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INVENTOR软件在机械制图教学中的应用
发表时间:2008-3-7 赵鹏  来源:万方数据
简单介绍Autodesk 公司的三雄设计软件Inventor,详细论述了将Inventor软件强大参数化建模及演示功能应用于机械制图教学过程中,对提高学生的学习兴趣和空间思维能力有很大的带助。
    0引言
   
    机械制图课程是一门实践性较强的专业技术基础课程,主要是培养学生的空间想象能力、空间分析能力和对空间形体的表达能力。由"体"到"面"、再由"面"到"体"即由"三维实体"到"二维图形"、再由"二维图形"到"三维实体"是其教学的主要过程,这一过程与传统的设计过程是一致的,即设计者在设计过程中首先构思出整个产品的三维模型,再根据一定的投影原理,表达成二维图形;看图者根据二维图形想象出产品的三维形状,这种建立在"二维"到"三维"之间的联系是间接的和不直观的,它限制了设计者的创新思维。随着CAD技术的飞速发展,传统的CAD软件已经不能满足设计上的需要,对三维CAD软件的大量需求成为必然。Inventor软件是Autodesk公司三维参数化实体模拟软件,具有强大的参数化几何建模功能及实时、逼真的三维显示功能、人性化的操作界面和简单易学的特点,广泛应用于机械制图的教学工作中。
   
    1  Inventor软件提供的功能简介
   
    (1)零件设计。Autodesk Inventor的零件设计功能是基于特征的三维参数化实体造型技术。首先根据产品的设计方案和分析计算进行概念化设计,然后再进行详细设计,是将几何设计与零件设计融为一体。
   
    (2)装配设计。Autodesk Inventor的装配设计完全支持各种设计流程,无论是自顶向下,还是自底向上设计,或者是混合设计,Autodesk Inventor都可很方便地在零件环境和装配环境中转换。由于在装配过程中采用了自适用技术,所以,装配设计是基于装配关系的关联设计,从而使得设计流程更加顺畅。
   
    (3)表达视图。表达视图在Autodesk Inventor软件里其实就是装配体的分解表达,它演示了整个装配的过程及装配体的具体组成,整个分解过程可以录制并保存动画。这样,可使学生很好地理解装配体的安装及拆解过程,更好地读懂装配体。
   
    (4)二维工程图。Autodesk Inventor软件中二维工程图是由三维实体模型直接生成的,包括基准视图、轴测图、剖视图、辅助视图、投影视图和局部放大视图等。二维工程图与对应的零件模型或装配体模型具有全相关性,其二维工程图可以保存为其他格式,便于和其他软件交流。
   
    2  Inventor软件在机械制图教学中的应用
   
    2.1 在"物体三视图"教学中的应用

   
    "物体三视图"是机械制图教学中最重要、最基本的教学内容,它是教导学生怎样利用二维平面图形来表达空间物体的三维形状。由于现在教学时间的减少,对于点、线、面的投影往往省略,从正投影的基本性质直接进人到物体的三视图的画法当中。而在这一学习的过程中,很多学生无法搞清物体的表面对投影面的位置关系以及对投影面的投影特性,因此,所绘制出来的物体的三视图往往是不正确的。
   
    现在由于有了Inventor软件,我们可以利用其提供的功能,来解决这一难题。具体的实现过程见图1,首先依次选择三个平面作为三个投影面,在右键菜单选择"新建草图",进人到绘制草图状态,再选择"投影几何图元"的功能,依次选择物体的各个表面并加以确认,结果,物体在投影面上的投影(视图)就自动创建了。这一过程直观地显示出,物体的表面与投影面的位置关系及其投影特性。"投影几何图元"的功能相当于画法几何中的"正投影"。

    
    2.2在"截交线和相贯线"教学中的应用

   
    在机械制图教学过程中,截交线和相贯线是教学的重点也是难点,尤其是一些稍微复杂的形体相交产生相贯线(包括过渡线),特别是对于特殊的相贯线,由于没有比较直观、逼真的实体模型,学生在理解上非常困难。即便是花费了大量的时间,有的学生仅停留在对于两个较简单形体相交产生的外部相贯线的理解上,但对于较复杂形体相交、多个形体相交、形体空腔内部的相贯线以及过渡线却束手无策。

 
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