机械制图的原理范文1
关键词：机械基础系列课程；课程体系；课程改革；课程模块化；课程综合化
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）32-0100-04
机械基础系列课程在机械类专业人才培养中占有极重要的地位，其教学内容和课程体系的建构直接关乎人才培养的质量。所谓机械基础系列课程，主要是指工程图学、机械原理、机械零件、机械设计，金属工艺实践、互换性与测量技术、力学基础等。因此，机械基础系列课程的改革“既是工科各相关专业基础课程改革的重要组成部分，也是机械学科教学改革的重点和难点。围绕机械学科的培养目标和培养模式构建新的系列课程体系，将对我国机械类人才培养乃至机械制造业发展产生重大影响。”[1]
我国大规模的机械基础系列课程体系和教学模式的改革始于20世纪90年代中期。经过了二十年的改革取得了一些可喜的成果，但在一些方面仍有改革的空间。本文通过查阅二十年来国内高校发表的机械基础系列课程教学改革的文献，试图通过陈述、分析和评论，梳理改革的成就和不足，以期今后的教学改革更加具有针对性。改革的具体目标集中于删减课程内容、建立新的课程体系、课程体系模块化以及课程高度综合化等几个方面。
一、机械基础系列课程体系改革的必然性
高校的课程体系是高等学校人才培养目标的主要载体，是高校教育思想和教育观念付诸于实践的桥梁。它体现教育价值理念。如果说大学人才培养目标只是对学生知识、能力和素质方面提出的应然要求，则课程体系在很大程度上决定学生所能呈现的知识、能力和素质结构的教育实然。因此，课程体系的构建和改革问题是大学教育的关键问题，[2]科学合理的课程体系是保障和提高教学质量的重大因素。传统的机械基础系列课程体系形成和成熟于高等工科教育理念以知识传授为目标，和机械加工以机床加工为主要手段的时代。有两个原因说明改革是必然的。
1.随着信息化时代的到来，知识爆炸，任何人都无法获取如此丰富的知识。因此，必须摈弃传统的以知识获取为终结目标的培养体系，重构以培养学生的工程意识和创新设计能力为主线的新体系。
2.现代机械制造已由原来的机床加工转向数控加工。数控加工集机械、控制和计算机信息三位一体，是机、电、液和计算机技术的高度集成。因此，必须以数控加工为龙头，重构新的课程体系，拓宽机械基础，更新机械类专业的教学内容，促进系列课程体系的建设。[1]
因此改革成败的关键是能否建立科学合理的机械基础系列课程体系。
二、机械基础系列课程体系二十年改革举措与内涵
二十年来，机械基础系列课程体系的改革可谓是改革重中之重。目前构建新的体系有如下几种举措。
（一）依据培养目标与现代工程科学技术实际，优化课程体系，整合、重组重点课程。
整合、重组重点课程，即对原来的课程体系进行削枝强干和有机重组的改革措施，重构一门或两门综合性较强的核心课程。精简传统课程的门类，对一些陈旧过时、实用性较差的内容进行删减，对内容重复出现较多的课程进行合并，形成新的课程体系。典型案例如兰州工业高等专科学校，其新的课程体系以工程应用为主线，将理论力学、材料力学、机械原理与机械零件四门课程教学内容有机整合、融揉一体，形成机械力学与机械设计这样一门综合性的技术基础新课程。该新课程体系特点体现为：①将力学中相关摩擦、机构的运动分析等原理渗透到机械设计的全过程，涉及设计环节中的力学问题合并至同一课题中，避免重复。②将动力学部分内容重点置于惯性力、达朗伯原理、刚性转子平衡、机械运动速度波动调节等上。将理论力学中基础理论部分分散至机构运动分析与力分析中，相关机构则突出运动分析与设计，零件设计则注重其失效分析、计算准则及工作能力设计。并简化理论推导与论证，突出“学以致用”，立足基础理论以够用为度。③围绕工程应用实例，跨越原有学科体系，按通用机械的设计过程组织教学内容，梯次引出各种必需概念，重点突出各种概念和公式的物理意义和应用场合，使之相互揉合，有机地融为一体，增强工程氛围。④在保证原课程基本要求条件下，教学课时得以大幅度缩减。将省出的学时用于实践教学和新知识、新技术、新工艺的学习，增强实践能力。⑤强调在机械零件课程设计中采用AutoCAD、KMCAD等软件进行绘图，将计算机技术贯穿于图学教学全过程，增强培养计算机技术应用能力。[3]
重庆大学从工程应用原则出发，取消公差与技术测量课程，将尺寸公差的定义与标注、标准融入机械制图的零件图、装配图中；将表面粗糙度、形位公差的定义及作用融入机械制造基础，结合相应的加工过程与实现方法及成本等内容进行授受。而将公差与配合的正确选用融入机械设计中，结合零件与传动系统的功能结构设计进行授受，以帮助学生进一步理解公差配合的实质和正确选用的原则。[4]
此外，还有如北京科技大学将机械原理、机械零件和机械制图并为机械设计制图[5]；佳木斯大学将机械原理和机械零件并为机械设计，机械制图与计算机辅助制图并为现代机械制图[6]；天津科技大学将机床概论、金属切削原理和机械制造工艺学合并精简为机械制造技术基础[7]；番禺职业技术学院和顺德职业技术学院将原机械制图、机械设计基础和机械制造技术基础三门课整合为机械分析制造技术基础。[8]国防科学技术大学并机械制图与互换性与技术测量为机械制图[9]等，都是通过整合内容达到减少课程名类的。
（二）以设计为主线，理顺、协调、优化组合教学内容，对课程体系进行模块化设计
机械基础系列课程设置模块化是许多高校进行课程体系改革的又一尝试热点。其典型案例如北京理工大学、中南大学、中北大学、山西农业大学、北京工业职业技术学院等院校。
