caxa三维实体设计在机械设计基础教学中的应用

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1、CAXA三维实体设计在机械设计基础教学中的应用　　【摘要】在机械设计基础课程中应用CAXA三维实体设计技术，将抽象的机械工作原理、运动关系、零件装配转化为直观的视觉表现，并运用团队学习的方式培养学生的技术能力、创新能力和社会能力，为后续课程的学习以及走上工作岗位打下基础。　　【关键词】CAXA三维实体设计机械设计基础创新　　【中图分类号】G【文献标识码】A　　【文章编号】0450-9889（2013）10C-　　0145-02　　机械设计基础是机电类高职学生必须学习的重要的专业基础课之一，是继机械制图、

2、机械制造基础之后与工程实践紧密联系的一门课程，对学生毕业后从事机械制造、装配、维修等工作有十分重要的意义。很多教师以往在教学上比较注重讲述常用机构和通用零部件的工作原理、结构特点、基本的设计理论和计算方法，往往是忽略学生对整体机构的认知，对零件装配工艺的认知。然而对于以培养高端技能型人才为目的的高职教育，更应该突出学生应用能力的培养，所以综合大部分高职学生的学习能力、学习方法、理解水平，本着够用、实用的原则，本课程的培养目标应调整为：着力培养通过二维平面图样想象出零件的实物构造的能力；通过装配图能读懂机

3、构的工作原理、明确各零部件的装配顺序的能力；能对原有的构造中不合理的地方做进一步的改进；能在理解的基础上进行一个小范围的设计运用。　　为了达到如上培养目标，在教学上一改传统的按各章节顺序授课的方式，采用一个个有突出结构特点的模型、工装、小运动件等带动相关知识的学习。为了有效解决从图样到实物，再从实物回到图样的正反向思维过程的建立，把CAXA三维实体设计软件带到课堂教学中加以运用，收到了较为理想的教学效果。　　一、CAXA软件介绍　　CAXA实体设计是集创新设计、工程设计、协同设计于一体的新一代3DCAD

4、系统解决方案。简单易学、快速设计和兼容协同是其最大的特点。它包含三维建模、协同工作和分析仿真等各种功能，其易操作性和设计速度可以有效帮助教师在教学上快速完成零件建模、零件装配、运动仿真等功能，有效帮助学生在有限的时间内快速完整地理解一个基本构造的知识。　　二、通过CAXA实体设计软件建立零件立体模型，辅助构建空间想象　　高职学生在机械制图课程结束后即转入本门课程的学习，空间想象能力还有待进一步提高，大部分学生还无法从一张装配图中分析出各个零件的立体模型，对进一步的学习造成极大的阻碍。这种能力的培养在日后

5、的工作中显得尤为重要，也是高职学生区别于中职、普通高校学生的主要表现之一。为此，笔者运用CAXA实体设计软件在课堂上对各个零件实现快速建模，让学生从第一步开始一起参与整个建模过程，这比事先创建好三维模型直接展示给学生观看有着更好的效果。第一，可有效提高学生的学习兴趣；第二，可有效提高学生的参与意识，从而调动其学习的积极性，并且CAXA实体设计软件的建模过程可以看做是在一块毛坯的基础上以去料或再增料的方式来完成，因此通过此过程还可以让学生对零件的加工工艺有着更加深刻的理解和认识；第三，能更有效地帮助学生建

6、立空间想象能力。　　三、通过CAXA实体设计软件的零件装配功能，帮助构建正确的装配顺序　　机电类高职学生就业后大都去向基层一线，如果没有扎实的动手能力将很难在社会上真正立足。以往的教学注重基本的设计理论和计算方法，忽略了基本构造合理性的设计与装配意识的培养，致使学生在最后的课程设计和毕业设计时出现了许多设计出来的东西根本无法装配的现象，当问及学生如何改进时他们的应变能力普遍不好。因此，从实际工作能力需求出发，应着重培养学生综合观察与思考的能力。　　比如说拿到一张装配总图，首先是在脑海里想象出各零部件的具

7、体构造，其次是各零部件间的装配关系的认识，最后是对其中运动原理的认识。因此，在教学上仍然继续运用CAXA实体设计软件，在完成各零件建模后，让学生组成团队，结合装配总图和零件模型先行讨论各零件的装配位置、配合面在哪里，零件之间具体的结合关系是什么。然后由各团队讲述他们的理解与认知，此时教师再根据学生的讲述，运用软件中三维球快速拖动功能实现零件快速移动、翻转从而实现模拟装配，此时学生们极易在这个零件的拖动过程中自己发现问题。如此反复多次教学后，学生们对这部分知识的掌握将有极大的提高。到本门课程结束后，大部分

8、学生已较好地掌握了零件的空间想象和零部件装配关系的理解认知。　　与此同时，教师在授课的过程中不仅传授本门课程的知识，还可把以前教过的零件加工工艺、零件之间的配合要求等知识再一次讲解，能更有效地帮助学生建立一个连贯的全面的知识体系。比如，讲述带传动一节时，按照传统的教学是给出带传动组成的简图，重点教学生如何进行传动比的计算及主、从动轮尺寸的确定等。仅仅教这些远不能让学生真正明白一个完整的带传动是怎么样的，该如何与电动机相联接、传动轮又是如何与