齿轮测绘一体化教案Word文件下载.docx
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三、学习目标
学完本课程后，学生能够：
1、能叙述零件测绘的方法和步骤
2、会绘制零件草图
3、能正确选择量具，规范使用常用量具
4、会观察零件工作状况，能对零件的结构、尺寸、技术要求等进行初步的分析
5、能标注零件尺寸并绘制出零件图
6、能把工作过程以及测绘结果进行展示；
7、能客观的自评和互评；
8、能总结反思工作过程
四、教学环境及资源准备
1、教学环境：
教室，要求配备：
计算机、投影仪、展示板
2、教学资料准备：
《机械零部件测绘》、《测量与机械零件测绘》等
3、工具材料：
制图工具
齿轮泵模型
测量工具
五、教学流程及评价方法
教学活动1：
明确任务要求，制定工作计划（2学时）
教师向班组派发任务书，观察学生在接单过程中的表现，评价其倾听与沟通能力。
教学活动2：
拆卸分析齿轮轴，绘制草图。
（4学时）
教师件讲解零部件拆卸的原则和方法以及零件草图的绘制方法，学生拆卸分析齿轮轴，并绘制出齿轮轴草图。
在工作过程中教师考查学生的动手能力，分析能力，绘图能力以及团队协作能力。
教学活动3：
对齿轮轴进行测量标注，绘制出齿轮轴零件图。
（6学时）
学生分组使用测量工具对齿轮轴进行测量，并标注尺寸以及技术要求，绘制出齿轮轴零件图。
教师观察小组检测情况，包括规范、效率、协作、沟通等情况，在这过程中考查学生的实际操作能力，分析能力，沟通能力以及小组协作能力。
给予学生过程指导与综合评价。
教学活动4：
工作总结与评价。
（2学时）
各个小组提交检测结果并向全体师生汇报，在这过程中考查学生的语言表达能力，师生共同点评并评分。
六：
教学策略与过程
教学环节
教学内容
教师
活动
学生
设计
意图
明确任务要求，制定工作计划。
情境描述：
工厂接到订单，某厂齿轮油泵由于长期使用，齿轮传动轴部分磨损，造成出噪声大，出油量不符合设计要求，要求定做一个相同的轴。
由于没有原始图纸，需要完成齿轮轴的测绘，绘出标准零件图。
现将测绘任务交给你们班组，工期为14学时。
教师将全班学生分成5个小组，将工作任务进行分解，向各个小组派工并要求学生明确工作任务要求，制定工作计划。
教师根据工作任务要求，结合学生要掌握的知识和技能，讲解齿轮油泵的组成、工作原理和特点等内容。
齿轮油泵的组成
齿轮油泵工作原理
【教师提问】观察齿轮泵的工作原理动画，请说出那边为进油口，哪边为出油口？
请描述齿轮泵工作原理
齿轮泵是用两个齿轮互啮转动来工作，对介质要求不高。
一般的压力在6MPa以下，流量较大。
齿轮油泵在泵体中装有一对回转齿轮，一个主动，一个被动，依靠两齿轮的相互啮合，把泵内的整个工作腔分两个独立的部分。
A为吸入腔，B为排出腔。
齿轮油泵在运转时主动齿轮带动被动齿轮旋转，当齿轮从啮合到脱开时在吸入侧（A）就形成局部真空，液体被吸入。
被吸入的液体充满齿轮的各个齿谷而带到排出侧（B），齿轮进入啮合时液体被挤出，形成高压液体并经泵排出口排出泵外。
齿轮油泵特点
【教师提问】请查阅资料，说说齿轮油泵有哪些特点
1.结构紧凑，使用和保养方便。
2.具有良好的自吸性，故每次开泵前无须灌入液体。
3.齿轮油泵的润滑是靠输送的液体而自动达到的，故日常工作时无须别加润滑油。
齿轮油泵广泛应用于石油、化工、船舶、电力、粮油、食品、医疗、建材、冶金及国防科研等行业。
齿轮油泵适用于输送不含固体颗粒和纤维,无腐蚀性、温度不高于150℃、粘度为5～1500cst的润滑油或性质类似润滑油的其它液体。
试用各类在常温下有凝固性及高寒地区室外安装和工艺过程中要求保温的场合。