北京理工大学从整体优化的角度对课程内容进行整合，将原来的工程图学、机械原理、机械设计、互换性及测量技术四门机械基础系列课的重组为机械概论、制图设计、精度设计、机构设计、机械设计和综合设计六个模块，体现以综合设计能力培养为主线，创新设计能力培养为核心，现代设计能力培养为关键，把各门课群的各教学环节融入系列课的整体规划中，并进行优化重组，形成了一个完整的新体系。[10]
中南大学则是根据能力培养层次，将课程体系划为机械构形与表达能力、机械设计基础能力、机械制造工艺基础能力和创新能力四大模块。分别以工程制图课程和计算机辅助绘图课程教学为主，培养学生空间构思能力和将设计意图用工程图的表达能力；以机械原理和机械零件课程教学为主，培养学生进行总体方案设计、分析、择优和零件结构设计的能力；以常用制造方法及设备的确定、公差、零件加工工艺规程的编制、质检方法与技术为主，由金工实习完成，培养学生的工程实践能力；以机械产品创新的基本原则、创新思维方式与方法、创新设计实例分析为主，培养学生的创新意识、创新思维和创造设计能力。[11]
河北农业大学将机械基础系列课程划分成绘图、力学、机械制造、气液传动四大模块。其中，绘图模块作为机械设计制造的表达方式，为后续课程学习和设计提供有利的工具；力学模块中，并理论力学和材料力学为工程力学，以建立动、静两者之间的有机联系，便于联合解决工程力学问题；并机械原理和机械设计为机械工程设计原理，简化强度校核，增加利用软件进行强度校核试验内容，用综合实验完成机械原理和机械设计部分实验；机械制造模块由材料成型技术基础、工程材料和机械制造技术基础三部分构成。材料成型技术基础重点介绍后续课程中不涉及的内容。工程材料中，纳米技术及精密加工、超精密加工技术、材料的微观结构、不锈钢材料及热处理作为重点内容。机械制造技术基础部分进行了较大幅度整合。机床、刀具、切削原理部分加入数控机床及刀具；互换性与技术测量部分的尺寸链内容调整到机械制造工艺学部分，配合及项目标注调到绘图模块，只介绍测量及特征，适当增加误差理论与数据处理内容；机械制造工艺学部分加大成组技术内容量；为后续CAD/CAM课程中CAPP内容打下基础。气液传动模块中，把流体力学从力学模块调至气液传动模块，使理论与应用紧密结合。加大电液伺服内容，以便掌握模糊控制和智能控制技术。[12]
此外，山西农业大学则是按照零件的种类划分模块，以“齿轮传动设计”、“轴系结构设计”、“标准件选型设计”等进行模块化教学的设计和实践，形成跨课程甚至跨多学科的课程体系。[13]北京工业职业技术学院则是将课程体系分为总论、机械设计计算、机械常用金属材料及热处理、机械加工及精度、机械设计基础和计算机辅助设计六个模块。其目的是有利于在各专业在制订教学计划时，保证必要的学时数，从而保证正常教学顺序和教学质量，满足不同专业的需求，达到有的放矢、因材施教的目的。[14]
（三）借鉴国外先进经验，推进课程体系高度综合化
20世纪60年代以来，科学知识激增。为解决科学知识的急剧增长与学校教育时间的相对有限这一矛盾，课程综合化是世界各国课程改革的重要发展趋势。目前，美国的著名大学中，课程的综合化程度非常高，例如，MIT的机械系列课程“设计和制造Ⅰ、Ⅱ”就包括设计过程、机械设计、制造过程和系统、质量和过程控制等内容，包含了我国现阶段的若干门课程，甚至是跨学科的交叉的课程[15]；密歇根大学的机械工程课程体系是ME250、ME350、ME450课程。其中ME250即固体力学与材料系列，是我国目前理论力学、材料力学和工程材料三门课的综合；ME350即热与流体系列课程，包含工程热力学、传热学和流体力学等课程；而ME450即设计与制造系列课程，包括机械制图、机械原理、机械设计以及有关机械制造的一些知识等[16]。加州大学圣地亚哥分校工程制图与设计引论课程融合了制图、设计、制造、2D和3D CAD、加工知识等内容[17]。
目前，国内率先实施机械基础系列课程高度综合化的高校是上海交通大学。该校的改革始于2000年，依据打破原有课程设置的界限，建立新型的机械基础系列课程体系，实现两个转变，即传统设计向现代设计转变、传授设计知识向培养设计能力转变，为培养具有开拓精神的高级设计人才打下扎实基础的指导思想与目标，借鉴美国密歇根大学的设计与制造系列课程体系，对其原来的机械工程专业课程做出整合和调整，实现课程综合化[16]。改革取得了一定成效，但也遇到一些具体的困难。
（四）紧贴时展需求，依据少而精的原则，精选和适时更新教学内容
知识的爆炸与发展，学科的不断分化与细化，使课程门类不断增多。而学生的学习时间和精力总是有限度，这就要求构成课程体系的课程内容必须去粗取精，却旧迎新。课程体系改革还应考虑如何使课程链中内容的整体优化，追求教学的最佳效果。
清华大学于20世纪90年代初就以优化知识结构，向学生传授有用知识为出发点，对工程制图、机械原理、机械设计基础等课程内容和体系进行了大调整。将机械制图教学重点放在零部件的表达、视图选择及徒手绘制草图的能力上，同时增加创造性构形设计思维的内容；机械原理由过去以机构分析为主的教学体系改为以机构设计为主的教学体系，增加机械方案创造性设计等环节。机械设计基础则按设计过程建立包括机械运动方案设计、机械零部件工作能力设计和机械零部件结构设计三部分内容的新教学体系。教学内容进行精选优化，各门课内容体现传授最有用知识，改革成效明显[18]。
