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AutodeskInventor軟件在工程制圖教學(xué)中得到了廣泛應(yīng)用，應(yīng)用AutodeskInventor軟件系統(tǒng)可為工程制圖教學(xué)課件提供高質(zhì)量的素材。
工程制圖課程主要是培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、形象思維能力和創(chuàng)新能力。工程制圖課程教學(xué)內(nèi)容并不多，但制圖和構(gòu)形設(shè)計(jì)始終貫穿在整個(gè)課程中，并且與實(shí)際緊密相連。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)制造過(guò)程是基于二維圖樣平臺(tái)，設(shè)計(jì)者頭腦中的產(chǎn)品構(gòu)思是三維物體，但受限于產(chǎn)品建模和表達(dá)的手段，設(shè)計(jì)產(chǎn)品只能采用投影的方式，表達(dá)在二維圖紙上?？磮D者面對(duì)圖紙平面，根據(jù)若干二維圖樣，理解它們的含義，再在頭腦中想象出所表達(dá)的三維設(shè)計(jì)產(chǎn)品，這種三維物體到二維圖樣的畫(huà)圖過(guò)程和二維圖樣到三維物體的看圖過(guò)程是圍繞實(shí)的圖紙和虛的物體展開(kāi)的，其方式是間接的、不直觀的，限制了產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造信息的表達(dá)和交流，限制了設(shè)計(jì)者的創(chuàng)新思維。隨著對(duì)CAD技術(shù)的要求越來(lái)越高，傳統(tǒng)的CAD軟件已經(jīng)不能滿足設(shè)計(jì)上的需要，對(duì)三維CAD軟件的大量需求也成為必然。Inventor就是在AutoCAD軟件的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。
1Inventor促進(jìn)工程制圖教學(xué)的發(fā)展
AutodeskInventor軟件能發(fā)揮其強(qiáng)大的參數(shù)化幾何建模功能及實(shí)時(shí)、逼真的三維顯示的功能，再加上其人性化的操作界面和簡(jiǎn)單易學(xué)的特點(diǎn)，促進(jìn)了工程制圖教學(xué)的發(fā)展。
1.1開(kāi)拓工程制圖的創(chuàng)新性
現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)是基于特征的三維模型，面向整個(gè)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的全過(guò)程，二維設(shè)計(jì)繪圖將逐漸讓位。教學(xué)內(nèi)容在改革中增加了構(gòu)型設(shè)計(jì)的主導(dǎo)思想，構(gòu)型設(shè)計(jì)的直觀體現(xiàn)就是用功能強(qiáng)大的設(shè)計(jì)軟件把學(xué)生的創(chuàng)新性思維展現(xiàn)在豐富多彩的三維圖形中。
1.2提高教學(xué)質(zhì)量和培養(yǎng)形象思維能力
在工程制圖的教學(xué)中，一些稍微復(fù)雜的立體投影及立體間的相貫，由于沒(méi)有很多比較直觀逼真的實(shí)體模型，學(xué)生在理解上比較困難。特別到裝配圖的學(xué)習(xí)中，對(duì)于空間想象能力的差的學(xué)生，他們就無(wú)法正確理解裝配的作用、表達(dá)及讀裝配圖。在教學(xué)中，由于學(xué)生空間想象能力不同，這就需要一個(gè)不斷引導(dǎo)、開(kāi)發(fā)其能力的過(guò)程，該過(guò)程和教師的教學(xué)是一個(gè)互動(dòng)的過(guò)程。在傳統(tǒng)的教學(xué)中主要依賴(lài)教學(xué)模型，由于條件所限，不能滿足所有學(xué)生的需要?，F(xiàn)在的多媒體教學(xué)正好使AutodeskInventor軟件在工程制圖教學(xué)中發(fā)揮巨大的作用，它在學(xué)生面前展現(xiàn)出一個(gè)生動(dòng)的實(shí)體模型，根據(jù)不同要求可以變換各種位置，做各個(gè)方向的投影和軸測(cè)圖，學(xué)生理解起來(lái)特別輕松，在互動(dòng)中培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。同時(shí)也可以將課堂演示的內(nèi)容作為多媒體課件的素材，這樣既豐富了教學(xué)內(nèi)容，又可大大減少教學(xué)模型的投人。
1.3提高學(xué)生的動(dòng)手能力和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)水平
隨著計(jì)算機(jī)性能的提高，CAD軟件在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用更加廣泛?，F(xiàn)在主流的設(shè)計(jì)過(guò)程是將所構(gòu)想二維實(shí)體直接用軟件建模并細(xì)化，在由CAE軟件分析后，將所建的實(shí)體模型加上制造信息由數(shù)字加工中心制造。AutodeskInventor軟件正是體現(xiàn)了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，在實(shí)體建模的同時(shí)就是一個(gè)設(shè)計(jì)和制造的過(guò)程。設(shè)計(jì)支持系統(tǒng)能夠隨時(shí)隨地為用戶(hù)提供所需的幫助，這種基于瀏覽器的幫助系統(tǒng)包括:一套交互式零件構(gòu)造輔導(dǎo)程序和一套設(shè)計(jì)診斷程序。利用該系統(tǒng)可以識(shí)別用戶(hù)當(dāng)前所處的設(shè)計(jì)階段，并清楚地指導(dǎo)用戶(hù)如何執(zhí)行需要完成的特定設(shè)計(jì)任務(wù)，并以動(dòng)畫(huà)方式描述各種功能的使用;設(shè)計(jì)過(guò)程中，還可以智能地處理設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤并提供解決的方法。
