CAXA電子圖板和CAXA制造工程師教學(xué)淺析

馬瑞++魏長(zhǎng)江++任立偉++趙剛

摘 要：文章是從CAXA電子圖版與機(jī)械制圖結(jié)合、CAXA制造工程師與機(jī)械制圖結(jié)合、CAXA制造工程師與CAXA電子圖版的結(jié)合三個(gè)方面對(duì)CAXA課程進(jìn)行探討研究，進(jìn)行CAD/CAM自動(dòng)編程課的教學(xué)改革，總結(jié)教學(xué)改革的經(jīng)驗(yàn)，從而更好地為教學(xué)服務(wù)。

關(guān)鍵詞：CAD/CAM；自動(dòng)編程；CAXA

中圖分類號(hào)：G420 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

一、CAXA電子圖板與機(jī)械制圖結(jié)合

在講授CAXA電子圖板的過(guò)程中，先從二維圖著手，讓學(xué)生打好二維制圖的基礎(chǔ)，為三維建模做準(zhǔn)備。這門課程主要通過(guò)典型繪圖實(shí)例，讓學(xué)生充分掌握電子圖板的各個(gè)繪圖功能。

在CAXA電子圖板的教學(xué)中，學(xué)時(shí)較少的情況下教師很難教好，軟件有許多參數(shù)需要設(shè)置，畫(huà)簡(jiǎn)單的圖形還可以，稍微復(fù)雜一點(diǎn)的圖形，學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)掌握不了，自學(xué)也不那么容易。所以，在課堂中，教師要讓學(xué)生養(yǎng)成一個(gè)好的習(xí)慣，即拿到一個(gè)圖紙，先讀圖、識(shí)圖，然后繪圖。拿到圖紙，首先要知道是什么零件，然后分析圖紙，搞清楚從什么位置繪圖能夠保質(zhì)地快速繪圖，最后再著手繪圖。學(xué)生首先應(yīng)觀察尺寸線，找到輪廓尺寸和基準(zhǔn)尺寸，分析圖紙以哪條線為基準(zhǔn)，基于此便可輕松完成整個(gè)零件的繪制。對(duì)于復(fù)雜的圖紙亦是如此。

貼近生活實(shí)際才能激發(fā)學(xué)生興趣，把生活中常見(jiàn)的實(shí)例讓初次學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)制圖的學(xué)生來(lái)練習(xí)，通過(guò)這些實(shí)踐，可以使學(xué)生進(jìn)一步掌握二維圖形的繪制方法，也讓學(xué)生知道不僅在工作中而且在生活中CAXA電子圖板照樣能派上用場(chǎng)。

通過(guò)CAXA電子圖板和機(jī)械制圖相整合，給講授軟件的功能建、工程圖樣的原理和方法帶來(lái)了極大的方便，大大提高了教學(xué)效率。學(xué)生在這學(xué)期的課中練習(xí)了許多零件圖，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，充分利用每堂課，把CAXA電子圖板的基本功能使用得相當(dāng)熟練，學(xué)習(xí)效果很好。

用電子圖板的學(xué)習(xí)畫(huà)三視圖，是一個(gè)難點(diǎn)，畫(huà)三視圖需要按照點(diǎn)的三面投影規(guī)律“長(zhǎng)對(duì)正，高平齊，寬相等”進(jìn)行，CAXA電子圖板雖然有可以使用對(duì)象捕捉功能，但畫(huà)三視圖的方法也極不容易掌握，往往是事倍功半，學(xué)生很難掌握。學(xué)生在觀察復(fù)雜三視圖時(shí)較難想象出其空間幾何形狀。

二、CAXA制造工程師與機(jī)械制圖結(jié)合

由于有些例題沒(méi)有配套的三維教學(xué)模型，所以學(xué)生在讀畫(huà)三視圖時(shí)，想象出其空間幾何形狀就較為困難。筆者在教學(xué)中引入了CAXA制造工程師軟件的教學(xué)，通過(guò)識(shí)讀三視圖來(lái)完成零件實(shí)體造型。這樣既鍛煉了學(xué)生識(shí)圖能力，又練習(xí)了三維軟件各功能鍵的使用。CAXA制造工程師軟件結(jié)合機(jī)械制圖，學(xué)生通過(guò)一步步的分析，讓三視圖在思維中通過(guò)空間和形體用實(shí)體造型表達(dá)出來(lái)。

剛接觸新軟件，學(xué)生接受起來(lái)會(huì)比較困難。制造工程師第一節(jié)課我先帶領(lǐng)學(xué)生練習(xí)了一個(gè)五角星的繪制。因?yàn)閷W(xué)生以前在數(shù)控實(shí)習(xí)加工中心的實(shí)訓(xùn)中有學(xué)習(xí)過(guò)加工立體五角星的實(shí)例，這樣一來(lái)學(xué)生就會(huì)對(duì)其產(chǎn)生興趣。如何用計(jì)算機(jī)完成一個(gè)有底座的立體五角星的設(shè)計(jì)呢？帶著這個(gè)問(wèn)題，學(xué)生通過(guò)直線、點(diǎn)、曲面生成、拉伸增料等功能成功完成了這一實(shí)例。