西北工业大学以机械设计为主线，侧重学生工程素质、综合应用和创新设计能力培养建立系列课程新体系，根据新体系进行课程之间教学内容的整合、协调和优化。精选课程内容。工程制图课程加强学生徒手绘草图、仪器绘图及计算机绘图能力的训练；工程材料及机械制造基础课程精选典型材料毛坯成型工艺和传统机械制造工艺等基本内容，充实现代工程新材料、新工艺和现代先进制造技术有关的内容，以加强学生对选材、零件与毛坯形成工艺和机械加工工艺设计能力的培养；机械原理课程加强学生机构综合应用和机械运动方案创新设计能力的培养；机械设计加强机械系统总体设计和结构创新设计能力的培养。[19]
天津科技大学在机械原理、机械设计、材料成型工艺基础和机械制造技术基础等课程中增加计算机应用方面的内容。[20]
三、机械基础系列课程体系改革20年综合评析
我国机械基础系列课程体系的改革起步晚，时间不长，但是有了一个良好的开端，同时还有国外的一些成功经验可资借鉴，可以期望能有一个美好的未来。笔者在以上分析的基础上，梳理我国高校机械基础系列课程体系20年改革的得失，有如下几个特点。
1.改革在全国范围内各高校展开。本研究虽然只是参阅了公开发表的近100所高校的有关机械基础系列课程体系改革的情况，但它们涉及到我国工科高等教育各个层次的方方面面，具有广泛的代表性。一些院校虽没有公开发表有关的举措的文章，但改革已经有了实际的行动。
2.改革在稳妥中进行。教学改革是一项关乎人才培养成功与否、需要极其严肃和认真对待的大事。因此，改革，只能“改良”、“改好”，不能“改劣”、“改坏”。课程的实施最少是5年为一个周期，如果改好，固然收益，如果改坏，则至少影响5届学生，可谓贻害无穷。文献资料显示了大部分院校采取了稳妥的步骤，先提出一些方案，再经过认真讨论和论证，最后稳妥逐步实施。
3.改革总体尚处于初始阶段。我国绝大多数工科高校建校时间不长，而且机械专业均脱胎于苏联模式或深受其影响。改革开放后，几乎都经过了一个较长时期的痛苦抉择和改革设想的酝酿阶段。目前，清华大学、上海交通大学、华中科技大学等名校起步较早，在改革的道路上行进较远，步子也较大。一些高校进行了初步尝试，并取得了一定的成效。但也还有相当多的高校仅仅只是提出了初步的设想。
4.重视学生创新设计能力的培养。各校都把培养学生的机械创新设计能力、创新思维、动手能力、综合设计能力和激发学生创新设计积极性摆在重要的位置。
5.课程门类和课时数略有减少。改革试图减少改革试图减少课程门类，减少课时数，提高教学效率，课程体系的综合化和交叉性有所提高。
6.课程内涵体现了先进性和时代性。随着科学技术的不断向前发展，机械工程的内涵和外延都在不断扩充。主题在变，问题在变，活动在变，要求机械基础系列课程体系内涵紧跟时展的步伐，实时引入了新内容。
然而，正如特点3所说，改革还只停留在初步阶段，其成效非常有限，这种局限性与不足通过国家精品课程建设结果可以得到证实。笔者从国家精品课程建设网上得知，始于2000年前后的国家精品课程建设，固然对提高机械基础系列课程教学质量起到了非常积极的作用。教育部共批准机械工程部级精品课程603门，其中大多数为机械基础系列课程。较多的如“机械设计”课程被评为部级精品课的有46所高校，“机械原理”有51所，“机械设计基础”有28所，“工程制图”或“工程图学”共有60多所，“机械制图”有14所，“画法几何及机械制图”有10所，“画法几何及工程制图”有8所，“机械制造基础”或“机械制造技术基础”共有36所，“工程训练”有9所，“互换性与技术测量”有9所。[21]这些数据一方面说明，我国工科大学的机械基础系列课程的教学条件和质量得到了较大幅度的提升。但从另一个角度来看问题，也可表明，虽然课程的高度综合化和交叉性成为全球大学的共识，但在我国现阶段，真正具有综合性和交叉性的课程和高校还极其少，像清华大学的“设计系列课”综合性精品课程成为凤毛麟角。各校的机械基础系列课程仍是以沿袭传统的课程体系为主的形式，各课程之间的分化和自守，使已形成的自身独立的学科系统难以打破藩篱。二十年来大部分改革仅在本课程系统内进行，始终围绕自成系统、自我完善与发展，追求各自的系统性和完整性而做着不懈努力。课程的综合性和交叉性还远远不够，一些改革仍然还停留在研究和纸上谈兵阶段，离现代大机械背景下的时代需求还有相当的距离。机械基础系列课程体系改革空间仍然很大，任重而道远。
参考文献：
[1]周济，戴同.构建面向21世纪的机械基础系列课程体系[J].高等工程教育研究，1999，（2）：7-10.
[2]崔颖.高校课程体系的构建研究[J].高教探索，2009，（3）：88-90.
[3]穆玺清，郑增铭.机械设计基础系列课程的教学研究与实践[J].兰州工业高等专科学校学报，2000，7（4）：29-31.
[4]黄茂林，何玉林，秦伟，祖业发，李俊.加强能力培养 进行机械基础系列课程的改革与实践[J].重庆大学.
[5]尹常治，杨皓.机械基础系列课程教学内容体系改革探索[J].工程图学学报，2000，（4）：19-24.
[6]朱聪玲，刘向东.高校工科机械类专业技术基础课程的问题与改革[J].中国高教研究，2004，（6）：76-77.
[7]王忠祥，张付英，刘卉.机械设计基础系列课程教学内容的整合[C].全国机械设计教学研究，2005：142-144.
[8]周华，覃岭，朱敏.关于机械类专业技术基础课教学体系改革的探索[J].职业教育研究，2008，（4）：96-97.
[9]易声耀，尚建忠，张湘，徐海军.基于“做中学”教育理念的机械制图教学改革与实践[J].图学学报增刊，2013，（总34）：109-116.
