利用Inventor软件辅助机械制图的逐章教学

朱建飞

摘 要：针对学生识图能力不足的问题，在机械制图课程中，引入Inventor软件来逐章教学，增强教学的直观性和可视性，实现图样所述、教师所讲、学生所想的有机融合，提高学生的识图能力。

关键词：Inventor 机械制图 视图 投影

高等教育要求培养学生的制图能力，而中职学校则是在培养产业工人。提高中职学生的识图能力是机械制图课程的首要目标，制图能力次之。在笔者学校组织机械类学生参加计算机辅助设计（工业产品CAD）项目的选拔测试中，我们发现不少学生看不懂图，搞不清对应关系，教师以前讲过的零件图还能应付，复杂些的图样就无法识别。

经过分析，主要有两方面的原因。

一是机械制图的教学以理论教学为主，主要在教室里通过黑板、粉笔，同时借助一些模型、挂图来完成教学，教学效果差。

二是学生的理解力和空间想象力先天不足，而核心内容和大学课本相差无几的《机械制图》就变成了许多中职学生的难题。

针对目前机械制图课程中教学效果差的问题，引入Inventor软件来辅助教学，提高教学效果。Inventor和AutoCAD同属Autodesk公司的软件产品，机械方面的功能相当强大，三维造型能力远优于AutoCAD，三维模型转二维工程图相当便捷。在配备多媒体的教室或者机房中，就可以把Inventor软件引入教学中。下面就Inventor软件辅助机械制图课程的逐章教学进行说明。

一、投影基础

1.点、直线、平面的投影

在Inventor软件中，创建零件文件，通过创建二维草图或三维草图绘制需要位置的点或直线；在投影面上的平面，可以直接利用“直线”“矩形”“等多边形”工具绘制需要的形状，其他位置的平面需先创建相应的作图面，然后在上面绘出需要的图形。创建完成后，在xy、xz、yz三个投影平面可见的前提下，讲解点、直线、平面的投影关系。教师通过调整软件窗口视角，让学生观察点、直线、平面在投影面上的投影效果；同时也可以添加新的投影面，让学生进一步观察理解，引导学生得出它们的投影规律；还可以利用Inventor软件中三维模型转换工程图的功能，借助球体说明点的投影，采用细圆柱体模拟直线演示其投影效果，用薄板体讲解平面的投影及其上直线、端点的对应关系。

2.基本体

使用Inventor的实体建模功能，生成所需基本体，在 “带隐藏边的线框” 这一视觉样式下，通过点击ViewCube上的 “前”“后”“左”“右”“上”“下”图标来显示需要的视图，让学生真切感受在不同视角的投影效果。同时也可以调整任意视角，显示其投影效果。从基本体开始，都可以进行模型转换工程图，查看其视图。

3.组合体

用软件创建模型，通过改变参数来调整组合体的位置，在线框视觉样式下观察其视图的变化，帮助学生理解截断体和相贯体的视图表达及截交线、相贯线的生成和变化。

二、机械制图

1.标准件、常用件

Inventor资源中心是一个强大的模型库，提供了紧固件、轴用零件等零部件，在教学过程中可以调用键、销、螺栓、轴承等三维模型。弹簧可实体建模生成，齿轮既可实体建模也可通过设计加速器生成三维模型。对照三维模型来讲解它们的相关参数和规定画法，学生容易理解，也有利于識记。

2.零件图

在创建零件图对应模型的过程中，分步显示零件生产过程中视图的变化，帮助学生理解每一特征对应的视图变化；也可以让学生自己思考零件的空间结构，教师按照学生的思路，做出模型，通过查看相应视角的视图或者转换成工程图来验证正确性。教师还可以将模型转换成工程图，制作零件图，实现从图样到模型，再到图样的完整循环，使学生加深对零件图的认识。

3.装配图

对零部件进行约束装配，可以帮助学生理解装配图所表达的位置关系及它们之间的配合状况及运动情况，也可以借助爆炸图来详解其装配过程及位置关系，还可以制作装配动画，展示各个零部件的装配顺序、过程以及相互之间的位置关系，这都有助于学生理解装配图。

在机械制图课程中，引入Inventor软件来逐章教学，可以增强教学的直观性和可视性，实现从图样中来，再回到图样上去的完整循环，做到图样所述、教师所讲、学生所想的有机融合，很好地解决了教学中存在的问题，有效提高了学生的识图能力。

参考文献：

[1]中等职业教育规划教材编委会.机械制图[M].西安：西北工业大学出版社， 2010.

[2]朱莉.浅谈Inventor在机械专业课教学中的应用[J].职业，2011（4）.

[3]马福贵，王俊峰.Autodesk Inventor在机械制图课程教学中的应用[J].西昌学院学报（自然科学版），2012（26）.

（作者单位：甘肃省平凉信息工程学校）