技工機械設計教程的優(yōu)化論文

技工機械設計教程的優(yōu)化論文

　　在設計題目的選擇方面,筆者的做法是結合不同工種專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)進(jìn)行設計。如機械加工專(zhuān)業(yè)(包括數控加工),在實(shí)際加工生產(chǎn)過(guò)程中必須要對所加工的零件進(jìn)行有效的定位與夾緊,經(jīng)常會(huì )碰到通用夾具不能使用的情況,此時(shí)需要針對該零件設計專(zhuān)門(mén)的夾具設備,所以機械加工專(zhuān)業(yè)(包括數控加工)的學(xué)生可以根據先修課程的知識,融合機械加工工藝、夾具設計等課程,按照制定的夾具流程完成一副夾具的設計。因為與自己所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識比較靠近,學(xué)生的學(xué)習興趣變濃,容易上手,同時(shí)也是對所學(xué)工種專(zhuān)業(yè)能力的一種提升。其他專(zhuān)業(yè)同樣如此,如模具加工專(zhuān)業(yè)和汽車(chē)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生可以結合專(zhuān)業(yè)方向設計一副冷沖�；蛘咦⑺苣�,焊接專(zhuān)業(yè)學(xué)生可以設計一副焊接的輔具�？傊�,設計的題目要盡量跟學(xué)生所學(xué)專(zhuān)業(yè)比較貼近。

　　改革教學(xué)內容,降低理論知識掌握要求

　　減速器機械設計傳統教學(xué)模式是要求學(xué)生根據一組數據(運輸帶的工作拉力和工作速度),運用先修課程如工程力學(xué)、機械原理、公差配合與技術(shù)測量、機械制圖等知識,通過(guò)若干公式進(jìn)行大量的計算、驗證,最終獲得減速器的各項數據。這個(gè)過(guò)程對于文化理論基礎相對較薄弱的技工院校學(xué)生而言,有困難,而且枯燥乏味,常常被認為是翻手冊、套公式,依葫蘆畫(huà)瓢,最終學(xué)生的設計作業(yè)千篇一律,只是機械、僵硬的模仿,失去了教學(xué)的本意。

　　針對這種情況,考慮到技工院校學(xué)生的文化理論基礎及技工院校培養方向,可以適當調整機械設計課程設計教學(xué)目標,降低對設計過(guò)程的具體要求及簡(jiǎn)化推算過(guò)程,強調對設計流程的了解和熟悉。具體做法是:設計的流程方面,可以給學(xué)生一個(gè)比較詳細的參考,要求學(xué)生按照固定的樣式設計,但對于如查閱國標、選擇標準件等實(shí)用技能則要求必須掌握;對涉及的先修課程中比較難而且在實(shí)際生產(chǎn)中不常用的部分只要求學(xué)生了解即可,如工程力學(xué)中的相關(guān)推算和計算、夾緊力計算、加工精度的分析和工藝尺寸鏈計算分析等;而對于如識讀機械圖樣、結合專(zhuān)業(yè)制定部分或個(gè)別零件的加工工藝過(guò)程、計算機三維造型及二維繪圖等這些實(shí)用型技術(shù)則重點(diǎn)鞏固,真正切合技工院校的培養目標。

　　改革教學(xué)方法,采用三維技術(shù)進(jìn)行教育與設計

　　傳統機械課程設計教學(xué)模式是通過(guò)設計過(guò)程得到數據,用手工繪圖的形式在圖紙上以二維圖形表達設計內容。由于學(xué)生空間想象能力不足和缺乏工程實(shí)踐經(jīng)驗,很難全面想象出減速器的全部機構和結構,導致學(xué)生對自己設計的減速器似懂非懂,不能達到對先修課程的鞏固作用。針對這個(gè)問(wèn)題,筆者認為設計流程應該從三維入手,借助三維造型軟件的實(shí)體造型功能,把比較抽象枯燥的二維設計繪圖改成直觀(guān)可見(jiàn)的三維實(shí)體造型,以彌補學(xué)生空間想象力的不足。

　　同時(shí),為了增強學(xué)生在設計過(guò)程中對機械部件的感性認識,可以先進(jìn)行零部件拆繪、三維建模及模擬裝配的實(shí)驗。學(xué)生在使用三維造型軟件設計時(shí),可以利用軟件強大的參數化功能和裝配功能,完成各零件的設計和裝配。由于學(xué)生缺乏實(shí)際經(jīng)驗,往往要對某些結構不夠合理的地方進(jìn)行多次修改,采用三維造型軟件只需修改零件的某個(gè)參數的數值即可完成整體修改。采用三維設計,整個(gè)設計過(guò)程符合學(xué)生的認知規律,有助于學(xué)生更加深入地理解設計的內涵,并且能夠使學(xué)生直觀(guān)地看到自己的設計成果,增強成就感。完成三維設計后,利用三維造型軟件的工程圖模塊,可以方便地將實(shí)體零件模型或裝配模型轉換為二維工程圖,最終完成課程設計所要求的圖樣,提高學(xué)生的機械制圖的識圖能力,加深學(xué)生對三維設計與二維工程圖之間關(guān)系的理解。

　　引入三維造型軟件對課程教學(xué)也起到了幫助作用,使得教師教授課程的過(guò)程變得簡(jiǎn)捷、直觀(guān)。在課程設計開(kāi)始之前,學(xué)生往往不知道如何下手,教師需要向學(xué)生介紹設計的流程及要點(diǎn)。傳統教學(xué)依靠書(shū)本及掛圖,配以設計好的PPT課件來(lái)進(jìn)行講解,但這些都是固定的圖片,不能更改,達不到隨機應變的效果。而采用三維造型軟件來(lái)教學(xué),可以對零件直接進(jìn)行三維建模,并用建造好的虛擬模型進(jìn)行教學(xué),能夠隨機應變、按需造型以及修改模型,提高了課堂教學(xué)質(zhì)量。在教學(xué)中采用三維造型軟件教學(xué),使用三維造型對設計的各個(gè)零件進(jìn)行裝配,能使學(xué)生看到每個(gè)零件的設計過(guò)程和繪圖細節,加深對知識的理解。目前企業(yè)中使用的三維造型軟件種類(lèi)比較多,如Pro/Engineer、solidworks、UG、Mastercam、CAXA等。

　　可以根據各個(gè)學(xué)校、工種專(zhuān)業(yè)的不同以及學(xué)生之前所學(xué)習的軟件種類(lèi)選擇不同的造型軟件,這樣可以使學(xué)生得到更多的實(shí)踐訓練,鞏固軟件使用和識圖的學(xué)習效果。

　　結論

　　機械設計課程設計是對先修課程進(jìn)行鞏固的途徑。傳統的機械設計課程設計教學(xué)對專(zhuān)業(yè)的針對性不強,尤其是在實(shí)用技術(shù)的鞏固方面效果不明顯。這與以培養高技能人才為主的技工院校的教學(xué)目的不符,這也是設計教學(xué)改革最關(guān)鍵的原因。在機械設計課程設計教學(xué)改革中,通過(guò)對設計內容和設計模式的改革,使得設計教學(xué)讓學(xué)生在設計過(guò)程中更好地鞏固已學(xué)知識,真正達到提高學(xué)生對所學(xué)知識綜合運用能力的效果。