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摘要:機械制圖是機械類尤其是農業機械類專業學生必備的基礎技能之一,計算機制圖是機械制圖的一種實現方式,深入挖掘機械制圖和計算機制圖的契合點,對推動我國農業機械行業的發展以及提高農業機械專業的教學質量有至關重要的作用。筆者重點從機械制圖與計算機制圖的關系、機械制圖與計算機制圖融合的現狀、機械制圖與計算機制圖的融合策略方面探究兩者的融合,僅供參考。
關鍵詞:機械制圖;計算機制圖;融合
計算機技術的快速發展為人們生產和生活提供了極大便捷,且計算機技術因其先進性、智能性優勢被廣泛應用于各行各業,借助計算機技術和農業機械化技術不僅可以極大地減少人力勞作,也提升人們生產作業的精準性和可靠性,各行業紛紛致力于挖掘其與計算機技術的契合點,借此立足于競爭激烈的市場。農業機械行業也不例外,機械制圖是農業機械行業實現生產作業的主要方式之一,機械制圖能夠按一定比例和相關規定實現機械元素的繪制,如螺絲、平面圖形等,是機械制造的指導性文件,作業人員能夠結合機械制圖完成機械制造。計算機制圖為機械制圖實現了更多的可能性,是機械制圖的輔助繪圖技術,借助計算機制圖能夠更為精準地繪制機械元素,并提升機械制圖的精準性,計算機制圖為機械制圖提供了形象化的繪圖界面和效果[1]。因此,探究兩者的融合對機械行業尤其是農業機械行業的發展具有十分重要的現實意義。
1計算機繪圖技術
計算機技術在機械制圖中的應用已經十分廣泛,且已經成為各大機械行業、建筑行業必不可少的繪圖輔助工具。目前,各相關行業已經充分認識到計算機制圖的先進性,并致力于深入挖掘其與本行業的相關性,尋求使用計算機技術全面替代現有的人工作業。農業機械行業基于傳統的AutoCAD進行二次開發,研發出集建模與核算于一體的建模軟件,利用計算機語言模擬機械元素,并以三維立體的方式向作業人員展示模型,作業人員借此完成相關工作。目前,多數農業機械企業的生產運營都必須通過計算機技術實現三維建模,將傳統平面化、單一化的機械圖以更為形象且生動的方式展示給作業人員,無疑這種方式不僅將復雜煩瑣的機械圖簡化成便于理解的三維圖形,計算機制圖的準確性也有效避免了作業人員返工操作的現象,降低了生產成本[2]。此外,計算機繪圖成本較低,一旦購入相關軟件就可長久使用,且也能享受到相關的升級維護服務,這不僅能夠節約農業機械企業的成本,也有助于提升農業機械企業的利潤,使其能夠長久地立足于市場競爭中。因此,農業機械企業紛紛意識到機械制圖與計算機制圖融合的重要性,并不斷挖掘兩者的契合點。實際上,機械制圖的發展從傳統人工繪制到計算機制圖經歷了很長的時間,這也是時代發展的必然趨勢。傳統的機械制圖主要通過人工繪制,人工繪制必然存在精度低、耗時長等問題,且人工手繪存在一定的片面性,無法像計算機技術那樣實現對多種機械元素的繪制。計算機制圖與機械制圖的融合不僅體現在各行業領域中,也體現在我國的中職學校教學工作中,各中職機械專業充分認識到計算機制圖的重要性,并借助豐富的教學方式開展傳統機械制圖課程的教學。從中職學校教學階段就注重對兩者的有效融合,可以為后續機械行業設計人員的職業技能提升奠定堅實的基礎[3]。以往教學過程中,機械制圖與計算機制圖是兩個獨立的學科,尤其是農業機械專業的相關課程教學中,機械制圖課程的主要內容是對各制圖元素的闡述以及對繪制原理的講解,并未過多涉及與計算機制圖相關的內容,也未涉及相關的制圖軟件學習和實踐課程學習。雖然單一的教學能夠培養學生的專業素養,但也會限制學生的思想,使學生將機械制圖與計算機制圖割裂開來,如此學生不僅不會了解更為深入的計算機知識,也無法熟練使用計算機制圖軟件。而計算機制圖發展至今,許多農機教育工作者已經充分認識到計算機制圖的重要性,目前課程開設也充分考慮到兩者的融合,并設置有三維建模、計算機繪圖等相關課程。因此,該專業畢業生基本能夠掌握計算機制圖的方法,當下的教學方式和課程不僅能夠提升學生的空間想象力,提升學生制圖效率和精準度,也能夠為學生未來的工作奠定堅實的基礎[4]。
