SolidWorks在印刷机械课程教学中的应用

王志华

【摘要】通过分析印刷机械课程特点，提出目前机械课程教学上存在的问题，并在理论教学中利用SolidWorks实现机械机构的运动模拟和三维模型设计，为印刷机械理论课程的教学提供一定的方法。

【关键词】SolidWorks印刷机械理论教学

【中图分类号】G234 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）4-0123-02

1.印刷机械设计理论教学现状

进入新世纪，我国的职业教育得到空前的发展，同时也对职业教育提出了更高的要求。职业学校学生在校期间不仅要学习专业基础理论，而且还要学习专业技能知识，这就导致了职业教育的课程体系必须进行相应的改革。

印刷行业中的机械制图、机械设计、工程制图等都是专业基础课程。传统的教学模式是利用挂图讲解、模型拆装演示等方法来进行教辅。由于各学校条件受限，存在模型更换费时、成本高、携带不方便、保管困难等弊端。另外教学中的重头课程——实践操作课程大多都是一个班级围绕一台印刷机进行讲解和指导，教学效果相当有限。同时，由于印刷机价格的问题，对于拆装的课程都存在着机器设备不足的问题。总之，传统的实训效率低、实训质量差，学生很难在实训课程上达到预期的教学效果。

而利用虚拟样机技术生成的印刷模拟系统出了可以解决机械基本课程的局限以外，也可以缓解实训设备不足的大问题：

首先，针对机械基础课程而言，系统生成了大量的虚拟模型库，这些模型库可以利用各种存储介质保存，同时在原有模型库上可以利用那个软件生成大量的衍生模型。这些模型完全可以取代原有的实物模型，而不需要专门的保管空间和人员，携带非常方便，大大降低了教学成本；

其次，利用软件制作的模型不仅精度高、质量好、形象逼真、色彩丰富，还能将复杂形体的外形与内腔、相贯体中相贯线的变化趋势、装配体重零件之间的连接关系充分地展示出来，加上动画效果，使教学中的知识难点更加清晰、生动、形象[2]；

最后，针对实训操作课程，教师可以利用系统进行各零部件的装配、拆装和动画演示，使学生对整体样机的装配内部结构，以及装配部件之间的关系有深刻的了解。同时，系统可以被学生反复观看，自己动手进行翻转、拆卸、剖切等操作，且可以保证没人都同时具有虚拟设备，提高了学生学习的积极主动性，同时也解决了实训设备不足的问题，提高了教学效率。

2.Solidworks 简介

1989年美国评出近25年间当代10项最杰出的工程技术成就，其中第4项就是CAD。1991年3月20日海湾战争结束后的第三个星期，美国政府发表了跨世纪的国家关键技术发展战略，其中列举了6大技术领域的22项关键项目，认为这些项目对于美国的国家安全和经济繁荣至关重要，而CAD技术与其中的两大领域11个项目紧密相关。CAD技术的发展和应用水平已成为衡量一个国家科技现代化和工业现代化水平的重要标志之一[3]。

SolidWorks软件是世界上第一个基于Windows开发的三维CAD系统。该软件可以快速设计出三维实体零件，并自动生成各种工程视图，而且支持实体零件和工程视图的相关性。还可以使用实体零件进行仿真装配，动态观察可运动零部件的运动情况。它有较好的开发性接口和功能扩充性，能轻松实现各种CAD软件之间的数据转换与传送[18]。它创造了属性管理员的涉及思想，包含了所有的设计数据和参数，同时实现了自顶向下的设计方法，是一种智能的CAD软件。

其次，SolidWorks的资源管理器是采用和Windows一样的资源管理器，可以方便地管理CAD文件。同时，SolidWorks的整个产品设计是可编辑的，零件设计、装配设计和工程图之间是全相关的，实现了参数化建立模型[4-5]。

最后，SolidWorks具有强大的装配功能。利用零件之间的参考关系和SolidWorks的智能零件技術自动完成功能，它可以动态查看装配体所有饿运动，并可以对运动的零部件进行动态的干涉检查和间隙检测，最终加快总体的装配。

3.solidworks在印刷机械设计中的应用

仅仅让学生了解和掌握印刷机械的组成部件和工作原理是远远不够的，我们希望学生能自行进行印刷机械的设计。印刷机械课程除了一定的理论学习学时外还有实践学习。一下利用solidworks自行设计印刷机输纸机构的一部分。

由于SolidWorks本身不带有支持国家标准的标准件库，但是在系统设计中，要用到很多众多的标准件。因此要想减少重复的绘图工作量，我们必须对这个系统常用的标准件进行分析，并利用软件制作标准件库。只有建立了标准件库，我们在使用时只需要标准库中的零件调用，修改好尺寸、形状等参数就可以或侧新的所需三维实体模型，从而能将大量的重复建模工作减少，提高设计质量，缩短设计周期。

本系统标准零件库建立过程如下：

(1) 在本系统根目录下建立标准零件子目录。

(2) 按照国家标准将所需零件按类型尺寸建立好参数化几何模型。

(3) 将不同类型存入指定目录，且每一系列具有不同的尺寸和外形参数。

参考文献：

[1]贺健琪.基于SolidWorks开发机械制图虚拟模型库.电脑开发与应用,2008(12)

[2]胡仁喜 康士廷 路纯红.机械工业出版社.SolidWorks 2008 中文版标准实例教程,2008

[3]贾小刚 赵晓青.基于SOLIDWORKS的手枪三维造型与虚拟装配.武警工程学院学报 , 2008(04)

[4]赵汝嘉 陈桦.SolidWorks2007基础篇[M]. 北京：机械工业出版社, 2007