簡析計算機輔助技術(shù)在高職院校機械設(shè)計教學(xué)中的應(yīng)用實踐

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1、簡析計算機輔助技術(shù)在高職院校機械設(shè)計教學(xué)中的應(yīng)用實踐在機械設(shè)計領(lǐng)域，計算機輔助技術(shù)日趨完善，日趨重要，在全國普通高等教育中已基本普及，并開設(shè)了相關(guān)的一系列的教育課程，本文主要通過在教學(xué)過程中遇到的教學(xué)案例，結(jié)合高職教育的特征，進行相關(guān)教學(xué)探討，以期對同行有所啟發(fā)，對高職院校機械設(shè)計教學(xué)工作有所幫助?！　?機械設(shè)計發(fā)展概況　　目前，機械設(shè)計的發(fā)展異常迅速，已由傳統(tǒng)的機械設(shè)計發(fā)展為計算機輔助設(shè)計時代，在傳統(tǒng)的機械設(shè)計上，由于受到設(shè)備條件和技術(shù)水平發(fā)展的限制，只能通過將靜止或者靜止化假設(shè)的形體通過粗略的計算進而實現(xiàn)機械設(shè)計過程。在這樣的設(shè)計

2、過程中，設(shè)計結(jié)果往往受設(shè)計者的主觀、經(jīng)驗等個人因素的影響，具有較大的隨意性，設(shè)計結(jié)果極容易出現(xiàn)不合理的地方，同時，這樣的設(shè)計過程的效率較低，精度較低。而今，隨著計算機技術(shù)的發(fā)展以及應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，以計算機應(yīng)用為核心的計算機輔助技術(shù)對機械設(shè)計的發(fā)展與變革起到至關(guān)重要的作用，有利于傳統(tǒng)機械設(shè)計技術(shù)的深化和豐富。計算機輔助機械設(shè)計在電子技術(shù)、數(shù)學(xué)計算、數(shù)學(xué)模型建立、力學(xué)等學(xué)科的發(fā)展之下日趨成熟，使機械設(shè)計由原來的靜止或者靜止化假設(shè)、粗放式、精簡化模式逐步發(fā)展為基于計算機應(yīng)用技術(shù)的動態(tài)化、精確化方向發(fā)展。作為高等教育的一部分，職業(yè)教育在發(fā)展過

3、程中一定要注意這一發(fā)展方向，積極的將計算機輔助技術(shù)引入到機械設(shè)計以及其他相關(guān)課程的教學(xué)過程?！　?計算機輔助技術(shù)在機械設(shè)計中應(yīng)用的必然性　　計算機輔助技術(shù)在機械設(shè)計中得以用于主要是由它所具備的獨特優(yōu)勢決定的，計算機輔助技術(shù)的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在：1)有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量與性能：計算機輔助設(shè)計是融合電子技術(shù)，數(shù)學(xué)計算、數(shù)學(xué)模型以及力學(xué)的一種綜合技術(shù)，與傳統(tǒng)機械設(shè)計相比，它克服了傳統(tǒng)機械設(shè)計的靜止化、簡單化、經(jīng)驗化、主觀性、任意性的缺點，更精確、可實現(xiàn)動態(tài)化。這一改善同時還可以及時發(fā)現(xiàn)并解決在實際應(yīng)用中可能出現(xiàn)的問題，進一步提高產(chǎn)品的應(yīng)用性能。2

4、)有利于產(chǎn)品的多樣化、個性化：通過計算機輔助設(shè)計，我們可以根據(jù)設(shè)計要求，輕松實現(xiàn)產(chǎn)品多樣化設(shè)計和個性化設(shè)計，使產(chǎn)品在滿足功能需要的同時，實現(xiàn)多元化和個性化，為產(chǎn)品后續(xù)的銷售和推廣奠定基礎(chǔ)。3)實現(xiàn)零部件的在線維護和更改：通過計算機輔助技術(shù)，可以模擬機器零部件的工作過程，顯示各零部件工作狀態(tài)及損耗情況，可以通過計算機輔助技術(shù)對零部件的設(shè)計進行優(yōu)化，從而避免或減緩零部件的損耗。4)縮短設(shè)計時間，降低設(shè)計成本：利用計算機輔助設(shè)計的相應(yīng)模塊，對所設(shè)計的機械零部件進行組裝、設(shè)計，利用計算機輔助設(shè)計軟件所附帶的數(shù)據(jù)庫資源，減少重復(fù)性工作，提高工作

