郭 科

（鄭州煤礦機(jī)械制造技工學(xué)校，河南 鄭州 450013）

1 《冷作工藝》教學(xué)現(xiàn)狀

《冷作工藝》做為是技工學(xué)校機(jī)械工種的一門綜合性、實(shí)踐性都很強(qiáng)的專門工藝?yán)碚摵蜕a(chǎn)實(shí)習(xí)課程，它擁有系統(tǒng)的理論知識(shí)體系，并與生產(chǎn)實(shí)踐密切結(jié)合，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生掌握系統(tǒng)的專業(yè)知識(shí)和操作技能，增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)有重要作用，是從事冷作工工作所必須掌握的。由于課程部分章節(jié)內(nèi)容比較抽象，傳統(tǒng)的教學(xué)方法和手段很難調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)興趣，再加上大多數(shù)學(xué)生缺乏實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和空間幾何知識(shí)，因此學(xué)生都感到這門課程不易掌握，即使上課時(shí)能聽懂，實(shí)際做題時(shí)仍感無從下手。

應(yīng)利用Solidworks軟件的三維實(shí)體功能，把感知、理解、鞏固、運(yùn)用融合為一體，推動(dòng)和幫助學(xué)生學(xué)習(xí)，以彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)的不足。從而，也是學(xué)生在以后發(fā)展中有較大的展現(xiàn)空間。

2 Solidworks軟件在冷作工展開放樣簡(jiǎn)介

Solidworks是典型的三維實(shí)體的專業(yè)設(shè)計(jì)軟件，由于其在三維實(shí)體造型時(shí)的方便與快捷，易學(xué)、易用且功能強(qiáng)大，近幾年在工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域得到廣泛使用。它的主要功能是零件三維造型設(shè)計(jì)、裝配設(shè)計(jì)、圖樣生成。在鈑金件展開放樣領(lǐng)域利用SolidWorks軟件，是其功能的一項(xiàng)拓展，該軟件提供了利用3D草圖命令直接繪制3D草圖的功能，在友好的用戶界面下，象繪制線架圖一樣，在空間直接畫草圖；如2D草圖、添加“幾何關(guān)系”、“參數(shù)幾何體”等，按照零件的實(shí)際尺寸，很容易繪制出零件的空間線框圖。在此基礎(chǔ)上利用軟件尺寸驅(qū)動(dòng)功能，對(duì)零件的幾何構(gòu)成線段進(jìn)行"智能標(biāo)注"計(jì)算，直接準(zhǔn)確計(jì)算出各線段的長(zhǎng)度。為鈑金件的展開放樣提供了準(zhǔn)確的數(shù)值。相對(duì)傳統(tǒng)的作圖法、計(jì)算法等，該方法準(zhǔn)確、快捷，可節(jié)省大量的時(shí)間。尤其在對(duì)復(fù)雜鈑金件展開放樣方面，其優(yōu)勢(shì)更為明顯。

3 Solidworks軟件與冷作工藝教學(xué)的有機(jī)結(jié)合

3.1 Solidworks軟件的三維建模的教學(xué)應(yīng)用

在冷作工藝教學(xué)中，零件的三維實(shí)體，不好在黑板上話，同時(shí)言語也很難描述，利用Solidworks軟件的三維建模，來表現(xiàn)實(shí)際情況。SolidWorks軟件中有兩種生成實(shí)體零件方法，第一種是創(chuàng)建一個(gè)實(shí)體零件，然后將其轉(zhuǎn)換為鈑金工件，可稱為基于實(shí)體造型的鈑金工件設(shè)計(jì);第二種是使用鈑金特定的特征直接生成鈑金零件，具體包括基體法蘭、邊線法蘭、斜接法蘭、褶邊、轉(zhuǎn)折、繪制的折彎、閉合角、斷裂邊角、邊角裁減、展開、折疊、放樣的折彎、折彎、切口、成形工具等，這種方法可稱為基于鈑金設(shè)計(jì)模塊的鈑金件設(shè)計(jì)第二種方法從最初設(shè)計(jì)階段開始就生成的是鈑金零件，消除了多余步驟，使得鈑金工件的模型生成更容易和更快。

