SolidWorks在《畫法幾何及機械制圖》課程中的應(yīng)用探討

SolidWorks在?畫法幾何及機械制圖?課程中的應(yīng)用討論〔〕:

摘要：本文針對?畫法幾何及機械制圖?教學(xué)中的重點和難點內(nèi)容進(jìn)展教學(xué)改革，在通過Solidworks軟件對這局部內(nèi)容進(jìn)展演示講授的同時，讓學(xué)生使用該軟件進(jìn)一步強化練習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的空間思維和構(gòu)型才能。理論說明，將Solidworks軟件與?畫法幾何及機械制圖?結(jié)合運用的教學(xué)形式是科學(xué)的，在豐富了教學(xué)模型的同時，降低了抽象三維知識的教學(xué)難度，進(jìn)步了課堂效率，增加了學(xué)生對知識消化、理解、運用的才能，提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

關(guān)鍵詞：機械制圖；SolidWorks；三維造型；工程圖

本文引用格式：萬浩,等.SolidWorks在?畫法幾何及機械制圖?課程中的應(yīng)用討論[J].教育現(xiàn)代化,2022,6(71):186-188.

?畫法幾何及機械制圖?是機械類專業(yè)開設(shè)的一門非常重要的專業(yè)根底課程，整個教學(xué)過程中主要從畫法幾何、機械制圖和計算機繪圖三個方面培養(yǎng)學(xué)生的空間思維才能和機械制圖才能。本課程從畫法幾何局部的點、線、面的空間投影規(guī)律入手，并逐步拓展至三維實體的空間投影，培養(yǎng)出學(xué)生的空間邏輯思維才能、抽象思維才能和多向思維才能等。在這一根底上，根據(jù)國家制圖標(biāo)準(zhǔn)中的相關(guān)規(guī)定，在通過儀器繪圖、徒手繪圖、計算機繪圖的過程中，使學(xué)生初步形成自我分析、解決工程問題的意識，在掌握識讀、繪制二維及三維機械圖的同時，培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)、務(wù)實的工作態(tài)度。作為一門工程技術(shù)語言，機械圖樣被用來表達(dá)工程人員的設(shè)計意圖，反響機器零部件的工作原理、構(gòu)造形狀、尺寸大小和技術(shù)要求等，使加工消費部門可以加工出符合設(shè)計要求產(chǎn)品。作為設(shè)計部門與加工部門順利對接的橋梁，學(xué)好這門直觀重要。然而，這門課程中在講授畫法幾何根本理論和機械圖樣識讀與繪制知識時，需要學(xué)生具有一定的空間思維才能和較多的動手理論去理解。常規(guī)的講授法必然會使整個教學(xué)過程顯得枯燥、難懂，因此尋找一種能直觀反映空間幾何關(guān)系的教學(xué)方法，通過教中有練、練后再教、教練結(jié)合，加深學(xué)生的理解、進(jìn)步課堂效率[1-3]。

針對這一問題，在教學(xué)過程中利用Solidworks軟件，使學(xué)生加深對空間體系的理解、加強對抽象畫法幾何概念的認(rèn)識，穩(wěn)固空間形體投影規(guī)律相關(guān)知識。而且，由于Solidworks軟件所具備的三維及二維設(shè)計功能，以及方便簡潔的人機操作界面，在教學(xué)過程中利用其進(jìn)展操作和展示相關(guān)概念、知識具有獨特的優(yōu)勢。通過在?畫法幾何及機械制圖?課程中引起Solidworks軟件進(jìn)展教學(xué)，可以將一些抽象性的概念詳細(xì)為圖形，將一般教學(xué)過程中較難表達(dá)出來的細(xì)節(jié)局部直觀、生動的呈現(xiàn)給學(xué)生，有助于學(xué)生在空間體系中構(gòu)建三維模型，在訓(xùn)練學(xué)生的空間邏輯、抽象和多向思維才能的同時，利用學(xué)生的動手理論激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)而增加學(xué)生學(xué)習(xí)本門課程的積極性、主動性和創(chuàng)造性[4,5]。

一Solidworks軟件簡介

SolidWorks是一款基于Windows開發(fā)的3D軟件，功能強大、技術(shù)創(chuàng)新和易學(xué)易用是其3大主要特點，是目前工程界廣泛應(yīng)用的CAD解決方案。通過SolidWorks進(jìn)展3D設(shè)計可以給出不同的方案，降低產(chǎn)品設(shè)計過程中的錯誤，進(jìn)步所設(shè)計零部件的質(zhì)量。SolidWorks軟件由零件、裝配、工程圖和分析4大模塊組成，其中零件模塊又進(jìn)一步細(xì)分草圖設(shè)計、零件設(shè)計、曲面設(shè)計、鈑金設(shè)計等模塊。在零件模塊中可以利用實體建模、曲面建模、模具設(shè)計等完成相應(yīng)的三維造型。對于完成建模的零件，那么可以在裝配模塊中進(jìn)展組合裝配成裝配體。裝配模塊中的爆炸視圖還可以很好的各零件間的位置和裝配關(guān)系。SolidWorks還提供了工程圖模塊，使用該模塊可以方便的將所繪制的三維模型轉(zhuǎn)換為產(chǎn)生認(rèn)可的工程圖。除此之外，SolidWorks還提供了多種強大的模擬分析功能，主要包括SIMULATIONWorks、SIMULATIONMotion和SIMULATIONFloWorks。

