基于SOLIDWOKES的虚拟实验室.doc

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1、目 录1 引言22 虚拟实验室22.1 虚拟实验室的概念32.2 虚拟实验室的特点32.3 虚拟实验室主要具有下述主要功能:32.4 虚拟实验技术在教学中的要点问题42.5 虚拟实验技术在教学中的意义53 关于SolidWorkers64 虚拟实验室的建立64.1螺纹连接和螺纹旋传动64.1.1螺纹的简介64.1.2螺纹的画法74.2 键、花键、无键连接和销连接94.2.1 键的简介94.2.2 键的画法104.3 滑动轴承124.3.1 滑动轴承简介124.3.2 滑动轴承的画法124.4 滚动轴承134.4.1 滚动轴承简介134.4.2滚动轴承设计实例135 虚拟实验室的实现形式185.

2、1 虚拟实验室的建立185.2 虚拟实验室的实现形式196 虚拟实验室的前景展望197 结束语20致谢20参考文献201 引言许多研究工作表明，使用丰富的教学方法和教学手段对提高学生的学习效果具有非常重要的意义。利用计算机教学是当今和未来各层次教育发展的一个重要方面，在高等教育中，应用计算机进行教学还远没有发挥计算机这一现代化高科技设备的作用。计算机辅助教学对理工科来说，除利用文字、声音和图像等多媒体功能外，还应该利用计算机模拟和仿真各种实验仪器和实验过程。虚拟现实技术是近年来迅速发展的新的人机接口技术，它有三个重要的特征高度的沉浸感、可信度和交互性。虚拟现实的目标是让使用者尽可能地相信自己真

3、的处在计算机所生成的环境中，而不是一个外部的观察者。在一个理想的虚拟环境中，使用者根本无法确定他们面对的计算机所仿真的环境还是面对的一个真实世界15。所谓虚拟实验室指在计算机系统中采用虚拟现实技术实现的各种虚拟实验环境，实验者可以像在真实的环境中一样完成各种预定的实验项目，所取得的学习或训练效果等价于甚至优于在真实环境中取得的效果。目前，网络时代信息化社会的到来正一步步推动高等学校教育改革，学生对教师的依赖性减少，课堂教学受到挑战，在网络上建立电子教室、电子黑板，学生在网上虚拟大学学习的新型教育模式已悄然而致。在远程教学模式中特别需要建立和应用基于飞网络的虚拟实验系统，因为实验是多数工程类课程

4、和应用类课程的重要一环，缺少了实验动手的机会，课程的教学效果将大打折扣。一个好的虚拟实验系统尤其是乃刃网上运行的系统则是人们快速、廉价地获取各种知识和技能的重要场所。从目前国际和国外所建立的虚拟实验室来看，大部分虚拟实验室都停留在演示阶段，还达不到验证学生的设计思想正确性的效果。而那种成熟的完全可以有高度沉浸感的虚拟实验室却是一个必然的趋势。替代真实实验室的虚拟实验室却几乎没有。然而建立虚拟实验室的条件正在日渐完善。完善的虚拟实验室的建立指日可待。2 虚拟实验室随着教育信息化的不断进步，虚拟实验室已经成为教师教学和学生学习的好助手。近年来国内外许多高等院校及科研机构纷纷提出了虚拟实验室的概念，

5、利用图形、语音、视频、动画等多种技术，用户可以通过网络能够身临其境地观察实验现象，给用户一个基于网络的技术交流、共同研究的平台。2.1 虚拟实验室的概念 所谓的虚拟实验室就是以计算机网络为核心，将虚拟仪器通过网络连接起来，以实现数据采集、分析，远程操作的一个系统16。而虚拟实验，就是按照实验教学的基本要求，建立虚拟的工程实验环境，运用各种虚拟实验仪器仪表和设备，对建立起来的实验模型进行实时仿真，构成新型的教学实验。一些基础性实验，如物理实验、机械基础实验、电子技术实验、自动控制原理与系统实验等，都可以采用虚拟的方法进行实验。虚拟实验的应用和发展，是对传统实验教学模式的补充和完善。2.2 虚拟实