【教师提问】结合所学，如何测绘泵体齿轮轴，请各组制定本组的工作计划表格
【各小组成员】根据教师提出的问题，查阅资料，思考讨论并填写工作计划
工作计划
序号
步骤（任务）
任务目标
所需工具、量具
1.拆卸分析齿轮轴
2.绘制草图
3.测量、标注
4.技术要求
5.绘制零件图
【学生展示】每组派代表将本组所指定的计划进行展示。
【教师小结】教师对学生制定的计划、工作过程、工作状态等进行评价。
教师扮演车间主管，向学生布置任务
组织学生分组
利用多媒体课件及泵体实物讲解
教师提问，通过提问，引导学生自己归纳总结较为复杂的理论知识
教师关注各小组讨论情况，引导学生制定工作计划并对学生的工作进行评价
学生倾听主管要求
学生分组，确定组长、组名
学生通过泵体实物，了解泵体的组成
思考
小组讨论
小组代表回答问题
根据问题即时讨论，大胆发表自己的意见，制定出最佳方案
培养学生使用专业化语言，从专业思维角度的沟通能力
培养学生的组织能力
评价学生的学习主动性
让学生学会自己归纳总结问题
培养学生的表达能力、沟通能力和团队协作能力
拆卸分析齿轮轴，绘制草图（4学时）
【教师提问】要测绘齿轮轴，需把齿轮轴从设备中拆卸出来，那么拆卸的过程中有哪些注意事项呢
设备拆卸的一般原则与要求
1、
在动手拆卸前，应弄清拆卸顺序和方法，准备好所需要的拆卸工具和量具。
2、
在拆卸过程中，进一步了解齿轮泵，要记住装配位置，必要时贴上零件的标签，编上顺序号码。
有的零件呈过盈配合或过渡配合是拆不开或不易拆开（如主动齿轮与轴、泵盖与轴套、泵座与轴套等）。
拆不开经研究、分析可以弄清形状和测出基本尺寸。
拆卸时不要轻易用锤子敲打，非敲打不可的，应垫上铜块或木块后再敲打。
3、
在拆卸完之后：
（1）要保护机件的配合表面，防止损伤。
（2）防止零件丢失，小件应装箱或用铁线串起来保管。
（3）零件的件数多，怕弄错时，在零件上挂好签，并编上与装配示意图上一致的号。
【教师提问】请思考，绘制零件草图的步骤是什么？
零件草图绘制的步骤
1、了解和分析测绘对象
（1）零件结构与表达分析
（2）零件结构在部件中的作用分析
（3）零件结构与加工工艺分析
（4）零件磨损程度分析
2、确定视图表达方案视图表达方案的选区一般是根据显示零件形状特征原则，按零件的加工位置或工作位置确定主视图，按零件的内外结构特点选用必要的其他基本视图和剖视图、剖面图、局部放大图等来表达。
3、目测零件尺寸与绘制零件草图
（1）确定绘图比例并定位布局根据零件大小、视图数量、现有图纸大小，确定适当的比例。
粗略确定各视图应占的图纸面积，在图纸上作出主要视图的作图基准线，中心线。
注意留出标注尺寸和画其它补充视图的地方。
（2）详细画出零件内、外结构和形状，检查、加深有关图线注意各部分结构之间的比例应协调。
（3）将应该标注的尺寸的尺寸界线、尺寸线全部画出，然后集中测量、注写各个尺寸。
尺寸的真实大小只是在画完尺寸线后，再用工具测量，得出数据，填到草图上去。
注意不要遗漏、重复或注错尺寸。
（4）注写技术要求,确定零件的材料、及热处理等要求。
（5）最后检查、修改全图并填写标题栏，完成草图。
【教师讲解】绘制零件草图的一些技巧
草图的绘制技巧
零件草图的绘制一般是在测绘现场进行，在没有绘图工具和不知道被测绘零件尺寸的情况下，最好利用方格纸，其线间距为5mm，用浅色印出，右下角印有标题栏。
当无方格纸时，可在厚一些白纸上绘制草图。
绘制蓝图时一般使用HB或B号铅笔。
零件草图基本上是徒手绘制的，也可借助圆规画图，直尺画长线条。
（1）画直线：
画短直线时摆动手腕，画长直线时摆动前肘。
当要在两点之间引直线时，眼睛应看着终点，不要盯着笔尖或已画出的线段。
为适合平臂运动的方便，可以将图纸适当倾斜。
（2）画圆：
