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淺談Pro/E軟件在教學中的應用
來源:本站 作者:匿名 發布:2014/4/11 欄目:學校新聞 點擊:2301
淺談Pro/E軟件在教學中的應用
劉松玲
(河南省南陽工業學校 河南 南陽 473035)
Pro/ENGINEER作為CAD/CAM/CAE系統集成軟件,為用戶提供了全方位的產品開發功能,集零件設計、產品組裝、機構設計與分析、模具設計與數控加工、工程圖繪制等功能于一體,可為用戶構成十分便捷、功能強大的設計及分析工作平臺,解決大量原本看來可能較為棘手的工程問題。
在《機械制圖課程》課程教學中,Pro/E軟件的應用是全面的。例如:運用Pro/E的format模塊幫助學習機械制圖課中“國標圖幅或標題欄”等;用曲面創建功能來輔助三維投影面的教學;用實體造型輔助點、線、面的投影規律教學;用part模塊和drawing模塊輔助三視圖投影教學和根據投影想象實體的訓練;用Pro/E的裝配模塊結合動畫、機械模擬模式輔助裝配圖教學和組合體視圖教學等。
下面主要介紹在三視圖投影知識教學中運用Pro/E軟件功能的情況,可以從中體會全面運用該軟件的方法及產生的教學效果。
1.教學中可以運用Pro/E對課本上及習題集中二維圖形所對應的實體模型進行制作,上課時可以結合投影設備演示翻轉、修改、再生等過程;對零件及裝配關系也可以進行動態仿真。通過實體模型和動態仿真使學生能夠更直觀地進入真實的三維空間,從感性上理解了三維實體的結構與相對位置。同時也架起了投影視圖與實體之間的橋梁,增強了學生對所學知識的理解和掌握,有效地培養學生思維、想象、創造、構形的能力。
由于學生的空間想象能力需要比較長時間的鍛煉才能形成,開始階段很難直接掌握利用三視圖想象出空間實體,或者僅憑投影規律完成由三維零件繪制出正確的零件三視圖。如果不能采取有效方法提高學生的學習效果與學習興趣,就會使學生產生對本課程的厭惡感、恐懼感,這是專業課教學過程中最忌諱的問題,也是老師最不愿意碰到的情況。
2.隨著教學的深入,學生的學習困難會集中到:不會將若干個基本形體組合成組合形體等問題上,這時也需要利用三維模型來輔助他的思維過程。比如各個基本形體之間的交線(相貫線或截交線)形成與繪制,這部分是教學的難點和重點,通常學生是很難想象的,但是利用 Pro/E 在計算機上制作模型時,就已經自動完成各個形體的相貫和截交。整個過程都自動完成,直觀而又方便。雖然這部分工作是由老師完成的,但利用 Pro/E 來輔助學生的空間想象思維,對學生來說就是降低了學習的困難程度,提高了學生對形體組合的空間想象能力。這樣,利用 Pro/E 進行制圖課程教學,就可以收到費時少、見效快的效果。 下面通過一個簡單的例子,來了解 Pro/E在機械制圖課教學中的應用。
(圖一) (圖二)
圖 圖中的組合體為圓錐和圓柱疊加,并有兩個圓柱相貫線,同時圓錐中切割了圓柱孔。圖一和圖三表達的是不同直徑圓柱相交的相貫線情況;圖二表達的是兩圓柱直徑相等時相交得到相貫線的情況。由以上3 個圖對比,就可以很清楚地理解柱柱相交和柱錐相交的相貫線的情況, (圖三)
很容易理解當直徑相等時,主視圖的相貫線表現為直線,而當直徑不等時,相貫線總是趨于拱向直徑大的幾何形體。而這些變化過程只需要在Pro/E中修改相應圓柱的值,就可以很容易地得到變化。學生也可以很清晰地通過動態變化來理解這一部分內容。
3.在Pro/E中由零件圖可直接生成三視圖,并在調節三視圖時,當移動主視圖時,其他兩視圖一起相應的移動,而移動其他兩視圖時,俯視圖只能相對于主視圖上下移動,左視圖只能相對于主視圖左右移動。這同時也進一步加深了學生對于視圖的形成,以及主俯視圖“長對正” ,主左視圖 “高平齊”,俯左視圖“寬相等” 這一視圖的投影規律的理解。
在《模具設計基礎》課程教學中Pro/E提供了專門的工具進行模具設計, 并提供了設計模具的的一般方法。通過 Pro/E可以讓學生直觀地體會什么是“拔模斜度”,什么是“分模”等, 金屬工藝學的理論和金工實習的實踐,可以讓學生初步了解鑄造車間的主要工作流程和鑄造件形成的步驟,學習如何合理地對鑄造件進行分模,以及澆口和冒口的合理設置,還可以運用 Pro/E的模具設計功能來模擬,通過模擬設計某一鑄件的模具,加深學生對模具設計理論的理解,提高學生實際運用知識的能力。
在《機械基礎》課程教學中,將平面的、靜止的研究對象(如凸輪機構、齒輪傳動、等),清晰、生動、形象地展示在我們面前,難點也變得容易理解。運動仿真可將靜止抽象的機構動態化和具體化,平面四桿機構的教學效果在Pro/E環境中得以淋漓盡致發揮,不僅可以觀察到各構件的組裝情況,還可以進行運動仿真和運動分析,是《機械基礎》課程教學與Pro/E軟件CAE功能應用的完美結合。
通過Pro/E軟件,可以提高學生對很多課程內容的理解和掌握,鍛煉學生解決實際問題的能力,極大地調動學生學習專業課的積極性和創造性,對學生創新能力的培養起到了積極的促進作用。
劉松玲
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