[10]张彤.机械基础系列课教改的实践[J].工程图学学报，1999，（3）：69-73.
[11]夏建芳.论机械基础教学新体系的构建[J].现代大学教育，2003，（1）：66-68.
[12]弋景刚，张秀花，赵树朋，王泽河，夏玲，张世芳，李静，王凤礼.面向创新能力培养机械基础系列课程优化整合的研究[C].全国机械设计教学研讨会议，2003：233-235.
[13]贺俊林，郭玉明，张淑娟，赵美香，胡娟，冯晚平.机械基础系列课程新体系与模块化教学[J].山西农业大学学报（社会科学版），2006，5（2）：172-173，180.
[14]张守英，张小亮，牛小铁，黄宇婷.“机械技术”课程教学改革及建设[J].北京工业职业技术学院学报，2005，4（4）：66-68，80.
[15]郑大钟，陈希.MIT工学院机械工程系的本科新课程体系[J].清华大学教育研究，1997，（2）：52-55.
[16]应乐安.理工专业综合课程改革初探[D].上海交通大学硕士学位论文，2005：22，32-35.
[17]姚健，申永胜，黄纯颖，刘朝儒.机械设计系列课程体系改革的实践与思考[J].清华大学教育研究，1994，（1）：37-43.
[18]周琴，王成彪，吕建国，李伟青.美国加州大学圣地亚哥分校机械专业课程设置及教学特点与人才培养模式的研究[J].中国地质教育，2009，（1）：61-64.
[19]葛文杰.机械基础系列课程教学改革研究与实践.西北工业大学学报（社会科学版），2003，23（3）：83-85.
[20]王平，沈晓阳.机械类专业机械基础系列课程教学改革的实践[J].理工高教研究，2005，24（2）：57-58.
机械制图的原理范文2
【关键词】码垛机械手；实体建模；PLC；电气原理图
圆柱型四自由度码垛机械手是我们工业生产领域中重要的组成部分，它可以满足各种各样的生产要求，其组成结构相对简单、成本低、结构紧凑，在机械自动化生产中应用的较为广泛，例如工业四自由度搬运机器人。在实际生产过程中，圆柱型码垛机械手更多的是采用气动技术和PLC控制技术[1-4]为主控制器，通过外界传感器接收信号，将信号传递到主控制器上，主控制器作出反应来控制执行器，执行器再对机器人末端做出反应，从而使得机器人按照实际要求做出相应反应。
1码垛机械手组成结构
图1是圆柱型四自由度码垛机械手结构图。结构包括：末端执行器，小臂，大臂，底座[5]。其原理如下：底座通过气缸伸缩实现旋转作用；大臂主要通过气缸伸缩实现升降作用；小臂的作用是实现前后伸缩；末端执行是机械手抓取工作，主要是通过气缸伸缩实现抓取。
2气动部分设计
2.1气动回路设计
本文设计的码垛机械手控制系统的动力来源是气压。相对于液压传动，气压传动的优点是不会污染环境，符合环保设计。因此，在设计过程中采用气压作为动力来源。如图2所示，使我们设计的四自由度码垛机械手控制的气动回路。如图2所示，气动回路图由气缸、电磁阀、减压阀、压力表组成。气缸的作用做钥匙控制底座、大臂、小臂、末端执行器的动作。电磁阀的左右换向决定了气缸的伸缩，从而决定码垛机械手动作。具体执行过程如下：如图2所示，从左侧到右侧，气缸依次控制码垛机械手末端执行器、小臂、大臂、底座。通过气缸1的伸缩来控制码垛机械手末端抓取工作，如图3所示，气缸1的伸缩运动由开关按钮SB1、SB2控制。当按下SB1开关，SB2处于中位时，气缸1此时处于静止状态。当按下开关SB2，电磁阀左侧的店，气缸伸出，末端执行器实现抓取；当SB2关闭时，电磁阀右侧得电时，气缸1缩回，末端执行器将会松开。通过气缸2的伸缩来控制码垛机械手小臂伸缩工作，如图3所示，气缸2的伸缩运动由开关按钮SB3、SB4控制。当按下SB3开关，SB4处于中位时，气缸2此时处于静止状态。当按下开关SB4，电磁阀左侧的店，气缸伸出，小臂实现伸出状态；当SB4关闭时，电磁阀右侧得电时，气缸2缩回，小臂将会收回。通过气缸3的伸缩来控制码垛机械手大臂升降工作，气缸3的伸缩运动由开关按钮SB5、SB6控制。当按下SB5开关，SB6处于中位时，气缸3此时处于静止状态。当按下开关SB6，电磁阀左侧的店，气缸伸出，大臂实现上升状态；当SB6关闭时，电磁阀右侧得电时，气缸3下降，大臂处于下降状态。通过气缸4的伸缩来控制码垛机械手底座旋转工作，气缸4的伸缩运动由开关按钮SB7、SB8控制。当按下SB7开关，SB8处于中位时，气缸4此时处于静止状态。当按下开关SB8，电磁阀左侧的店，气缸伸出，底座实现顺时针旋转；当SB8关闭时，电磁阀右侧得电时，气缸3缩回，底座处于逆时针旋转状态。
2.2PLC控制设计
工业生产过程中，码垛机械手控制系统的设计十分重要。本文主要是气压传动结合PLC控制技术来控制圆柱型码垛机械手。在这里我们选择了三菱PLC作为本设计的主控制器，通过传感器接受外界信号传入主控器中进行动作分析，然后给执行器气缸发出指令，从而控制码垛机器人进行相应的操作。通过图3码垛机械手气缸控制图，对输入和输出进行I/O分配，其图4为机械手I/O接线图[6]为机械手I/O分配表。2.3PLC控制梯形图设计结合码垛机械手I/O接线图和I/O分配表以及码垛机械手控制原理，通过三菱PLC编程软件[7]柱型码垛机械手控制程序，将程序代码输入软件进行仿真，其梯形图如图5所示。
3总结
根据圆柱型码垛机械手实现的生产要求，设计了码垛机械手结构，并设计了PLC控制系统，通过电磁阀换向来控制气缸的伸缩，从而控制码垛机械手运动。利用三菱编程软件进行实验仿真，实验结果表明该控制系统设计的合理性，符合生产要求。
参考文献
[1]徐福玲,陈尧明.液压与气压传动[M].北京:机械工业出版社,2007.
