基于UG软件在中职机械制图教学中的应用

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[摘 要] 主要介绍利用UG软件将模型实时动态地展示给学生并实现三维到二维的转换，培养学生的空间想象能力和对制图课程的兴趣，以有效地提高课堂教学的质量。
[关 键 词] UG；机械制图；应用
[中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2017）30-0187-01
机械制图是中职机电类专业的一门重要基础课程，课堂教学质量的好坏影响学生对该专业的兴趣。由于中职学生基础普遍较弱，空间想象能力差，为了提高学生对该课程的兴趣和树立学生的信心，笔者尝试利用UG强大的建模和工程图功能在课堂上灵活地向学生展示二维和三维相互转换的关系，使学生更加直观地认识到二维图的生成，从而消除对该课程的畏惧心理。根据学生反馈的难点来看，本论文主要从两圆柱相贯，组合体看图、画图及剖视图三个方面来阐述。
一、两正交圆柱体相贯线
在探究两正交圆柱体相贯线变化趋势时，可借助UG软件在建模窗口先构建两个直径相等的圆柱相贯实体，进而在工程图模块中生成对应的三视图供学生观察[如图1（a）]。因UG支持参数化建模，再将水平方向的圆柱体直径参数调大或变小，让学生动态地从各个角度观察模型中相贯线的变化以及更新的三视图[如图1（b）（c）]。这样更容易使学生在探索和发现过程中总结规律，掌握两正交圆柱相贯时，相贯线始终向大圆柱轴线弯曲。
二、组合体的看图、画图
组合体是由基本几何体或简单形体按一定方式组合构成的立体。组合体的看图、画图是机械制图中的重点与难点，在对口高考的试题中频繁出现，这一部分题型多为补画第三视图或补缺線。在传统教学过程中，看图、画图主要采用形体分析法。学生因空间想象能力较差，凭着模糊的形体映像难以完成视图绘制，甚至面对稍复杂的组合体而束手无策。现在结合UG软件的使用将使学生更加直观、浅显地明白形体分析法的过程及含义。图2表明该组合体由形体Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组合而成，形体Ⅱ和Ⅲ与Ⅰ为共面叠加。在教学中，借助UG参数化建模可在制图窗口同步更新模型的关联视图，让学生从感性上认识组合体的形成过程，并掌握零件的常见的加工特征，如孔、槽、加强筋等。图2（a）为组合体的形体分析过程，（b）为组合体的三视图。
三、剖视图的表达
剖视图主要用于表达机件内部的结构形状，它是假想用一剖切面剖开机件，将处于观察者和剖切面之间的部分移去，而将其余部分向投影面投射所得的图形称为剖视图。在传统的教学方法下，学生难以确定采用哪种剖切方法和在机件什么位置剖开。而在新的教学模式下，可以利用UG软件先进行实体建模，然后创建基准平面作为假想剖切面进行视图剖切。在视图截面界面上移动偏置滑块观察不同剖切位置的图形，以便选择合适的剖切方法和剖切位置。如图3（a）为机件三维模型，（b）为剖视图的形成，（c）为剖视图的画法。
四、结束语
基于UG软件在机械制图中的辅助教学模式，可以将教材中的难点、重点或者在传统教学中难以表达清楚的内容更加直观、生动地展示在学生面前，符合中职学生对新鲜事物好奇的心理特征，有利于学生更好地理解机件的结构和培养学生的空间想像能力，增强学生对该课程的兴趣，提升课堂教学的质量。
参考文献：
[1]杨安林.机械制图[M].长沙：湖南科学技术出版社，2003.
[2]冯嫦.UG在机械制图教学中的应用[J].机械工程师，2008（1）：154-155.