画圆时先画出中心线，以确定中心位置，然后在中心线上距圆心为半径长度处，截取四点，最后用光滑的圆弧连接四点成圆。
（3）画曲线：
首先定出曲线上各点的坐标，再将各点连接成光滑曲线。
【教师提示，学生在工作过程中注意归纳总结】
绘制零件草图的注意事项
1、仔细分析，忠于实样画测绘草图时必须严格忠于实样，不能凭主观猜测。
特别要注意零件的工艺性结构。
零件上一些细小结构，如倒角、圆角、退刀槽、凸台和凹坑，以及盲孔前端的钻顶等均不能忽略。
对于某些不合理或华而不实之处，也只能在吃透原机械设备的基础上，在零件工作图上进行改变，而在画草图时应予以保留原结构。
2、配备专门的工作记录本，记好工作记录绘制草图时，应当配备专门的记录本，记录实测工作摘要，如记录实测中一时未能确定的问题和疑点、必要的验证资料、各方面的问题的处理过程、意见等，以作为后续各阶段的重要参考资料和备忘录。
【教师提出草图绘制的要求】
零件草图是指在测绘现场，徒手绘制的零件图。
草图的比例是凭眼力判断，它只要求与被测零件上各部分形状大体上符合，并不要求与被测零件保持某种严格的比例。
草图绘制的要求是：
1）零件的视图表达要完整，各种图线轮廓清晰、线型分明；
2）目测尺寸应尽量符合实际，尺寸标注要字体工整正确；
3）在标题栏内需记录零件名称、材料、数量、图号、重量等内容。
所以，草图和正式的零件工作图要求是完全相同，均要遵守制图的国家标准，区别仅在于草图是目测比例和徒手绘制。
【学生展示】每组派代表将本组所画的草图进行展示。
【教师小结】教师对学生制定的计划、工作过程、工作状态等进行评价
教师讲解拆卸原则，并演示拆卸过程
指导学生拆卸齿轮轴
提出问题
引导学生思考零件草图绘制步骤
指导学生绘制草图，在学生绘图过程中个学生讲解绘图技巧和注意事项
提出要求，观察学生在工作中的表现
听取学生展示内容，对学生工作过程以及工作成果进行评价
学生听讲并思考
根据教师演示与讲解内容动手拆卸齿轮轴
分组讨论思考教师提出的问题，找出最佳解决方案
学生动手绘制零件草图，并在绘图过程中归纳总结绘图技巧与注意事项
按照教师的指导与要求完成零件草图
学生对自己的工作成果和工作过程进行展示
培养学生的自主学习能力
培养学生的动手能力
培养学生独立思考能力，小组成员之间的沟通协调与互助能力
培养学生的动手能力、沟通能力与归纳总结能力，养成良好的工作习惯
注意工作态度与习惯的培养
培养学生的语言能力与表达能力，提高学生的竞争能力
对齿轮轴进行测量标注，绘制出齿轮轴零件图
【教师提问】在《公差与测量》的学习中大家已经学过基本测量工具的使用，那么在测绘零件的过程中，该如何对零件进行测量？
零件尺寸测量准确与否，将直接影响仿制产品的质量，特别的对于某些关键零件的重要尺寸则更是如此，所以测量工作要特别仔细、认真。
一、测量工具
【教师引导，学生自己归纳总结】
二、测量方法
1、测量长度用游标卡尺直接测量用钢板尺直接测量
2、测量外径用千分尺直接测量用游标卡尺测量
3、测量齿轮直径
【教师讲解】各种尺寸处理原则
三、各种尺寸处理原则：
（1）一般情况下，关键件、基础件、大零件的全部尺寸，最好由计量室测量；
（2）
形位公差原则上根据功用确定；
（3）一些非关键件的某些重要尺寸，以及齿轮、花键、螺纹、弹簧等的主要几何参数，也应由计量室测量；
（4）功能尺寸（如性能尺寸、配合尺寸、装配定位等）及形位误差至少测到小数点后两位；
（5）非功能尺寸的测量（即不需注出公差的尺寸）只需用普通量具测到小数点后一位即可。
【教师提出要求】
二、测量过程
（1）测得准。
应做到测量前确定测量方法，检验和校对测量用具和仪器；
（2）记得细。
详细记录原始数据。
不仅要记录测量读数，而且要记录测量方法、量具。