在了解學(xué)生已掌握的知識(shí)基礎(chǔ)上，可以讓他們總結(jié)、交流他們對(duì)立體圖形的感受、自己動(dòng)手制作熟悉的立體圖形，并根據(jù)自己的想象繪制造型。這樣避免了教師一味地講解，學(xué)生一味地記憶的情況。學(xué)生在輕松的學(xué)習(xí)氛圍中掌握了知識(shí)，完成了從CAXA電子圖板到制造工程師的過(guò)渡。剛開(kāi)始讓學(xué)生自己隨意想畫(huà)什么就畫(huà)什么，學(xué)生在設(shè)計(jì)的過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，教師再間接引導(dǎo)幫他們解決，這樣一來(lái)，學(xué)生不再怕出現(xiàn)困難，反而大膽創(chuàng)意，發(fā)揮出技校生的調(diào)皮創(chuàng)意。有的學(xué)生畫(huà)魔獸怪物，畫(huà)槍械，畫(huà)房子，畫(huà)米老鼠，等等，大膽發(fā)揮，很是有趣，在他們隨意造型的同時(shí)，也出現(xiàn)了不少問(wèn)題，筆者便可有針對(duì)性地幫他們解決。于是，當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)這個(gè)軟件是如此強(qiáng)大，能滿足他們創(chuàng)新設(shè)計(jì)的欲望時(shí)，便興趣十足、迫不及待地認(rèn)真學(xué)習(xí)CAXA制造工程師。

利用CAXA制造工程師軟件作為工具，可幫助學(xué)生更好地理解機(jī)械制圖，最大的優(yōu)點(diǎn)是用它可以幫助學(xué)生進(jìn)行空間思維和空間想象。學(xué)生面對(duì)一副三視圖，可以使用CAXA制造工程師一步一步分析各個(gè)特征，在分析的過(guò)程中，其思維的過(guò)程可以直觀地呈現(xiàn)出來(lái)，讓學(xué)生在分類處理三視圖的信息，教師就可以通過(guò)CAXA制造工程師的特征樹(shù)來(lái)檢驗(yàn)其思維的過(guò)程是否正確。

例如，下面一個(gè)造型，教師先要求學(xué)生分析其造型特點(diǎn)，其由底部托板、基本拉伸體、兩個(gè)凸臺(tái)、凹坑和孔組成。然后通過(guò)實(shí)體造型后，要求學(xué)生通過(guò)縮放、型腔和分模命令生成凹模造型。

根據(jù)這個(gè)三視圖，學(xué)生通過(guò)以下六部完成這個(gè)凸模和凹模的設(shè)計(jì)。其中不僅用到舊知識(shí)，又融入新知識(shí)，學(xué)生樂(lè)于接受，通過(guò)獨(dú)自完成這個(gè)作業(yè)，學(xué)生有點(diǎn)成就感，便更加喜歡這個(gè)三維制圖了。

我選用了多個(gè)很有特點(diǎn)的實(shí)例專供學(xué)生練習(xí)，在練習(xí)件完成后，便對(duì)該圖提出修改意見(jiàn)，對(duì)不正確的造型特征修改，在教師的指導(dǎo)下，讓學(xué)生盡可能地獨(dú)立完成零件修改。通過(guò)進(jìn)一步對(duì)學(xué)生引入設(shè)計(jì)觀念，讓學(xué)生反過(guò)來(lái)從修改特征到設(shè)計(jì)零件，又完成一個(gè)跨越。

三、CAXA制造工程師與CAXA電子圖板的結(jié)合

上面所講對(duì)于零件的修改，造成三視圖的變化，需要建立新的三視圖，學(xué)生補(bǔ)畫(huà)三視圖時(shí)，稍微復(fù)雜一些，需要根據(jù)造型重新量尺寸。這樣，我便把CAXA制造工程師與電子圖板相結(jié)合，教會(huì)了學(xué)生如何利用生成的立體圖自動(dòng)生成工程圖的三視圖。

比如上一個(gè)零件，學(xué)生通過(guò)兩軟件之間的轉(zhuǎn)換，成功實(shí)現(xiàn)新三視圖的創(chuàng)建。在后面的練習(xí)中，便充分讓學(xué)生利用起兩個(gè)軟件，學(xué)生在遇到不好理解的較復(fù)雜的三視圖時(shí)，在教師的指導(dǎo)下利用CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)軟件就能輕松解決。教師在教學(xué)中作為一個(gè)引導(dǎo)者，應(yīng)指引學(xué)生自學(xué)更多的知識(shí)，讓他們?cè)诰毩?xí)中，熟悉軟件的其他功能，并鼓勵(lì)學(xué)生把自學(xué)的知識(shí)運(yùn)用到課堂作業(yè)中，做到讓學(xué)生的學(xué)習(xí)效果明顯提高。通過(guò)對(duì)CAXA制造工程師的學(xué)習(xí)，使學(xué)生對(duì)三視圖產(chǎn)生好感，并通過(guò)三視圖可生成直觀、具有互動(dòng)性的立體圖，也提高了學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)械制圖的興趣和信心，從而更為主動(dòng)地學(xué)習(xí)機(jī)械制圖。

參考文獻(xiàn)：

[1]崔 奕. 項(xiàng)目教學(xué)法在CAXA教學(xué)中的應(yīng)用[J]. 現(xiàn)代企業(yè)教育，2010（23）.

[2]雷 芳. 項(xiàng)目教學(xué)法在CAXA教學(xué)中的應(yīng)用[J]. 教育，2016（2）.