機(jī)座零件3D實(shí)體設(shè)計(jì)及2D工程圖的生成 胡斌

1、機(jī)座零件3D實(shí)體設(shè)計(jì)及2D工程圖的生成 胡斌一. 教學(xué)目標(biāo)： （1）情感目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作態(tài)度，分工協(xié)作完成設(shè)計(jì)任務(wù)的團(tuán)隊(duì)意識(shí)，提高創(chuàng)新實(shí)體設(shè)計(jì)的能力和增強(qiáng)學(xué)習(xí)CAXA的興趣。（2）知識(shí)目標(biāo)：學(xué)生能熟練運(yùn)用三維球?qū)D素進(jìn)行移動(dòng)、復(fù)制、生成矩陣、圓形陣列及鏡像的操作。（3）能力目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生三維實(shí)體創(chuàng)新設(shè)計(jì)零件的專業(yè)能力，幫助他們聯(lián)系實(shí)際、自主探索與合作交流的能力及查找資料調(diào)查實(shí)際的追求精品的嚴(yán)謹(jǐn)工作作風(fēng)，培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)創(chuàng)新性企業(yè)的社會(huì)溝通能力，增強(qiáng)學(xué)生的職業(yè)技術(shù)能力和就業(yè)能力。二教學(xué)分析：CAXA實(shí)體的參數(shù)化設(shè)計(jì)和3D與2D關(guān)聯(lián)性及三維球是CAXA軟件的最大優(yōu)點(diǎn)，3D設(shè)計(jì)參數(shù)改變后

2、，二位維圖也會(huì)跟著改變更新，可以要求學(xué)生修改設(shè)計(jì)參數(shù)后，體驗(yàn)三維實(shí)體和二維圖的關(guān)聯(lián)性。三維球是CAXA最主要的圖素定位定向操作工具，結(jié)合智能捕捉工具可實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜零件的裝配與修改，占有重要的地位。本教學(xué)是學(xué)生學(xué)習(xí)參數(shù)設(shè)計(jì)和關(guān)聯(lián)性及三維球的基礎(chǔ)上結(jié)合具體支架零件項(xiàng)目熟練掌握它門的應(yīng)用，快速生成2D工程圖圖紙。三教學(xué)重點(diǎn)：（1）三維球的結(jié)構(gòu)及定位定向功用，鼠標(biāo)右鍵拖動(dòng)彈出菜單的選擇，三維球按空格鍵脫離圖素和重新附著。三維球的鏡像、陣列操作。（2）實(shí)體參數(shù)設(shè)計(jì)及3D與2D圖的關(guān)聯(lián)性，造型生成二維工程圖的流程，選擇生成向視圖剖視圖等；四教學(xué)難點(diǎn)：（1）三維球脫離圖素與重新附著，三維球定位定向功能；（2）

3、3D參數(shù)改變后，由于3D與2D數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性，2D跟著改變；（3）主視圖、剖視圖、局部視圖的生成。五. 教學(xué)方式和手段說明：本教學(xué)設(shè)計(jì)按照“案例教學(xué)”及“行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)”由三維到二維工程圖的生成為基本主線。讓學(xué)生做中學(xué)，用并通過小組討論，一起完成整個(gè)過程，老師同時(shí)也會(huì)把教學(xué)視頻發(fā)給每位同學(xué)。教學(xué)過程大致主線為 ：“情境創(chuàng)設(shè)提出問題及解決辦法演示操作學(xué)生親歷體驗(yàn)學(xué)生互動(dòng)探究啟發(fā)感悟創(chuàng)新”，它是體驗(yàn)、探究、講授等多種教學(xué)方法的綜合。課堂安排：講授圖文并茂的PPT課件，以CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)2011軟件操作項(xiàng)目演示，每操作完項(xiàng)目后學(xué)生實(shí)踐操作，自主探究，合作交流，提升和小結(jié)操作技巧，及時(shí)讓學(xué)生獲得學(xué)習(xí)成就感

4、和自我價(jià)值感并練習(xí)鞏固專業(yè)技能。六. 教學(xué)時(shí)間：兩課時(shí)(共計(jì)90分鐘)。第一節(jié)課創(chuàng)新三維造型，學(xué)生練習(xí)機(jī)座，第二節(jié)課給學(xué)生講解工程圖的生成并進(jìn)行夾鉗體的實(shí)體設(shè)計(jì)和工程圖的生成。七教學(xué)過程設(shè)計(jì)：（1）復(fù)習(xí)三維實(shí)體智能操作柄及三維球智能捕捉知識(shí)點(diǎn)：1.三維與二維參數(shù)關(guān)聯(lián)，改變?nèi)S實(shí)體，根據(jù)實(shí)體生成的二維圖也跟著改變更新；2.點(diǎn)擊鼠標(biāo)兩次進(jìn)入圖素包圍盒編輯，可以設(shè)定其長(zhǎng)寬高，也可以按住SHIFT鍵，智能捕捉對(duì)齊的點(diǎn)線面。 3.三維球的結(jié)構(gòu)與功能回顧及重定位操作： 三維球結(jié)構(gòu)圖總結(jié)：三維球是一個(gè)非常杰出和直觀的三維圖素操作工具。作為強(qiáng)大而靈活的三維空間定位工具，它可以通過平移、旋轉(zhuǎn)和其它復(fù)雜的三維空間

