現在科技這麼先進,機械專業學《工程圖學基礎》有什麼用?

科技的發展現在都有CAD,solidwork,3D列印等等技術,還用你用手繪圖么?學工程圖學到底有什麼意義?


謝邀。

01

《工程圖學基礎》就是機械專業的大廈之基,萬法之源,沒有這個基礎,其它的東西都是虛的,是沒有本源的,而所謂的先進科技也不過是一些工具而已,和是否需要去學這個基礎沒有任何關係。

任何專業的高度發展,都無法脫離其基礎知識的普及,任何行業大牛都是從青蔥菜鳥成長來的,沒有人可以藉助科技的力量一步登天,先進科技的應用會提升你做事的效率和成長的速度,但是與你的專業能力的提升並沒有太大的正相關關係。

正如幾十年前沒有各種繪圖軟體的時代,那些機械工程師們還是一樣能夠完成對各種產品的設計工作,所以設計能力並不會附著在設計工具上,而是會內化為你的個人能力,先進的設計軟體可以提升這種能力的釋放效率,但是卻無法從根本上提升這種能力,真正能夠提升能力的還是基於你內心對這個行業的理論知識的認知程度和深入程度。

特別是對於專業新人的培養,基礎的理論知識學習是一個絕對的循序漸進的過程,這是一個稍具認知能力都能夠判斷的事情,我不知道提問者是基於一個什麼樣的思考來提這個問題的?這讓我想到了一個故事。

曾經有一個人因為趕路錯過了宿頭,餓了好幾天,快餓死了,這時候他來到了一個燒餅攤前面,聞著燒餅誘人的香味,他一連吃了十個燒餅,直到第十一個的時候,才終於吃飽了,這時候他揪著燒餅攤老闆說,你怎麼現在才把這個讓我吃飽的餅拿上來,我前面那十個不是白吃了嗎?早上這個餅我不是一個就吃飽了嗎?

你說他前面是白吃嗎?我看他一直都是白痴,沒有前面十個餅的基礎,如何得來第十一個餅的飽腹,你覺得前面的基礎不重要嗎?甚至沒有必要嗎?這《工程圖學基礎》就是我們這個專業的第一個餅。

02

專業基礎知識的學習,除了給我們一個對這個專業的基本素養的培養外,更多的是讓我們掌握了一種進入這個行業的通用語言。其實在和很多大學生交流的時候,我都經常會問他們一個問題:專業基礎知識到底有什麼用?答案眾說紛紜,有的人說考個好分數便於以後找個好工作,有的人說學好了將來就業能更快融入這個行業,也有的人說屁用都沒有,到了工作崗位還得重新學。

其實在我看來,專業基礎知識最大的用處就是,它是你進入真正的職場後的崗位交流語言,如果沒有這個語言,你根本就無法與職場前輩進行專業技能方面的交流,那對於專業技能的學習效率和個人的發展空間也就可想而知了,所以掌握一門專業理論知識,可以讓你具備和行業前輩對話的能力,而這就是所謂的科班出身,這才是專業基礎知識的真正意義所在。

很多人在大學的時候,過於去追逐所謂的專業技能的學習,其實完全沒有必要,專業技能作為一種崗位技能不需要成為你的一種擔憂,從目前的教育模式來看,專業技能的培訓基本上由企業在承擔(雖然這種模式並不合理,但這是現狀),所以在這種培訓模式還沒有得到根本性改變的當下,你大可以將專業技能的學習延後一點,可以盡量將精力放在專業理論知識的學習和個人的綜合素質的培養上

03

至於手工繪圖能力,其實是很有用處的,特別是當我們在車間現場處理各種技術難題的時候,你的手工繪圖能力直接決定你的技術溝通有效性,如何通過簡單的手工繪圖來解決現場的問題,是我們每個機械從業人員的基本專業技能,而電腦在這個時候根本幫不了我們。

同時在我們臨時測繪一個零件的時候,手工繪圖能力也是一種必須的技能,一支鉛筆、一張白紙、一把直尺,談笑間一張測繪圖紙成型,這其實是一個從業的很低端的要求,如果一個現場測繪也需要時刻藉助電腦繪圖軟體的話,那你的個人專業能力是有限的。

此外在和客戶溝通方案的時候,良好的手工繪圖能力更是直接決定了訂單的成敗和溝通的效率,很多合同的獲取都是專業技術人員現場溝通的結果,而如何高效、直白的應對客戶的各種需求,是一個專業技術人員的高端技能,對於機械行業來說,很多訂單的溝通都是建立在圖紙和方案的基礎之上,一張白紙上的簡單幾筆勾畫就可以很好的展示你的個人能力和你所代表的公司的實力,同時也能極大的堅定客戶的信心,這並不是每個人都能做到,但是手工繪圖卻是一個很重要的基礎。

04

我曾經不止一次幻想,如果讓我穿越回古代,我是否可以利用我的專業技能,在那個時代開創一個不一樣的局面,製造各種不同的裝備,利用不同的動力,去成就一個不一樣的輝煌,在這個幻想中,沒有電腦,沒有高科技,甚至沒有電源,但是我依然堅信,只要給我一直筆和一張紙,我可以帶給那個時代一些不一樣的東西,這就是專業基礎知識帶給我的所有意義吧,所以很多時候,我們應該學會「歸零」,把我們外部的所有一切東西拿掉後,我們還剩什麼?我們是否依然有所憑藉,那才是最本真的自己,也才是自己真正的價值所在。


我以葉琳主編、機械工業出版社出版的《工程圖學基礎教程(第3版)》為例,簡要介紹下工程圖學的作用,順便回答題主的疑問。

工程圖學實際上就是一門教你如何讀懂並繪製工程圖的學問。

先談談什麼是工程圖,為什麼要有工程圖呢?