6、验室的特点虚拟实验室的特点与现实的实验室相比，虚拟实验室具有它的许多优势和特点，归纳起来有下面几个：1仿真性理想的虚拟实验室环境应该达到使实验者难以分辨真假的程度（例如可视场景应随着视点的变化而变化），甚至比真的还“真”（如实现比现实更逼真的照明和音响效果）。2开放性虚拟实验室内涵的开放性，使操作器具更加广泛、信息的内容更加丰富、实验形式更加多样，实验环境呈立体地与人的多维器官相互作用。虚拟实验室外延的开放性，使它通过远程网络覆盖全民化，实验者不分性别、国别、种族、贫富等差异，实验操作不分时间、空间、条件、形式、数量等的限制，人人获得自由通过虚拟实验室进行实验之权利，人们期望已久的“实验仪器设

7、备资源共享”的“全球实验室”理想有望真正实现。3超时空性虚拟实验室具有超时空的特点，它能够将过去世界、现在世界、未来世界、微观世界、宏观世界、客观世界、主观世界、幻想世界等拥有的物体和发生的事件单独呈现或进行有机组合，并可随时随地提供给实验者进行实验。4可操作性可操作性是虚拟实验室可在教育或其它领域实际运用的必备特性，对于教育来说，它使学生得以在其中学习需要实际操作的实验课程，也使远程实验教学可能真正实现17。2.3 虚拟实验室主要具有下述主要功能:（1） 教育功能 让学生通过使用虚拟或真实仪器、装置或系统的模拟装置来熟悉实验过程，掌握相关技术; 能满足不同知识背景学生的要求，根据其能力、实验

8、经验等调整资源模块(如设备、组件、仪器、生成器、数据采集板等) ，保证学生在单独使用模拟环境时能进行各种实验操作。（2）辅助设计功能 例如现代电子系统的设计与分析，是运用EDA ( Electronic Design Automa2tion) ，在分布式网络环境下，在EDA平台上进行设计、下载、综合、仿真，然后在实际条件下进行测试。EDA模拟软件将仪器、仪表、模拟器件、数字器件等直观地反映在计算机屏幕上，可灵活地改变电路结构和参数，反复观察实验的结果，并动态显示电路的波形。（3） 协同实验和研究功能。虚拟实验室利用当前网络技术和设施，使参与试验的人员在远程相互合作，进行试验研究，为分布在世界各

9、地的研究人员提供共同从事一个项目的分布式问题解决环境。虚拟实验室的研究可以用于许多方面，例如世界范围的大的科学研究课题，大型和复杂产品的设计和制造等。2.4 虚拟实验技术在教学中的要点问题（1）网络虚拟实验室的软件系统应易于维护并具备扩展性在软件设计上要采用跨平台的组件原则，以便于维护和管理。图像、声音、动画等采用标准格式，网络应用程序必须采用跨平台设计方案，这样才能保证网络虚拟实验室的不断发展和完善。（2）网络虚拟实验室的系统运行应保证安全性与可靠性要求系统全天候安全稳定运行。网络管理员应定期对网络进行安全维护，对重数据进行备份。建设网络虚拟实验室则可在同一台微机上虚拟出数十种仪器来,实验室

10、建设时间明显缩短, 空间占用也相对浓缩,而且人机空间占比大幅度地偏向人的一方,将会有更多的学生能使用实验室, 更重要也更实际地是建设的资金成本大幅下降。网络虚拟实验室还可供多种学科的实验教学共同使用,多室合一提高了使用效率。因此可以说网络虚拟实验室为实验教学转型解决了最大的成本难题。（3） 虚拟实验的设计应注重交互性。网络虚拟实验室在技术上为人机间、师生间、学生间的顺畅交互提供了可能。因此为了可以更全面正地评价学生的综合实验技能，虚拟实验设计时必须注重在实验过程中增强交互性。教学人员需要从根本上利用好虚拟实验室的实质性作用，要培养以学生为中心的实验模式，让学生通过实验增强综合运用知识来分析和解

