基于cai技术的机械制图测绘实训改革初探

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1、基于CAI技术的机械制图测绘实训改革初探摘要：分析了传统手工为主的机械制图测绘的缺陷，指出结合CAD技术的制图测绘没有从根本上改革制图测绘的教学手段，提出紧跟当前测量技术发展前沿的基于计算机辅助检测（CAI）技术的现代机械制图测绘模式，该模式较好地借助于现代精密的测量技术能够有效地弥补传统制图测绘中的缺陷，并以一实例验证了该模式的可行。中国4/vie　　关键词：制图测绘计算机辅助检测教学改革三坐标测量机　　Abstract：Thispaperdescribesthedefectsoftraditionalmanualmechanicalmappingandpointsoutthebinati

2、onofCADtechnologyformechanicalmappingnotfundamentallyreformtheteachingmeans，andproposesamodernmechanicalmappingmodebasedontheputeraidedinspection（CAI）technologyentofcurrentmeasurementtechnology.Theproposedmodelcaneffectivelypensateforthedefectsintraditionalmappingbyusingmodernprecisionmeasurementte

3、chnologyandatestpartispresentedforverification.　　Keyapping，puterAidedInspection（CAI），educationalreform，CoordinateMeasuringMachine（CMM）　　中图分类号：G712文献标识码：A：1003-9082（2015）09-0096-02　　前言　　测绘就是对现有的机器或部件进行实物测量，绘出全部非标零件的草图，再根据这些草图绘制出装配图和零件图的过程。它在对现有设备的改造、维修、仿制和先进技术的引进等方面有着重要的意义[1]。因此，测绘是工程技术人员应该具备的基本技能。随

4、着计算机绘图的普及，现代测绘训练不仅仅要求用一定的测量手段对实物或模型进行测量，而且还要根据测量数据通过三维几何建模方法重构出实物的CAD模型，从而实现产品设计与制造的过程。　　CAI技术是计算机辅助检测（puterAidedInspection）技术的简称，是一种基于计算机测量软件和测量硬件设备的高精度、高效率的测量技术，是现代先进测量技术的发展趋势。基于CAI技术的机械制图测绘是指在没有设计图纸或图纸不完整而有样品的情况下，利用接触式或非接触式的测量设备，准确快速地获得样品或轮廓外形的设计数据，加以点数据处理、曲面创建、三维实体模型重构等造型设计手段得到样品三维模型的模式。　　一、传统的

5、机械制图测绘教学过程　　1.以手工为主的传统的制图测绘　　在制图测绘的实践教学当中，通常会先让学生认识、了解制图测绘部件的工作原理以及相互之间的关系；其次，在充分分析、掌握各零部件的工作原理、内外部结构、技术要求、构成材质以及制作方法后，再进行草图绘制。传统的制图测绘方法以手工草图、图板仪器绘图为主要绘制手段，图样出图费时费力[2]。　　传统测绘方法中，利用游标卡尺、内外卡钳和钢尺等量具对机件进行测量，获得机件的三维尺寸数据，绘制零件草图，然后由零件草图画出零件工程图。在这个过程中，由于人的主观因素和技术水平的差异，会产生较大的测量误差，而且工作效率低；对于复杂的曲面等特征更是无法直接测量，

6、常采用近似的方法确定其结构尺寸，工作难度大，准确度低，难以满足工程实际的需求。　　2.结合CAD技术的制图测绘　　结合CAD技术的制图测绘主要分为二维CAD和三维CAD两种。二维CAD是指应用计算机软件辅助绘制工程图的过程，如AutoCAD利用自身完善、强大的图形绘制、编辑功能，在电脑上轻松地绘制出精确的二维零部件工程图。二维工程图记录各零部件的几何图形特征和公差等信息，工作人员在制图测绘过程中，将这些几何图形元素和公差信息直接运用于各种图样绘制，相比手工绘制有着“高效、高速、高质、高量”的特点[3]。然而，二维CAD只是用计算机替代了尺规等绘图工具，而没有从根本上改变传统的测绘思想。　　2

7、0世纪80年代中期至今，以三维造型为基础的CAD技术得到广泛应用，使CAD迅速摆脱“图板”，引发了机械设计领域的又一次革命。三维CAD技术将零部件的外部特征转化成为三维的可视化模型，它同时还包含二维的几何特征元素，并将三维几何图形记录在软件数据库，这些接近零件实物的几何元素，使工作人员在实际工作中，可以直接运用来制作（加工）零件实物。三维CAD技术以其丰富的标准化零件库，为需要设计的产品提供了科学、合理的三维