浅谈CAXA实体设计在机械识图教学中的应用

摘 要：CAXA实体设计是一款CAD技术中的国产软件，它优秀的直观性和易操作性对课堂教学帮助很大。在机械识图课上使用CAXA实体设计软件辅助教学，可以提高课堂的生动性与灵活性。

关键词：CAXA实体设计； 机械识图； 教学； 应用

中图分类号：G434 文献标识码：A 文章编号：1006-3315（2012）05-122-001

在机械识图的教学中，学生普遍感到学习起来很吃力。把CAXA实体设计软件的功能应用到教学中来，这个问题就迎刃而解了。

一、在组合体教学中的应用

CAXA实体设计具有强大的三维设计功能，它能制作虚拟的三维实体模型。我们可以在上课的过程中现场绘制，这要求我们对CAXA实体设计软件操作比较熟练，课前要作好充分的准备。绘制出基本体后，在基本体基础上用叠加或切割的方法形成组合体。下面通过CAXA实体设计中的操作手柄和设计树为例说明如何应用于组合体教学中。

在CAXA实体设计中拖动操作手柄可以改变零件的几何尺寸。绘制出三维模型后拖动操作手柄，可以修改智能图素的几何尺寸。动态观察曲面或平面立体的表面相贯线或平面截交线的形状，随着尺寸的改变形状的变化，进行组合体的线、面分析，使学生能够较直观地理解组合体的组合形式。拖动操作手柄改变零件的尺寸，能直观、便捷地分析相切、相交、共面、不共面等组合体表面的连接关系。

设计树可用于分析比较复杂的组合体，把组合体拆分为简单的几何体，通过叠加或切割逐步生成组合体。一边绘制，一边讲解其组合形式及线面特征，引导学生灵活地对模型进行形体分析。

通过操作手柄及设计树在组合体教学中的一系列应用,能有效地培养学生的观察力，想象力、形体分析及空间思维。

二、在视图教学中的应用

我们可以把教材中的二维图及典型习题中的视图做成立体图，当学生想象不出空间体的结构时，向学生展示虚拟模型，让学生从不同角度来观察物体，并能立即观察到从某个角度得到的视图，启发、引导他们思考、总结，寻求规律，进而培养学生的空间想象能力。

1．在三视图中的应用

三视图是机械识图教学中的重点和难点，内容很抽象，要求学生利用“主、俯视图长对正，俯、左视图宽相等，主、左视图高平齐”的投影规律，根据两个视图想象出体的空间形状，补画第三个视图。在讲解三视图和投影规律时，需要借助实物模型或虚拟的三维模型。毕竟学校现存的实物模型是有限的。因为不同版本的机械识图教材，各自的实物模型是不同的。中职学生没有平面几何和立体几何的学习基础，学生本身空间思维和空间想象能力也有限。所以如果没有模型，学生很难绘制出正确的三视图。用CAXA实体设计软件绘制相应的模型，讲解点、线、面各自的投影特点，拓宽学生的绘图思路，学生就自然而然地补画出第三个视图，同时提高了学生对三视图的识读能力。

2．在其他视图中的应用

机械识图教学中的另一个难点是学生对于视图的认识。用CAXA实体设计中的一些工具就可以突破这个难点。例如用显示工具中的多个视窗显示结合视向工具，可以从不同角度同时观察同一个零件或同时打开多个零件；用CAXA实体设计中的“曲面生成”工具可讲解向视图、辅助视图中的斜视图、机件内形的清晰表示——剖视图的概念等；用CAXA二维视图生成工具可由模型直接生成各种视图，可以用来讲解视图上的尺寸标注等。只要我们灵活地运用CAXA实体设计中的一些工具，就能使抽象的知识具体化，复杂的问题简单化。

3．在第三视角视图中的应用

我们国家通常采用的是第一视角视图，所以我们看不懂国外及外企的第三视角视图的图纸。在机械识图教学中向学生提供第三视角视图的特点和识读方法时，必须修改原有的教学手段。由于修改费时、费力，效果也不理想。用CAXA实体设计中的视角工具选择生成第一视角或第三视角视图，在三维设计环境中显示三维坐标系，互相对照比较，讲解第三视角的概念，很容易地让学生熟悉了第三视角视图的投影规律及识读方法。这样，不仅课堂教学高效，而且使学生能更好地适应外资企业对人才的需求。

4．在装配图教学中的应用

学习机械识图的目的之一就是能识读装配图。装配图是表示设计思想、指导生产、安装使用维修及进行技术交流的重要技术文件。利用CAXA实体设计强大的装配功能，能帮助学生读懂装配图。下面分别介绍CAXA实体设计中的动画功能和三维球在装配图教学中的应用。

绘制出基本体后，通过叠加或切割形成组合体，零件、部装件或装配件。为了让学生较快地接受新知识，按工作原理设计零件或整体装配件的动作，利用CAXA实体设计的动画功能播放，展现部装件或整体装配件的工作原理、装配过程，有效地帮助学生理解图纸上各零件的作用或装配件的工作情况，使课堂上枯燥的知识情景化，激发学生积极思考，主动探求新知识。

三维球是一个三维图素操作工具。通过对X、Y、Z方向的三个手柄操作可让学生快速建立三维空间概念。在机械识图教学中用三维球工具对尺寸标注，零件的装配等内容很有帮助。因此可用三维球工具讲解零件的装配及装配图尺寸标注。对学生来说就是降低了学习的困难程度，充分做到了优化课堂的效果。

总之，我们将CAXA实体设计软件应用到机械识图的教学中来，借助多媒体教学设备，使原本枯燥的课堂变得形象生动，充分提高了学生的学习兴趣，激发了学生学习的积极性和主动性，有效地培养了学生的空间想象力和空间思维能力，既简化了教学手段，又促进了学生的识图能力的提高，为后续专业课程的学习奠定了基础。

CAXA实体设计软件作为教学的一种辅助工具（类似的工具还很多），需要我们在教学中用心去挖掘它们的潜力，为课堂和教学服务。但单纯依靠工具去优化课堂，是不可行的，优化课堂的决定因素还是教师。教师只有提高自身业务素质，提高个人知识内涵，提高驾驭课堂的能力，才能让辅助工具真正发挥它的作用。

参考文献：

[1]赵计平，杨萍，柯大志．机械识图，重庆大学出版社

[2]利用CAXA实体设计提高中职机械制图教学效果，中国学术期刊网