11、决实际问题的能力。（4） 虚拟实验的设计应注重科学性。由于第一代互联网技术与服务器硬件设备的制约，在众多师生做实验时，大量的视频文件在网络上传送必然会造成服务器沉重负担，能否通过实验来验证科学规律的基本原则失去保障，即网络传输质量会直接影响实验的教学效果。为了保证虚拟实验的科学性，虚拟实验设计应当是经过认真论证的。不同类型的实验对网络传输水平要求也是不同的。对网络传输质量要求高的实验在设计时，如果网络环境无法满足要求，较好的策略是用户终端将服务器端的实验数据下载到本地终端来分析、计算、显示以及存储，让实验在本地计算机完成，对网络传输质量要求不高的实验，学生的虚拟实验可以在线进行。（5）软件开发

12、应成为虚拟实验室建设和开发的重点。往往在实验室的建设中，对有形资产的投入容易达成共识，而对无形资产的投入则显得不足。现阶段，许多高等院校的虚拟实验室的软件平台的核心技术主要采用国外的产品，这无疑加大了虚拟实验室的成本投入，因此，需要提高我国在该方面的软件开发方面的投入。2.5 虚拟实验技术在教学中的意义（1）网络虚拟实验室可大幅降低实验室改造、建设与维护的资金、时间和空间成本，提高使用效率年来，由于客观条件、经济因素、社会环境等多方面的影响，很多院校的实验室常规设备有的已经老化，有的技术上有些落后。在学科理论不断深入和发展的同时，实验教学仪器设备的陈旧老化影响着实验结果的可靠性和稳定性，有时还

13、难以阐述理论问题，已明显不能满足学生学习的基本需求。但在当前学校经费较少的情况下，如果更新全套实验室设备，不仅价格昂贵不符合目前学校的实际，而且随着测试仪器的数字化、计算机化的发展趋势，有些传统测试仪器渐渐有被取代的趋势。（2）提高学生接受新事物的能力虚拟实验技术是一种先进的学习工具，是多学科技术发展的综合。随着水平的不断提高，虚拟实验技术将不再是纯虚拟环境，很多软件都能和互联网连接，实现远程实验，实现软件对实验的控制和对实验数据的处理和分析。（3）节省实验经费，保证试验安全在实验教学中，以往会因为实验设备、场地、经费等方面的原因，使一些应该开设的实验无法进行。利用虚拟实验技术，可以弥补这些方

14、面的不足，学生足不出户便可以做各种各样的实验，获得与真实实验一样的体会，从而丰富感性认识，加深对教学内容的理解。（4）彻底打破空间和时间的限制利用虚拟实验技术，可以彻底打破空间的限制。大到宇宙天体，小至原子粒子，学生都可以进入这些物体的内部进行观察，这是电视录像媒体和实物媒体所无法比拟的。虚拟实验技术还可以突破时间的限制，一些需要几十年甚至上百年才能观察到的变化过程，通过虚拟现实技术，可以在很短的时间内呈现给学生。随着网络建设日益完善，网络速度和宽带不再成为制约网络虚拟实验教学的瓶劲。计算机软、硬件的飞速发展无疑使得虚拟实验环境更加逼真、灵活多样。然而，虚拟实验在培养学生的动手能力、培养学生的

15、误差能力等方面还不可能取代传统的实验教学方式。因此，在日常的实验教学中，要注意两种方式的相互结合，更好地指导学生实验。3 关于SolidWorkers CAD/CAM(Computer Aided Design and Computer Aided Manufacturing)技术是制造工程技术与计算机技术相互结合、相互渗透而发展起来的一项综合性应用技术。自20世纪50年代问世以来CAD/CAM技术走完了近半个世纪的发展历程，具有涉及知识门类宽综合性能强、处理速度快、经济效益高等优点是当今制造技术的重要组成部分。SolidWorks是基于Windows平台的优秀的CAD/CAM集成系统。采用参

16、数化和特征造型技术，能方便、快捷地创建任何复杂形状的实体。而具有参数化的实体能够通过对尺寸的修改来进行编辑，实现参数驱动。在 产品开发整过周期中，不断存在着设计的变更，参数化的建模方式大大增强了设计 的灵活性，方便工程师实现设计意图。设计工程师在自己的桌面计算机上实现产品的设计、分析、数控加工和完成后期的系列产品报告，而有关的信息能得到有效的交流和管理，这就是基于Windows系统的CAD/CAM/CAE/PDM集成系统的 实施宗旨。SolidWorks和Windows实现无缝集成。“基于Windows的桌面集成系统”是一个单一的设计工具，而是以SolidWorks为核心的各种应用的场合，如结

