单位文秘网 2021-07-04 01:13:41 点击: 次
摘 要:随着科技的进步与发展,进行教学方式的革新,运用更先进的教学设备及软件进行教学辅助可以起到更好的效果,pro/Engineer在教学中的应用可以使学生更好的进行机械零件之间各部门的组成关联及连接的了解,利用Pro/Engineer的虚拟拆装动画技术,制作了减速器虚拟拆装动画,获得更好的教学效果。
关键词:仿真技术;拆装;机械设计
中图分类号:TH122-4
随着科技的发展,当下很多高校在对学生进行机械设计专业及方向的学生进行机械的拆装实习时可以更好的借助一些仿真软件进行实习的操作,通过仿真软件的应用可以大大的降低学校组织相关实习所需要投入的成本,对学生进行更好的辅导,通过软件的学习之后再进行相关实际操作时大大的提高学生的熟练度,起到更好地教学效果。
1 拆装实习的现状
高校组织拆装实习其目的在于希望相关专业的学生通过实习,更好的掌握机械部件间的关系,更好的进行相关知识的熟悉,并且更加深入的了解到机械的运行原理及理论知识,当下很多学校在对学生进行拆装实习课程的设置时一般从两个方向出发,首先进行学生相关知识的传授,使学生更好的进行基本知识的了解,为之后进行的实际拆装实习奠定基础,另一个方向则是学生实地进行机械的拆装。虽然一些软件的仿真效果已经被大众所认可,仿真效果较为明显,通过相关学习可以使学生进行更好的知识掌握,但是由于长久以来的拆装实习并没有涉及软件的应用,一些学校在进行教学的安排时并没有运用这些先进的软件,依然传统的进行拆装实习的教学。
教师在进行机械部件间相关联系的讲解时很容易使课程变得枯燥乏味,学生缺乏相关的学习兴趣,而且脱离实物的理论介绍很难使学生进行相关的联系,及时进行了一定的只是了解,当进行实际拆装时仍会出现各种各样的问题。除此之外,教师水平的高低以及对于学生知识掌握情况的了解程度不同也将影响教学效果,一些教师虽然有着丰富的实践经验但是却缺乏形容能力,对于部件间存在的关系虽然了解透彻但是很难将信息传达给学生,使学生获得提高。面对这样的教学现状,拆装实习的目的,以及学生拆装实习所需要掌握的技能都很难令人满意。
2 基于Pro/EngineerE的仿真拆装
Pro/E是由美国PTC公司开发的三维建模软件,此软件是目前世界上最先进的三维设计软件之一,进行软件的学习可以方便学生进行三维模型的设计,更好的将学到的知识用于实处。运用Pro/E软件进行仿真拆装可以对于提高学生的相关了解有着十分重要的促进作用。
2.1 进行Pro/Engineer的基本操作学习
想要熟练的运用此软件进行相关拆装实习,更好的了解机械中各部件存在的联系,掌握机械的运行原理首先需要掌握此软件的基本操作知识。相比于传统的拆装实习,教师想要获得良好的教学效果必须进行实物的展示,但是机械行业的特殊性使得所需要拆装的一些机械部件往往存在一些润滑油等很容易造成操作人员的服装变脏,影响学生进行实习操作。但是进行Pro/Engineer的学习,学生通过教师进行相关知识的传授,运用软件进行更好的知识了解可以极大程度的解决这一问题。教师在对学生进行拆装教学之前应该注重进行学生基础知识的培训,只有更好的打下基础才可以使学生在之后更为专业的拆装模拟时更好的进行相关操作。
2.2 进行一些视频电子文档的制作
单纯的知识讲授很难使学生进行相关知识的了解,枯燥的讲解还将影响学生的学习热情,影响教学效果。因此在对Pro/Engineer进行相关操作知识的讲解时,进行电子文档的制作,教师通过教学视频对学生进行更为直观的讲解,并要求学生进行及时操作练习对于学生掌握相关技能有着十分重要的促进作用。教师在进行教学视频的制作时,应该注重一些便捷方式应用,并对学生进行及的讲解,方便学生进行知识的积累,在之后的学习中更好的进行软件的操作。同时在教学视频中,教师还应该注重基础知识的讲解,只有奠定良好的基础才能做到提高,面对当下一些学生学艺不精的现状,教师需要强调基础知识掌握对于其能力提高的重要性,并可以安排一些任务交由学生进行操作练习,从中体会基础知识的重要性。Pro/Engineer是一个先进的三维建模软件,三维建模对于很多学生来说无疑具有很强的好奇心,教师可以充分的利用这一特点强调基础知识在之后建模中的应用,使学生更愿意进行基本技能的掌握。
3 减速器拆装实例分析
减速器是机械设计基础中的一个典型教学实例,包含有典型的机械零件结构和传统机构,如:箱体、齿轮、轴、套等常用件和标准件,拆装过程及工作演示是机械教学中非常重要的内容
CJ-40单级圆柱齿轮减速器有28种零部件,其中有标准件13种,非标准件15种。
