探究機械製圖圖板作業對於技工養成教育的意義論文
摘 要：本文從六個方面論述了機械製圖圖板作業在技工教育養成中的作用。機械製圖是工程類學科的基礎課，技工教育機械類的機械製圖包含了圖紙圖框的標準，圖線、尺寸標註和字型的規範，內外倒角的連線，幾何體及相貫線的畫法，組合形體的標註等等畫法幾何的知識。還包括各種特定零件如軸、帶輪、鏈輪、齒輪、鍵和鍵槽、箱體的畫法；形位公差和尺寸公差的選用，在機械類專業有著不可代替的重要作用。這麼多的知識要求在一個學期完成，如果沒有足夠的圖板作業，按技工學校學生的接受能力是很難達到教學目的的。
關鍵詞：機械製圖 圖板作業 技工教育
筆者於1992年畢業於華南理工大學化工機械系，畢業後在汕頭海洋第一聚樹脂有限公司工作，在裝置部從事機械管理和設計工作，主要負責生產線的改造和進口裝置國產化。2009年由學校公招到廣東省粵東高階技工學院機械系從事理論課教學工作，不論是在企業從事機械裝置維修、設計、改造，還是在學校《機械製圖》和《機械設計基礎》的教學活動中，都深深體會到讀圖識圖對技工養成的重要性。所以筆者在《機械製圖》的教學中，從第一章製圖的基本技能開始，每位學生都配備一個A2圖板、丁字尺、三角板等製圖工具，基本上每節課都有30分鐘的圖板作業。在這個教學活動中，發現對技工類人才的養成有以下幾點好處。
一、掌握基本的製圖知識
在課堂教學中，發現快畢業的學生連製圖鉛筆都不會削的比比皆是。這個證明他們在《機械製圖》的學習中，圖板作業的時間嚴重不足，那麼這些製圖的基本知識在第一章製圖的基本知識與技能裡面都有，剛入學的同學接觸到圖板、丁字尺、三角板等製圖工具都很有興趣，對老師講的如何削鉛筆，如何區分HB/2B的製圖鉛筆和課本的粗細實線的畫法和表達意義一下子有了感性的認識，而在A2圖板上固定一張A3圖紙讓學生對圖紙的大小有了感性的認識。丁字尺、三角板的使用讓學生有了基準和垂直的概念，圖板、圖紙和製圖工具的清潔讓學生養成整潔的工作習慣。學生一入學就進入一個專業學習的氛圍，學生查課本中表1-1完成了一個A3的零件圖框，並在裡面按2∶1完成圖1-25和圖1-26。透過這個教學活動，學生基本掌握了製圖工具的使用。
二、提高學生的空間想象能力
空間想象能力是機械類學生必備的能力，不論是機械加工，還是維修、裝配，都離不開對空間想象能力的掌握。機械製圖是採用實體正投影法制圖的，從實體到投影圖，從投影圖到實體的轉換和識別能力十分關鍵。為提高學生這方面的能力，對基本體、相貫線的圖板作業能起到很好的作用，所以在第二章正投影作圖基礎和第三章立體表面交線的投影作圖的課堂教學中，採用模型教學，然後按課本中的圖形圖3-22和圖3-32按2∶1的比例進行圖板作業。學生由模型到投影圖形到圖板作業，形成了一個良好的反射迴圈。由於是親自動手畫出的圖形，對學生空間感的形成具有很好的輔助作用。
三、對尺寸大小的感性認識
一個專業技工人員目測零件尺寸是一項基本技能。不論是工具的選擇和原材料的尋找選擇，這項技能都是非常有用的。那麼圖板作業對這項技能的養成有著不可或缺的作用。在圖板作業中，每一個尺寸都要用分規取用，精確到1mm，學生在這個過程中反覆訓練，對尺寸的大小有了感性的認識，目測的能力在這個過程中會慢慢形成，而這個能力是CAD製圖無法培訓出來的。那麼對剛剛接觸機械類知識的學生透過第五章組合體裡面第三節組合體的尺寸標註能夠進行基本的培訓。課堂教學中，採用模型教學，然後按課本中的圖形圖5-13和圖5-17按2：1的比例進行圖板作業，學生不但掌握了尺寸的標註畫法，對尺寸的大小也有了非常感性的認識。
