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摘要：简述了工程制图传统教学中的劣势，结合三维计算机辅助设计的教学改革已是势在必行。借助于三维软件solidworks为制图教学提供丰富的素材，拓宽学生的空间视角，激发学生的学习兴趣，扎实学生的工程基础，显著提升了教学效果。
关键词：工程制图；教学改革；Solidworks；空间思维
本文引用格式：王春燕.Solidworks在工程制图教学中的应用[J].教育现代化，2019，6（22）：244-245.
工程图样是信息的载体，是工程技术人员表达和交流技术思想的工具。因此，工程制图作为高校工科专业必修的一面技术基础课，主要任务在于培养阅读和绘制工程图样的能力。由于制图课的抽象性，大部分学生空间思维能力薄弱，学生学习困难，学习效果差。随着计算机图形学和工程设计的发展，传统的工程制图教学已不能满足教学和社会发展的需要，三维CAD的学习势在必行。
一 Solidworks软件简介
目前我国CAD市场上主流的三维CAD软件有SolidWorks、Pro/E、UG、Catia等。SolidWorks是世界上第一套基于Windows系统开发的三维CAD软件，该软件以参数化特征造型为基础，具有功能强大、易学易用等特点，它能够优化设计、提高产品质量，是企业市场应用和高校教学与科研的首选CAD软件。
二 教学中的应用
（一）在组合体教学中的应用
任何复杂的形体，都是由两个以上的基本体按照一定的方式组合而成。多数学生由于空间想象能力有限，无法想出组合体的结构和形状，所以对组合体的读图和画图很困难。我们采用Solidworks进行建模，在课堂上演示各基本体的形成。每个基本体的形成通过拉伸、旋转、扫描或者放样生成。注意各基本体组成时组成方式是叠加还是切割，连接表面的位置关系方式是相切、相交还是表面平齐交线消失。如果课时足够的话，学生上机一步步操作练习，对于复杂形体的结构会渐渐熟悉和掌握，组合体的画图与读图也就迎刃而解了。
比如以下图所示组合体的画图，图2特征树中是特征树。给每个特征不用的颜色，便于观察表面交线、棱线和截交线等。按住鼠标中键，旋转图形，可以自由旋转模型，从各个角度观察模型，学生的学习积极性大大提高。
（二）在截交线与相贯线教学中的应用
制图习题中有一类常见的题型就是组合体被某投影面垂直面截切，要求绘出截切体的投影。我们以正垂面截切为例，绘好三维模型，利用“造型终止”功能调节显示各特征的生成与叠加或切割。旋转模型，并观看各个视图，加深学生对投影面垂直面截交线的投影特性的理解：一条斜线，两个类似性线框。结合黑板示范尺规作图，截交线的绘制，先做出各点的投影，再依次连线。
相贯线的绘制是制图课程的又一难点。两曲面立体的相贯线是空间曲线，我们借助solidworks让学生观察相贯线的变化，相贯线的形状取决于相交两者的几何性质、相对大小、相对位置。新建装配体，放入第一个零件时，使其固定并与装配体的坐标系重合。插入其他零部件，利用“配合”中的重合、同轴心、平行、距离等约束好各个零件。最后，利用工具下的干涉检查，无干涉后，保存装配图。在装配图完成后，按照零部件的配合关系再生产爆炸视图，另存为一个pdf文件。
3.生成装配体的工程图
新建工程图后，选择图纸的大小和绘图的比例。剖切装配体时，注意实心杆件和标准件不剖切，齿轮、弹簧等常用件在草图中修改成国标规定的画法。
学生掌握如何用sw将三维零件模型转换成二维工程图样，根据机件的表法方法编辑修改，使图样符合我国制图国标规定。标注尺寸，插入零件序号，生产明细表，利用表面粗糙度和注释命令，标注粗糙度符号和技术要求，完成装配体的工程图。
（三）在装配图教学中的应用
装配图是制图教学中最后一部分重点和难点，在传统的教学中，部件的装配过程和内部构造难以演示给学生。通过Solidworks的建模和装配使学生直观形象的了解装配体各零件的结构与尺寸，熟悉装配和拆卸的顺序。教师可以利用solidworks的运动算例功能，创建装配体机构运动的动画，形象逼真，方便演示。以“轴套”这个装配体为例，安排以下三个过程的教与学。
1.创建各零件
制图学习中的装配体采用的是“自底而上”的方法进行设计，个别零件比如密封圈、填料等实行在位创建。学生掌握各零件的建模、编辑方法，学习实体造型过程。对于标准件学会从标准库中调用，对于常用件，也可生成配置，方便调用。
2.创建三维装配体
学生根据装配示意图，使用sw装配零件，添加配合约束，体验装配过程，完成装配体。以上四点是工程制图教学的重点与难点。
三 结束语
现代设计方式决定了计算机辅助设计在工程制图教学中的重要地位。利用三维设计软件SolidWorks强大的三维建模功能进行教学，学生的学习积极又有趣，学习效果明显提高；同时也使培养出来的学生增强了工程基础和创新能力，符合了人才培养目标。
参考文献
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