“工程图学课程设计”教学实践

孙金风　吴晓明　杨勇勤　游颖　王君　汪泉

摘 要 通过“工程图学课程设计”的教学内容设计及其实践，学生零部件测绘、装配图仪器绘制、计算机绘图的能力明显增强，不仅激发了学生学习的主动性和兴趣，而且全面培养了学生的工程实践能力、文档撰写能力和思辨表达能力。

关键词 工程图学 课程设计 教学实践

1 课程性质和教学目标

课程性质：“工程图学课程设计”是机械类专业的基础实践课程，是学生进行零部件测绘、装配图仪器绘制、计算机绘图的一次综合性训练。

教学目标：学生完成本课程的各个设计环节后，应达到以下基本要求。

（1）进一步培养学生具有解决机械工程问题所需要的工程图学基础知识及其应用能力。（2）培养学生运用工程图学的基本原理对具体机械模型进行图样表达的能力。（3）训练学生了解工程图学课程现状及其应用技术的发展趋势，能在解决具体问题中初步具有创新的态度和意识。（4）培养学生具有能使用网络工具及信息技术工具，查询并分析解决工程图样中所需的相关研究资料的能力；（5）培养学生能使用CAD现代工程工具对具体零件进行绘制表达的能力。

2 课程教学内容设计

本课程设计的任务是根据齿轮油泵装配体模型，运用常用的测绘工具，分组测绘出齿轮油泵装配体全部零件的尺寸并绘制零件草图，分析理解各个零件之间的装配关系、齿轮油泵的工作原理等。要求每组完成测绘零件（除标准件）的零件草图，每人完成1张仪器绘制的齿轮油泵装配图，每人完成1张二维CAD零件图（主动齿轮轴或从动齿轮轴），每人完成1份课程设计说明书。课程教学内容设计如表1所示。

3 零件测绘及其零件草图的绘制步骤

零件测绘是根据已有零件画出零件图的过程，这一过程包含绘制零件草图、测量出零件的尺寸和确定技术要求、然后绘制零件图。零件测绘工作在工程图学测绘室进行（测绘工具的使用见参考教材）。由于受时间和场所的限制，需要先徒手绘制零件草图，草图整理后，再根据草图画出零件图。主要步骤如下：

3.1 分析零件，确定表达方案

首先对该零件进行详细分析，了解被测零件名称、用途、零件的材料及制造方法等，用形体分析法分析零件结构，并了解零件上各部分结构的作用特点。

根据零件的形体特征、工作位置或加工位置确定主视图，再按零件的内外结构特点选用必要的其他视图，各视图的表达方法都应有一定的目的。视图表达方案要求：正确、完整、清晰和简练。

3.2 绘制零件草图

草图必须具有正规图所包含的内部内容。对视图要求：目测尺寸要准，视图正确，表达完整，尺寸齐全，图纸清晰，字体工整，图面整洁，技术标合理，有图框和标题栏等。

（1）画出各视图的中心线、定位线，注意视图间留出标注尺寸空间，并留出标题栏的位置。（2）根据确定的表达方案，详细画出零件的外部及内部的结构形状。（3）选择尺寸基准，画尺寸界线、尺寸线及箭头。经过仔细校核后，将全部轮廓线描深。（4）逐一测量尺寸，填写尺寸数字。对于标准结构，如螺纹、倒角、倒圆、退刀槽、中心孔等，测量后应查表取标准值。确定并填写各项技术要求，填写标题栏。

3.3 由零件草图绘制零件工作图

画零件工作图之前，应对零件草图进行复检，检查零件的表达是否完整，尺寸有无遗漏、重复，相关尺寸是否恰当、合理等，从而对草图进行修改、调整和补充，然后选择适当的比例和图幅，按草图所注尺寸完成零件工作图的绘制。

4 绘制装配图

（1）了解齿轮油泵的工作原理、装配关系，进行视图表达方案的确定。

（2）确定比例及图幅。

根据所确定的表达方案，选取合适比例，在可能情况下，尽量选取1：1的比例。按视图配置和尺寸安排各视图的位置，要注意留出编注零件序号、标注尺寸、绘制明细栏和注写技术要求的位置。

（3）画底稿。

从画图顺序区分有以下两种方法：豍从部件的核心零件开始，“由内向外”，按装配关系逐层扩展画出各零件，最后画壳体、箱体等支撑、包容零件。豎先将起支撑、包容作用的壳体、箱体零件画出，再按装配关系逐层向内画出各零件，此种方法称为 “由外向内”。具体作图步骤如下：a.布置视图位置。确定各视图的装配干线和主体零件的安装基准面在图面上的位置，首先画出这些中心线和端面线。b.画主要零件泵体的轮廓线，二个视图要联系起来画。注意不要急于将该零件的内部轮廓全部画出，而只需确定装入其内部的零件的安装基准线，因为被安装在内部的零件遮盖的那部分是不必画出的，如主视图的齿轮组遮盖了泵体内型腔交线和出油口。c.根据齿轮轴和泵体的相对位置，画出齿轮轴、传动齿轮轴的视图。d.画出其他零件。

（4）编序号、填写明细栏等，检查加深图线。

完成各视图的底稿后，仔细校核检查有无错漏，擦除废线；画剖面线、标注尺寸和编绘零件序号，清洁图面后再加深图线，编写技术要求和填写明细栏、标题栏，完成装配图的全部内容。

5 计算机绘制零件图

一般运用AutoCAD软件绘制工程图的步骤如下：（1）开机进入AutoCAD，从文件（F）/新建（N）下拉菜单给图形文件起个名；（2）设置绘图环境，如绘图界限、尺寸精度等；（3）设置图层、线型、线宽、颜色等；（4）使用绘图命令或精确定位点的方法在屏幕上绘图；（5）使用编辑命令修改图形；（6）图形填充及标注尺寸，填写文本；（7）完成整个图形后，从文件（F）/保存（S）选项进行存盘，然后退出AutoCAD。

6 编写课程设计说明书及答辩

课程设计说明书大致包含以下内容：（1）目录；（2）设计任务书；（3）分组测绘说明（包括分组分工情况、测绘步骤、零件草图绘制等）；（4）装配图主要绘制步骤说明；（5）计算机绘制零件图主要步骤；（6）设计小结；（7）参考资料。

答辩是课程设计的最后环节。答辩前，应将装订好的设计说明书、叠好的图纸一起装入袋内，准备进行答辩。要求设计者系统回顾和复习课程设计过程的相关知识内容。通过准备达到进一步把问题弄懂、弄通，扩大设计中获得的收获，提高分析和解决工程实际问题的能力，以达到课程设计的目的和要求。

7 教学实践效果

通过“工程图学课程设计”的教学实践，学生零部件测绘、装配图仪器绘制、计算机绘图的能力明显增强，不仅激发了学生学习的主动性和兴趣，而且全面锻炼了学生的工程实践能力、文档撰写能力和思辨表达能力。

参考文献

[1] 宋鸣，吴卓，魏兴春，郑敏.项目式教学在工程图学课程中的探索与实践.机械制造与自动化，2014（1）.

[2] 吴红兵，张学昌，贾志欣.《工程图学》课程实践教学体系研究.现代企业教育，2012（10）.

[3] 孙金风.项目式分组教学法在工程图学课程中的实践.科教导刊，2016（4）.