[2]杨慧娟.气压传动与控制在可控震源上的应用[J].物探装备,2005(3):31-34.
[3]黄伟,胡青龙.机械手PLC控制系统的设计[J].机电工程技术,2008(11).
[4]陶建国,刘廷荣,杨文凯.一种模块式气动机械手及其作业分析[J].机械工程师,1997(3).
[5]阳险峰.三菱FX系列PLC[M].北京:中国电力出版社,2015.
[6]李金城.三菱PLC功能指令应用详解[M].北京:电子工业出版社,2011.
机械制图的原理范文3
关键词：机械制图；AutoCAD；结合
AutoCAD制D是将计算机技术传统的机械制图进行结合，将计算机制图技术引入到机械制图的过程中，转变传统制图中使用铅笔、圆规等传统工具的弊端，使机械制图进行更加方便简单，并且提升了机械制图的精准性，在制图的准确性方面进行全面的推广，将整体制图进行便捷化的处理，便于操作的方便性、修改的快捷性，为机械设计的整体设计创作更好的工作环境，因此在实际工作中需要将AutoCAD技术与传统制图技术进行协调，全面的促进机械制图设计水平的提升。
1 机械制图与AutoCAD概述
机械制图是在进行机械设计的过程中将所要设计的机械设备通过铅笔、直尺、圆规等工具设计成为平面模型，其中包括工程机械中各个零部件的特点，并在设计图中将图形结构、各种不同的符号等进行全面的标示，使得设计中的各项关系可以直观的展示出来，将图形进行更加全面的展示，为机械设备的生产提供必要的对比图，为实际生产提供条件，机械设计的设计图纸根据实际使用情况的不同可分为示意图、零件图、装配图等不同的种类，这些设计在没有引入计算机之前都是依靠人工绘制，并在图中对不同的零件构造进行全面的标示，但是在引入CAD绘图之后，将计算机技术使用到构图中，通过计算机程序的使用，将相关的图形 进行购置，并且可以随时按照需求对图纸进行修改，减少了设计人员的构图工作，为整体设计技术的提升创造良好的条件。
2 机械制图与AutoCAD结合的意义
机械制图是机械行业的关键性语言，也是机械行业进行科学管理的依据，最终的目的是为了实现生产的需要，将设计和生产全面的结合起来，提升机械设计制造的整体水平。在传统的手工制图中，因为人力资源的限制，进行人工手绘制图纸质量较差，需要生产人员具备一定的识图能力，才能将设计人员的设计宗旨进行全面的解读，但是实际生产中制造人员的素质水平还存在不足，不能全面的了解设计人员的制图含义，造成机械生产也存在一定问题。但是引入CAD计算机绘图软件之后，可以将机械制图与计算机技术结合起来，在计算机中将各项口令进行设置，在计算机的帮助下自动的完成制图过程，使得整个设计过程进行一定的简化，图形更加的立体，增加解读的精确性，保证机械生产人员可以全面的了解制图过程，提升制图的效果。CAD绘图软件在实际使用中功能较为丰富，工具实用性较强，可以将人工无法设计的图形全面展示出来，并在实际绘图中将工作效率进行提高，完全按照实际情况进行图形的绘制，精确度较好，在实际使用中得到社会各界认可，作为机械制图的辅助工具，展示出计算机技术的优势，为整体机械设计水平的提升创造良好的条件。
3 机械制图与AutoCAD技术有机结合的优势
3.1 提升设计人员的能力
AutoCAD技术要求在进行制图的过程中掌握更加全面的投影和绘图技术，并且具备一定的计算机应用能力，这要求设计人员在实际工作的过程中了解机械设计的各项步骤，掌握全面的机械设计技术，并对计算机技术进行全面了解，清楚地知道如何使用计算机技术将传统的图纸设计与手工绘图相结合，如何将二维图纸设计进行三维效果图处理，对自身的设计能力进行全面提升，掌握更加全面的机械设计方式。
3.2 提升设计目的的准确性
在进行设计的过程中需要对设计的目标进行更加全面的了解，在与客户进行沟通之后再进行相应设计，这样可以更加全面的对设计进行管理，提升机械设计的质量，在统一标准的指导性设计出更加优质的图纸，满足客户的需要。计算机作为辅助工具，可以将原本人工设计中的各项不足进行完善，掌握更加科学的设计方法，将设计中的误差降低，使得设计的目的性更强，更加满足机械制图的需要。
3.3 提升机械制图的效率
使用机械CAD与机械制图进行有机的结合，可以满足更加细致的客户要求，不断的提升设计的质量，为整体设计的提升创造良好的条件，实现整体管理的优化。并且在设计过程将原有的绘图技巧、绘图素质和专业水平进行提升，将计算机技术使用到绘图软件中，提升了绘图的空间，增加了绘图的想象能力，从而更好的对绘图技巧进行提升，将设计者的想象力进行实践，便于设计人员更加全面的掌握设计的规律，并将其使用到机械设计中，增加机械设计人员的实践能力，通过计算机的演练可以更加全面的对原有的知识进行管理，及时的调整思路，全面的促进机械制图技术的发展。
3.4 提升机械设计人员的素质
在进行机械CAD与机械制图相结合的设计中，需要对教学模式进行转变，提升设计人员的想象力和发散思维能力，增强设计人员的技术能力，克服原有设计过程中设计人员效率低下的问题，不断创新，将自己的想象和实践全面的结合起来，提升设计人员的实际操作能力。
4 结束语
机械制图与机械CAD的结合可以更加有效、更加实用、更加准确的对图纸进行设计，使得机械工程由过去的机械制图过渡到现在的机械制图与 CAD 制图有机结合的阶段，从而降低了机械制图成本，使产品的设计质量升级，有效地促进了机械设计技术的发展和进步。
参考文献
[1]杨文伟.浅析机械制图与机械CAD的有机结合[J].才智，2013，34：271.