如果你要製造一個產品,如何讓製造商按照自己的要求製造呢?你不可能寫一段文字來描述這個產品吧,因為很多尺寸信息是不太好用語言描述的,那麼最適合的方式就是畫一張圖,把想要表達的內容都放進圖裡。

下圖是一張iPhone5的工程圖,這張圖蘋果公司向所有人開放,目的就是讓配件製造商能更準確開發產品並保證兼容性,舉個例子,如果你是做手機保護殼的,那就很有必要先看懂這張圖,然後依照圖的相關尺寸來設計製造你的手機殼。

如果你不懂工程圖學,那麼也許你連閃光燈和攝像頭的尺寸基準都找不到,也許把home鍵的尺寸φ10.90誤以為是半徑10.90的圓(實際是直徑),那你生產出來的手機殼想必是賣不出去的,因為它根本就不能和手機匹配。

無論你是設計人員,還是來圖製造的工藝人員,首先應該具備的一個基本功就是能讀懂工程圖,明白它到底表達了什麼。工程圖學這門課首要解決的就是這個問題,工程圖作為「工程界的語言」,關鍵之一在於它的標準性,全世界的工程圖都大體相同,比如上面蘋果公司的圖,無論亞洲還是歐美的工程師都是能看得懂的。為了保證工程圖的標準一致,我國也出台了許多相應國家標準:

GB/T 4458.1-2002 《機械製圖圖樣畫法 視圖》

GB/T 4458.2-2003 《機械製圖裝配圖中零、部件序號及其編排方法》

GB/T 4458.5-2003 《機械製圖尺寸公差與配合注法》

GB/T4458.4-2003 《機械製圖_尺寸注法》

GB/T4458.6-2002 《圖樣畫法 剖視圖 斷面圖》

GB/T4457.2-2003 《技術製圖圖樣畫法 指引線和基準線的基本規定》

工程圖學這門課對這些標準進行了歸納和解釋,讓學生能快速掌握這些基本規定,比如下面的這個尺寸標註常用符號表就很一目了然。

引自機械工業出版社《工程圖學基礎教程(第3版)》

工程圖學的第二個作用就是告訴你怎樣工程圖,這主要涉及到的就是畫法幾何,就是研究如何用平面二維圖形來表示三維物體形態信息,因為我們的產品都是三維的、立體的,那麼在二維平面圖紙中如何畫圖才能清楚、充分地表達我需要別人知道的產品信息呢?以iPhone5的那張圖為例,其繪製了主視圖、俯視圖、左右視圖,還繪製了細節處的放大圖和剖視圖,把每個可能涉及到的零件尺寸和位置關係都做了對應標註,可以說表達的是非常充分和清楚了。在《工程圖學基礎教程(第3版)》的第二到第五章就重點講述了這一部分的內容。

題主問到「科技的發展現在都有CAD,solidwork,3D列印等等技術,還用你用手繪圖么?學工程圖學到底有什麼意義?」,其實就從以上可知,學工程圖學的意義和你是否用手繪圖是沒有什麼關係的,你就算是用CAD,solidwork繪圖,你也得掌握相關的繪圖標準以及圖樣表示方法,重要的不是繪圖的工具,而是繪圖的方法和技巧。工作中和我同事都用CAD和PROE繪圖,但是有的人出出來的工程圖真的是很稀爛,尺寸基準錯誤、冗餘標註、漏標尺寸、圖樣表達不清晰等等問題的比比皆是,拿到工人那裡生產時才發現問題,這些問題都不是你用什麼工具能解決的,還是基礎知識不到位造成的。

我本科時也經歷過手工繪圖的痛苦,因為天生就不太喜歡畫畫,每次課還得用不同粗細的鉛筆,覺得挺麻煩的,那時候聽說清華大學都是用計算機教繪圖了,很羨慕。對於手工繪圖這一點,在《工程圖學基礎教程(第3版)》中是這麼說的:計算機圖形學是以工程圖學為基礎發展而來的,又反過來為工程圖學服務的。一個沒有掌握工程圖學理論基礎的人,是不可能用計算機來代替尺規繪圖的,尤其在教學中,尺規繪圖具有重要的作用和意義。對於這句話,我的理解是這樣的,工程圖學偏理論和基礎,它並不依賴於什麼CAD和SolidWorks等計算機圖形工具,在課堂上用尺規教學,容易示範講解和領悟畫法幾何原理,如果用CAD教,那首先還得教會學生一些CAD的命令和操作,沒有太大必要,這門課重點是領悟繪製二維圖的本質精髓,後期會有專門的CAD課程教計算機繪圖,打好基本功,學計算機繪圖就會很簡單。