17、构分析、运动分析、工程数据管理和数控加工等。这些模块功能通过SolidWorks插件的形式出现。由于使用了Windows OLE技术，直观式设计技术，先进的Parasolid内核以及与第三方软件的集成技术，SolidWorkes的发展势头迅猛成为流行的三维设计软件。4 虚拟实验室的建立基于SolidWorkes的虚拟实验室就是在以SolidWorkes作为设计软件，设计出各种机械零件，组成虚拟的机械运动装置，模拟机械运动，搜集运动参数，以达到实验的效果。在本论文中我们重点解决零件的设计及其使用特性的演示。4.1螺纹连接和螺纹旋传动4.1.1螺纹的简介螺纹连接和螺旋传动都是利用螺纹零件工作的，但

18、两者的工作性质不同，在技术要求上有差别。前者为紧固作用，要求保证连接强度，有时还要求紧密性。后者作为传动件用，要求保证螺旋副的传动精度、效率和磨损寿命等。4.1.2螺纹的画法在SolidWorkes中螺纹的画法是个很重要的部分。我们以六角螺母为例演示螺纹，螺母及螺栓和螺钉的画法。例：建立六角螺母的模型：六角螺母GB/T41-2000M12。由数据库得到数据：D=M12，dw(min)16.5，e(min)19.85，m(max)12.2，s(max)18.（1）建立新文件。单击标准工具栏的“新建”图标按钮“零件”“确定”。（2）绘制“草图1”。从特征管理器中选择，进入草图绘制界面。用“矩形”工

19、具绘制出一个矩形。用“中心线”工具绘制出一条竖线和一条水平线竖线起点与原点重合，终点于矩形水平边作“中点”约束。用“直线”工具在矩形的两个角划出两条斜线，如图1所示。用“添加几何关系”工具将所作的两条斜线作“对称”约束。用“智能尺寸”工具标注如图2所示的尺寸，单击图标退出绘制草图。 图1 图2 （3）建立“旋转”。在特征管理器中选择“草图1”，然后在特征工具栏单击“旋转”图标，系统弹出“旋转”属性管理器，在“旋转轴”输入框中选择水平构造线作为旋转轴，在“旋转类型”选择框中选择“单向”，在“角度”输入框中输入360，其 他采用默认设置，如图3所示。单击“确定”图标按钮。（4）绘制“草图2”。在绘

20、图区选择如图4所示的模型面作为绘制草图2的基准面，单击，进入草图绘制界面。选择模型的内圆，用“实体引用”工具将选中的内圆转换成草图2的图元，如图5所示。单击图标退出草图绘制。（5）建立“螺旋线”。在菜单栏中单击“插入”“曲线”“螺旋线/蜗状线”图标，系统弹出“螺旋线/蜗状线”属性管理器，单击“定义方式”选择框，在弹出的菜单中选择“螺距和圈数”，在参数输入框中选择“螺距”为1。5，“圈数”为7，“起始角度”为0。勾选“反向”选项，其他采用默认设置，如图6所示。单击“确定”图标按钮。 图3 图4 图5（6）绘制“草图3”。从特征管理器中选择，进入草图绘制界面。用“直线”工具绘制出一个梯形，如图7所

21、示。用“中心线”工具绘制出一条竖线竖线起点与梯形底边作中点约束，如图8所示，用“智能尺寸”工具标注尺寸。用“添加几何关系”将螺旋线和点作“穿透”约束。单击图标退出绘制草图。 图6 图7 图8 （7）建立“切除-扫描”。在菜单中单击“插入”“切除”“切除扫描”图标，系统弹出“切除-扫描”属性管理器，在“轮廓”输入框中选择“草图3”作为扫描轮廓，在“路径”输入框中选取螺旋线作为扫描路径其他采用默认设置，如图9所示。单击“确定”图标按钮。 （8）绘制“草图4”。在绘制区选择如图10所示的模型面作为绘制草图4的基准面，单击，进入草图绘制界面。用“多边形”工具绘制出一个六边形，用“添加几何关系”工具将将