5、效率。在零部件多樣化、個性化設(shè)計過程中，通過計算機輔助設(shè)計技術(shù)，可以壓縮設(shè)計成本?！　?計算機輔助技術(shù)在高職院校機械設(shè)計教學(xué)中的應(yīng)用實踐　　在高職院校機械設(shè)計教學(xué)過程中，通常涵蓋一些典型機械設(shè)備及零部件的設(shè)計過程，我們將結(jié)合我的教學(xué)過程，對一些典型機械設(shè)計的計算機輔助設(shè)計情況做簡單的總結(jié)。在機械設(shè)計教學(xué)過程中，剪切機的設(shè)計是一個傳統(tǒng)的經(jīng)典教學(xué)案例，剪切機是一種典型的連桿傳動機械裝置，我們參考《工程力學(xué)》中剪切機的簡化模型進行初步的計算機輔助設(shè)計訓(xùn)練，從而使學(xué)生由易到難、由簡到繁，實現(xiàn)計算機輔助設(shè)計技能的逐步提高。作為連桿類機械裝置，剪

6、切機的構(gòu)造和組成是學(xué)習(xí)的第一步，通過了解各部件的連接關(guān)系，可以利用簡化模型對剪切機進行參數(shù)化建模設(shè)計。我們通過三維CAD軟件對構(gòu)成剪切機的零部件進行建模，然后將所構(gòu)造的三維零部件進行虛擬裝配，最后將組配完成的剪切機進行運動仿真，領(lǐng)域計算機輔助設(shè)計軟件CAD進行工程可行性分析，最后完成設(shè)計定稿，并對設(shè)計的圖紙進行工程圖紙的輸出。在該教學(xué)環(huán)節(jié)中，由于學(xué)生相對基礎(chǔ)知識比較薄弱，再加上初次接觸計算機輔助設(shè)計軟件的應(yīng)用實踐，我們通常讓學(xué)生結(jié)合實物模型，進行測繪、建模和零部件建模訓(xùn)練，當(dāng)學(xué)生能夠很好的掌握剪切機各個零部件的建模后，再進行虛擬裝配。

7、由于連桿類結(jié)構(gòu)簡單易懂，再加上實物模型的輔助，學(xué)生易于接受和學(xué)習(xí)，可以克服學(xué)生的畏難畏學(xué)情緒，促進學(xué)生在學(xué)習(xí)計算機輔助設(shè)計過程中樹立信心，為后續(xù)的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。通過連桿結(jié)構(gòu)的仿真，讓學(xué)生直觀的看到連桿各部件的運行狀況和干涉狀況。在熟練掌握連桿結(jié)構(gòu)的虛擬仿真設(shè)計后，我們一般會緊接著完成工程分析(CAE)部分的教學(xué)學(xué)習(xí)，由于連桿裝置是典型的機構(gòu)裝置，其工程分析過程容易實現(xiàn)，也容易學(xué)習(xí)和接受，通過工程分析，學(xué)生能夠?qū)B桿各部位的應(yīng)力、應(yīng)變情況有一個直觀的認(rèn)知，這比工程力學(xué)及受力分析更直觀易懂，同時可以通過對分析結(jié)果的解析，讓學(xué)生直觀認(rèn)識各個

8、設(shè)計參數(shù)變化時對應(yīng)連桿裝置結(jié)構(gòu)的變化情況，便于實現(xiàn)產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計。另外，在該教學(xué)環(huán)節(jié)的注意主次詳略的處理，始終要把重點把握在計算機輔助設(shè)計方面，工程分析部分的引入是后續(xù)課程的延伸和拓展，也是為了讓學(xué)生掌握優(yōu)化設(shè)計的思想，