SolidWorks在《畫法幾何及機械制圖》課程中的應用探討

SolidWorks在?畫法幾何及機械制圖?課程中的應用討論〔〕:

摘要：本文針對?畫法幾何及機械制圖?教學中的重點和難點內容進展教學改革，在通過Solidworks軟件對這局部內容進展演示講授的同時，讓學生使用該軟件進一步強化練習，培養(yǎng)學生的空間思維和構型才能。理論說明，將Solidworks軟件與?畫法幾何及機械制圖?結合運用的教學形式是科學的，在豐富了教學模型的同時，降低了抽象三維知識的教學難度，進步了課堂效率，增加了學生對知識消化、理解、運用的才能，提升了學生的學習興趣。

關鍵詞：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)開設的一門非常重要的專業(yè)根底課程，整個教學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，根據國家制圖標準中的相關規(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)學生認真、嚴謹、務實的工作態(tài)度。作為一門工程技術語言，機械圖樣被用來表達工程人員的設計意圖，反響機器零部件的工作原理、構造形狀、尺寸大小和技術要求等，使加工消費部門可以加工出符合設計要求產品。作為設計部門與加工部門順利對接的橋梁，學好這門直觀重要。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過程顯得枯燥、難懂，因此尋找一種能直觀反映空間幾何關系的教學方法，通過教中有練、練后再教、教練結合，加深學生的理解、進步課堂效率[1-3]。

針對這一問題，在教學過程中利用Solidworks軟件，使學生加深對空間體系的理解、加強對抽象畫法幾何概念的認識，穩(wěn)固空間形體投影規(guī)律相關知識。而且，由于Solidworks軟件所具備的三維及二維設計功能，以及方便簡潔的人機操作界面，在教學過程中利用其進展操作和展示相關概念、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軟件進展教學，可以將一些抽象性的概念詳細為圖形，將一般教學過程中較難表達出來的細節(jié)局部直觀、生動的呈現(xiàn)給學生，有助于學生在空間體系中構建三維模型，在訓練學生的空間邏輯、抽象和多向思維才能的同時，利用學生的動手理論激發(fā)學習興趣，進而增加學生學習本門課程的積極性、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、技術創(chuàng)新和易學易用是其3大主要特點，是目前工程界廣泛應用的CAD解決方案。通過SolidWorks進展3D設計可以給出不同的方案，降低產品設計過程中的錯誤，進步所設計零部件的質量。SolidWorks軟件由零件、裝配、工程圖和分析4大模塊組成，其中零件模塊又進一步細分草圖設計、零件設計、曲面設計、鈑金設計等模塊。在零件模塊中可以利用實體建模、曲面建模、模具設計等完成相應的三維造型。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換為產生認可的工程圖。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軟件在教學中的應用實例

〔一〕加強根本概念的理解

在講述回轉體的根本概念，如圓柱體中的軸線、母線、素線、轉向輪廓線等概念時，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)給學生，加深了學生對相關概論的理解和記憶。再結合學生的動手練習，在進一步穩(wěn)固相關的概念的同時，進步了學生對Solidworks軟件的操作才能，增加了學生的課題學習興趣，較大地進步了課堂效率。

〔二〕建立直觀教學模型

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)出相貫體的構建和相貫線的形成過程。例如，利用簡單的拉伸/旋轉、拉伸/旋轉切除等命令就可以方便地構建出兩相交立體(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、內外表與外外表相貫、內外表相關是相貫線產生的三種形式。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，有益于學生的理解也便于其上手操作進一步加深相貫體和相貫線知識點的理解。

〔三〕加強學生的理論才能

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生的動手理論過程。

而利用Solidworks軟件繪制零件，就是一個先進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展疊加、切割和穿孔等操作來實現(xiàn)零件的建模。在Solidworks左側的設計樹中，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)，便于學生分析總結形體分析法在實際應用過程的使用步驟和規(guī)律。

三結語

理論說明，將Solidworks軟件應用到?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，并通過學生的直接動手繪制加深相關抽象概論的理解和記憶。課堂以學生為動手理論練習為主導，以教師教學-學生練習-實際應用的新模實在進步課題的思維活性和學習激情。使學生獲得專業(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，全面提升學生的綜合素質。

參考文獻

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

【2】張澤東.SolidWorks在機械制圖教學中的應用[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?教學中的應用[J].課程教