2機械制圖與計算機制圖的關系
從宏觀上來看,機械制圖是計算機制圖的基礎,計算機制圖雖然在繪制方式和圖形展現形式上與機械制圖有所不同,但其本質也是為了以更具形象化和精準性的方式展示機械制圖,其在表現形式上更為豐富;而計算機制圖是機械制圖的延伸,借助計算機制圖可以實現機械制圖無法表達的元素,兩者的關系主要有以下幾種。
2.1機械制圖與計算機制圖相互獨立
對農業機械行業而言,企業往往更看重設計人員的機械制圖技術,而忽視了其對計算機制圖技能的掌握,而是要求設計人員在日常工作中不斷地了解并掌握相關的計算機制圖技術,主要原因是機械行業管理人員認為機械制圖與計算機制圖是相對獨立的技術,并未試圖將兩者進行有效融合。實際上,計算機制圖和機械制圖不僅在技術上是相輔相成的,對設計人員而言,兩者的融合也是提升設計人員個人素養和專業能力的有效渠道。計算機制圖技能較強的設計人員雖然能夠熟練使用各類制圖軟件,但可能缺乏對機械制圖的理解能力;同理,機械制圖技能較強的設計人員可能缺乏對計算機技術的深入了解。本質上而言,兩者在實現技術和形式上有共同點,機械企業不應將兩者獨立而言,應深入挖掘兩者的契合點,并將兩者進行有效融合,促使計算機制圖在機械制圖中發揮其應有的優勢和作用[5]。
2.2AutoCAD制圖工具聯系機械制圖和計算機制圖
AutoCAD是機械行業常用的制圖工具,機械行業要求該專業的畢業生和設計人員必須掌握對AutoCAD的熟練使用,但現今使用最多的是AutoCAD二維制圖方式,在以往的制圖設計中二維基本能夠滿足機械作業人員的要求。然而隨著計算機技術的不斷發展,其在各行業中都發揮了最大的優勢,AutoCAD也在此基礎上進行了三維技術和二次技術的開發,三維技術能夠以三維立體形式將繪制的作業展示給設計人員,二次技術是借助計算機技術在原有AutoCAD的基礎上研發出的集設計與核算為一體的設計功能。這些技術無一不為設計人員提供了更好的操作方式和豐富的元素,使其能夠以更為精準的方式將各元素進行組合,繼而形成可視化的設計圖紙[6]。
2.3機械制圖中融入計算機制圖
將計算機制圖和機械制圖進行有效融合已然是時代發展的必然趨勢,同時也是機械行業發展的必然結果。人們已經將計算機制圖定義為傳統機械制圖的輔助技術,這一全新的理念已經為兩者的融合奠定了堅實的基礎。兩者融合分為技術和人員兩方面的融合。技術上,機械制圖是計算機制圖的基礎,計算機制圖實現了復雜機械元素的描述以及平面化與立體化的轉變。計算機制圖則是對機械制圖的延伸,同時也是輔助的繪圖技術,雖然計算機制圖能夠實現多種復雜機械元素的描述,但目前現有的技術依然無法覆蓋所有的制圖元素,而機械制圖雖然在技術和精準度上有所欠缺,但依據國家相關的制圖規定,其基本覆蓋了所有的機械元素。機械制圖設計人員分為專業設計人員與該專業的中職學生,對專業設計人員而言,兩種繪圖技術的有效融合不僅能夠提升設計人員的機械設計思維能力,同時也能夠增進設計人員對計算機技術的了解;對該專業學生而言,兩種學科的融合能夠提升學生的綜合能力,從而為學生進入社會奠定堅實的基礎。
3機械制圖與計算機制圖融合現狀
3.1機械專業對兩者的教學分離
計算機制圖與機械制圖的融合應從學校教學開始,這不僅是為農業機械企業專業設計人員的培養奠定基礎,同時也是促進我國農業機械行業發展的有效手段。然而,目前不少高校機械專業并未對這兩種課程進行有效的融合,教學分離使得機械專業學生無法深入了解兩種制圖方式的區別與聯系,實際上,兩種制圖方式是相輔相成的關系,學校應在機械制圖課程教學中注重對計算機制圖的融入,借助計算機技術為學生演示二維平面與三維立體的相互轉化過程,從而提升學生空間想象力,提高學生的綜合能力[7]。
3.2機械設計人員綜合能力欠缺
