指導高職高專學生利用UG軟件進行《機械設計基礎課程設計》的探索
探索與思考
作者：梁永江
[摘 要] 機械設計基礎課程設計是機械類專業學生的一個重要的實踐教學環節，它是工科院校機械類專業學生進行的第一次較全麵、較係統、 工程設計性很強的綜合性設計訓練。 傳統的設計方法和教學要求對高職高專生源而言教學效果並不理想。將現代的設計方法運用到課程設計中來，利用機械設計學科和現代軟件設計學科的相互交叉與融合，對機械設計基礎課程設計的指導過程、設計成果成績評定的方式等方麵進行教學改革和探索。文章為提高課程設計教學質量和方法，對培養符合時代發展需求的應用型人才做有益探索。
[關鍵詞] 課程設計；三維模型設計；UG軟件
[作者簡介] 梁永江，柳州職業技術學院機電工程講師，工學碩士，研究方向：機械設計與製造教學和設計，廣西 柳州，
[中圖分類號] G42 [文獻標識碼] A [文章編號] 1007-7723（2013）03-0079-0002
《機械設計基礎課程設計》是高職院校機械專業設置的一項實訓環節，是學生首次運用機械設計基礎及其他先修課程的理論知識解決工程實際問題的實踐。通過課程設計，學生可初步掌握簡單機械裝置的設計方法和步驟，可以了解機械設計的一般程序，熟悉和掌握機械設計的基本方法及步驟，學會查找和運用有關技術信息及資料，逐步培養創造性思維能力和增強獨立、全麵、科學的工程設計能力。
一、高職高專機械設計課程設計的現狀
目前，高職院校機械類及近機械類專業課程設計一般采用減速器為設計對象，設計題目一般為單級直齒圓柱齒輪減速器。設計內容包括電動機選型、傳動方案選擇、v帶傳動設計、傳動零件設計、強度校核、減速器箱體設計、螺栓連接選型、鍵連接選型、潤滑方式設計、附件設計等。設計的工作量為減速器裝配圖一張、齒輪和軸類零件工作圖各一張、設計計算說明書一份。以往的教學方式也一直沿用傳統的機械設計方法：計算、查資料、圖板或Autocad繪圖。整個過程要求學生思路清晰，基礎知識尤其是二維製圖讀圖基本功紮實，但由於高職高專的學生理論基礎與綜合能力相對較薄弱，設計計算、分析、繪圖能力相對較差，很多學生在繪圖的過程當中對基本的三視圖關係解讀困難，在工程製圖時對設計中零部件內容，裝配關係不了解，導致信心不足及後麵的胡編亂造、抄襲、敷衍了事，達不到課程設計的最終目的。
二、在課程設計中使用三維設計軟件的可行性和必要性
隨著CAD/CAM 技術的飛速發展和日益普及，基於三維模型的設計已日益發展和成熟，高職高專近機類的專業，在開設機械設計課程及計算機輔助繪圖的同時，也開設了三維軟件如Pro/E、UG、Catia等課程。筆者多年來從事機械設計基礎及三維設計軟件教學，從多年的教學反饋來看，由於基於三維模型的設計相對直觀，解決了令很大一部分學生讀圖識圖的困難，學生學習的興趣很高。從教學的效果來看，學生用三維軟件進行課程設計是完全可行的。但由於課程設置和學時編排困難等原因造成機械設計與三維設計軟件課程的教學始終沒有有效地結合起來。一方麵，學生在做課程設計時普遍感覺抽象，很多學生感覺困難甚至放棄，從而出現設計抄襲現象嚴重，教學效果甚微的情況。另一方麵，學生學完三維軟件後也沒有有效地加以實踐。因此，應將三維軟件應用於機械設計的課程設計甚至是後期的畢業設計，可以在很大程度上提高高職高專學生對課程設計的積極性，實現課程設計的最終目的，也能將三維設計軟件有效應用於機械設計，培養出能適應CAD/CAM 技術的飛速發展、適應企業新技術快速發展的高技能人才。
三、UG軟件為機械設計基礎課程設計提供的功能
（一）三維實體建模與修改
機械設計基礎課程設計強調邊計算、邊修改、邊畫圖的三邊設計過程，畫圖與計算修改是互相補充，交叉進行的，一些零件的尺寸可以通過經驗公式獲得，但有一些零件的尺寸則需要通過畫圖、即裝配後根據結構才能確定。如減速器箱體的結構設計中，因為箱體中大部分尺寸的確定都是和其他零件尤其是軸係零件安裝定位的整體設計要求相關聯的，很容易出現嚴重的設計錯誤卻難以發現的情況，發現後修改也相當困難，有時甚至需要重新畫圖。