22、六边形作“竖直”约束单击图标退出绘制草图 。 图9 图109）建立“切除-拉伸”。在特征管理器中选择“草图4”，然后在特征工具栏中单击“切除拉伸”图标，系统弹出“切除-拉伸”属性管理器，在“方向1”中“终止条件”选择“给定深度”，在“深度”输入框中输入10，勾选“反侧切除”选项，其他采用默认设置，如图11所示。单击“确定”图标按钮。六角螺母就生成了。图114.2 键、花键、无键连接和销连接4.2.1 键的简介 键是一种标准零件，通常用来实现轴和轮觳之间的轴向固定以传递转矩，有的还能实现轴上零件的1轴向固定或轴向滑动的导向。键连接的主要类型有：平键连接、半圆键连接、楔键连接和切向键连接。花键连接

23、可用于静连接或动连接。按其齿形可分为矩形花键和渐开线花键两类。凡是轴与觳的连接不用键或花键时，统称为无键连接，其分为型面连接和胀紧连接。销主要用来固定零件之间的相对位置，称为定位销，它是组合加工和装配时的重要辅助零件；也用于连接，称为连接销，可传递不大的载荷；还可作为安全装置中的过载剪断元件，称为安全销。4.2.2 键的画法在此我们以矩形键的画法为例，来指导键的画法。建立矩形花键的模型，由数据库查的矩形花键尺寸为：N=8，d=52，D=58，B=10；（1）建立新文件。单击标准工具栏上“新建”图标按钮“零件”“确定”。（2）绘制“草图1”。从特征管理器中选择，进入草图绘制界面。用“圆”工具绘制

24、出一个圆，圆心与原点重合。用“智能尺寸”标注出圆的直径为52。点击“退出草图”，退出草图绘制，如图12所示。（3）建立“拉伸1”。在特征管理器中选择“草图1”，然后在特征工具栏中单击“拉伸”，在“终止条件”上选择给定深度，在“距离”上选择10mm，其余选项选择默认设置，单击“确定”图标按钮，如图13所示。图12 图13 （4）绘制“草图2”。从特征管理器中选择，进入草图绘制界面。单击“圆”，工具绘制出另外一个圆，用“智能尺寸”标注为58，单击“确定”。用“中心线”绘制出一条水平线和一条竖直线，两线相交于原点。用“直线”绘制出两条直线，它们的终点分别交于圆和水平的中心线。用“添加几何关系”标注两

25、直线与竖直中心线对称约束，用“智能尺寸”标注两条线间距离为8。点击“三点圆弧”工具绘制出一条弧线，重合于“草图1”中的圆，并交于两直线。点击“剪裁实体”，做出如图所示的“草图2”。如图14所示。 图14 图15（5）建立“拉伸2”。在特征管理器中选择草图2，然后在特征工具栏中单击“拉伸”，在“终止条件”上选择给定深度，在“距离”上选择10mm，其余选项选择默认设置，单击“确定”图标按钮，如图15所示。（6）建立“圆周阵列”。单击“视图”“临时轴”，临时轴显示在实体中。单击特征工具栏中“圆周阵列”选项，系统弹出“圆周阵列”属性管理器。在“基准轴”选项中选择临时轴，在“角度”选项中选择“360”，

26、在“个数”选项中选择8，在“要阵列的特征”选项中选择拉伸2，其余保持默认状态，单击“确定”图标按钮。图16所示就是矩形花键。 图164.3 滑动轴承4.3.1 滑动轴承简介滑动轴承多用于工作转速特高，特大冲击与振动，径向空间尺寸受到限制或必须剖分安装（如曲轴的轴承），以及需在水或腐蚀性介质中工作等场合占有重要位置。滑动轴承的类型很多，可按其承受载荷方向的不同可分为径向轴承和止推轴承，可根据结构形式分为整体式滑动轴承和剖分式滑动轴承。4.3.2 滑动轴承的画法例：建立粉末合金轴承的模型：轴承20H73625GB2687-81。由轴承的尺寸规格查的：d=20，D=36，B=25。（1）建立文件夹。

