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与CAM 计算机辅助制造集成化使工程技术人员可以从三维建模开始进行产品构思设计和制图。工程技术人员可以直接在计算机上建立全参数化的三维模型,直观地完整地反映出设计者意图,整个设计过程在三维模型上讨论、修改和更新。他们建立起充分而完整的三维模型数据库,并以此为基础,进一步进行应力及应变分析,制件质量的品质分析空间运动分析,装配干涉分析,NC 控制可加工性分析,外观色彩和造型效果评价,商业广告造型与动画生成等。当需要二维图形时,也可直接由三维模型生成二维工程图样。这就是计算机辅助设计制造的全过程。现代CAD 技术真正提高了产品的设计质量,缩短了设计周期,降低了生产成本,大大提高了企业的竞争力。工程制图课从CAD 的发展方向来重新构筑课程内容和课程体系是非常重要的。传统的二维设计必将被计算机三维建模设计所取代。因此,工程图学教育也必须由培养学生的二维工程图的画图能力和读图能力转向对学生以计算机为主体的三维建模设计能力的培养。 3 拓宽工程制图课程教学内容的探讨
在工程制图中开设相关选修内容来踏宽工程应用型人才图形设计方面的知识,是培养工程应用型人才的需要,传统二维设计模式的产品的设计过程一般是设计者首先借助于正投影法把头脑中构思的三维实体模型转化成二维工程图,然后由加工技术人员将分散于各个二维视图中的局部信息经过综合回到原来的三维实体模型,再进行工程分析、工艺设计、加工制作等,这种过程相当地复杂、繁琐。随着计算机技术及三维造型技术的飞速发展,三维实体设计获得了广泛的应用。与传统的二维设计模式相比,三维实体设计直接从三维实体模型入手进行产品设计,数据信息无须二维投影转换就可以进行生产加工,实现了设计与制造的一体化。
工程设计上常用的三维商品化CAD软件有 Pro/Engineer(Pro/E)、Unigraphics(UG)、CATIA、SolidWorks等,这些软件工具不但都具有很强的三维设计、数控编程功能,而且也可以实现三维模型与二维图纸之间的双向关联,给产品的设计加工提供了极大的方便。因此,越来越多的企业开始应用三维实体设计软件进行产品设计,对能够熟练应用三维设计软件的人才需求量也越来越大。可以预言:熟练掌握三维实体设计技术是当代工程技术人员应当必备的一种现代技能。
为了适应科技与市场的发展,使教学满足生产实际的需要,近三四年来我国图学界对如何将三维CAD技术融入工程图学教学中进行了热烈讨论,部分高校也相继开展了这方面的教学研究,进行了一些教学试点,基本已达成比较理性的共识:新的工程制图教学体系应以三维实体设计为主线,以投影理论和三维实体造型理论为核心展开教学内容和课程体系的改革与实践,在保留二维表达与标注的基础上,转向三维表达和建模,重点在于培养学生的三维形象思维能力,强化现代工程设计与表达意识。
引入三维建模思想后形成的课程体系可分为主线式、分段式和独立式3种类型,这三种教学模式有着各自的优势和不足,因此各高校应当根据本校的具体实际情况加以适当选择并在实践中不断改进和完善。
参考文献
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