目前,農業機械設計人員雖有較強的專業技能,但對計算機制圖技能的掌握則有所欠缺,對計算機技術的欠缺使得設計人員很難成長為專業的高級技術型人才,而企業對此也不太重視,然而,計算機制圖是對機械制圖的補充,熟練掌握計算機制圖是提升設計人員綜合業務能力的關鍵。對此,企業應通過有效策略提高機械設計人員的綜合能力,使其成長為符合農業機械發展需求的高級技術型人才。
4機械制圖與計算機制圖的融合策略
4.1從實際出發加大機械制圖與計算機繪圖的融合
機械制圖與計算機制圖主要應用在機械行業制圖作業和機械專業制圖教學中,因此對兩者的融合首先應從這兩點出發,從教學階段開始向學生灌輸兩者的融合理念,繼而延伸至機械行業中。對教學而言,應注重兩種學科的融合教學,在培養學生掌握理論知識的基礎上培養學生的實踐技能,只有熟練掌握計算機制圖與機械制圖兩種繪圖技能才能將機械知識融會貫通,才能深入理解機械行業的相關知識。此外,學生也應掌握機械制圖的相關原理,計算機制圖是以二維制圖和三維制圖為基礎發展而來的,二維、三維制圖能夠提升學生的空間想象力和實踐技能,同時學生也應掌握二維到三維中間的轉化過程[8]。教學過程中也應適當增加實踐課程,培養學生理論聯系實踐的技能。而對農業機械行業設計人員而言,掌握兩種制圖方式更是一名合格的設計人員必備的基礎技能之一,機械制圖考驗的是設計人員的基本技能和對該行業的敏銳性,計算機制圖考驗的則是設計人員對知識的延伸性,掌握計算機技術才能成為機械行業所需的新型人才,設計人員應在融合兩種制圖的基礎上多加實際練習,積累豐富的實踐經驗,同時形成嚴謹、細致、一絲不茍的工作態度,成為真正的高級應用型人才。
4.2以三維實體造型技術為重點
無論是機械制圖還是計算機制圖,兩者在技術和實現過程上都離不開二維與三維的相互轉化,即將機械實體通過二維平面繪制出來,但設計人員應能夠通過專業的技能或計算機制圖技術將二維平面轉化成三維立體。同理,也應將三維立體轉化成二維平面或機械實體,對設計人員和傳統的機械制圖而言,這一過程較為復雜且煩瑣,其中涉及多個復雜且抽象的數據,圖形的轉化過程本質上是數據的轉化過程,而計算機制圖則能夠將這種抽象的數據轉化過程變得十分簡單,借助計算機技術能夠幫助設計人員建立空間立體思維方式,從而便于設計人員理解抽象的轉變過程,也能更加熟練地掌握機械行業理論知識[9]。
4.3全面提升工程設計人員的綜合繪圖技能
掌握繪圖軟件應用能力是學習機械制圖技術的關鍵任務,企業在實現機械制圖與計算機制圖相融合,提升工程設計人員綜合繪圖技能的過程中,必須要做好以下幾項工作。首先,強化工程設計人員的計算機制圖的實訓,設置專項的計算機制圖訓練課題,專項課題能夠提升設計人員的專業技能。其次,將計算機制圖添加至裝配體部件測繪領域中,在實際繪圖工作、機械設計等各方面均要求工程設計人員應用計算機制圖技術,貫穿于所有機械制圖環節中的計算機制圖訓練對工程設計人員實際應用能力有極大的幫助。計算機制圖在同機械制圖相融合時,可以從二維機械圖樣的轉換、繪制和三維實體造型技術兩個角度入手,彼此進行協調,共同交融于機械制圖中,才能發揮提高機械制圖技能、夯實機械制圖基礎知識的作用[10]。計算機制圖能夠將抽象的平面與立體之間的相互轉化轉變成數據坐標之間的變化,對設計人員而言,也許難以理解這種抽象的變化過程,但計算機技術能夠通過數據轉變強化設計人員的形象和意識思維,使其深入理解繪圖技術的本質,提升機械設計人員的綜合繪圖技能。
5結束語
綜上所述,機械制圖與計算機繪圖各有所長,在應用過程中,相關人員要將兩種制圖方式相互融合,從而達到相互促進的效果。三維實體造型和二維平面圖是機械制圖的兩個重要基本點,機械制圖與計算機繪圖緊緊地交融,只有把它們系統地學習,完整地理解,有機地結合,在日復一日的訓練中才能全面提升自身的綜合能力,滿足現當代機械制圖要求,成為真正具備實戰能力的高素質人才,把握住時代發展趨勢,形成自己的優勢。
作者:葛紹建 單位:亳州汽車工業學校