对于非直接测量得到的尺寸，还应画出测量简图，指明测量基准，确定换算方法，记下计算公式。
（3）写得清。
在测量草图上或专用记录本上，将上述各项内容，特别是测量数据要写得清清楚楚，准确无误。
【教师提示，学生在工作过程中自己归纳总结】
四、测量注意事项
（1）关键零件的尺寸和零件的重要尺寸，应反复测量若干次，取其平均值。
整体尺寸应直接测量，不能用中间尺寸迭加而得；
（2）草图上一律标注实测数据；
（3）及时整理测量数据，特别是间接测量的尺寸数据，而重要尺寸的测量数据，在整理过程中如有疑问或发现矛盾和遗漏，应立即提出重测或补测；
（5）测量时，应确保零件的自由状态，防止由于装夹或量具接触压力等造成的零件变形引起测量误差；
（6）防止小零件丢失，注意零件的防锈；
（7）两零件在配合或连接处，其形状结构可能完全一样，测量时亦必须各自测量，分别记录，然后相互检验确定尺寸，决不能只测一处简单完事；
（8）选择的测量工具本身的精确度要与零件所要求的精确度相适应。
要注意保管和合理使用，以保持其准确度。
【教师提问】在《机械制图》课程中，大家已经学习过零件的尺寸标注，那么在测绘工作中如何进行零件尺寸标注呢？
一、尺寸的确定与标注步骤
（1）确定基本尺寸设计圆整法一零件的实测值为基本依据，通过比照同类产品或类似产品来确定被测零件的基本尺寸和尺寸公差，其配合性质及配合制基本上是在测量的前提下，通过分析来给定。
设计圆整一般原则：
性能尺寸、配合尺寸、定位尺寸在圆整时，允许保留一位小数；
个别重要和关键尺寸可以保留两位小数；
其他尺寸去整数。
位数删除采用“四舍六入五单双”法，即在尾数删除时，逢四以下舍、逢六以上进、遇五则按保证偶数的原则取舍。
（2）确定配合制由分析齿轮轴的作用可知，该轴在工作中要与多个零件相配合，在这种情况下，设计上往往通过改变轴的尺寸来得到不同的配合。
所以齿轮轴和其他零件的配合采用基孔制。
（3）确定公差等级公差等级的选择的实质就是尺寸制造精度的确定，尺寸的精度与加工的难易程度、加工的成本和零件的工作质量有关。
公差等级越高，合格尺寸的大小越趋一致，配合精度就越高，但加工的成本也越高。
公差与成本的关系如图所示。
因此，公差等级选择的基本原则是：
在满足使用性能的前提下，尽量选择较低的精度等级。
公差等级的选择的方法一般采用类比法，对于已知配合要求的也可以用计算法确定其公差等级。
机械手册列出公差等级的应用，表2-21列出各种加工方法所能达到的精度等级。
一般配合尺寸的公差等级范围为IT5～IT13，表列出配合IT5～IT13级的应用，供采用类比法时对比选用。
【教师引导】引导学生确定齿轮轴零件的尺寸与标注
二、确定齿轮轴零件的尺寸与标注
1、轴
（1）公差：
轴与齿轮配合段直径尺寸公差带取k6
，表面粗糙度取Ra1.6
或Ra0.8；
与轴套配合段直径尺寸公差带取f7，粗糙度取Ra1.6；
φ18对φ20的同轴度公差为φ0.02；
键槽的工作面（侧面）粗糙度取Ra3.2，其余各面粗糙度取Ra6.3或Ra12.5。
（2）材料：
45号优质碳素钢。
（3）技术要求：
尖角倒圆；
调质硬度
（4）视图选择：
以轴线水平放置，对着键槽观察的方向作主视图，在有键槽和销孔的部位
取剖面图，退刀槽与轴肩处必要时取放大图以便标注尺寸。
（5）尺寸标注：
功能尺寸直接标注，其余按加工顺序标注，并查表核对键槽的尺寸及公差。
2、齿轮参数的确定
（1）齿数z和齿宽b齿数z可直接数出，齿宽b可用游标卡尺测出
（2）齿顶圆直径da和齿根圆直径df用游标卡尺或千分尺测量，在不同的径向上多测几组数据，取其平均值。
（3）模数：
用公式计算出模数m，并将计算出的m与标准模数表中的标准值对照，取其相近的标准值。
优先选用第一系列。
