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基于农业机械专业的机械制图与计算机制图的融合研究

学术期刊发表网 位置:理工论文 时间:2022-04-25 08:54 (12)

摘要:摘 要:机械制图是机械类尤其是农业机械类专业学生必备的基础技能之一,计算机制图是机械制图的一种实现方式,深入挖掘机械制图和计算机制图的契合点,对推动我国农业机械行业的发展

  摘 要:机械制图是机械类尤其是农业机械类专业学生必备的基础技能之一,计算机制图是机械制图的一种实现方式,深入挖掘机械制图和计算机制图的契合点,对推动我国农业机械行业的发展以及提高农业机械专业的教学质量有至关重要的作用。笔者重点从机械制图与计算机制图的关系、机械制图与计算机制图融合的现状、机械制图与计算机制图的融合策略方面探究两者的融合,仅供参考。

  关键词:机械制图;计算机制图;融合

基于农业机械专业的机械制图与计算机制图的融合研究

  计算机技术的快速发展为人们生产和生活提供了极大便捷,且计算机技术因其先进性、智能性优势被广泛应用于各行各业,借助计算机技术和农业机械化技术不仅可以极大地减少人力劳作,也提升人们生产作业的精准性和可靠性,各行业纷纷致力于挖掘其与计算机技术的契合点,借此立足于竞争激烈的市场。农业机械行业也不例外,机械制图是农业机械行业实现生产作业的主要方式之一,机械制图能够按一定比例和相关规定实现机械元素的绘制,如螺丝、平面图形等,是机械制造的指导性文件,作业人员能够结合机械制图完成机械制造。计算机制图为机械制图实现了更多的可能性,是机械制图的辅助绘图技术,借助计算机制图能够更为精准地绘制机械元素,并提升机械制图的精准性,计算机制图为机械制图提供了形象化的绘图界面和效果[1]。因此,探究两者的融合对机械行业尤其是农业机械行业的发展具有十分重要的现实意义。

  1 计算机绘图技术

  计算机技术在机械制图中的应用已经十分广泛,且已经成为各大机械行业、建筑行业必不可少的绘图辅助工具。目前,各相关行业已经充分认识到计算机制图的先进性,并致力于深入挖掘其与本行业的相关性,寻求使用计算机技术全面替代现有的人工作业。农业机械行业基于传统的AutoCAD进行二次开发,研发出集建模与核算于一体的建模软件,利用计算机语言模拟机械元素,并以三维立体的方式向作业人员展示模型,作业人员借此完成相关工作。目前,多数农业机械企业的生产运营都必须通过计算机技术实现三维建模,将传统平面化、单一化的机械图以更为形象且生动的方式展示给作业人员,无疑这种方式不仅将复杂烦琐的机械图简化成便于理解的三维图形,计算机制图的准确性也有效避免了作业人员返工操作的现象,降低了生产成本[2]。此外,计算机绘图成本较低,一旦购入相关软件就可长久使用,且也能享受到相关的升级维护服务,这不仅能够节约农业机械企业的成本,也有助于提升农业机械企业的利润,使其能够长久地立足于市场竞争中。因此,农业机械企业纷纷意识到机械制图与计算机制图融合的重要性,并不断挖掘两者的契合点。

  实际上,机械制图的发展从传统人工绘制到计算机制图经历了很长的时间,这也是时代发展的必然趋势。传统的机械制图主要通过人工绘制,人工绘制必然存在精度低、耗时长等问题,且人工手绘存在一定的片面性,无法像计算机技术那样实现对多种机械元素的绘制。计算机制图与机械制图的融合不仅体现在各行业领域中,也体现在我国的中职学校教学工作中,各中职机械专业充分认识到计算机制图的重要性,并借助丰富的教学方式开展传统机械制图课程的教学。从中职学校教学阶段就注重对两者的有效融合,可以为后续机械行业设计人员的职业技能提升奠定坚实的基础[3]。

  以往教学过程中,机械制图与计算机制图是两个独立的学科,尤其是农业机械专业的相关课程教学中,机械制图课程的主要内容是对各制图元素的阐述以及对绘制原理的讲解,并未过多涉及与计算机制图相关的内容,也未涉及相关的制图软件学习和实践课程学习。虽然单一的教学能够培养学生的专业素养,但也会限制学生的思想,使学生将机械制图与计算机制图割裂开来,如此学生不仅不会了解更为深入的计算机知识,也无法熟练使用计算机制图软件。而计算机制图发展至今,许多农机教育工作者已经充分认识到计算机制图的重要性,目前课程开设也充分考虑到两者的融合,并设置有三维建模、计算机绘图等相关课程。因此,该专业毕业生基本能够掌握计算机制图的方法,当下的教学方式和课程不仅能够提升学生的空间想象力,提升学生制图效率和精准度,也能够为学生未来的工作奠定坚实的基础[4]。