3.2 Solidworks軟件展開功能的教學(xué)應(yīng)用

在教學(xué)中，傳統(tǒng)的冷作展開圖，是對(duì)鈑金工件件下料尺寸主要采用等分投影法，根據(jù)中性層長(zhǎng)度不變?cè)瓌t，使用手工方法進(jìn)行計(jì)算，但對(duì)于形狀復(fù)雜且翼緣上有孔的鈑金件來說，其展開尺寸和孔位尺寸，通過手工計(jì)算不僅很困難，而且很難計(jì)算準(zhǔn)確。利用Solidworks鈑金功能中展開命令，使這一工作變得非常簡(jiǎn)單，我們只需在完成鈑金零件三維建模之后，點(diǎn)擊平板型式特征即可得到該鈑金件的三維展開圖，當(dāng)我們需要展開和折疊一個(gè)、多個(gè)折彎時(shí)，也可使用展開和折疊工具，需要注意的是平板型式應(yīng)是鈑金件最后一個(gè)特征：在Feature Manager設(shè)計(jì)樹中，平板型式之前的所有特征在折疊或展開的鈑金零件中都出現(xiàn)，而平板型式之后的所有特征則只在展開的鈑金零件中出現(xiàn)。得到直觀的鈑金件三維展開圖之后，我們可根據(jù)鈑金成形工藝設(shè)計(jì)知識(shí)來判斷毛坯形狀是否合理，對(duì)可能引起變形沿毛坯分布不均勻的結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改，從而提高產(chǎn)品的質(zhì)量。在生成鈑金零件的工程圖時(shí)，鈑金件的展開圖不僅能夠自動(dòng)生成，而且可顯示折彎方向、角度和半徑等折彎注釋信息，便于指導(dǎo)生產(chǎn)加工。

4 教學(xué)效果體會(huì)與分析

4.1 教學(xué)方便、快捷，增加學(xué)生的理解能力

使用Solidworks軟件能隨心所欲地“造”出大量的、各種結(jié)構(gòu)復(fù)雜的模型，由模型到投影（平面圖），或由投影到模型，可實(shí)時(shí)對(duì)照，當(dāng)旋轉(zhuǎn)三維模型時(shí)（線架結(jié)構(gòu)狀態(tài)），實(shí)際上就是模型在任意角度的投影。利用軟件本身模型的精度高、形象逼真、色彩豐富，還能將復(fù)雜形體的外形與內(nèi)腔、相貫體中相貫線的變化趨勢(shì)、裝配體中零件之間的連接關(guān)系充分地展示出來，使知識(shí)更加清晰、生動(dòng)、形象。利用計(jì)算機(jī)軟件還可以方便地修改與新建教學(xué)模型，這樣不僅能夠及時(shí)補(bǔ)充新教學(xué)內(nèi)容的模型，還可以針對(duì)不同的教學(xué)對(duì)象、教學(xué)要求調(diào)整現(xiàn)有的模型，充分滿足了教學(xué)對(duì)模型種類及數(shù)量的需要，達(dá)到降低教學(xué)成本、提高教學(xué)質(zhì)量的目的。這對(duì)習(xí)慣于拿實(shí)物模型教學(xué)的教師將是一個(gè)挑戰(zhàn)。用Solidworks造出的模型，還可隨時(shí)更改各細(xì)部結(jié)構(gòu)，可演示由基本立體到組合體，再到各種任意復(fù)雜結(jié)構(gòu)的立體，其變化過程一目了然。在幫助學(xué)生理解教學(xué)內(nèi)容，增強(qiáng)空間思維能力方面發(fā)揮著積極的作用。

4.2 增加學(xué)生積極性和自學(xué)能力

在學(xué)習(xí)中學(xué)生遇到的問題，可以通過三維建模解決，進(jìn)行仔細(xì)觀察，增強(qiáng)對(duì)實(shí)物的感性認(rèn)識(shí)，輔助完成課后練習(xí)。另外，學(xué)生還可以根據(jù)自己的情況，選擇自己需要的學(xué)習(xí)內(nèi)容。通過收集典型零、部件的三維模型與二維視圖的兩種不同表達(dá)方法，幫助學(xué)生建立從空間到平面、從平面到空間的思維能力。為了使學(xué)生畢業(yè)后能勝任實(shí)際工作，必須在學(xué)校學(xué)習(xí)過程中加強(qiáng)實(shí)踐能力的培養(yǎng)。然而在科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，更需要技術(shù)工人掌握先進(jìn)的繪圖技術(shù)以適應(yīng)工作的需要，掌握二維、三維造型設(shè)計(jì)工具繪圖技術(shù)已成趨勢(shì)。因此，在實(shí)踐教學(xué)中必須培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算機(jī)繪圖、形體構(gòu)思訓(xùn)練、三維建模、創(chuàng)新設(shè)計(jì)等操作技能。在實(shí)踐教學(xué)中，可以開展計(jì)算機(jī)繪圖競(jìng)賽，要求學(xué)生編寫工藝文件，鼓勵(lì)學(xué)生參加技能比賽，提高學(xué)生的動(dòng)手能力，開闊學(xué)生的眼界，培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力和創(chuàng)新能力。

4.3 豐富教學(xué)過程，吸引學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

在教學(xué)過程中可以通過多媒體教學(xué)，形象生動(dòng)有趣，還可以配以背景音樂，讓教學(xué)在輕松、愉快的氛圍中進(jìn)行。改變了傳統(tǒng)教學(xué)枯燥、呆板的形式，能極大地提高學(xué)生們學(xué)習(xí)的積極性。

5 結(jié)語

隨著研究的深入進(jìn)行，將Solidworks軟件緊密融合《冷作工藝》中，在教學(xué)中對(duì)充分挖掘?qū)W生潛能、促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)、強(qiáng)化教學(xué)效果、提高教學(xué)質(zhì)量等方面會(huì)起到更大的作用。