數(shù)控技術(shù)專業(yè)機(jī)械ＣＡＤ教學(xué)的研究

1、數(shù)控技術(shù)專業(yè)機(jī)械教學(xué)的研究摘要:以機(jī)械ad教學(xué)為研究對象，從職業(yè)技術(shù)教育的教學(xué)特點(diǎn)和學(xué)生的出發(fā)，對該教學(xué)環(huán)節(jié)的定位、軟件選型、教學(xué)內(nèi)容及工作流程安排等方面，討論了環(huán)節(jié)的教學(xué)任務(wù)及方法，并根據(jù)教學(xué)理論，總結(jié)了教學(xué)過程中的一些收獲和體會。關(guān)鍵詞:計算機(jī)輔助設(shè)計(ad)；軟件造型；體會機(jī)械ad教學(xué)是數(shù)控技術(shù)專業(yè)學(xué)生在已經(jīng)掌握機(jī)械制圖、機(jī)械制造以及計算機(jī)根底等理論課根底上的重要理論性環(huán)節(jié)。該環(huán)節(jié)在數(shù)控技術(shù)專業(yè)的教學(xué)中起著承前啟后的作用，既是以前所學(xué)內(nèi)容的綜合應(yīng)用，也為后續(xù)的數(shù)控機(jī)床、數(shù)控編程以及模具ada等課程的學(xué)習(xí)作出必要鋪墊。一、軟件選型20世紀(jì)50至80年代中期，ad技術(shù)由計算機(jī)圖形學(xué)()起步，

2、形成了成熟的二維ad軟件。以autad為代表的機(jī)械ad軟件改變了以繪圖板、丁字尺、圖紙、橡皮、鉛筆和直尺等為工具的手工繪圖方法，極大地進(jìn)步了繪圖的效率，實現(xiàn)了“甩圖板的目的。但是，二維ad沒有改變傳統(tǒng)的設(shè)計思想和制圖準(zhǔn)那么，一方面影響了零件信息的表達(dá)和傳遞，另一方面也不能為后續(xù)的aea提供有效信息，容易形成信息孤島。20世紀(jì)80年代中期至今，以三維造型為根底的ad技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，使ad迅速超越“甩圖板階段，引發(fā)了機(jī)械設(shè)計領(lǐng)域的第二次革命。零件和產(chǎn)品的三維模型為adaeapd的有效集成提供了原始數(shù)據(jù)，構(gòu)成了制造企業(yè)信息化的根本數(shù)據(jù)源，也是虛擬現(xiàn)實和虛擬樣機(jī)技術(shù)的基矗針對當(dāng)前三維ad市場品牌眾多

3、、功能不盡一樣的特點(diǎn)，我們確定以下軟件選型原那么：應(yīng)具有較完好的功能模塊；好學(xué)易用，適宜于教師的教和學(xué)生的學(xué)；具有集成性，能與aea?pd等模塊或軟件有效集成。slidrks是具有原創(chuàng)性的、基于inds的優(yōu)秀三維機(jī)械設(shè)計軟件。它采用基于特征的實體建模，具有完好的零件實體建模、曲面造型、裝配、二維工程圖生成以及模具設(shè)計、鈑金零件設(shè)計等功能模塊，實現(xiàn)了全相關(guān)參數(shù)化設(shè)計，能智能化地領(lǐng)會設(shè)計者的設(shè)計意圖。slidrks操作簡單，使用方便，得到廣泛應(yīng)用，具有主流ad軟件的特征。另外，slidrks的“金牌合作伙伴策略，吸引了aaepd軟件產(chǎn)品向slidrks平臺的移植和集成?；谝陨戏治?，我們以slid

4、rks作為學(xué)活力械ad教學(xué)的軟件平臺。二、slidrks工作流程特點(diǎn)1、二維草圖是生成特征的基矗多數(shù)特征是以二維草圖為根底生成的。因此，能否純熟使用草圖繪制工具繪制草圖關(guān)系到建模質(zhì)量和效率。slidrks提供二維草圖繪制實體工具，如直線、圓、圓虎多邊形、矩形等，也提供草圖編輯工具，如轉(zhuǎn)換實體引用、鏡像、等距實體、剪裁和延伸等，為草圖繪制準(zhǔn)備了根本條件。2、特征是三維模型的根本元素。slidrks是基于特征的造型軟件，以基體特征為根底，通過不斷添加特征，最終構(gòu)成零件。特征可隨時添加、編輯修改以及重新排序，以不斷完善設(shè)計。參考幾何體是完成復(fù)雜零件造型的重要輔助工具，主要包括基準(zhǔn)面、基準(zhǔn)軸、坐標(biāo)系、

