毕业论文网
本论文主要论述了机械制图论文范文相关的参考文献,对您的论文写作有参考作用。
三维实体软件在机械制图教学中的应用
刘晓凰
（太原理工大学,山西太原030024）
摘 要：对现阶段技工学校“机械制图”教学的现状及存在的难点问题进行分析,通过了解国内外三维实体软件的应用和推广,将三维实体软件应用于实际的教学中,可有效地培养学生的空间思维能力,激发学生的学习兴趣,提高学生的识图、绘图能力,为社会培养适应工作岗位的合格人才.
关键词：教学应用；三维实体；机械制图
中图分类号：G712文献标志码：ADOI：10.3969/j.issn.1674-9146.2016.10.056
收稿日期：２０16－07－25；修回日期：２０16－08－29
作者简介：刘晓凰（1979-）,女,山西吕梁人,在读硕士,助理工程师,主要从事机械工程研究,E-mail：gaoxiaogai_1002@163.com.
“机械制图”是技工学校机械类及相关专业必修的一门基本课程,它的基础知识是用图形符号、文字和数字等组成图样来表示机械的功能结构原理,形状尺寸大小及工作性能要求[1].通过图纸形式表达设计者的设计意图,指导制造者完成零件的加工、组装等,是交流技术创新思维,传递设计理念信息的重要技术资料.“机械制图”在现代化工业生产中处于极其重要的地位,因此被称为工程界的通用语言.
在技工类院校中,“机械制图”是相关专业培养高级工程技术应用型人才必须学习的基础课程,其教学实质是将三维空间的物体用二维的平面图表达,所以学校开设该课程,着重培养学生的空间逻辑思维能力,使其具备识图能力及基本测绘设计机械零件的能力[2].
在日常教学中如何有效地培养学生的空间想象能力和分析能力,以及如何使得学生对制图的学习产生浓厚的兴趣,则是“机械制图”教学中的重中之重.传统的手工制图加模型的教学方式,对于教学的效果并不理想,许多学生甚至感觉制图课程枯燥无味,缺乏对该课程知识的探索爱好.鉴于此点,怎样合理有效地优化课堂教学,培养学生的空间思维能力,以及快速激发起学生的学习兴趣,已经成为每个制图老师必须研讨的课题[3].
随着现代工业的发展,机械制造业已经进入数字化、自动化、信息化的发展阶段,先进的设计制造软件正在迅速地被应用和推广,“机械制图”在实际的生产中已经脱离手工绘图的方式,三维实体软件的应用大大提高了设计能力[4].汲取国内外制图教学的经验,结合实际教学中存在的问题,计算机绘图的应用在一定程度上提高了学生对制图课程的兴趣爱好,培养了学生的创新思维能力,拓宽了学生的空间想象力.
1“机械制图”教学中的现状与常见的问题
1.1“机械制图”教学的现状
1）教学形式.为了增强学生的形象思维,学校通常采用传统的黑板、挂图加模型的教学方法.但学校资源缺乏,模型教具数量有限,对于复杂的视图模型,很难给予学生清晰的、深刻的讲解,学生课堂效率低下,教学质量不理想.
2）教师配置.技工学校的“机械制图”教师大部分是从高校毕业后直接任教的,缺少在机械学科方面的设计开发和实践生产经验.因为没有实践经验,教师直接参与制图教学工作只会照本宣科,缺乏实际案例,与实际的机械学科研究方向不能很好地结合,只知道图形的投影知识,缺乏实用性.
3）生源情况及水平.随着学校的扩招,技工学校的生源大部分为初中毕业的底子较差的学生,许多学生对数理化课程理解不了,没有立体几何概念,缺少空间感,对于三视图、正测图、轴测图的投影知识接受能力弱.
4）课程内容和教程计划安排.“机械制图”课程内容通过多次改革重编,在教学内容上,一般包括制图的基本知识,投影法与三视图、基本体、轴测图、组合体、机件的表示法、绘制零件图和装配图等,重在培养学生画图和读图能力.在教学中,“机械制图”内容偏重机件的详细画法,与机械行业实际操作有所出入,部分内容已不合时宜,再加上教学计划开设的独立性,不能很好地融合其他课程的学习,使得整个教学与培养机械类人才的方向产生了一些偏离[5].
1.2“机械制图”教学中常见的问题
1）学生缺乏学习兴趣,课堂上气氛不高,由于教学的死板,导致学生对“机械制图”课程缺乏感性的认识,更别谈理性的理解.
2）教师知识的单一性,使得教学课堂缺乏生动活泼的示例,缺乏实践经验,不能更好地将理论与实际相结合.
3）学生的能力有限,由于学生文化素养参差不齐,教师讲解起来比较困难,许多抽象思维的知识学生难以接受.
4）学生在参加工作后,对所学知识没有概念,缺少对机械学科系统化、多样化的认识,不能及时适应工作岗位.
2国内外常用三维实体软件的简介及应用
三维设计建立在平面和二维设计的基础之上,让设计目标更立体化、形象化的一种新兴设计方法.在“机械制图”教学方面可将各类教学模型通过三维设计绘制,更直观化、形象化,更容易被接受,而CAD是利用计算机帮助设计人员进行设计工作,能将设计内容存放,并能快速地检索并作出图形,使设计人员及时对设计作出判断和修改.
