基于PRO/ENGINEER的“减速器箱体三维造型”项目的实施

张 琴

苏州农业职业技术学院，江苏 苏州 215000

摘要：“减速器箱体三维造型”项目采用了基于工作过程的项目教学法进行教学设计。文章阐述了项目实施的各个教学环节过程。通过项目的学习，学生在分析箱体工艺结构及各结构位置关系基础上，通过箱体造型中凸台、加强筋等的创建，学习混合、孔工具、镜像、阵列、筋的创建等常见三维造型指令，进一步掌握拉伸特征操作、旋转特征操作。

关键词：机械制图；绘图员；职业技能；岗位需求

中图分类号：G712文献标识码：A

1 项目概况

“减速器箱体三维造型”项目是《PRO/ENGINEER软件应用》课程的一个重要技能训练模块。减速器箱体构造比较复杂，需要在熟悉其组成及各组成部分的功能、工艺结构的基础上进行造型。本项目采用了基于工作过程的项目教学法，通过项目设计，学生能分析箱体工艺结构、各结构位置关系；通过箱体造型中凸台的绘制、加强筋的创建等，学习混合、孔工具、镜像、阵列、筋的创建等指令，进一步掌握拉伸特征操作、旋转特征操作

2教学设计简介

本次课的教学对象为机电一体化技术专业二年级学生，具备一定的机械制图读图能力，前期掌握了单个零件结构及三维造型，但不太熟练，同时“筋的创建”、“镜像”、“孔工具”、“混合”、“阵列”等操作命令还未涉及，对减速器箱体的结构组成认识不够深入，同时学生规范操作意识淡薄，动手实践能力有待加强

根据上述学情分析，针对教学中的重点、难点以及学生的学习特点，教师团队以任务驱动法进行教学设计，由简入难设计了相关子任务。任务实施过程中，案例教学法贯穿这个教学过程，将实际案例引入教学，解决实际问题；重点、难点采用演示法，让学生直观清晰的了解具体的操作方法

3.教学实施

3.1 课前预习

本环节的教学任务是学生通过提前识读减速器图纸及视频，认知减速器的组成及箱体的工艺结构。

教师活动：登陆超星学习通课程学习平台发布任务，上传减速器图纸、装配动画；为分组合作做好准备生活动：学生首先上学习通，领取学习任务计划书；观看教学视频、在线学习减速器箱体的的工艺结构；完成课前测试。

3.2 课中环节

3.2.1.任务引入

(1) 教师活动

教师分享课前学习成果；播放视频，介绍减速器在智能家电行业，如扫地机器人、电动窗帘、榨汁机等中应用，介绍“中国制造”，进行爱国教育; 动画演示减速器组成，帮助学生理解减速器工作原理，形成直观的感知。

图1“减速器组成”视频

（2）学生活动

学生代表分享课前学习成效；观看视频，了解减速器的各在各式机械传动系统中的应用；直观理解“中国制造”及我国机械工程工作的重要性。

3.2.2箱体工艺结构分析

(1) 教师活动

教师借助动画分析减速器的工作原理及工艺结构；在学习通一屏三端平台设置抢答题：减速器结构造型有哪些。学生完成抢答后教师对抢答结果进行总结。箱体实物展示时将学生分组，提醒各组组员按规定摆放各类仪器，轻拿轻放，及时归位，保持实验室桌面干净整齐。

图2箱体造型过程简介

（2）学生活动

借助动画及实物，理解减速器工作原理及箱体主要工艺结构；登录学习通，通过一屏三端，用手机端进行抢答题回答。

3.2.4箱腔造型

主要包括箱腔的创建、筋及半圆孔等的创建，要求学生熟练应用拉伸加材料、减材料创建箱腔、掌握利用筋命令创建筋、掌握镜像创建后半圆孔。

(1) 教师活动

教师梳理箱体各结构创建次序，演示箱腔创建流程，实物展示筋的位置及造型，演示筋及孔的创建并采用提问”为什么左侧筋要用筋+拉伸组合绘制，而右侧只需用筋工具绘制,引导学生深入学习创建加强筋中遇到的各种问题。教学中穿插劳动教育：保持桌面卫生，机房使用规则教育。

(2)学生活动

学生分组根据任务进行讨论、观察筋实物造型，讨论左筋及右筋的区别进行筋及半圆孔的造型，最后完成三维绘制。

3.2.5箱体其他结构造型

主要包括左右凸缘、凸台、底板沉孔、两个销孔、起吊装置、右侧放油孔、左侧油面观察孔、环形槽等的创建。要求学生学习旋转、混合、孔、阵列等命令进行各工艺结构造型。

(1) 教师活动

教师首先实物介绍销孔、起吊装置、油面观察孔、放油孔的位置及功用；演示演示造型步骤；学生完成造型后请学生上台演示凸台造型，分析容易出错的地方。

（2）学生活动：

学生观察并讨论孔、起吊装置的位置及造型、观摩油面观察孔、放油孔位置等；学习并应用旋转、混合、孔、拔模、阵列等命令完成造型。

3.2.6课程评比与总结

图3学生成果展示

教师手机录像投屏技术集中讲解、示范操作学生出错比较多的地方，强调教学重点，注意以下几点：

①筋造型中容易错的原因分析；

②阵列中方向阵列和尺寸阵列的区别；

③孔放置的定位分析

④混合的截面切换分析；

⑤箱体造型过程中其他常见问题分析及注意点。

学生小组讨论并总结箱体造型过程中的易错点,并作分组汇报并上传平台。教师就各组项目实施情况及学生角色贡献、纪律等对各组及组员打分

。任务结束后，按程序关机，垃圾进行正确的分类，并配合组长安排进行实验室卫生打扫。

3.2.7 课后拓展练习

(1) 教师活动

教师通过学习通平台布置任务：利用筋、孔工具等完成轴承座的绘制；预习减速器箱盖造型；对学生成品进行评价。

                  

图4 轴承座零件图                                             

（2）学生活动

学生完成绘制轴承座零件造型并上传平台及预习减速器箱盖造型项目内容。

参考文献

[1]王琪,胡如夫,田杯欣,等. 基于特征的减速器零件参数化实体造型研究[J].矿山机械,2001(11):42-44.

[2]魏彦波.《减速器拆装测绘与加工》一体化教学模式研究[J].科技创新导报,2011(24):1.

作者简介：张琴（1976—），女，汉族，湖北荆门人，苏州农业职业技术学院智慧农业学院副教授，南京农业大学访问学者，农业机械化工程专业硕士研究生，从事机械设计与教学及在农业工程中的应用