  2 机械制图与计算机制图的关系

  从宏观上来看,机械制图是计算机制图的基础,计算机制图虽然在绘制方式和图形展现形式上与机械制图有所不同,但其本质也是为了以更具形象化和精准性的方式展示机械制图,其在表现形式上更为丰富;而计算机制图是机械制图的延伸,借助计算机制图可以实现机械制图无法表达的元素,两者的关系主要有以下几种。

  2.1 机械制图与计算机制图相互独立

  对农业机械行业而言,企业往往更看重设计人员的机械制图技术,而忽视了其对计算机制图技能的掌握,而是要求设计人员在日常工作中不断地了解并掌握相关的计算机制图技术,主要原因是机械行业管理人员认为机械制图与计算机制图是相对独立的技术,并未试图将两者进行有效融合。实际上,计算机制图和机械制图不仅在技术上是相辅相成的,对设计人员而言,两者的融合也是提升设计人员个人素养和专业能力的有效渠道。计算机制图技能较强的设计人员虽然能够熟练使用各类制图软件,但可能缺乏对机械制图的理解能力;同理,机械制图技能较强的设计人员可能缺乏对计算机技术的深入了解。本质上而言,两者在实现技术和形式上有共同点,机械企业不应将两者独立而言,应深入挖掘两者的契合点,并将两者进行有效融合,促使计算机制图在机械制图中发挥其应有的优势和作用[5]。

  2.2AutoCAD制图工具联系机械制图和计算机制图

  AutoCAD是机械行业常用的制图工具,机械行业要求该专业的毕业生和设计人员必须掌握对AutoCAD的熟练使用,但现今使用最多的是AutoCAD二维制图方式,在以往的制图设计中二维基本能够满足机械作业人员的要求。然而随着计算机技术的不断发展,其在各行业中都发挥了最大的优势,AutoCAD也在此基础上进行了三维技术和二次技术的开发,三维技术能够以三维立体形式将绘制的作业展示给设计人员,二次技术是借助计算机技术在原有AutoCAD的基础上研发出的集设计与核算为一体的设计功能。这些技术无一不为设计人员提供了更好的操作方式和丰富的元素,使其能够以更为精准的方式将各元素进行组合,继而形成可视化的设计图纸[6]。

  2.3 机械制图中融入计算机制图

  将计算机制图和机械制图进行有效融合已然是时代发展的必然趋势,同时也是机械行业发展的必然结果。人们已经将计算机制图定义为传统机械制图的辅助技术,这一全新的理念已经为两者的融合奠定了坚实的基础。两者融合分为技术和人员两方面的融合。技术上,机械制图是计算机制图的基础,计算机制图实现了复杂机械元素的描述以及平面化与立体化的转变。计算机制图则是对机械制图的延伸,同时也是辅助的绘图技术,虽然计算机制图能够实现多种复杂机械元素的描述,但目前现有的技术依然无法覆盖所有的制图元素,而机械制图虽然在技术和精准度上有所欠缺,但依据国家相关的制图规定,其基本覆盖了所有的机械元素。机械制图设计人员分为专业设计人员与该专业的中职学生,对专业设计人员而言,两种绘图技术的有效融合不仅能够提升设计人员的机械设计思维能力,同时也能够增进设计人员对计算机技术的了解;对该专业学生而言,两种学科的融合能够提升学生的综合能力,从而为学生进入社会奠定坚实的基础。

  3 机械制图与计算机制图融合现状

  3.1 机械专业对两者的教学分离

  计算机制图与机械制图的融合应从学校教学开始,这不仅是为农业机械企业专业设计人员的培养奠定基础,同时也是促进我国农业机械行业发展的有效手段。然而,目前不少高校机械专业并未对这两种课程进行有效的融合,教学分离使得机械专业学生无法深入了解两种制图方式的区别与联系,实际上,两种制图方式是相辅相成的关系,学校应在机械制图课程教学中注重对计算机制图的融入,借助计算机技术为学生演示二维平面与三维立体的相互转化过程,从而提升学生空间想象力,提高学生的综合能力[7]。

  3.2 机械设计人员综合能力欠缺

  目前,农业机械设计人员虽有较强的专业技能,但对计算机制图技能的掌握则有所欠缺,对计算机技术的欠缺使得设计人员很难成长为专业的高级技术型人才,而企业对此也不太重视,然而,计算机制图是对机械制图的补充,熟练掌握计算机制图是提升设计人员综合业务能力的关键。对此,企业应通过有效策略提高机械设计人员的综合能力,使其成长为符合农业机械发展需求的高级技术型人才。

