Solidworks软件在机械制图教学中的应用

LaurieKota

【摘要】从课程教学改革的角度出发，针对机械制图传统教学的缺陷，介绍Solidworks软件的功能优点，阐述Solidworks软件与制图教学有机融合方法，提高学生的学习兴趣，为学生今后的工作发展奠定坚实的基础。
【关键词】SolidWorks;机械制图;空间想象力;三维立体模型
机械制图是一门非常重要的专业技术基础课，其目标是以培养学生的空间思维能力和想象能力，具有一定的绘图和识图能力为目的，为以后学生的职业生涯打下基础。随着教育改革的深入进行，现代化的教学方法替代原有的传统式教学已显得十分必要，传统的教学过程一般是老师采用模型、挂图相结合的方法分析立体的空间结构，然后用三角板和圆规在黑板上作图，这种传统的教学存在缺陷，导致部分学生的空间想象能力不强，很难建立相应的空问概念，使学生的学习积极性下降，因此在机械制图的教学中引入Solidworks软件，利用其强大的3D功能建立二维模型库辅助教学，通过模型库中丰富的实体模型逐步启发、引导学生，培养其空间想象能力，可提高工程制图的教学水平和教学效果。
1 简介SolidWorks软件的主要特点
（1）SolidWorks提供了直接绘制三维草图的功能，在友好的用户界面下，可以在空间直接画草图。3D草图还可作为装配环境下的布局草图进行关联设计，此外，更为重要的是SolidWorks还提供了直接绘制二维草图的功能，在二维图形的基础上，利用特征工具可以很简单的生成三维立体模型。
（2）SolidWorks提供了一个动画功能，可以生成实体的装配过程、爆炸过程、运动过程的动画文件，同时也生成各个过程的组合动画文件，使各构件形象生动，并可以进行装配体干涉检查，发现问题，及时解决。
（3）SolidWorks图形菜单设计简单明快、形象化，一看即知。系统的所有参数设置全部集中在一个选项中，容易查找和设置。特别是装配约束的概念非常简单且容易理解。对实体的放大，缩小和旋转等操作可以在任何命令过程中使用，实体的选取非常容易和方便，有利于加深学生对各种立体、零件、装配体空间结构的认知。
（4）SolidWorks建模迅速，操作灵活，是一种尺寸驱动且基于特征的三维设计软件，适合学生在机械制图综合实践中使用。
（5）Solid-Works采用了参数化和特征造型技术，能方便地创建任何复杂的实体、快捷的组成装配体、灵活地生成工程图，尺寸标注也可以由软件自动生成，减少标注的错误及尺寸标注的麻烦。
2 SolidWorks在机械制图课堂教学中的辅助应用
SolidWorks引入机械制图课程教学中，一是计算机绘图与传统的教学内容深度融合，通过学生三维模型的训练，淡化直线与平面相对位置关系以及相贯线，截交线等相对抽象的内容，培养学生由三维到二维再到三维的空间思维过程，二是二维平面图形与三维模型联系更加密切，在对剖视图和装配图的理解过程中，从静态转变为一个动态的过程，激发学生的学习兴趣和积极主动性，此外，教学中借助三维软件让那些静止在学生头脑中抽象主体运动起来，并且变得直观形象。
（1）在相贯线、截交线教学中的应用
利用特征工具条中的拉伸或切除按钮，建立三维立体模型，让学生对立体与平面或立体与主体相交变得一目了然。如图一
图一
图二
图三
（2）在剖视图中的应用（如图二）
剖视图是用一假想剖切面剖开构件，它主要用于表达构件内部的结构形状，对初学的学生来说，很难理解这种假想的剖切面，不能很清楚的掌握剖切面的位置，而在SolidWorks的工程图中，可以在工程图图简单方便的生产剖视图，其操作步骤步骤如下：
a）单击“打开”按钮，找出所需要的零件模型并插入工程图中。
b）系统处于编辑图纸状态下，单击工程图上的剖视图工具
c）单击草图绘制栏中的“直线”工具在视图上绘制剖切线，选择剖切方向，就可以得到所需要的剖视图，并且剖切线的位置可以任意改变。
（3）在装配图中的应用
SolidWorks具有强大的装配功能，根据零件与零件之间的位置关系进行约束装配，简单可行，并且可以对装配体进行干涉检查，及时排查问题，并且利用SolidWorks动画功能，添加一个力（旋转马达），进行计算机模拟，从而可以得到动态的传动路线、和零件间的装配关系，从而吸引学生的注意力，激发学习兴趣，有助于加深对装配体的理解，取得较好的教学效果。
（4）在工程图中的应用（如图三）
三维模型建好后，插入工程图中，可以自动生成三视图，尺寸标注软件系统也可以自动生成，在工程图里还可以生成剖视图图，大大减少学生的手工绘图的工作量，并且SolidWorks工程图可以转换为AUTO CAD的格式，便于打印。
3 结束语
在机械制图教学中引入SolidWorks软件，使教学过程更加直观易于理解，使学生更能深刻了解机械制图的重要性，理解二维图与三维实物之间的关系，提高学生的学习兴趣，使学生被动学习变为主动学习，将“教、学、做”融为一体，培养学生的学习能力创新思维设计能力，更好的提高教学效果的教学质量。
参考文献：
[1]张晓红.solidworks2004.三维造型，高等教育出版社
[2]金大鹰.机械制图，机械工业出版社
作者简介：黄黎明（1971-），女，讲师，湖北工程职业技术学院，从事模具设计与制造专业方面的教学工作。