齿轮轴(件27)上装有挡油环(件32)、滚动轴承(件28)、透盖(件26)、调整环(件29)、闷盖(件31)、从动轴(件24)上装有键、从动齿轮(件20)、限位套(件19)、滚动轴承(件33)、透盖、调整环(件33)、闷盖(件34),将它们装在箱体(件21)和箱盖(件12)的支承孔中。透盖、闷盖与箱体、箱盖的联接方式是嵌入式。箱盖、箱体间采用圆锥销定位(件30)、螺栓紧固件(件29)联接。减速器采用飞溅润滑,用垫片(件11)(件18)和毡圈(件17)(件18)密封。用圆形游标观察油面高度。透气塞(件10)直接旋合在箱盖上,起卸压作用。
如果通过平面装配图以大量的文字进行讲解,那么学生是难以理解和接受的,如将Pro/Engineer仿真技术应用到机械辅助教学中,通过制作虚拟拆装动画的形式,形象、生动地展现在学生的面前,使学生加深印象,提供教学效果。
3.1 基于Pro/Engineer的减速器三维模型建立
减速器的结构通常包含传动零件及其支撑、箱体结构和减速器附近三大部分,通过Pro/Enginee建立实体模型,把视孔盖、吊环、油尺、定位销、高速轴、低速轴、油尺套、螺栓、齿轮、轴承、档油杯、底座、底座与箱盖零件螺栓、箱盖、轴承联接螺栓、轴承盖螺钉和通气罩等30多个零件建立模型并保持。
利用Pro/Enginee软件对减速器的给个零部件进行三维建模,依据一定的约束关系对其进行仿真虚拟装配,转动零件及其支撑包括蜗轮、蜗杆、轴、带轮、齿轮等装配一起,
减速器的箱体结构一般由铸造材料铸造而成,分为上箱体和下箱体,通过Pro/Enginee把箱体结构创建完成并保存。
再通过Pro/Enginee组件装配功能把减速器附件:窥视孔和视孔盖、定位销、起吊装置、通气孔、放油孔、和螺塞、油面指示器等部分零件装配在一起,再仿真分解拆装。
3.2 演示减速器中机构的组成及装配关系
传统的教学方法在讲授机构的组成及装配关系是,采用二维平面装配图去讲解,学生理解这些知识需要有丰富的空间想象力和读图能力,如果借助教学实物模型,拆装过程极不方便,且操作较为费时,单纯讲解其中的零件并不能够反映机构中其他零件之间的装配和相互联系关系,很难让学生理解掌握。而采用Pro/Enginee组件装配功能,虚拟拆装技术则可以很好的解决此类问题。
如在讲解减速器的组成和装配关系时,就可以通过仿真拆装技术,将减速器的拆装过程以仿真的形式展示给学生,并且给学生讲解拆装过程中需要注意的地方,使学生对所学的内容和知识有一个更加完整的理解,还能将减速器的结构组成淋漓尽致的表达出来,学生通过观看减速器的仿真虚拟拆装,不仅能够掌握减速器的结构和工作原理,还能够很好的掌握减速器的装配方法。
4 仿真拆装与实物拆装相结合
通过当下存在的一些数据库,学生可以很好的进行仿真拆装的练习,经过多次的尝试可以方便学生在进行实物的拆装实习时更好的进行相关的操作。进行仿真练习虽然可以很好地使学生进行零部件间相关联系的了解,同时可以很好地清除机械运行的原理,但是这并不能替代实物拆装实习所带给学生的技能上的提高。例如在进行减速器的拆装实习时,机顶盖上的上紧螺丝应该按照一定的顺序依次拆下,只有这样才可以保证整个顶盖的受力均匀,不容易受到破坏,在进行实物的拆装时,学生可以通过观察相关变形,了解到顺序拆卸的重要性,但是仿真练习中却很难做到这点,学生只能进行基本零件的拆装却很难了解力的变化。进行仿真拆装实习的练习,进行知识的熟悉,技能的掌握,之后通过实物的拆装更好地进行技能的巩固以及相关注意事项的理解,起到更好地教学效果。
5 结束语
在科技发展的当下,运用更加先进的软件以及辅助教学将使教学效果得到更大程度的提升,学生的技能水平得到更好地发展。Pro/E的应用对于机械设计专业进行一些机械零件的拆装有着很好的促进作用,进行仿真练习可以使学生更加直观的进行技能的掌握,同时进行仿真拆装实习相比于实物拆装更加干净卫生和安全,学生通过仿真练习可以进行知识的更好掌握,在之后结合实物拆装练习时进行技能的巩固,使学生获得更好的学习效果,掌握更好的拆装技能。
参考文献:
[1]叶安英.Pro/E虚拟仿真在车床拆装实训教学中的应用[J].制造技术与机床,2012(12):58-59.
[2]张维光.基于Pro/E的减速器仿真装拆实验设计与实现[J].实验技术与管理,2012(03):33-34.
[3]王洪章.减速器拆装的仿真设计[J].起重运输机械,2012(10):78-79.
[4]邓小林.Pro/E的虚拟拆装动画技术在机械设计教学中的应用[J].梧州学院学报,2011(03).
作者简介:吴晓辉,湖南长沙人,本科,副高,从事机械制造与自动化专业教学,机电设备安装与维修专业省级专业带头人。
作者单位:湖南劳动人事职业学院 机电工程系,长沙 410126
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