主视图过轴线，键槽向上取全剖视，再画一个仅反映轴孔和键槽的局部剖视作左视图，键槽尺寸要查表核对。
齿形部分标注齿顶圆和分度圆直径，齿根圆直径不标注。
【教师提示并提出要求】绘制零件图步骤
三、绘制零件图步骤
（1）选择比例、图幅
（2）画底稿
（3）定出个视图的基准线
（4）画出图形
（5）标注出尺寸
（6）注写出技术要求
（7）填写标题栏
（8）校核、描深
要求：
图形正确、线型分明、尺寸完整、技术要求恰当、字体工整、图面整洁，并应尽量保持零件各部分间的大致比例关系。
【学生展示】每组派代表将本组所绘制的零件图以及工作过程进行汇报展示。
教师引导学生总结归纳测量方法
教师讲解各种尺寸处理原则并提出测量要求
教师观察学生的工作过程，并给与指导
教师提问，通过提问，引导学生自己归纳总结较为复杂的知识
引导学生确定该齿轮轴的尺寸与标注，并观察学生的表现
教师提出绘图要求，指导学生绘制零件图
学生总结测量方法并演示
学生根据教师要求，测量零件各部分尺寸并记录
学生在工作中归纳总结测量是需要注意的事项
小组讨论教师提出的问题，学会自己归纳总结
学生通过分析与计算确定该齿轮轴的尺寸与标注
根据教师要求绘制零件图
培养学生独立思考、归纳总结的
培养学生自主学习能力、动手能力以及提高学生严谨的工作态度
提高学生的归纳总结能力以及团队协作能力
培养学生分析问题解决问题的能力
提高学生独立思考能力与计算分析能力以及严谨的工作态度
提高学生的绘图能力
提高学生的语言能力与表达能力，提高学生的竞争能力
学生将测量结果提交教师评价，教师给予评价性总结
各组总结工作过程，完成工作总结报告，并向全体师生汇报。
步骤一：
摘取信息资料，形成文字汇报。
内容包括：
小组分工情况、测绘过程以及工具使用过程中的注意事项等。
步骤二:
制作展示板
说明：
小组摘选要点文字信息、图片等完成展示板的设计制作。
步骤三：
汇报演讲
小组派代表进行汇报展示，各小组针对汇报进行评分。
评价组要内容有：
A、仪态得体大方，精神饱满（10分）
B、知识点介绍完整，重点突出，内容安排合理（20分）
C、语言流畅，思路清晰，层次分明，逻辑性强（10分）
D、展示过程语言生动，有感染力，互动效果好（10分）
教师点评：
1、教师点评各小组完成情况，肯定学生表现。
主要点评点：
工作效率、过程的规范性、记录数据的准确性、小组协作情况、参与度情况、小组长的组织能力等。
通过点评，让学生发现自己的不足，同时适当的鼓励，增强学生的进取精神。
2、布置课后作业:
完成习题册相关内容。
3、解决各个小组工作过程中遇到的问题。
4、指出下次工作中应注意的问题。
1、巡回指导学生完成资料汇总并给与必要的技术支持。
2、检查各个小组汇报方案。
3、教师点评各小组完成情况。
4、组织学生完成评价表的评价工作。
5、布置课后作业:
完成习题册相关内容
6、解决各个小组工作过程中遇到的问题。
7、指出下次工作中应注意的问题。
1、小组进行工作任务总结，对资料进行归类整理，形成成果展示内容。
2、制作展示板。
3、小组拍代表进行汇报展示。
4、小组听取教师点评。
5、完成《评价表》填写
七、教学评价设计
评价项目及标准
配分
等级评定
A
B
C
D
专业能力
正确熟练的解读任务书、查阅资料，按时完整填写工作页并制定工作计划
10
规范绘制零件草图
规范使用测量工具测量各部分尺寸
准确绘制零件图
职业素养
作风严谨，自觉遵守纪律，出色完成工作任务
积极参与教学活动，全勤
与同学协作融洽，团队合作意识强
工作态度认真
动手能力强，具有创新精神
善于表现自己，沟通能力强
合
计
100
学生姓名：
指导教师：
日期
等级评定：
A：
优（10）B：
好（8）C：
一般（6）D：
有待提高（4）
升级会员 