5、構(gòu)造幾何線以及三維曲線等。掌握參考幾何體的定義方法，對于特征造型具有重要意義。3、三維零件模型是slidrks的根本部件。slidrks中的模型由零件(pan)、裝配體(assebly)和工程圖(draing)組成。其中，“零件為三維實體模型，它構(gòu)成整個設(shè)計工作的根底和核心。以零件為主模型，通過裝配可以構(gòu)成裝配體，通過模具設(shè)計可以形成相應(yīng)零件模具的凸模和凹模等。以零件和裝配體為根底，可以生成零件和裝配體的工程圖。工程圖中不僅提供標(biāo)準(zhǔn)三視圖，還提供局部視圖、剖面視圖、旋轉(zhuǎn)剖視圖、斷裂視圖和輔助視圖等各種派生視圖，以滿足各種相關(guān)信息的表達(dá)。零件、裝配體和工程圖均以文件形式存在，顯示在單獨(dú)的窗口中。

6、但零件、裝配體及工程圖之間具有相關(guān)性，即當(dāng)其中一個文件改變時，其它兩個文件也自動地相應(yīng)改變。在零件、裝配體和工程圖文件中，可以添加必要的模型細(xì)節(jié)，如尺寸、注釋、符號以及材料明細(xì)表等。綜上所述，總結(jié)slidrks的工作流程。零件三維模型是slid-rks的核心，零件的造型過程是生成特征的過程，特征生成又可分為選擇(定義)基準(zhǔn)面、繪制草圖、定義尺寸及幾何關(guān)系、生成特征等子過程。掌握了每個子過程的實現(xiàn)方法，就掌握了slidrks的主要內(nèi)容。三、教學(xué)要點(diǎn)1、在訓(xùn)練中掌握造型方法。學(xué)習(xí)slid-rks的過程就是使用slidrks的過程。只有在使用中才能發(fā)現(xiàn)問題，進(jìn)而在解決問題中掌握命令的使用方法。因此，

7、在介紹slidrks根本工作原理后，讓學(xué)生從簡單零件和特征開始(如立方體、圓柱體等)，在造型過程中掌握軟件的使用。草圖繪制是slidrks造型的前提，關(guān)系到造型的質(zhì)量與效率。在開始階段，應(yīng)強(qiáng)調(diào)基準(zhǔn)面的概念、草圖繪制及編輯方法、尺寸標(biāo)注、幾何關(guān)系的定義方法等，以進(jìn)步草圖繪制的速度和質(zhì)量。2、結(jié)合產(chǎn)品，從實際中理解造型要求?，F(xiàn)有的slidrks訓(xùn)練教程，以三視圖、軸側(cè)圖等零件圖形式，提供了不少建模素材，為學(xué)習(xí)slidrks提供了方便。但是，這些例題多是針對某些特征而設(shè)計，缺少特征的綜合應(yīng)用，與消費(fèi)實際的要求相差較遠(yuǎn)。本著理論結(jié)合實際的原那么，在相關(guān)模具制造企業(yè)的合作下，我們可以實際的塑料和金屬模具

8、等產(chǎn)品為建模對象，在分析產(chǎn)品建模特點(diǎn)及過程的根底上，進(jìn)展測繪和模型重建，既讓學(xué)生理解實際消費(fèi)中產(chǎn)品造型的需求，也有利于與模具設(shè)計、數(shù)控編程等課程的銜接。3、以典型零件為例，做到融會貫穿。slidrks提供多種特征造型命令，滿足了產(chǎn)品造型的不同需求，也使得造型過程具有柔性。以基體特征為例，系統(tǒng)提供了拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描、放樣以及曲面加厚等造型方法。一樣的零件，往往可以采用不同的造型命令和特征形式完成建模。由此導(dǎo)致建模效率有所不同，有時甚至還相當(dāng)顯著。因此，可以選擇典型零件，采用不同造型方法完成建模，并加以比較，以做到融會貫穿，進(jìn)步建模速度。零件形狀并不復(fù)雜，造型過程也較簡單。但仔細(xì)分析可知，該零件既可以拉伸凸臺基體和拉伸切除構(gòu)成主要特征，也可以旋轉(zhuǎn)凸臺基體形成基體特征，甚至可以用放樣或掃描命令構(gòu)建主要特征。同時，在以旋轉(zhuǎn)凸臺基體形成基體特征的