机械制图是一门重要的专业基础课, 机械制图学不好会影响后续课程的学习 。现行的机械制图教材着重于培养初学者根据三维模型画出二维工程图样的能力, 可是在相当长的一段时间里, 空间想象总是和平面图形联系不上。 随着计算机辅助设计技术的迅速发展。 我们可不可以减弱这种从三维到二维的制图能力的培养, 而“直接三维制图”呢?

　　一、二维平面图形的局限性

　　二维工程图样是描述三维形体的通用且有力的语言, 但要弄懂工程图样表达的信息, 需要经过大量专门的训练。 可为什么三维形体要用平面图形表达呢? 因为画二维工程图样相对要容易些, 为此, 制定了大量的标准和表达方法以使二维图形的绘制和识读更准确、更细致。 也正因为要用二维平面图形来表达三维形体 , 便产生了一些无法避免的局限性。把三维形体转化为二维图样, 相当于把具体的形象转换到一个抽象形状。 在学习时, 这个“坎”难度比较大, 就算初学者拿实物对照图形, 一条线一条线地往下看, 也仍然可能一头雾水, 不明所以, 为什么这条轮廓线对应的线是在这个位置,怎么和那条线连在一起了。 这是初学者空间想象能力不够,不能将空间实物与抽象图样联系起来的缘故。

　　经过一段时间的学习后, 能将三维形体用平面图形表达后, 还常常出现漏线、错线的情形。形体较复杂时, 就算是老工程师, 也可能发生漏线、错线现象, 不用说初学者。 但即使不影响看图, 漏线、错线也是不允许的, 毕竟追求图样的准确完美是我们学习的一大目标。 所以我们的大部分精力只好专注于如何不漏线、错线, 而不是设计。 我国的普通工程师设计时, 一半工作量就用在绘图上。 特别是当我们习惯了按作图标准严谨制图后, 我们会不自觉地将工程图样画面的好坏当作设计的好坏, 而忽略设计的创新。 同时, 我们的思维方法也

　　因为平面表达的需要, 变成了一种“平面思维”习惯。 你看平面连杆机构、皮带轮、齿轮传动等机械零件, 是否是平面的思维方式。有时我们很难用二维平面图形表达三维形体, 一些并不复杂的钣金件, 由于形体的曲线化, 可能就有一两条线不好画, 甚至要等实际产品成形了, 才能补上, 可能有些细节还不能绘制 , 只能意会。 一些空间结构并不复杂的镂空件 , 花点工夫也能表达清楚, 但平面图样上线条太多, 造成读图困难。笔者曾设计了一台简易刨削机, 床身是用角钢焊接的 , 按照标准机械制图的方式绘制既复杂又难读, 引起许多困扰。 当绘制成三维立体图并标注后, 很快就清楚了。

　　二 、直接三维制图的可能

　　三维图形直观明了, 直接绘制三维图形既能清楚表达形体特征, 读图的人又不需要有专业技能, 绘图的人也不需要考虑二维图形和三维形体的转换, 应该是最好的表达方法, 只不过绘制困难。 在以前, 要想逼真地绘制出形体的三维图形,特别是内外结构, 就算是专业能手, 也不是一件容易的事。现在随着计算机辅助技术的迅速发展 , 许多大型工程软件向微机上移植 , 软硬件价格越来越低 , 现代化手段的设计生产迅速普及 。 一些 C A D工程软件可以直接绘制三维形体图形 , 再根据需要生成二维工程图样用于生产 , 如 P R O E 、 U G等等 。 甚至直接利用三维图形生产 , 象美国犀牛软件 , 全三维 ,无二维工程图生成功能 。如果我们能够利用这些软件直接三维制图 , 图形交换也不需要纸介媒体 , 那么可以减少对二维平面图形的依赖 , 至少不需要专注于如何准确地将三维形体转换成二维平面图形了 。 我们的设计思路少了平面的桎梏 , 有了更广阔的想象空间 , 也许会想出更好的设计 。现在 C A D技术非常发达 , 熟练使用一些大型 C A D软件后 , 直接绘制三维形体再转二维图样 , 要比直接绘制二维图形容易 、省时 , 也不容易出错 。 在生成的二维图形中插入一两幅三维图样 , 还可以使看图更容易 。

　　三 、 “直接三维制图 ”能力的培养

　　培养 “ 直接三维制图 ”的能力 , 当然不能偏离机械制图这门课程 。 笔者强调 “直接三维制图 ” , 并不是忽视二维工程制图 , 二维工程图样结构表达更准确 , 工艺要求更清楚 。 如何培养直接三维制图的能力呢 ? 依据笔者从事机械制图教学的经验 , 提几点建议 :

　　1) 先学习 C A D的一般内容 , 在学习机械制图的图样表达方法前先学会使用 C A D软件进行一般形体的三维建模 。 从而进行 “直接三维制图 ”的训练 , 提高对常用机械形体的结构把握能力 。

　　2) 在训练平面制图能力的基础上 , 减少耗时费力的三视图中的补缺线 、补缺图训练 , 改换成对直接三维图形的特征认知和常用特征结构构成及其原理的分析上来 。

　　3) 增加一些轴测图方面的内容和练习 , 对复杂点线面的投影知识 , 一时搞不明白时 , 光略过 , 将整个机械制图的侧重点由单纯培养空间想象能力 ( 三维形体与平面图形的转换能力 ) 调整到三维形体感官特征上来 , 着重培养对形体的立体构成和工艺美感 。

　　苏州金东方力教育培训致力于设计行业多年，我们一直尽力辟蹊径培养初学者的空间想象能力 , 是为了减少一点思维方式的桎梏 , 多一点自由想象的空间 。