机座零件3D实体设计及2D工程图的生成 胡斌.docx

机座零件3D实体设计及2D工程图的生成 胡斌.docx

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机座零件3D实体设计及2D工程图的生成胡斌

机座零件3D实体设计及2D工程图的生成

胡斌

一.教学目标：

（1）情感目标：

培养学生形成严谨细致的工作态度，分工协作完成设计任务的团队意识，提高创新实体设计的能力和增强学习CAXA的兴趣。

（2）知识目标：

学生能熟练运用三维球对图素进行移动、复制、生成矩阵、圆形阵列及镜像的操作。

（3）能力目标：

培养学生三维实体创新设计零件的专业能力，帮助他们联系实际、自主探索与合作交流的能力及查找资料调查实际的追求精品的严谨工作作风，培养学生适应创新性企业的社会沟通能力，增强学生的职业技术能力和就业能力。

二．教学分析：

CAXA实体的参数化设计和3D与2D关联性及三维球是CAXA软件的最大优点，3D设计参数改变后，二位维图也会跟着改变更新，可以要求学生修改设计参数后，体验三维实体和二维图的关联性。

三维球是CAXA最主要的图素定位定向操作工具，结合智能捕捉工具可实现对复杂零件的装配与修改，占有重要的地位。

本教学是学生学习参数设计和关联性及三维球的基础上结合具体支架零件项目熟练掌握它门的应用，快速生成2D工程图图纸。

三．教学重点：

（1）三维球的结构及定位定向功用，鼠标右键拖动弹出菜单的选择，三维球按空格键脱离图素和重新附着。

三维球的镜像、阵列操作。

（2）实体参数设计及3D与2D图的关联性，造型—生成二维工程图的流程，选择生成向视图剖视图等；

四．教学难点：

（1）三维球脱离图素与重新附着，三维球定位定向功能；

（2）3D参数改变后，由于3D与2D数据的关联性，2D跟着改变；

（3）主视图、剖视图、局部视图的生成。

五.教学方式和手段说明：

本教学设计按照“案例教学”及“行动导向教学”由三维到二维工程图的生成为基本主线。

让学生做中学，用并通过小组讨论，一起完成整个过程，老师同时也会把教学视频发给每位同学。

教学过程大致主线为：

“情境创设—提出问题及解决办法—演示操作—学生亲历体验—学生互动探究启发—感悟创新”，它是体验、探究、讲授等多种教学方法的综合。

课堂安排：

讲授图文并茂的PPT课件，以CAXA实体设计2011软件操作项目演示，每操作完项目后学生实践操作，自主探究，合作交流，提升和小结操作技巧，及时让学生获得学习成就感和自我价值感并练习巩固专业技能。

六.教学时间：

两课时（共计90分钟）。

第一节课创新三维造型，学生练习机座，第二节课给学生讲解工程图的生成并进行夹钳体的实体设计和工程图的生成。

七．教学过程设计：

（1）复习三维实体智能操作柄及三维球智能捕捉知识点：

1.三维与二维参数关联，改变三维实体，根据实体生成的二维图也跟着改变更新；

2.点击鼠标两次进入图素包围盒编辑，可以设定其长宽高，也可以按住SHIFT键，智能捕捉对齐的点线面。

3..三维球的结构与功能回顾及重定位操作：

三维球结构图

总结：

三维球是一个非常杰出和直观的三维图素操作工具。

作为强大而灵活的三维空间定位工具，它可以通过平移、旋转和其它复杂的三维空间变换，精确定位任何一个三维物体；同时三维球还可以完成对智能图素、零件或组合件生成拷贝、直线阵列、矩形阵列和圆形阵列的操作功能。