[2]尹红.论机械制图与机械CAD的有机结合[J].科技资讯，2013，19：158-159.
机械制图的原理范文4
关键词：机械制图；任务；教学实践
《机械制图》主要教学任务是培养学生的空间想象能力、识图能力和绘图能力。在中职机械制图课程的教学过程中如何提高教学效率达到该门课程的教学目标。
一、机械制图含义及教学任务
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，常被称为工程界的语言。另外机械制图也是中职机械类及相关专业开设的一门基本必修课程之一。机械图样是机械行业中设计、制造、加工、装配产品的依据，是“工程界的技术言语”。在中职机械类专业开设的课程中，《机械制图》作为一门专业基础课，是机械类专业的一门主干课程。这门课程的教学任务主要是教学生学习正投影法，培养学生良好的空间想象能力，掌握制图相关标准、规定，使学生具备掌握一定的识图和绘图能力。教学的最终要求是读懂中等复杂程度的零件图和装配图，绘制一般零件图和简单装配图。
二、《机械制图》课程教学现状分析
（一）学生的基础参差不齐。学生的知识和能力水平差异很大，而《机械制图》是一门实践性较强的课程，课程的主要目的是培养学生具有一定的识图能力、空间想象和思维能力，同时具有一定的手工图示和计算机图示能力，学起来有一定的难度，因此在教学中采用统一的教学内容和教学目标已经不能适应各类学生的学习。
（二）学生缺乏学习能力。中职的学习与中学阶段有一定的差异，有一部分学生的学习习惯没有改变，还停留在被动学习阶段，学习缺乏主动性。进入中职后，上课的时间相对少了，有相当一部分时间可以自己支配，一下子不能适应。
（三）教学内容简单，与企业实践脱轨。在教学过程中，教学素材多依赖教材，很少有企业一线的生产图样出现在课堂上。教学内容仅仅停留在尺规绘图，对基本规定、原理的理解层面，空间想象能力及应用能力得不到有效激发，学生所学内容与生产实践严重脱节。有的学生平时学习不错，但在生产实践时，图纸看不懂，画不出，从而失去学习动力。
三、优化《机械制图》课程内容加强实践性教学环节
（一）制图基础模块的主要教学内容：机械制图国家标准的一般规定、常用绘图工具的使用、几何作图及平面图形的画法等。通过该部分的教学使学生初步理解机械制图国家标准的意义，掌握常用绘图工具的使用方法及一般平面图形的画图方法，为钳工实训的平面画线模块作好理论准备。制图原理模块的主要教学内容：正投影法的基本原理和基本特性，基本体、切割体、相贯体的投影，组合体的投影，轴测图的画法等。这部分教学内容的教学要求是使学生了解三视图的形成及其投影规律，掌握基本体、切割体、相贯体和组合体的投影规律，掌握轴测草图的画法。在实际教学中对那些理论性较强、难度较大、c中职学生职业能力关系不大内容作了删除处理，如立体表面点、线、面的投影分析；对轴测投影图内容的教学，只要求学生掌握正等轴测图的徒手画法，以培养学生的空间想象力，这样的处理降低了绘图难度。
（二）中职机械制造专业《机械制图》课程的任务是：培养学生具有一定的空间想象能力、形象思维能力和基本的绘图技能，掌握机械制图的基础知识和国家技术标准有关制图标准规定相关知识，具有一定识读中等复杂程度的机械图样的能力。职业教育是以能力培养为基础，职业为导向的专业技术教育，职业教育的目标是培养学生的综合职业能力、实践技能和创新能力。机械制图是一门既有理论又有实践的课程，在教学上要结合中职学生的特点，以“实践为本，理论够用”为原则，做好课程内容的优化。突出重点，降低难度，加强学生的空间想象能力、识图能力、绘图能力和创造性思维能力的培养。
（三）中职所培养的学生是面向生产第一线的操作型、应用型人才。中职学生学习机械制图的核心能力就是识图能力而识图与绘图是相辅相成的只有通过一些必要的绘图才能培养识图能力。绘图是识图的逆过程因此在教学过程中必须要求学生进行适当的绘图训练“以绘促识”。在加强实践性教育环节中要力争达到理论与实践的完美结合知识与应用的有机统一即将理论和实践教学融为一体遵循“讲―练―评―再练”的模式进行教学。在讲授完定量的教学内容后应结合教学内容和学生实际利用教材中的思考题和精心编制的课堂练习、课后作业对学生进行有针对性的训练并力求在训练中突出重点、难点。在学生做完适量的练习后教师根据学生的练习情况进行有针对性的评讲分析解决实践中遇到的问题。“再练”旨在通过再一次针对练习中突出的问题进行训练帮助学生弥补知识的缺陷巩固所学的知识进一步提高技能。在理论学习与技能训练的交叉进行中要注意及时总结提高防止理论与实践性教学的严重脱节。
注意直观教学和图例的选择绘制和识读机械图样的空间想象，主要是依据实体的空间形体投影规律。为了培养学生的空间想象能力，完成从实体到图例，使用直观教学法，先引导学生进行观察实体，再从观察中得出空间形体投影规律；也可以从教学的某些结论出发，先讲授有关的理论知识，再以实体的形式加以验证。以便把学生的注意力引向认识实体的空间特征，从而获得清晰的表象。
参考文献：
机械制图的原理范文5
【关键词】高职院校；课堂；教改；多媒体技术；互动
1.课堂教学
课堂是指课堂教学，它是教师给学生传授知识和技能的全过程。要想使学生在课堂上能够高效率地学习，老师就必须综合地运用各种教学方法，并进行一系列的教学改革。常用的教学方法有讲授法、讨论法、练习法、阅读法、演示法。如果只单纯地运用这些方法，学生就会觉得乏味，失去学习兴趣。教师在教学的活动中要善于激发学生的学习兴趣。可以将这些方法有效地结合起来，再增加一些有效的学习方法以提高学生的学习兴趣，增强学习效果。
2.改革教学计划，启迪学生理性思考
