SolidWorks在技工院校机械专业理论教学中应用

SolidWorks在技工院校机械专业理论教学中

应用

杭州萧山技师学院 浙江 杭州 311200

摘要：机械专业理论教学常存在过于抽象和脱离工程实际的情况，对于基础较为薄弱的技工及职业院校学生这些理论知识不但接受困难而且忘得快，难以实际应用。SolidWorks软件由于直观易用且功能强大，可将一些复杂的理论问题变得十分简单。本文介绍了几种将SolidWorks软件用于专业理论课教学的案例应用，为广大机械专业理论教师提供参考。

关键词：SolidWorks；机械专业；教学

Application of SolidWorks in the Theory Teaching of Mechanical Engineering in Technical Colleges

(Department of advanced manufacturing, Xiao Shan Technician College, Hangzhou, China)

Abstract: The theoretical teaching of mechanical major often has some problems like hard to understand and deviate from the actual engineering situation. For the technical and vocational college students, they not only hard to accept the knowledge but also forget soon, it is difficult to practical application. SolidWorks software is simple and easy to use and very powerful, which making it easy to solve some complex theoretical problems. This paper introduces several case applications of SolidWorks software for professional theory teaching, and provides reference for the majority of mechanical professional theory teachers.

Keywords: SolidWorks; mechanical major; teaching

引言

对于机械专业理论课教师来说常存在的问题是理论课过于抽象、不够直观，这导致学生不知道所学知识到底用于何处而且难于理解^[1]。另一方面，理论课所传授的一些方法在实际工程应用中很难甚至无法直接应用，比如工程力学中讲解的一些方法，对于专业基础比较薄弱的技工学校学生来说，几乎无法用于工程实际^[2]。很多教师设法利用教具、多媒体和实验的方法来缓解上述矛盾，但是往往受到硬件、场地人数等的限制，往往隔靴搔痒，效果有限，故缺少一种方便开展且接近工程实践的开展。

Solidworks软件是机械工程CAD领域应用最为广泛的软件之一，近年来其在仿真、模拟和CAM等领域也有长足发展，深得机械工程师的喜爱。以往SolidWorks软件在技工院校往往仅作为一门单独的CAD课程，而这远远没有发挥出其众多强大的功能，故本文希望抛砖引玉，结合教学实践，给出SolidWorks软件在一些机械专业理论课程中的应用，为广大师生提供参考。

1. 
   

2. SolidWorks在机械制图中的应用

SolidWorks软件作为一款CAD软件，可将三维实体非常直观地展现出来，这一特点决定了它十分适合用在机械制图课程中。以往对于一些形状比较复杂的零件，只能靠教师的口头解释和学生自己的理解能力，这导致了部分空间想象能力比较差的学生无法想象零件结构；而此时如果运用SolidWorks软件的话，教师甚至不需要解释，而只需将三维模型建立出来，学生就能非常直观地了解到其结构特点。此外SolidWorks拥有强大的透视、投影和剖切、爆炸等功能，解决了以往用教具、多媒体难以解决的问题，如相贯线、爆炸图、旋转剖、阶梯剖和复杂零部件的内部结构等。目前已有很多文献说明了SolidWorks在机械制图科目教学中应用的优势^[3~5]。

SolidWorks剖视图 SolidWorks爆炸图

2. 
   

3. SolidWorks在机械基础/机械设计中的应用

机械基础和机械设计课程中部分机构的特性、工作原理等依靠理论往往难以直观展示，如复杂机构自由度，四杆机构的急回特性等，这时可以利用SolidWorks软件中的装配和motion功能将运动特性非常直观的展示出来。以四杆急回特性为例，可以先将四杆和销钉等零件建模出来并装配好，再利用motion模块中的马达给主动件加以驱动后，便能通过窗口观察各个杆的实时运动情况，同时还能将各个零件的运动情况通过图表的形式展示出来，整个过程摆脱了抽象的理论计算，学生只要学过软件后便能轻松上手，且不容易忘记，即使将来在实际工作中遇到了更为复杂的情况，也能轻松举一反三。

通过SolidWorks motion观察机构运动 各个零件的实时位移、速度等参数

3. 
   

4. SolidWorks在工程力学中的应用

工程力学对大多数技工院校学生来说都是一门比较吃力的学科，因为它对学生的数学、物理等学科有较高的要求，尤其是对于一些相对复杂的案例，连大学生乃至研究生甚至都会觉得较为困难。近年计算机辅助工程软件飞速发展，这其中SolidWorks的simulation模块是比较简单易用的一款CAE工具。以悬臂梁的受力分析为例，仅需要将悬臂梁建模出来，然后告诉软件零件的材料、固定面、受力情况最后划分网格，就能很快地得出零件的应力、应变和位移结果，结果是通过应力云图展示出来的，观察颜色就能发现出零件的危险截面、最大位移处等重要信息，非常易于理解和学习，可以作为工程力学学习的很好辅助工具，提高教学的趣味性和直观性。

对梁施加力并确定固定面 计算结果（应力云图）

总结

SolidWorks由于其直观性和各类强大插件功能可以作为专业理论课很好的辅助教学工具，本文抛砖引玉，列举了该软件的几个应用案例；广大师生可以发挥想象，让各类三维CAD软件在教与学中发挥更多的作用。

参考文献

1. 
   

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