27、单击标准工具栏的“新建”图标按钮“零件”“确定”。（2） 绘制“草图1”。从特征管理器中选择，进入草图绘制界面。用“圆”工具绘制出一个圆，圆心与原点重合。用“直线”工具在圆上绘制出两条水平线。用“中心线”工具绘制出一条水平线，水平线与原点重合，如图17所示。用“剪裁实体”工具修剪草图，修剪后的草图如图17所示，用“智能尺寸”工具标注尺寸，如图18所示。图17 图18（3）建立“旋转”。在特征管理器中选择“草图1”，然后在特征工具栏中点击“旋转”图标，系统弹出“旋转”属性管理器，在“旋转轴”输入框中选择水平构造线作为旋转轴，在“旋转类型”选择框中选择“单向”，在“角度”输入框中输入360，其他采

28、用默认设置，如图19所示，单击“确定”图标按钮。（4）建立“倒角”。在特征工具栏中单击“倒角”图标，系统弹出“倒角”属性管理器，在“倒角参数”输入框中选择模型的两条边。选择倒角类型为“距离-距离”，在“距离1”输入框中输入0。8，在“距离2”输入框中输入0。8，其他采用默认装置，如图19所示。单击“确定”图标按钮，建好的粉末合金轴承模型如图20所示。 图19 图20 4.4 滚动轴承4.4.1 滚动轴承简介滚动轴承是现代机器中广泛应用的部件之一，它是依赖主要元件间的滚动触来支承转动零件的。滚动轴承具有摩擦阻力小，功率消耗少，启动容易等优点。滚动轴承可以概括的分为向心轴承、推力轴承和向心推力轴承

29、三类。4.4.2滚动轴承设计实例例:建立深沟球轴承的模型：轴承代号6002GB/T176。由数据库中得知数据：d=15，D=32，B=8。（1）建立新文件。单击标准工具栏的“新建”图标按钮“零件”“确定”。（2）绘制“草图1”。从特征管理器中选择，进入草图绘制界面。用“矩形”工具绘制出一个矩形。用“直线”工具在矩形上绘制出两条水平线。用“中心线”工具绘制出两条水平线和一条竖线，其中一条水平线的起点和中点与矩形的两条竖线的中点重合，竖线的起点和原点重合，终点与矩形底边中点重合。用“圆”工具绘制出一个圆，圆心与水平线的中点重合，如图21所示。用“添加几何关系”工具将三条水平线做“对称”约束。用“剪

30、裁实体”工具修剪草图，修剪后的草图如图4-04-02所示。用智能尺寸工具标注尺寸，如图22所示。单击图标退出草图。（3） 建立“旋转1”。在特征管理器中选择“草图1”，然后在特征工具栏中单击“旋转”图标，系统弹出“旋转1”属性管理器，在“旋转轴”输入框中选择水平构造线作为旋转轴，在“旋转类型”选择框中选择“单向”，在“角度”输入框中输入360，在“所选轮廓”输入框中单击，输入框变成红色，将鼠标移到“草图1”下面的轮廓中，轮廓变成红色，单击鼠标选中它，其他采用默认设置，如图23所示。单击“确定”图标按钮。图21 图22（4） 建立“旋转2”。在特征管理器中选择“草图1”，然后在特征工具栏中单击“

31、旋转”图标，系统弹出“旋转2”属性管理器，在“旋转轴”输入框中选择水平构造线作为旋转轴，在“旋转类型”选择框中选择“单向”，在“角度”输入框中输入360，在“所选轮廓”输入框中单击，输入框变成红色，将鼠标移到草图1上面的轮廓中，轮廓变成红色，单击鼠标选中它，其他采用默认设置，如图24所示。单击“确定”图标按钮。 图23 图24（5） 建立“倒角1”。在特征工具栏中单击“倒角”图标，系统弹出“倒角1”属性管理器，在“倒角参数”输入框中选择模型的两边。选择倒角类型为“角度距离”，在“距离”输入框中输入0。5，在“角度”输入框中输入45，其他采用默认装置，如图25所示。单击“确定”图标按钮。 图25