《机械制图》课程信息量大，涵界面广，为了激发学生的学习兴趣，激励并发挥学生的空间想象力和思维能力，培养学生独立思考问题、分析问题和解决问题的能力，采取了以下做法：
2.1精选内容，调整学时
随着计算机技术的发展，绘图的方式与方法不断增加，这对以培养应用型人才为目标的高职院校《机械制图》提出了新的要求。因此，在教学内容上，应当精选和调整传统的“画法几何和机械制图”，在保证涉及基本原理和方法的内容的基础上，对于一些对学生的空间思维想象能力培养益处不大的内容应当淡化，以突出正投影基础、形体分析法、线面分析法、视图、剖视图、断面图、零件图、装配图等内容。
2.2训练学生的轴测图和草图的绘制技能
在教学过程中，常常会遇到这样的问题：用正投影法绘制的三视图，虽然也能准确表达物体的形状，但缺乏立体感。而轴测图具有直观性强，接近人视觉的效果，广泛应用到工程上，使机器零件的外观、内部结构或工作原理直观地表达出来。因此，在机械制图课程教学时，应当通过二维和三维相互交替互逆，以提高学生的空间想象力和训练学生的形象思维。为了适合工作需要，学生草图绘制能力也还要加强，让学生在不借助绘图仪器和工具的情况下，可以通过自己的目测形体各部分尺寸和比例，徒手画出的图称为草图。
2.3绘图教学中要紧扣国家标准
为了进一步与国际接轨，加强国际间的技术交流和贸易，我国机械制图标准化与跟国际标准相一致，遵循统一的制图标准。从目前的情况来看，我国机械图样传递着设计、加工和制造的各种信息已。面对着众多的计算机绘图标准，为保证图样功能的发挥，必须以标准为支撑。作为高职学生，动手能力是教学目标的重中之中。因此，在课堂上应当强化基础教育，使学生理解和掌握制图标准。具体来说，应当从以下几方面努力：第一，让学生理解标准化的原理理解，标准化原理是自觉执行标准的必要条件，标准化工作必须遵循“统一、简化、协调、选优”八字原则；第二，让学生认识标准的法制性根据《中华人民共和国标准化法》的规定，国家标准必须经国务院标准化行政管理部门批准；第三，让学生了解采标程度符号相对成熟的先进技术才能制订为标准，采用先进的标准是无偿的技术引进。
2.4贯彻理论联系实际教学原则，密切注视生产实践
理论联系实际，加强实践教学环节的教学，加大现场教学的力度；使课程教学内容与学生技能培训考证结合起来。尝试把课程建设成双证课程，把素质能力培养贯穿于课程教学之中，体现了高职院校实用性人才培养的特色。在教学中既要讲清机械制图的概念、原理，又要分析学生的思想、学习、生活及其社会中所遇到的实际问题，以技术应用能力为主线优化整合课程。按照“以必需、够用为度”和“强化应用，培养技能”的原则和课程体现“实用性、适用性、先进性”的原则。同时，让学生寒暑假期到工厂参加生产实践，开展调查研究，这种从理论到实践，从实践到理论，既可将工厂生产零部件实际引入教学，丰富教学内容，又能增强学生感性认识，引发学生进行深层次的理性思考，增强学习的自觉性，提高学生调查研究问题、科学分析问题和解决问题的能力。
3.多媒体技术在《机械制图》教学中的应用
《机械制图》课程相对于其他科目有所不同，它是相对较为枯燥和困难的。所以激发学生的兴趣在这门课程的教学活动中便显得极为重要。兴趣是学习的最好老师，这一点在《机械制图》课程教学中也不例外。
随着信息技术的发展，多媒体技术的进入，这让《机械制图》课程的教学有了质的飞跃。多媒体技术可以将课本中的抽象的部分用形象直观的课件与动画及三维模型引导学生，起到化难为易的作用，从而进一步激发学习的兴趣和引导学生抽象思维。
通过多媒体课件的演示，教师就可以充分的调动学生的兴趣与空间想象能力，从而可以逐步达到引导与训练学生的抽象思维的能力。
总之，多媒体技术在《机械制图》教学中的作用是传统机械制图教学方法无法比拟的，它对学生抽象思维能力的发展有很大的引导与培养作用。教师在课堂教学的过程中应该善于运用多媒体技术，但一定要注意的是，教师永远是教学活动中的主体，切不可本末倒置。
4.师生互动在教学活动中的运用
教师虽然是教学活动中主体，但是也要学生来积极的配合与参与，只有学生参与到整个教学活动中，才能达到教学的目的。要想达到这个互动的目的，教师必须采取一些方法。
首先，教师对知识点的讲解要有启发性。教师在《机械制图》的教学中，要将实物或模型、投影图、立体图对照着讲解，让学生慢慢的建立起空间的概念。例如，老师在讲解多面正投影图时，可以与教室的墙壁地板联系。以学生右侧墙壁为W面，以黑板面作V面，以地面作H面，然后再与三面投影体系相对应，将抽象的问题作具体化处理，这样就便于学生理解、接受。
再者，教师在教学中同样要注意与学生的对话，讨论就是一种非常不错的选择。学生在教师的指导下，围绕一个问题发表各自的看法，互相启发。这种教学方法对于《机械制图》而言，其中零部件表达方法及所涉及的练习特别适用。在带领学生讨论初期，要首先引导学生联想所学过的视图、剖视图、局部放大图等制图的表达方法，再引导学生分析零件的结构特点。接下来，让学生分组讨论制图的表达方案，并选出代表讲述各组讨论后的表达方法，还要说明其方案的优缺点，最后在教师指导下，确定一种相对于其他方案较理想的方案。在讨论教学活动中教师一定要注意问题的明确性，更要善于诱发学生积极思维，最后在讨论结束时，还要做好总结。
《机械制图》课程改革并非一朝一夕的事情，它是一个涉及众多因素的系统工程，不但要求内容要改革，还要求老师在实践中不断创新教学方法，应用现代化的教学手段，提高教学质量。笔者在教学实践中，通过改变课程结构，删去了难度大且今后很少应用的内容，尽量联系实际，降低学习难度，使学生对学习充满信心。同时，笔者尝试多种教学方法，使学生成为课堂的主体，提高了学生的学习兴趣，为学生学业成绩的提高奠定了基础。
【参考文献】
[1]倪永胜.浅谈机械制图.学科中的创造性教学.
