基于SolidWorks Electrical的机电一体化教学研究

颜 建

（华南理工大学广州学院，广东广州510800）

基于SolidWorks Electrical的机电一体化教学研究

颜 建

（华南理工大学广州学院，广东广州510800）

现阶段高校在进行机电一体化课程建设时，往往理论知识较多，而实践机会较少，因此在学习机电一体化课程时，往往出现学生难以理解，导致学生的设计作品往往都因为经验不足而不理想，通过引入solid electrical系列软件，在虚拟三维空间中对机电一体化设备进行设计并加以改进，可以大大的缩短设计周期以及降低设计成本，而且还能够有效的提高产品设计的成功率。

机电一体化；经验不足；设计周期；实训课程

现阶段高校在进行机电一体化课程建设时，往往理论知识较多，而实践机会较少，因此在学习机电一体化课程时，往往出现学生难以理解，导致学生的设计作品往往都因为经验不足而不理想，通过引入SolidWorks electrical系列软件，在虚拟三维空间中对机电一体化设备进行设计并加以改进，可以大大的缩短设计周期以及降低设计成本，而且还能够有效的提高产品设计的成功率。

1 常规机电一体化设计过程中出现的问题

在常规设计过程中，学生往往会出现以下问题：

（1）缺少直观的电气项目设计思路，项目设计数据之间缺少相关关联；

（2）传统设计过程中，电气符号之间缺少关联，更改过程繁琐，容易漏改；

（3）实际布线工作经验较少，在设计过程中难以控制布线的具体长度，在实际布线工作中，往往都是边接线边裁剪，造成在实际布线过程中连接线的大量浪费；

（4）使用2D接线图纸指导接线，图纸较为复杂，在接线过程中容易发生错误。

2 SolidWorks Electrical软件概述

SolidWorks Electrical是一款面向机电一体化设计和管理的大型软件。将2D电气设计数据与3D电气设计数据直接集成在Solidworks机械产品设计平台上，完成电气单线系统图、二次原理图设计、PLC系统配置图、PLC原理图、元器件2D布置图、自动生成各类报表（端子报表、设备连接图、连接列表、材料清单等）、3D空间布置及3D自动布线。从而实现机电一体化设计的软件。图1为SolidWorks Electrical软件界面。

图1 SolidWorks Electrical界面

3 结合SolidWorks Electrical软件的教学过程

机电一体化课程为本科教育中的一门专业课程，在校生通过学习已经掌握了一定机电一体化的相关理论知识，而结合SolidWorks Electrical软件的机电一体化教学目的是引导学生将所学理论知识应用到实际场景中，而SolidWorks Electrical软件教学课程，就是为了提供该使用场景，该软件教学课程将安排共36学时。

主要内容包括：软件界面、布线方框图、原理图、PLC原理图、绘制清单、绘制端子排、从2D柜机布局接线图、solid electrical 3D插件的应用。

其中布线方框图、原理图、PLC原理图，这三部分理论部分占多数，主要软件操作部分较容易掌握，因此这三部分共分配学时数6学时；

绘制清单及绘制段子端涉及solid electrical软件的模块化使用功能，涉及到后期3D电气柜的生成，这部分内容需要熟练掌握，共分配8学时；

从2D柜机布局接线图及solid electrical 3D插件的应用两部分，属于软件实操部分，为保证软件教学预期效果，需要较多实例演示与课堂练习，共分配12学时。

考核环节，要求学生根据（如图2）所示电路图，利用SolidWorks Electrical软件在虚拟Electrical接线平台完成3D接线图的设计，评分时，完成电路图的绘制加分、完成端子绘制加分、完成3D虚拟机柜模块化调入加分、完成3D虚拟机柜模块装配有加分、完成最终机柜内部接线有加分、抄袭或者重复的零分处理。

图2 考核电路图

4 结束语

实践证明，在机电一体化教学过程中引入Solid－Works Electrical电气模块可以让学生在软件虚拟平台完成3D虚拟机柜的接线设计，让学生的注意力从抽象的2D平面接线转移到3D虚拟机柜的实践中，可以有效的提高学生的接受认知能力，并促使学生主动掌握SolidWorks Electrical软件的基本操作方法，进而为之后的机电一体化实训课程提供可靠的虚拟实践平台。

[1]黄筱调，赵松年.机电一体化技术基础及应用[M].北京：机械工业出版社，2011.

[2]成大先.机械设计手册（第1卷）[M].北京：化学工业出版社，2009.

[3]成大先.机械设计手册（第2卷）[M].北京：化学工业出版社，2009.

[4]吴昌林，汪建晓.机械设计[M].武汉：华中科技大学出版社，2006.

[5]张建民.机电一体化系统设计[M].北京：北京理工大学出版社，2008.

Research on Mechatronics Teaching Based on Electrical Solid Works

YAN Jian
（Guangzhou College of South China University of Technology，Guangzhou Guangdong 510800，China）

At this stage，there are more and more theoretical knowledge in the course of mechanical and electrical integration，which is often difficult to understand，and the design work of electrical solid series software，which can greatly shorten the design cycle and reduce the design cost，and can effectively improve the success rate of product design.

mechanical and electrical integration；experience shortage；design cycle；training course

TP271

A

1672-545X（2016）11-0260-02

2016-08-02

颜建（1988-），男，江西吉安人，实验师，工学学士，研究方向为机械工程。