1）CAXA三维实体软件.CAXA实体设计是北京数码大方科技股份有限公司（CAXA）自主研发的二维、三维CAD软件,是国内最早从事此领域的国产化软件公司.涵盖了企业设计、制造、营销等产品创新流程所需要的各种工具和服务,是一套既支持全参数化的工程建模方式,又具备独特的创新模式,与其他三维CAD交流无障碍,CAXA公司的各种软件产品已被编辑为书籍,成为部分院校工科类学习的必修课程.
2）Pro/Engineer设计软件.Pro/E是美国参数技术公司（PTC）旗下的CAD/CAM/CAE一体化的三维软件.它第一个提出参数化设计的概念.另外,它采用模块化方式,可以分别进行草图绘制、零件制作、装配设计、钣金设计、加工处理等,保证用户可以按照自己的需要进行选择使用.在目前的三维造型软件领域中占有重要地位.
3）SolidWorks实体软件.SolidWorks为达索系统（DassaultSystemesS.A）下的子公司,是世界上第一个基于Windows开发的三维CAD系统,Solidworks有功能强大、易学易用和技术创新三大特点,这使得SolidWorks成为领先的、主流的三维CAD解决方案,SolidWorks在国内各大企业得到广泛使用,在美国,包括麻省理工学院、斯坦福大学等在内的著名大学已经把SolidWorks列为制造专业的必修课,国内的一些大学如清华大学、中山大学、浙江大学、华中科技大学、哈尔滨工业大学等也在应用SolidWorks进行教学.另外,国内外知名的三维设计软件还有美国（UGS）公司开发的高端三维设计软件UG,Autodesk公司推出的三维设计软件Inventor,以及法国公司Dassault推出的设计软件CATIA,在此不一一作详细介绍.综上所述,在当前制造业全球化协作分工的大背景下,我国企业广泛深入应用三维设计技术,院校加大三维创新设计方面的教育,已是大势所趋.
3三维实体软件在“机械制图”教学中的具体应用
3.1利用SolidWorks实体设计软件进行零件建模
为了让学生建立起平面图与立体图的直观联系,教师常常需要利用模型及画图用具进行反复绘制立体图,教师要将一个复杂的立体结构讲解清楚是比较困难的,往往是事倍功半.现在采用三维实体建模,利用SolidWorks实体设计,把多种模型进行创建,利用计算机存储功能建立模型库,将典型的教学模型通过多媒体形式为学生讲解,图文并茂,形象生动,课堂效率高且方式更容易被学生接受.同时要求学生参与模型的建立,可快速地建立学生的空间思维感,激发学生的学习兴趣.第00页图1为零件的二维平面图形,如此复杂的模型,只能单纯地让学生从二维的平面图去想象三维图,而零件的细节是很难想象明白的,如第00页图2借助三维软件将模型绘制,学生会很快接受理解,教学质量得到显著提高.
3.2利用SolidWorks实体设计软件进行学习
装配图主要表达机器或部件的工作原理和装配关系.在机器设计过程中,装配图的绘制位于零件图之前,并且装配图与零件图的表达内容不同,它主要用于机器或部件的装配、调试、安装、维修等场合,也是生产中的一种重要技术文件.在学习装配图时,要让学生学会如何看懂装配图,理解装配图中各个零件之间的装配关系及运动关系,并能从图纸中读懂机器或部件的工作原理、安装调试等内容.这些内容单从复杂的二维平面图中是很难读懂的,如能结合三维实体软件的应用,装配图中的各种关系及机器的工作原理将很容易看懂.图3为SolidWorks实体软件装配体的爆炸图,图中可看到各零件的组成,连接方式和装配关系,通过课堂的讲解,该机器的工作原理及使用性能便清楚明了.
3.3通过SolidWorks实体设计软件进行讲解
对相贯线进行分析,利用三维软件辅助绘制相贯线,再结合课本理论内容进行讲解,学生容易理解；对工程图中的尺寸标注方法,表面粗糙度及基准、形位公差的标注方法进行分析解释.教师还可引导学生利用SolidWorks实体设计软件进行三维图生成二维图,二维图生成三维图,从而增强学生对立体空间感的认识,提高空间思维分析能力,继而提升对该课程的兴趣爱好度.
4结束语
在实际的生产实践中,三维实体软件已经得到广泛的运用,将三维实体软件应用于“机械制图”教学中可有效地优化教学质量,为学习机械类其他课程打下良好的基础,所以技工学校“机械制图”教学的改革势在必行.三维实体软件的辅助教学将是下一步实施的目标,它的实际运用将会大大提高课堂效率,改善教学质量,能更快速地为社会培养适应行业需求的实用型人才.随着进一步的实施改革,技工学校的整体水平将有大幅提升.
参考文献：
[1]胡迪亮.浅谈CAD与机械制图教学的有机结合[J].新课程(教育学术),2011(6):58-59.
[2]石雪萍.《机械制图》课程教学改革探索[J].教育与职业,2007(9):42-43.
[3]贾智.浅谈CAXA实体设计在机械制图教学中的应用[J].黑龙江科技信息,2012(33):61-62.
[4]江庆.SolidWorks三维造型在机械制图综合实践中的应用[J].机械管理开发,2008(1):68-69.
[5]徐姣平.浅谈《机械制图》教学[J].职业,2011(18):32-33.
（责任编辑 王雯）
机械制图论文范文结:
关于对不知道怎么写机械制图论文范文课题研究的大学硕士、相关本科毕业论文机械制图论文开题报告范文和文献综述及职称论文的作为参考文献资料下载。
2、机械类杂志
3、机械期刊
4、煤矿机械期刊
5、机械传动期刊