二Solidworks軟件在教學(xué)中的應(yīng)用實例

〔一〕加強根本概念的理解

在講述回轉(zhuǎn)體的根本概念，如圓柱體中的軸線、母線、素線、轉(zhuǎn)向輪廓線等概念時，教師通過Solidworks軟件可以在一邊講授的同時，一邊操作演練母線繞著軸線回轉(zhuǎn)形成圓柱體的過程，如圖1所示。在邊講邊練的過程中，平?？轁母拍钅敲匆詣討B(tài)的形式呈現(xiàn)給學(xué)生，加深了學(xué)生對相關(guān)概論的理解和記憶。再結(jié)合學(xué)生的動手練習(xí)，在進(jìn)一步穩(wěn)固相關(guān)的概念的同時，進(jìn)步了學(xué)生對Solidworks軟件的操作才能，增加了學(xué)生的課題學(xué)習(xí)興趣，較大地進(jìn)步了課堂效率。

〔二〕建立直觀教學(xué)模型

在教授相貫體這一節(jié)時，使用Solidworks軟件演示可以直觀地呈現(xiàn)出相貫體的構(gòu)建和相貫線的形成過程。例如，利用簡單的拉伸/旋轉(zhuǎn)、拉伸/旋轉(zhuǎn)切除等命令就可以方便地構(gòu)建出兩相交立體(即相貫體)，并直觀的反映出兩相交立體外表的交線(即相貫線)。從圖2所示的Solidworks所給的模型可以發(fā)現(xiàn)，外外表相貫、內(nèi)外表與外外表相貫、內(nèi)外表相關(guān)是相貫線產(chǎn)生的三種形式。此外，通過特征面板中的特征編輯命令還可以方便的調(diào)整兩相貫立體的尺寸變化對相貫線形狀的影響。例如，利用Solidworks軟件改變兩相貫圓柱體中某一圓柱體直徑后，其相貫線形狀的變化情況，操作過程既方便又簡單，有益于學(xué)生的理解也便于其上手操作進(jìn)一步加深相貫體和相貫線知識點的理解。

〔三〕加強學(xué)生的理論才能

我們常見的零件通常是由一些根本形體通過疊加、切割等方式組合形成的組合體，形體分析法是一種將復(fù)雜零件簡化為根本形體的思維方法。利用形體分析法可以將復(fù)雜機件分解為一些簡單的根本形體，并確定這些根本形體間的相對位置關(guān)系及組合方式，便于機械圖樣的繪制和讀取。通常，在講授組合體的形體分析過程中采用幻燈片講授的方法，缺少了對該知識點實際操作演示過程以及學(xué)生的動手理論過程。

而利用Solidworks軟件繪制零件，就是一個先進(jìn)展形體分析再組合建模的過程，在這個過程中利用常見的操作命令對各個簡單形體進(jìn)展疊加、切割和穿孔等操作來實現(xiàn)零件的建模。在Solidworks左側(cè)的設(shè)計樹中，建模過程中的每一步(每一次簡單形體的建立)都有記錄(如圖3所示)，便于學(xué)生分析總結(jié)形體分析法在實際應(yīng)用過程的使用步驟和規(guī)律。

三結(jié)語

理論說明，將Solidworks軟件應(yīng)用到?畫法幾何及機械制圖?課程中，在講授的過程中將抽象的空間在Solidworks軟件中直觀呈現(xiàn)出來，并通過學(xué)生的直接動手繪制加深相關(guān)抽象概論的理解和記憶。課堂以學(xué)生為動手理論練習(xí)為主導(dǎo)，以教師教學(xué)-學(xué)生練習(xí)-實際應(yīng)用的新模實在進(jìn)步課題的思維活性和學(xué)習(xí)激情。使學(xué)生獲得專業(yè)知識的同時，有使用專業(yè)知識解決實際工程問題的才能，全面提升學(xué)生的綜合素質(zhì)。

參考文獻(xiàn)

【1】繆朝東.SolidWorks在機械制圖教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].重慶科技學(xué)院學(xué)報(社會科學(xué)版),2022,19(3):37-39.

【2】張澤東.SolidWorks在機械制圖教學(xué)中的應(yīng)用[J].新課程研究(中旬刊),2022(3):157-157.

【3】呂剛磊,沈華剛.Solidworks軟件在?機械制圖?教學(xué)中的應(yīng)用[J].課程教