本文介紹了應(yīng)用AutodeskInventor軟件系統(tǒng)進(jìn)行工程制圖教學(xué)就是將其強(qiáng)大參數(shù)化建模及演示功能用來(lái)演示課程內(nèi)容，特別是對(duì)立體和裝配圖部分的學(xué)習(xí)有很大的幫助。
2AutodeskInventor軟件在工程制圖教學(xué)中應(yīng)用
2.1零件設(shè)計(jì)
AutodeskInventor軟件是新一代的產(chǎn)品造型系統(tǒng)，是一個(gè)參數(shù)化、基于特征的實(shí)體造型系統(tǒng)，它的各個(gè)功能模塊與它無(wú)縫集成，并且具有單一數(shù)據(jù)庫(kù)功能。
2.2裝配設(shè)計(jì)
AutodeskInventor軟件的裝配和現(xiàn)實(shí)中的裝配相通，通過(guò)添加不同的裝配約束來(lái)模擬現(xiàn)實(shí)中的裝配。裝配約束提供裝配、運(yùn)動(dòng)和過(guò)渡三類(lèi)約束，在裝配約束里有配合、對(duì)準(zhǔn)角度、相切和插入等來(lái)約束平面或軸之間的裝配關(guān)系。有了裝配約束，裝配體就具有了運(yùn)動(dòng)功能，就可以通過(guò)尺寸驅(qū)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單動(dòng)態(tài)仿真。
2.3分解圖
分解圖在AutodeskInventor軟件里其實(shí)就是裝配體的分解表達(dá)，它演示了整個(gè)裝配的過(guò)程及裝配體的具體組成，整個(gè)分解過(guò)程可以錄制并保存動(dòng)畫(huà)。這樣，可使學(xué)生很好地理解裝配體的安裝及拆解過(guò)程，更好地讀懂裝配體。
2.4二維工程圖
AutodeskInventor軟件中二維工程圖是由三維實(shí)體模型直接生成的，包括基準(zhǔn)視圖、軸測(cè)圖、剖視圖、輔助視圖、投影視圖和局部放大視圖等。二維工程圖與對(duì)應(yīng)的零件模型或裝配體模型具有全相關(guān)性，其二維工程圖可以保存為其他格式，便于和其他軟件交流。
3應(yīng)用實(shí)例
AutodeskInventor軟件三維設(shè)計(jì)具有參數(shù)化的功能，用尺寸驅(qū)動(dòng)三維實(shí)體模型，可從三維的裝配設(shè)計(jì)人手修改，修改的結(jié)果自動(dòng)影響三維的零件模型，而三維實(shí)體的修改，也會(huì)直接引起二維工程圖的改變。
3.1立體
工程制圖教學(xué)中，立體部分和組合體部分都是教學(xué)的重點(diǎn)也是難點(diǎn)，尤其是兩立體相交產(chǎn)生相貫線時(shí)，更使學(xué)生感到無(wú)從下手，直接的原因就是生活中的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)比較少，有的學(xué)生能夠描繪出立體外部產(chǎn)生的相貫線，但對(duì)于立體空腔內(nèi)部的相貫線卻束手無(wú)策，學(xué)生缺乏直接觸摸真實(shí)形體的感性經(jīng)驗(yàn)，極大地制約了空間想象能力的發(fā)展，AutodeskInventor軟件盡善盡美地解決了這個(gè)大難題。AutodeskInventor軟件不僅清楚地介紹了泵體外部相互接觸的立體產(chǎn)生的相貫線(見(jiàn)圖1)，而且利用它的二維工程圖，泵體內(nèi)部孔與孔之間的相貫線也一覽無(wú)余。更優(yōu)秀的是它的參數(shù)化功能，教師改變形體尺寸，非常生動(dòng)輕松地就講解了一個(gè)制圖理論:相貫線的形狀和數(shù)量與相貫兩立體的形狀、大小和相對(duì)位置有關(guān)。學(xué)生從不同角度觀察立體，極大地增強(qiáng)了空間想象力。
3.2裝配體
裝配圖是工程制圖教學(xué)的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，是學(xué)生前期學(xué)習(xí)的大綜合。學(xué)生完成裝配圖的前提是必需對(duì)裝配體本身的結(jié)構(gòu)和功能比較了解。學(xué)生人數(shù)的多和實(shí)驗(yàn)器材的少是面臨的矛盾，教師必須既要克服困難又要高質(zhì)量的講解知識(shí)。實(shí)踐證明AutodeskInventor非常勝任此項(xiàng)工作。
手壓閥裝配體的爆炸視圖(見(jiàn)圖2)，它能夠以動(dòng)態(tài)的方式為學(xué)生演示手壓閥詳細(xì)的組裝過(guò)程以及裝配位置，可以更好地表達(dá)工程師的設(shè)計(jì)意圖。在Inventor的表達(dá)式圖中，還提供了一個(gè)非常有用的功能-創(chuàng)建動(dòng)畫(huà)功能，利用該功能可以動(dòng)態(tài)的模擬裝配體的裝配過(guò)程，更加形象逼真。記錄保存的動(dòng)畫(huà)文件格式，可以脫離本運(yùn)行環(huán)境使用。
4結(jié)束語(yǔ)
AutodeskInventor軟件是工程制圖教學(xué)中的一種有效手段，學(xué)生不但可以直觀、形象的學(xué)習(xí)工程制圖的基本知識(shí)，而且在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)提高了自身的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力，并且可以初步了解一些設(shè)計(jì)和制造的知識(shí)，為后續(xù)的專(zhuān)業(yè)課程做好鋪墊。
