软件中编写相应的程序， 利用下载器将程序 刷到自己做的板子中验证功能， 这样不仅能巩固本门课程， 也能熟悉电子线路板的搭建， 温故而知新， 学习到更多的知 识， 同时锻炼了动手能力， 提高了自己的就业竞争力。 33教做学结合模式 由于项目式教学的提出， 本课程可以将教学场所从教室 转移到实验室中进行。在介绍原理、 使用方法时可以采用多 媒体教学法， 结合软件仿真演示， 必要的时候可以边讲边做， 而在实践环节， 学生立刻可以动手操作， 而教师在辅佐学生 练习时很可能会发现很多共同问题， 也可以及时在实验室统 一讲解， 这样既提高了教学效率， 也提高了教学效果。对于 不同的学生可以布置不同难度的练习， 因材施教， 甚至可以 让学生自己根据日常生活中的经验给自己布置课题， 教师在 学生练习、 学习过程中逐渐增加内容的广度和深度， 循序渐 进， 让学生从一开始的被动学习者慢慢转变为可以给自己布 置课题的主动学习者， 提高学生多方面的能力， 远比传统的 理解、 实践分离教学效果要好。 4结语 单片机作为一门重要的电类专业课程， 其教学方法对于 学习者掌握该课程知识起到了关键性的作用。本文介绍的 项目式教学法可以使得学生尽快掌握课程内容并且灵活应 用， 教学改革的目的是为学生创造更合适的学习环境， 不断 肯定学生取得的成绩， 激励学生进行创新性探索， 对于授课 者来说， 有责任去不断探索和改革教学方法， 提高教学质量， 提高学生学习兴趣， 提高学生工程实践能力， 只有这样才能 适应新环境， 培养出符合社会、 企业要求的高技能应用型人 才。 参考文献： 1 杨震物联网发展研究J南京邮电大学学报 （社会科学 版） ， 2010， 12(2) 2 覃金昌高职高专机械 单片机教学内容 流水灯项目： 基本结构、 指令和程序设计、 I/O 口、 独立按键、 定时/中断器、中断系统等 密码锁项目：数码管、矩阵键盘、蜂鸣器、继电器等 温度报警器项目：ADC、DAC、1602 液晶、0809 总线模式等 洗衣机控制器项目：12864 液晶、直流电机等 MCU Teaching Reform under the Development of IOT Qian Yingxue （Wuxi Machinery and Electron Higher Professional and Technical School， Wuxi 214028， Jiangsu） 【AbstractAbstract】 At present， China has entered the high speed development of IOT technologyAs MCU is one of the key underlying technologies， it has been developed on larger stageNow MCU is the core course in vocational colleges， but it cannot keep up with demand of era because of the old traditionBased on the MCU curriculum teaching situation， this paper combines with its applica- tion in the IOT industry， proposes a new project-based teaching method， dividing the course into four practical projectsThis meth- od can significantly improve teaching effectiveness 【KeywordsKeywords】 IOT； MCU； project-based teaching； teaching reform (上接第71页) 2014年第1-2期 学术探讨经验交流 TheApplication of CAD in Mechanical Drawing Wang Hua (Nanjing E