 A.三维球的结构：

八个内外控制柄，四个平面，一个中心两点。

B.三维球的重定位操作中空格键的使用：

敲一下，三维球变白，脱离图素，敲一下，恢复附着，三维球颜色重新变蓝。

C.鼠标右键拖动松开后弹出菜单的选择或直接右键的菜单选择。

（2）机座实体的设计过程：

（演示操作并提示关键知识点，并及时保存文件）

1分组讨论实体设计方法，4个人一组进行分组讨论（10分钟）：

2以组为单位汇报各组讨论实体设计方法，择优选择（10分钟）

3每位同学进行练习，设计思路如下

①拖拉设计元素库造拖入厚板元素设置长度80，宽度50，高度10（2分钟）

②选择圆角过渡选择等半径25（2分钟）

③拖拉设计元素库造拖入圆柱体元素，设置长度35，宽度35，高度40（2分钟）

④拖拉设计元素库造拖入一个长方体元素两个孔类圆柱体元素（共6分钟）

长方体元素，设置长度30，宽度25

设置第一个孔类圆柱体设置长度25，宽度25，高度10

设置第二个孔类圆柱体设置长度20，宽度20，高度40

⑤拉伸特征处理图形（10分钟）

选择拉伸向导选择长度30，宽度25长方体，点击中点，并输入距离30具体操作如下步骤

a点击拉伸位置如下图

b输入距离30得到如下拉伸平面

c点击连续线功能绘制图形如下

d点击左上角确定确定得到下图

⑥拖入孔类长方体设置宽度35，高度6（1分钟）

⑦拖入孔类长方体设置宽度10（2分钟）

（3）接着生成二维工程图的操作过程演示，并把教学录像发送到每位学生的电脑上（第二节课，5分钟）

先选择新建文件：

图纸模式，在二维图版中读入上面保存的支架零件.ics，根据零件的结构和表现视图的需要生成准确的标准视图、剖视图、向视图、剖面图。

视图生成后，用户可以根据实际情况对视图进行修改：

移动视图、打散视图、更新视图。

生成二维工程图过程如下：

1.新建文件：

图纸模式

2.选择图纸模板

3.在三维接口功能图板选择标准视图，再设置所要表达的主视、左视图等图：

（可以根据需要生成主视图、左视图、右视图、俯视图、后视图中的几个）

视图的三维零件选择和视图选择设置

4.注意在部件设置选项选择不剖的轴或销在选项上把3D、草图、特征尺寸、前打钩。

如下图所示：

：

5.在工具栏点击鼠标右键，弹出右键菜单选择“视图树”，视图树窗口出现在软件右侧：

6.选择要编辑的视图右击鼠标右键，可以视图编辑更新打散平移等操作；

视图树视图编辑

7.生成标准视图后，再按表现零件结构需要在三维接口面版功能工具栏生成主视图的剖视图和向视图

8.尺寸的自动生成与标注：

由3D出2D工程图时，可以在一个或多个视图中，将3D尺寸、特征尺寸、草图尺寸自动生成，也可以在投影后生成，使用尺寸标注工具进行标注。

9.尺寸数据的关联性：

投影尺寸完成后，会随着三维设计的更新而更新。

试着修改实体参数，观察更新后二维图的尺寸变化。

10.然后视图上生成零件序号和导入3D明细表

11.最后填写技术要求，至此二维工程图基本完成。

12.完成的二维工程图：

（4）课堂学生练习；完成夹钳体零件设计并生成工程图（35分钟）

1学生先分组讨论确定夹钳体实体设计方法（5分钟）

2学生确定实体设计方法后开始进行实体设计（25分钟）

3老师把夹钳体实体设计录像发送到每位同学电脑，学生进行自我总结，并把夹钳体实体生成工程图（5分钟）

（5）体验2D与3D的关联性：

试着改变三维实体的尺寸，观察二维图纸更新后尺寸的变化。

让学生的创作欲望与才能得到淋漓尽致的发挥，在解决问题完成任务的过程中提高对基础知识的综合应用能力和应变能力。

让学习成为快乐创造的智慧之旅

（6）课堂小结：

（5分钟）

a.总结矩形、圆形阵列的操作步骤及关键操作要点；三维球与对象的脱离与重附着（空格键的运用）；右键拖动和菜单选择操作;

b.在三维接口功能图板选择标准视图，视图的三维零件选择和视图设置，零件结构生成向视图剖视图。

c.3D参数改变后，由于3D与2D数据的关联性，2D跟着改变。

（7）.课后延伸：

布置课后提高操作熟练度的造型并要求生成二维工程图。

8.课后教学反思：

1.注意在生成装配的二维图时，对不需要剖切的轴、销、螺栓要预先设置，在生成标准视图时在部件设置选项卡设置，自动生成的尺寸也要在选项中将3D尺寸，特征尺寸，草图尺寸前的复选框打钩。

2.不十分熟练CAXA软件的学生可能对三维球各个控制柄的作用还不熟练，教学过程和练习中应注意反复强调让学生领会三位球的定位定向。

3.在设计环境中选择实体也可以框选或在设计树中选择，接连选择按SHIFT键，点击启始和末端实体；间断选择按住CTRL键再点击选择。

4.教学过程注意激发学生的思维火花，激发创新意识。

培养创新能力。

5.在整个教学过程中，老师是个参与者、协作者，只需在必要时提出问题，或提供相关资料，让学生创造性得以发挥，点燃创新激情。

课堂练习综合评价标准：

3D尺寸是否正确（30分）

长宽高的包围盒尺寸及基本图素尺寸，草图尺寸。

图素位置是否正确（30分）

基本图素有无反向、转动和偏移等情况。

能否生成二维图（10分）

生成的二维图应是自动投影生成，不能是绘制的。

2D尺寸的正确性（10分）

尺寸标注是否正确、是否清晰比例恰当、是否有条理。

速度（10分）

绘图过程无卡滞，命令图标操作清楚，设置参数正确。

总评（10分）

速度快、参数及尺寸正确率高，操作过程熟练，有交流合作精神。