浅谈Pro/E软件在教学中的应用

刘松玲

（河南省南阳工业学校   河南  南阳   473035）

Pro/ENGINEER作为CAD/CAM/CAE系统集成软件，为用户提供了全方位的产品开发功能，集零件设计、产品组装、机构设计与分析、模具设计与数控加工、工程图绘制等功能于一体，可为用户构成十分便捷、功能强大的设计及分析工作平台，解决大量原本看来可能较为棘手的工程问题。

在《机械制图课程》课程教学中，Pro/E软件的应用是全面的。例如：运用Pro/E的format模块帮助学习机械制图课中“国标图幅或标题栏”等；用曲面创建功能来辅助三维投影面的教学；用实体造型辅助点、线、面的投影规律教学；用part模块和drawing模块辅助三视图投影教学和根据投影想象实体的训练；用Pro/E的装配模块结合动画、机械模拟模式辅助装配图教学和组合体视图教学等。

下面主要介绍在三视图投影知识教学中运用Pro/E软件功能的情况，可以从中体会全面运用该软件的方法及产生的教学效果。

1.教学中可以运用Pro/E对课本上及习题集中二维图形所对应的实体模型进行制作，上课时可以结合投影设备演示翻转、修改、再生等过程；对零件及装配关系也可以进行动态仿真。通过实体模型和动态仿真使学生能够更直观地进入真实的三维空间，从感性上理解了三维实体的结构与相对位置。同时也架起了投影视图与实体之间的桥梁，增强了学生对所学知识的理解和掌握，有效地培养学生思维、想象、创造、构形的能力。

由于学生的空间想象能力需要比较长时间的锻炼才能形成，开始阶段很难直接掌握利用三视图想象出空间实体，或者仅凭投影规律完成由三维零件绘制出正确的零件三视图。如果不能采取有效方法提高学生的学习效果与学习兴趣，就会使学生产生对本课程的厌恶感、恐惧感，这是专业课教学过程中最忌讳的问题，也是老师最不愿意碰到的情况。

2.随着教学的深入，学生的学习困难会集中到：不会将若干个基本形体组合成组合形体等问题上，这时也需要利用三维模型来辅助他的思维过程。比如各个基本形体之间的交线（相贯线或截交线）形成与绘制，这部分是教学的难点和重点，通常学生是很难想象的，但是利用 Pro/E 在计算机上制作模型时，就已经自动完成各个形体的相贯和截交。整个过程都自动完成，直观而又方便。虽然这部分工作是由老师完成的，但利用 Pro/E 来辅助学生的空间想象思维，对学生来说就是降低了学习的困难程度，提高了学生对形体组合的空间想象能力。这样，利用 Pro/E 进行制图课程教学，就可以收到费时少、见效快的效果。 下面通过一个简单的例子，来了解 Pro/E在机械制图课教学中的应用。

（图一）                      （图二）

图    图中的组合体为圆锥和圆柱叠加，并有两个圆柱相贯线，同时圆锥中切割了圆柱孔。图一和图三表达的是不同直径圆柱相交的相贯线情况；图二表达的是两圆柱直径相等时相交得到相贯线的情况。由以上3 个图对比，就可以很清楚地理解柱柱相交和柱锥相交的相贯线的情况，     （图三）

很容易理解当直径相等时，主视图的相贯线表现为直线，而当直径不等时，相贯线总是趋于拱向直径大的几何形体。而这些变化过程只需要在Pro/E中修改相应圆柱的值，就可以很容易地得到变化。学生也可以很清晰地通过动态变化来理解这一部分内容。                         

3.在Pro/E中由零件图可直接生成三视图，并在调节三视图时，当移动主视图时，其他两视图一起相应的移动，而移动其他两视图时，俯视图只能相对于主视图上下移动，左视图只能相对于主视图左右移动。这同时也进一步加深了学生对于视图的形成，以及主俯视图“长对正” ，主左视图 “高平齐”，俯左视图“宽相等” 这一视图的投影规律的理解。

在《模具设计基础》课程教学中Pro/E提供了专门的工具进行模具设计， 并提供了设计模具的的一般方法。通过 Pro/E可以让学生直观地体会什么是“拔模斜度”，什么是“分模”等， 金属工艺学的理论和金工实习的实践，可以让学生初步了解铸造车间的主要工作流程和铸造件形成的步骤，学习如何合理地对铸造件进行分模，以及浇口和冒口的合理设置，还可以运用 Pro/E的模具设计功能来模拟，通过模拟设计某一铸件的模具，加深学生对模具设计理论的理解，提高学生实际运用知识的能力。

在《机械基础》课程教学中，将平面的、静止的研究对象(如凸轮机构、齿轮传动、等)，清晰、生动、形象地展示在我们面前，难点也变得容易理解。运动仿真可将静止抽象的机构动态化和具体化，平面四杆机构的教学效果在Pro/E环境中得以淋漓尽致发挥，不仅可以观察到各构件的组装情况，还可以进行运动仿真和运动分析，是《机械基础》课程教学与Pro/E软件CAE功能应用的完美结合。

通过Pro/E软件，可以提高学生对很多课程内容的理解和掌握，锻炼学生解决实际问题的能力，极大地调动学生学习专业课的积极性和创造性,对学生创新能力的培养起到了积极的促进作用。

   刘松玲