32、（6）建立“倒角2”在特征工具栏中单击“倒角”图标，系统弹出“倒角2”属性管理器。在“倒角参数”输入框中选择模型的两条边。选择倒角类型为“角度距离”在“距离”输入框中输入0。5，在“角度”输入框中输入45，其他采用默认设置，如图26所示。单击“确定”图标按钮。（7）建立“圆角1”。在特征工具栏中单击“圆角”图标，系统弹出“圆角1”属性管理器，选择“圆角类型”为“等半径”，在“圆角半径”输入框中输入0。3，在“边线、特征和环”输入框中选择模型的两条边，其他采用默认设置，如图27所示。单击“确定”图标按钮。图26 图27（8） 建立“圆角2”。在特征工具栏中单击“圆角”图标，系统弹出“圆角2”属性

33、管理器，选择“圆角类型”为“等半径”，在“圆角半径”输入框中输入0。3，在“边线、面、特征和环”输入框中选择模型的两条边，其他采用默认设置，如图28所示，单击“确定”图标按钮。（9）绘制“草图2”。从特征管理器中选择，进入草图绘制界面呢。在特征管理器中将草图1显示出来，用“圆”工具绘制一个圆，圆心与草图1绘制的圆心重合，用“直线”工具在圆上绘制出一个水平线，水平线与圆心重合，用“剪裁实体”工具将水平线以下的圆剪掉。用“智能尺寸”工具标注尺寸，如图4-04-09所示，单击图标退出草图绘制。图28 图29（10）建立“旋转3”。在特征管理器中选择“草图2”，然后在特征工具栏中单击“旋转”图标，系统

34、弹出“旋转3”属性管理器，在“旋转轴”选择框中选择水平线作为旋转轴，在“旋转类型”选择框中选择“单向”，在“角度”输入框中输入360，其他采用默认设置，如图4-04-10所示。单击“确定”图标按钮。 图30（11）建立“圆周阵列”。单击“视图”“临时轴”，临时轴显示在实体中。单击特征工具栏中“圆周阵列”选项，系统弹出“圆周阵列”属性管理器。在“基准轴”选项中选择临时轴，在“角度”选项中选择“360”，在“个数”选项中选择11，在“要阵列的特征”选项中选择旋转3，其余保持默认状态，单击“确定”图标按钮。生成实体即为深沟球轴承，如图31所示。 图315 虚拟实验室的实现形式5.1 虚拟实验室的建立

35、虚拟实验室是在ppt的形式上实现的。具体的制作方式如下所示。(1)新建幻灯片。单击“开始”“程序”“MicroSoft Powerpoint2003”,桌面弹出幻灯片制作页面，如图32所示。单击图片上相应位置分别添加标题和副标题。鼠标放在边框上能改变边框的大小和位置。添加后的幻灯片如图33所示。 图32 图33（2）添加新的幻灯片。单击“插入”“新幻灯片”，页面上展示出新的幻灯片，在幻灯片相应的位置填入相应内容，如图34所示。用相同的方法添加新的幻灯片，依次建立起整个幻灯片组，展示出整个实验室所有零件及其特性。（3）添加链接。用鼠标右键选取“螺纹连接和螺旋传动（一）”，单击“插入”“超链接”，

36、如图35所示，页面上跳出超链接对话框，如图36所示。单击“本文档中的位置”，在“请选择文档中的位置”选项中选择“3. 螺纹连接和螺旋传动（一）”，单击“确定”完成超链接，如图37所示。按照以上方法完成各个标题的超链接。（4）添加返回链接。单击“自选图形”“自选按钮”，选择，如图38所示，单击幻灯片右下角以添加图形，用鼠标拉伸和缩小以改变图标的大小。放好图标后，单击“插入”“超链接”，在“超链接到”选项框中选择“幻灯片”，选取“机械零件目录”，单击确定，如图39所示。依次做出各个超链接。虚拟实验室的幻灯片就做好了。 图34 图35 图36 图37 图38 图395.2 虚拟实验室的实现形式见pp

