张爽华
(安徽国防科技职业学院,安徽六安237011)
机械制图是工科类专业学生必修的一门专业基础课。课程主要涵盖画法几何与工程制图两部分内容,是一种工程语言表达方式。空间想象能力是学好机械制图的重要前提,PRO/E软件的应用,为提高此能力提供了帮助。
PRO/E是美国PTC公司推出的一套由设计至生产的机械自动化软件,是CAD/CAM领域最有代表性的产品。主要特点如下:
(1)参数化建模。工程设计人员可以随意勾画草图,通过修改相应参数轻易改变模型。这一功能特性为工程设计者提供设计上的简易和灵活途径。
(2)基于特征建模。PRO/E是采用基于特征的实体模型化系统。特征是PRO/E中构成零件的基本单元,设计人员采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型。
(3)单一数据库。PRO/E建立在统一的数据库上,在整个设计过程的任何一处发生改动,可以反映在整个设计过程的相关环节上。一旦修改了某个零件的特征,就会反映在装配、工程图上,给绘图设计带来了很大的便利,减少了许多重复性的工作。
图1 截交线的空间表达
立体由各个表面按规律组合而成,其三视图由点、直线和闭环轮廓组成。在机器零件上常有一些立体被一个或几个平面截去一部分的情况。平面截切立体称为截交。截交时,平面与立体表面的交线称为截交线。对于这样的图形往往学生不能理解,而通过PRO/E软件画出的三维实体有助于学生的理解。
两立体表面的交线称相贯线。相贯线的形状取决于回转体的形状、大小及两回转体之间的相对位置。作图时,首先应根据两立体的相交情况,分析相贯线的大致伸展趋势,然后求出一系列特殊点和一般点,再判别可见性,最后顺次连接各点的同面投影。但是,学生在作图时,往往无法想象两立体的相交情况。通过PRO/E软件画出相交的三维实体,可以帮助学生理解图形。
图2 相贯线的空间表达
图3 组合体造型表达
组合体是由数个基本形体(棱柱,棱锥,圆柱,圆锥,球等)组成的复杂形体。大多数机器零件都可以看成是由一些基本形体经过叠加、切割等方式组合而成的组合体,这些基本形体,可以是一个完整的基本几何体,也可以是一个不完整的基本几何体或是它们的简单组合。如图3、图4所示,在进行制图教学过程中,通过添加PRO/E软件的造型教学活动,可以指导学生认识组合体的组成部分和生成过程。
图4 组合体造型表达
PRO/E软件的应用,简化了教师对零件结构的讲解,提高了课堂教学的效率,有利于学生更好地对图形的理解和结构的空间想象。同时,在机械制图中运用PRO/E软件,有助于课程间的相互结合、相互联系,达到网状记忆的效果,提高学生学习的兴趣和积极性。
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