机械制图的原理范文6
关键词：机械制图；教学；特点及要点
随着教育体制不断改革，国家加大教学力度，尤其是机械制图的教学，由于众多理工学科都涉及机械制图的学习，因此，各大高校应加强机械制图教学，从而培养出更多优秀的机械专业人才。机械制图为了确保有更高的教学质量，必须要对教学内容的特点和要点进行研究，同时各大高校要加强对机械制图教学的重视力度，通过对机械制图教学的特点和要点展开分析，从而制订有针对性的教学计划，所以，为了能够从整体上提高机械制图教学质量，必须要深入研究教学内容，改变原有的教学方法，促进机械制图教学有良好的效果，从而培养出更多的机械人才。
一、机械制图概述
机械制图是机械专业的一个重点学科，通过图样来表示机械的形状、尺寸，并包含原理的学科，一定完整的图样包含图形、符号、数字等内容。机械制图通过不断发展国家对相关数据和符号等规定出统一标准，每个机械图有与其有关的零件图和装配图，利用空间想象能力，并通过轴线等绘制机械图，机械制图只应用于机械专业和其他相关工科。机械制图是学习机械专业的基础，只有通过对机械制图的学习，并培养出丰富的机械想象力，才能确保易于掌握其他机械知识。
二、机械制图教学特点
1.具有层次性
学生更快更好地掌握机械制图知识必须建立在良好的机械制图教学基础上。目前，我国的机械制图教学存在具有层次性的特点。在机械制图教学中，是需要采用一定方法来进行机械图绘制的，而机械图的绘制需要建立在有层次的步骤基础上，一个图形是由若干线构成的，而线则是通过无数点的绘制而成，通过采用点、线将图形绘制而成，充分证明机械制图教学具有层次性。此外，对于一个复杂的机械图而言，在分析判断完整机械图结构时，也要有层次性地考虑到每一个元素的绘制，并且对形体分析也要有层次性。
2.具有条理性
机械制图教学的另外一个特点是具有条理性，机械制图自身是工科的一个重要学科，无论是机械制图的学习还是教学都要有条理地进行，图形的绘制，尤其是复杂图形的绘制，必须要掌握有效的识图方法，并对线和面进行分析，例如在侧面展开图的绘制中，必须在分析研究前有条理地进行剖析，并结合点明视图的特点。在机械制图教学过程中，教师必须有良好的理性思维，并具备条理性地讲述制图教学，对于一个完整的机械结构图，只有在条理性的思维下才能将制图内容充分地向学生介绍，学生才能在有条理的情况下具备更强的构建图形的能力。
三、机械制图教学要点分析
1.绘图方法
机械制图是机械专业的一个重要学科，机械制图的教学目标是培养具有绘图、识图和分析图样能力的学生，由于机械零件的种类有很多，并且样式也千变万化，为了促进学生能够更好地掌握机械制图学习方法，教师要在不断探索中探寻教学要点，通过对图形的分析，验证出绘图方法是机械制图教学的要点。对于绘图方法应该以实用性为前提，不同的图形绘制都会有一定的方法，具有实用性的绘图方法包含分层法、影射法等，针对不同的图形结构采用不同的绘图方法，从而确保机械制图教学具有针对性。
2.空间想象
机械制图是对图形的绘制、分析等，而图形在绘制和分析前必须具有丰富的空间想象力，只有良好的空间想象才能绘制出更加完善的机械图形。机械制图教学的根本内容是对机械图形的绘制和分析判断，空间和平面图形的绘制需要以一定的机械知识为基础，并结合空间想象能力，从而绘制和读图。关于空间想象力的培养和实体图形的绘制，教师在机械制图教学过程中要利用物体的投影和不同剖面图等来进行分析和研究，通过对不同角度和层次的图形分析，从而培养出丰富的空间想象力。
3.直观教学
在机械制图的教学中，直观教学则是教学的重点。机械制图教学不仅需要有丰富的空间想象力，而且直观性地传递给学生。直观教学是教会学生对线、面和空间图形的直观感受，并只有在教学过程中将不同的图形进行直观教学才有利于对机械制图的学习，并在直观的感受下在脑海中构建不同结构的立体和平面图形。在直观教学的作用下学习教学理念，从而提高机械制图教学的实用性，通过直观教学的作用，培养学生对图形的直观感受，有利于接下来学生对机械制图的学习，通过对直观教学要点的掌握，提高机械制图教学质量。
本文通过对机械制图教学进行分析得知，只有更好地掌握机械制图教学的特点和要点，才能提高机械制图教学质量。机械制图教学应该具有层次性和条理性，通过掌握基本的绘图方法和直观教学等要点，促进机械制图教学能够取得良好的效果。因此，掌握机械制图特点和要点能够提高机械专业教学水平。
参考文献：
[1]刘晓宁.机械制图教学特点及要点分析[J].科技风，2014，01（04）：181-182.