  4 机械制图与计算机制图的融合策略

  4.1 从实际出发加大机械制图与计算机绘图的融合

  机械制图与计算机制图主要应用在机械行业制图作业和机械专业制图教学中,因此对两者的融合首先应从这两点出发,从教学阶段开始向学生灌输两者的融合理念,继而延伸至机械行业中。对教学而言,应注重两种学科的融合教学,在培养学生掌握理论知识的基础上培养学生的实践技能,只有熟练掌握计算机制图与机械制图两种绘图技能才能将机械知识融会贯通,才能深入理解机械行业的相关知识。此外,学生也应掌握机械制图的相关原理,计算机制图是以二维制图和三维制图为基础发展而来的,二维、三维制图能够提升学生的空间想象力和实践技能,同时学生也应掌握二维到三维中间的转化过程[8]。教学过程中也应适当增加实践课程,培养学生理论联系实践的技能。而对农业机械行业设计人员而言,掌握两种制图方式更是一名合格的设计人员必备的基础技能之一,机械制图考验的是设计人员的基本技能和对该行业的敏锐性,计算机制图考验的则是设计人员对知识的延伸性,掌握计算机技术才能成为机械行业所需的新型人才,设计人员应在融合两种制图的基础上多加实际练习,积累丰富的实践经验,同时形成严谨、细致、一丝不苟的工作态度,成为真正的高级应用型人才。

  4.2 以三维实体造型技术为重点

  无论是机械制图还是计算机制图,两者在技术和实现过程上都离不开二维与三维的相互转化,即将机械实体通过二维平面绘制出来,但设计人员应能够通过专业的技能或计算机制图技术将二维平面转化成三维立体。同理,也应将三维立体转化成二维平面或机械实体,对设计人员和传统的机械制图而言,这一过程较为复杂且烦琐,其中涉及多个复杂且抽象的数据,图形的转化过程本质上是数据的转化过程,而计算机制图则能够将这种抽象的数据转化过程变得十分简单,借助计算机技术能够帮助设计人员建立空间立体思维方式,从而便于设计人员理解抽象的转变过程,也能更加熟练地掌握机械行业理论知识[9]。

  4.3 全面提升工程设计人员的综合绘图技能

  掌握绘图软件应用能力是学习机械制图技术的关键任务,企业在实现机械制图与计算机制图相融合,提升工程设计人员综合绘图技能的过程中,必须要做好以下几项工作。首先,强化工程设计人员的计算机制图的实训,设置专项的计算机制图训练课题,专项课题能够提升设计人员的专业技能。其次,将计算机制图添加至装配体部件测绘领域中,在实际绘图工作、机械设计等各方面均要求工程设计人员应用计算机制图技术,贯穿于所有机械制图环节中的计算机制图训练对工程设计人员实际应用能力有极大的帮助。计算机制图在同机械制图相融合时,可以从二维机械图样的转换、绘制和三维实体造型技术两个角度入手,彼此进行协调,共同交融于机械制图中,才能发挥提高机械制图技能、夯实机械制图基础知识的作用[10]。计算机制图能够将抽象的平面与立体之间的相互转化转变成数据坐标之间的变化,对设计人员而言,也许难以理解这种抽象的变化过程,但计算机技术能够通过数据转变强化设计人员的形象和意识思维,使其深入理解绘图技术的本质,提升机械设计人员的综合绘图技能。

  5 结束语

  综上所述,机械制图与计算机绘图各有所长,在应用过程中,相关人员要将两种制图方式相互融合,从而达到相互促进的效果。三维实体造型和二维平面图是机械制图的两个重要基本点,机械制图与计算机绘图紧紧地交融,只有把它们系统地学习,完整地理解,有机地结合,在日复一日的训练中才能全面提升自身的综合能力,满足现当代机械制图要求,成为真正具备实战能力的高素质人才,把握住时代发展趋势,形成自己的优势。

  参考文献:

  [1]张书月.计算机机械制图与AutoCAD课程的整合性分析:评《机械制图与CAD技术基础》[J].机械设计,2020,37(6):148.

  [2]侯永亮,王力杰,李淑利,等.CAD制图技术在机械工程的开发和应用[J].中国机械,2015(8):102-103.

  [3]李佳.计算机辅助技术与机械制图融合的教学改革探索与实践[J].数码设计,2019(6):3-5.

  [4]饶晓雪.中职CAD制图课程教学改革探析[J].教育界:高等教育,2015(10):98+100.

  [5]杜宛谦.浅谈计算机辅助技术与机械设计制造的结合[J].南方农机,2019,50(21):129.

  [6]李光志,张营《机械制图》教学改革创新.[J].现代商贸工业,2017(30):170.

  [7]冯明.高职院校在机械制图与AutoCAD一体化教学中的研究[J].科技视界,2020(16):141-142.

  [8]陈宇.水利工程中CAD制图的应用与探讨[J].装备制造技术,2015(6):301-302+307.

  [9]相瑞.如何提高CAD制图速度的几种技巧[J].信息通信,2014(11):117.

  [10]朱明霞,吴晨,何欢欢.提高“机械制图与CAD”课程教学效果的探索研究[J].科教导刊(中旬刊),2020(35):107-108.

  作者:葛绍建

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