四、提高學生的識圖和製圖能力
第六章機械圖樣的基本表示法是《機械製圖》的難點章節。不論是剖檢視、斷面圖、區域性放大圖，還是如何選用、表達和識別，都是學生要解決的問題，特別是剖檢視，學生對全剖檢視、半剖檢視和區域性檢視能夠基本上掌握，但是對階梯剖、相交剖和旋轉剖往往不論是選用還是識別都存在很多的`問題，其根本原因就是技工學生不論是初中生或者是高中生，幾乎沒有接觸過機械零件，特別是殼體類零件。所以這些檢視的識讀和選用只有透過模型教學，然後進行圖板作業才能夠讓學生基本掌握檢視的表達方式。選用的是圖6-20、圖6-22、圖6-25這些既有模型而且比較簡單的圖樣進行圖板作業。要求學生先做簡單的測量，然後選用合適的比例製圖。這個不論對機加工類還是修配類的技工學生都是良好的專業養成。
五、掌握查表製圖、依圖查表的能力
在實際的生產活動中，技工接到任務後要對圖樣進行解讀，落實尺寸進行加工，而對一些破損的零件的測繪需要查表來複原，諸如螺距、鍵槽、齒輪模數、軸承位置的配合尺寸，尺寸公差和形位公差等重要資料。《機械製圖》第七章機械圖樣中的特殊表示法敘述了這些問題的解決方法。這些零件如果只是按課本的講解，對學生來說難度很大。因此，採用特型零件，按照查表方式用圖板作業製圖，配合實物講解能夠很好地解決這個教學問題。這裡面還涉及機械設計的一些基本知識，能夠為以後的《機械設計基礎》的教學打下良好基礎。採用圖7-11繪製M20的螺柱連線圖樣，查表7-9、7-10、7-12；採用圖7-17繪製模數m=3，Z1=19/Z2=39的齒輪齧合圖，查表7-15，採用圖7-24繪製軸徑鍵槽的畫法與尺寸標註，查表7-16。以上圖板作業可以大大提高學習學生對機械圖形和製造、設計的有機聯絡和認識。這樣，學生對諸如螺栓旋合的螺紋長度和要求，鍵槽配合為什麼要在鍵上方留有空位等實際問題都會有切實的體會。
六、具備初步的零件測繪能力
對一個合格的技工，識讀零件圖以指導自己的工作是一項重要的技能，而圖樣裡面的尺寸公差、形位公差和表面粗糙度往往是識別的難點。那麼在第八章零件圖的教學中，採用實物同課本教學的圖例配合，對實物做測繪，與此同時講解尺寸公差、形位公差和表面粗糙度的意義和選用就能夠比較形象地解決這個教學難點。採用模型，讓學生用遊標尺和牙尺測繪圖8-52閥蓋，查表8-4、8-8、8-9、8-10對圖樣進行解讀。學生在自己測繪了零件圖之後對尺寸公差、形位公差和表面粗糙度這些技術要求不再混淆，有了進一步自習的能力。
七、小結
在《機械製圖》教學過程中，學生經常反映枯燥難懂，對製圖作業無從下手，採用圖板作業輔助教學後，學生增加了動手的機會，配合實物教育，大大提高了學生的學習積極性和接受能力，而且關鍵是圖板作業能夠培養學生整潔、嚴謹、細緻的工作態度。學會對圖樣的識讀，對尺寸的大小感性的認識，對各種技術要求對應的加工方法，對空間想象力的培養等等，這對一個合格技工的技能養成有著不可代替的作用。
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