另外一點需要說明下,就是二維工程圖是可以被取代的嗎?現在的確有一些先進位造方法,通過直接在計算機上建立三維模型,然後導入加工中心,由加工中心根據三維模型直接製造產品。比如3d列印先通過計算機建模軟體建模,再將建成的三維模型「分區」成逐層的截面,指導印表機逐層列印。但這種方式一是成本高,需要專用特定設備,二是對產品材料、形狀都有很多限制。因此可以說,當今乃至在不太遙遠的未來,在大多數製造領域,二維工程圖仍然是工程界的第一語言。

ps:我讀研的時候很喜歡畫三維圖,用SolidWorks建模導出三維的貼到二維圖的旁邊,覺得這樣圖樣就更清楚了,很歡喜地拿給我導師看。我那65歲的老教授斜眼一看,傲慢地說:真正的工程師只看二維圖!工作許多年,自己也早已習慣看二維圖,但這並不是說三維軟體沒什麼用,其實三維建模在放樣、查找干涉、參數化等方面有其獨到作用,許多公司也是先建三維模型再導出二維圖紙。但我還是特別贊同導師後來和我講的話:你現在不喜歡看二維圖,是因為你還沒學到位,等你學到位了,你會發現用二維圖表達信息比三維模型要簡單高效得多。我想,這也正是工程圖學的魅力之所在吧。

小尾巴~

有感而發,開了一個live:

機械專業如何繪製高質量工程圖?

www.zhihu.com圖標

3月24號晚8:30,有需要的朋友歡迎來聽~

我的其他相關live:

1、

教你認識機械工程師的工作?

www.zhihu.com圖標

(我現在學的將來在我的工作中究竟能派上什麼用場?如何選擇專業方向?我畢業後是去設計院還是國企製造單位,他們都有什麼不同?我如何在機械類面試中取勝?)

2、

用 matlab 優化你的工程設計-入門?

zhihu.com圖標

(對於我們大多數工程設計人員,可能無法精通各種優化演算法或者自己編程做一個優化程序,但幸運的是, matlab 提供了一個強大的優化工具箱,能用好這個工具箱就可以幫助你輕鬆進行產品優化設計,我在多年的工程實踐中也多次應用該工具箱改進過許多產品,深感其魅力無限。本 live 的目的就是幫你入門學習使用 matlab 優化工具箱,面向對象是那些還未學習過 matlab 優化的學生和工程人員)

相關回答:

機械工程專業的本科生應該自學哪些知識??

www.zhihu.com圖標


計算器這麼好用,你小學為啥還要學加減法?


首先可以推斷,題主今年大一,而且工程製圖成績不理想。

這裡先指出題主問題當中的幾個錯誤

1:CAD是電子輔助設計,3D列印是增材製造技術,一個是工程方法,一個是工程技術,混為一談是不對的

2:CAD也是以手繪工程圖為基礎的。並不是說有CAD就不需要工程圖學了,就好比有了筷子,就可以把手打斷一樣可笑。

3:工程技術的發展是建立在基礎學科上的,正是因為工程圖學的基礎性,才能讓你學會讀圖,看圖,畫圖。就像數學,物理一樣。連圖都不會畫,就去學習製圖工具,就像連字都不會寫就拿筆一樣。

舉一個例子:

我有個同學,工程製圖掛科,學CAD的時候,一張圖死活畫不出來,最後還是掛科。事實證明,手繪工程圖不會畫,CAD只會畫的更爛。

你連最基本的工程圖都看不懂

最基本的手繪圖都看不懂

如果作為一個工程師,我憑什麼要求你能看得懂工程圖,能設計產品?

作為技術工人,我憑什麼要求你能根據工藝要求製作出合格的產品?

作為研發人員,我又憑什麼要求你能根據至前的設計進行更新,優化?


碰巧前天剛討論過這個話題,所以來這裡一起探討下。

《工程圖學基礎》,我在京東上搜索了下,有7300+條結果,而且有不下10種版本,所以我以李雪梅 北京交通大學出版社 9787811234473為例。

裡面包含製圖基本知識、投影基本知識、平面立體、曲面立體、組合體、軸側投影、圖樣圖法、透視投影、機械圖、土木工程圖、計算機輔助繪圖這是十一個章節。

那麼機械專業學《工程圖學基礎》有用嗎?有用!而且不僅是機械專業,所有工科專業都需要學。為什麼?因為他是工程師的語言啊,他定義了包括幾何圖形名稱、視圖名稱以及點線面的基本含義。這些都是工程師之間的語言,也就是術語。

那麼手繪還有必要嗎?那就要分開看了,那種CAD工程圖手繪我是覺得真沒必要,課程設計那會兒4張A0,現在想起來手還在抖。但產品設計時,是一定要手繪的,因為即便是3D MAX也跟不上想法變化的速度(雖然說已經是捏橡皮泥似的,但出圖速度還是遠遠低於手繪)。


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