5、變換，精確定位任何一個(gè)三維物體；同時(shí)三維球還可以完成對(duì)智能圖素、零件或組合件生成拷貝、直線陣列、矩形陣列和圓形陣列的操作功能。  A.三維球的結(jié)構(gòu)：八個(gè)內(nèi)外控制柄，四個(gè)平面，一個(gè)中心兩點(diǎn)。B.三維球的重定位操作中空格鍵的使用：敲一下，三維球變白，脫離圖素，敲一下，恢復(fù)附著，三維球顏色重新變藍(lán)。C.鼠標(biāo)右鍵拖動(dòng)松開后彈出菜單的選擇或直接右鍵的菜單選擇。（2）機(jī)座實(shí)體的設(shè)計(jì)過程：（演示操作并提示關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)，并及時(shí)保存文件）1 分組討論實(shí)體設(shè)計(jì)方法，4個(gè)人一組進(jìn)行分組討論（10分鐘）：2 以組為單位匯報(bào)各組討論實(shí)體設(shè)計(jì)方法，擇優(yōu)選擇（10分鐘）3 每位同學(xué)進(jìn)行練習(xí)，設(shè)計(jì)思路如下 拖拉設(shè)計(jì)元

6、素庫(kù)造拖入厚板元素設(shè)置長(zhǎng)度80，寬度50，高度10（2分鐘） 選擇圓角過渡選擇等半徑25(2分鐘) 拖拉設(shè)計(jì)元素庫(kù)造拖入圓柱體元素，設(shè)置長(zhǎng)度35，寬度35，高度40（2分鐘）拖拉設(shè)計(jì)元素庫(kù)造拖入一個(gè)長(zhǎng)方體元素兩個(gè)孔類圓柱體元素（共6分鐘）長(zhǎng)方體元素，設(shè)置長(zhǎng)度30，寬度25設(shè)置第一個(gè)孔類圓柱體設(shè)置長(zhǎng)度25，寬度25，高度10設(shè)置第二個(gè)孔類圓柱體設(shè)置長(zhǎng)度20，寬度20，高度40拉伸特征處理圖形(10分鐘)選擇拉伸向?qū)нx擇長(zhǎng)度30，寬度25長(zhǎng)方體，點(diǎn)擊中點(diǎn)，并輸入距離30具體操作如下步驟a點(diǎn)擊拉伸位置如下圖b輸入距離30得到如下拉伸平面c點(diǎn)擊連續(xù)線功能繪制圖形如下d點(diǎn)擊左上角確定確定得到下圖拖入孔類

7、長(zhǎng)方體設(shè)置寬度35，高度6(1分鐘)拖入孔類長(zhǎng)方體設(shè)置寬度10（2分鐘）（3）接著生成二維工程圖的操作過程演示，并把教學(xué)錄像發(fā)送到每位學(xué)生的電腦上（第二節(jié)課，5分鐘）先選擇新建文件：圖紙模式，在二維圖版中讀入上面保存的支架零件.ics，根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)和表現(xiàn)視圖的需要生成準(zhǔn)確的標(biāo)準(zhǔn)視圖、剖視圖、向視圖、剖面圖。視圖生成后，用戶可以根據(jù)實(shí)際情況對(duì)視圖進(jìn)行修改：移動(dòng)視圖、打散視圖、更新視圖。生成二維工程圖過程如下： 1. 新建文件：圖紙模式 2.選擇圖紙模板 3.在三維接口功能圖板選擇標(biāo)準(zhǔn)視圖，再設(shè)置所要表達(dá)的主視、左視圖等圖： （可以根據(jù)需要生成主視圖、左視圖、右視圖、俯視圖、后視圖中的幾個(gè)） 視

