资源预览内容
第1页 / 共3页
第2页 / 共3页
第3页 / 共3页
亲,该文档总共3页全部预览完了,如果喜欢就下载吧!
资源描述
1数控技术专业机械教学的研究摘要:以机械 CAD 教学为研究对象,从职业技术教育的教学特点和学生的出发,对该教学环节的定位、软件选型、教学内容及工作流程安排等方面,探讨了环节的教学任务及方法,并根据教学实践,总结了教学过程中的一些收获和体会。 关键词:计算机辅助设计(CAD);软件造型;体会 机械 CAD 教学是数控技术专业学生在已经掌握机械制图、机械制造以及计算机基础等理论课基础上的重要实践性环节。该环节在数控技术专业的教学中起着承前启后的作用,既是以前所学内容的综合应用,也为后续的数控机床、数控编程以及模具 CADCAM 等课程的学习作出必要铺垫。 一、软件选型 20 世纪 50 至 80 年代中期,CAD 技术由计算机图形学(CC)起步,形成了成熟的二维 CAD 软件。以 AutoCAD 为代表的机械 CAD 软件改变了以绘图板、丁字尺、图纸、橡皮、铅笔和直尺等为工具的手工绘图方法,极大地提高了绘图的效率,实现了“甩图板”的目的。但是,二维 CAD 没有改变传统的设计思想和制图准则,一方面影响了零件信息的表达和传递,另一方面也不能为后续的 CAECAM 提供有效信息,容易形成信息孤岛。 20 世纪 80 年代中期至今,以三维造型为基础的 CAD 技术得到广泛应用,使CAD 迅速超越“甩图板”阶段,引发了机械设计领域的第二次革命。零件和产品的三维模型为 CADCAECAMPDM 的有效集成提供了原始数据,构成了制造企业信息化的基本数据源,也是虚拟现实和虚拟样机技术的基础。 2针对当前三维 CAD 市场品牌众多、功能不尽相同的特点,我们确定以下软件选型原则:应具有较完整的功能模块;好学易用,适合于教师的教和学生的学;具有集成性,能与 CAECAM?PDM 等模块或软件有效集成。 SolidWorks 是具有原创性的、基于 Windows 的优秀三维机械设计软件。它采用基于特征的实体建模,具有完整的零件实体建模、曲面造型、装配、二维工程图生成以及模具设计、钣金零件设计等功能模块,实现了全相关参数化设计,能智能化地领会设计者的设计意图。SolidWorks 操作简单,使用方便,得到广泛应用,具有主流 CAD 软件的特征。另外,SolidWorks 的“金牌合作伙伴”策略,吸引了CAMCAEPDM 软件产品向 SolidWorks 平台的移植和集成。 基于以上分析,我们以 SolidWorks 作为学生机械 CAD 教学的软件平台。 二、SolidWorks 工作流程特点 1、二维草图是生成特征的基础。多数特征是以二维草图为基础生成的。因此,能否熟练使用草图绘制工具绘制草图关系到建模质量和效率。SolidWorks 提供二维草图绘制实体工具,如直线、圆、圆弧、多边形、矩形等,也提供草图编辑工具,如转换实体引用、镜像、等距实体、剪裁和延伸等,为草图绘制准备了基本条件。 2、特征是三维模型的基本元素。SolidWorks 是基于特征的造型软件,以基体特征为基础,通过不断添加特征,最终构成零件。特征可随时添加、编辑修改以及重新排序,以不断完善设计。 参考几何体是完成复杂零件造型的重要辅助工具,主要包括基准面、基准轴、坐标系、构造几何线以及三维曲线等。掌握参考几何体的定义方法,对于特征造型具有重要意义。 3、三维零件模型是 SolidWorks 的基本部件。SolidWorks 中的模型由零件(pan)、3装配体(assembly)和工程图(Drawing)组成。其中, “零件”为三维实体模型,它构成整个设计工作的基础和核心。以零件为主模型,通过装配可以构成装配体,通过模具设计可以形成相应零件模具的凸模和凹模等。以零件和装配体为基础,可以生成零件和装配体的工程图。工程图中不仅提供标准三视图,还提供局部视图、剖面视图、旋转剖视图、断裂视图和辅助视图等各种派生视图,以满足各种相关信息的表达。 零件、装配体和工程图均以文件形式存在,显示在单独的窗口中。但零件、装配体及工程图之间具有相关性,即当其中一个文件改变时,其它两个文件也自动地相应改变。在零件、装配体和工程图文件中,可以添加必要的模型细节,如尺寸、注释、符号以及材料明细表等。 综上所述,总结 SolidWorks 的工作流程。零件三维模型是 Solid-Works 的核心,零件的造型过程是生成特征的过程,特征生成又可分为选择(定义)基准面、绘制草图、定义尺寸及几何关系、生成特征等子过程。掌握了每个子过程的实现方法,就掌握了 SolidWorks 的主要内容。 三、教学要点 1、在训练中掌握造型方法。学习 Solid-Works 的过程就是使用 SolidWorks 的过程。只有在使用中才能发现问题,进而在解决问题中掌握命令的使用方法。因此,在介绍 SolidWorks 基本工作原理后,让学生从简单零件和特征开始(如立方体、圆柱体等),在造型过程中掌握软件的使用。 草图绘制是 SolidWorks 造型的前提,关系到造型的质量与效率。在开始阶段,应强调基准面的概念、草图绘制及编辑方法、尺寸标注、几何关系的定义方法等,以提高草图绘制的速度和质量。 2、结合产品,从实际中了解造型要求。现有的 SolidWorks 训练教程,以三视图、轴侧图等零件图形式,提供了不少建模素材,为学习 SolidWorks 提供了方便。但4是,这些例题多是针对某些特征而设计,缺少特征的综合应用,与生产实际的要求相差较远。 本着理论结合实际的原则,在相关模具制造企业的合作下,我们可以实际的塑料和金属模具等产品为建模对象,在分析产品建模特点及过程的基础上,进行测绘和模型重建,既让学生了解实际生产中产品造型的需求,也有利于与模具设计、数控编程等课程的衔接。 3、以典型零件为例,做到融会贯通。SolidWorks 提供多种特征造型命令,满足了产品造型的不同需求,也使得造型过程具有柔性。以基体特征为例,系统提供了拉伸、旋转、扫描、放样以及曲面加厚等造型方法。相同的零件,往往可以采用不同的造型命令和特征形式完成建模。由此导致建模效率有所不同,有时甚至还相当显著。因此,可以选择典型零件,采用不同造型方法完成建模,并加以比较,以做到融会贯通,提高建模速度。 零件形状并不复杂,造型过程也较简单。但仔细分析可知,该零件既可以拉伸凸台基体和拉伸切除构成主要特征,也可以旋转凸台基体形成基体特征,甚至可以用放样或扫描命令构建主要特征。同时,在以旋转凸台基体形成基体特征的造型方法中,零件的圆角和倒角特征既可以在草图阶段定义,也可以在完成基体特征的基础上逐步添加。显然,各种造型方法的效率存在较大差别。 如何根据零件特点,选择适当的造型命令和造型方法是使用 SolidWorks 时需不断加以体会和总结的问题。 参考文献: 1、邓泽民.CBE 理论与在中国职教中的实践M.北京:煤炭工业出版社,1995. 2、贾策李汉明编著Solidworks2001 实践与提高重庆大学出版社 53、Unigraphics Solutions lns 编著UG 设计应用培训教程清华大学出版社
网站客服QQ:2055934822
金锄头文库版权所有
经营许可证:蜀ICP备13022795号 | 川公网安备 51140202000112号