37、t。6 虚拟实验室的前景展望虚拟实验室是对传统实验教学模式的革新，由于其显明的技术特点，十分适合新世纪人才培养模式，在高校实验教学中具有广阔的应用前景。(1) 计算机网络的迅速普及为虚拟实验室的应用提供了有利的条件目前国内高校互联网技术的应用十分普遍，网络已经遍及到校园的每一个角落。学生既可以通过学校的公用计算机也可以用自己的计算机在宿舍里很方便登陆互联网。便利的上网条件无疑为高校虚拟实验室的应用和发展提供了极为有利的条件。(2) 比传统实验模式更有利于挖掘实验教学的潜能虚拟实验室可以改善高等教育实验教学的教学环境，采用基于网络的虚拟技术，可较容易地增加具有高新技术的实验，引导学生接触新知识、

38、新技术，开发学生的智能，增强跨学科研究的意识。(3) 建立新型实验场所利用多媒体技术、仿真技术与虚拟技术相结合的方法，建立有别于传统实验室的现代化实验基地。其仪器设备并不是传统的其功能是仪器厂商预先定义好的仪器设备，可根据发展需要重新“生成”新的仪器设备，以使之能跟上教学内容的不断更新，使实践操作训练能及时跟上测试技术的发展。这样，减少了仪器设备经费的投入，解决了高校实验室经费不足的问题。(4) 可实现其最高效率，且能在不同的大学间实现资源共享在有限的资金下，基于网络虚拟实验室为我们创造了一个先进而又灵活的实验教学环境。实现简单有效的可支持远程使用的虚拟技术，将增加学生实验动手的机会，而不论学

39、生的人数和所处的位置及仪器的多样性等。课堂教学不再局限于在有形的实验室中，教学和动手操作实践的空间和时间可得到无形的扩展，通过互联网，进行交互式的远程教学，可提供可移动的电子教学场所，特别是对于许多高校扩大招生后所设置的分校和远程教育教学点，使资源由一校“独有”变成多校“共享”。由局域网作为校园网站的链接，提供开发性、远距离的环境，实现其最高效率，促进全国高校教学水平和教学质量的提高。7 结束语随着高等教育的大众化，保证高校的实验教学质量并充实改进其内容，提升其水平已迫在眉睫，创建基于网络的虚拟实验室，是少投入多产出、资源共享的一种全新的办学理念，是高校未来发展的必然。致谢论文的完成，虽然凝聚

40、着自己的辛勤与汗水，但是如果没有以前老师对我的培养和知识的传递，如果没有指导老师不厌其烦的指导，如果没有同学们的热心帮助，只凭自己的努力，这次论文的质量就一定会大打折扣。在此，向帮助过我的老师和同学们，尤其是我的导师从老师，表示衷心的感谢！参考文献1 濮良贵,纪名刚.机械设计M.高等教育出版社，20062 孙恒,陈作模等.机械原理M.高等教育出版社，20063 陈立得.机械设计基础课程设计M.高等教育出版社20064 成大先.机械设计手册-连接与紧固M.化学工业出版社，20035 成大先.机械设计手册轴承M.化学工业出版社，20036 王隆太.机械CAD/CAM技术M.机械工业出版社，2004

41、7 蒋红斌.SolidWorks中文版基础应用与实例解析M.机械工业出版社，20078 江洪.SolidWorks动画演示与运动分析实例解析M.机械工业出版社，20059 江洪.SolidWorks机械设计实例解析M.机械工业出版社，200610 Faithe Wempen.巧学巧用PowerPoint 2003M.电子工业出版社，200511 王诚君.中文PowerPoint 2003应用教程M.清华大学出版社，200412 马晓丽.机械运动简图测绘虚拟试验系统的设计与实现J.应用技术与实例分析，200813 沈东伟.实验教学中虚拟实验室的应用J.新西部，2009.414 陆正兴.虚拟实验室J.现代物理知识，200715 周琪峰.虚拟实验室的建设与运用探讨J.农业网络信息，2006.816 朱敏，张继平.虚拟实验室及其教学运用J.实验室研究与探索，2006.517 杜高鹏.虚拟教学实验室的设计与开发J.科学技术与工程，2006.718 刘延华.虚拟实验室在高校实验教学中的应用前景J.洛阳师范学院学报，2006.219 赖小花.虚拟实验在远程实验教学中的前景J.2005.920 周朝辉.虚拟实验系统研究与实践J.中国科技信息，2005.7