8、圖的三維零件選擇和視圖選擇設(shè)置 4.注意在部件設(shè)置選項(xiàng)選擇不剖的軸或銷在選項(xiàng)上把3D、草圖、特征尺寸、前打鉤。如下圖所示： ： 5.在工具欄點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，彈出右鍵菜單選擇“視圖樹”，視圖樹窗口出現(xiàn)在軟件右側(cè)：6. 選擇要編輯的視圖右擊鼠標(biāo)右鍵，可以視圖編輯更新打散平移等操作； 視圖樹 視圖編輯 7.生成標(biāo)準(zhǔn)視圖后，再按表現(xiàn)零件結(jié)構(gòu)需要在三維接口面版功能工具欄生成主視圖的剖視圖和向視圖 8.尺寸的自動(dòng)生成與標(biāo)注： 由3D出2D工程圖時(shí)，可以在一個(gè)或多個(gè)視圖中，將3D尺寸、特征尺寸、草圖尺寸自動(dòng)生成，也可以在投影后生成，使用尺寸標(biāo)注工具進(jìn)行標(biāo)注。9.尺寸數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性：投影尺寸完成后，會(huì)隨著三維設(shè)計(jì)

9、的更新而更新。試著修改實(shí)體參數(shù)，觀察更新后二維圖的尺寸變化。 10.然后視圖上生成零件序號(hào)和導(dǎo)入3D明細(xì)表 11.最后填寫技術(shù)要求，至此二維工程圖基本完成。 12.完成的二維工程圖： （4）課堂學(xué)生練習(xí)；完成夾鉗體零件設(shè)計(jì)并生成工程圖（35分鐘）1學(xué)生先分組討論確定夾鉗體實(shí)體設(shè)計(jì)方法(5分鐘)2學(xué)生確定實(shí)體設(shè)計(jì)方法后開始進(jìn)行實(shí)體設(shè)計(jì)（25分鐘）3老師把夾鉗體實(shí)體設(shè)計(jì)錄像發(fā)送到每位同學(xué)電腦，學(xué)生進(jìn)行自我總結(jié)，并把夾鉗體實(shí)體生成工程圖（5分鐘） （5）體驗(yàn)2D與3D的關(guān)聯(lián)性：試著改變?nèi)S實(shí)體的尺寸，觀察二維圖紙更新后尺寸的變化。 讓學(xué)生的創(chuàng)作欲望與才能得到淋漓盡致的發(fā)揮，在解決問題完成任務(wù)的過程中

10、提高對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力和應(yīng)變能力。讓學(xué)習(xí)成為快樂創(chuàng)造的智慧之旅（6）課堂小結(jié)：（5分鐘）a. 總結(jié)矩形、圓形陣列的操作步驟及關(guān)鍵操作要點(diǎn)；三維球與對(duì)象的脫離與重附著（空格鍵的運(yùn)用）；右鍵拖動(dòng)和菜單選擇操作;b. 在三維接口功能圖板選擇標(biāo)準(zhǔn)視圖，視圖的三維零件選擇和視圖設(shè)置，零件結(jié)構(gòu)生成向視圖剖視圖。c. 3D參數(shù)改變后，由于3D與2D數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性，2D跟著改變。（7）.課后延伸： 布置課后提高操作熟練度的造型并要求生成二維工程圖。 8.課后教學(xué)反思：1. 注意在生成裝配的二維圖時(shí)，對(duì)不需要剖切的軸、銷、螺栓要預(yù)先設(shè)置，在生成標(biāo)準(zhǔn)視圖時(shí)在部件設(shè)置選項(xiàng)卡設(shè)置，自動(dòng)生成的尺寸也要在選項(xiàng)中將3D尺寸，特征尺寸，草圖尺寸前的復(fù)選框打鉤。2. 不十分熟練CAXA軟件的學(xué)生可能對(duì)三維球各個(gè)控制柄的作用還不熟練，教學(xué)過程和練習(xí)中應(yīng)注意反復(fù)強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生領(lǐng)會(huì)三位球的定位定向。3. 在設(shè)計(jì)環(huán)境中選擇實(shí)體也可以框選或在設(shè)計(jì)樹中選擇，接連選擇按SHIFT鍵，點(diǎn)擊啟始和末端實(shí)體；間斷選擇按住CTRL鍵再點(diǎn)擊選擇。4.教學(xué)過程注意激發(fā)學(xué)生的思維火花，激發(fā)創(chuàng)新意識(shí)。培養(yǎng)創(chuàng)新能力。5.在整個(gè)教學(xué)過程中，老師是個(gè)參與者、協(xié)作者，只需在必要時(shí)提出問題，或提供相關(guān)資料，讓學(xué)生創(chuàng)造性得以發(fā)揮，點(diǎn)燃創(chuàng)新激情。課堂練習(xí)綜合評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：3D尺寸是否正確（30分）長(zhǎng)寬高的包圍盒尺寸及基本圖素尺寸，草圖