教案

課題項(xiàng)目六底座數(shù)字化設(shè)計(jì)

?對(duì)已有2D圖形能用特征進(jìn)行建模構(gòu)思和結(jié)構(gòu)分析工

教學(xué)目的

?具有使用草圖橢圓、拋物線進(jìn)行參數(shù)化草圖繪制的能力

要求

?具有使用抽殼、放樣切割、特征鏡像、抽殼進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)能力

?對(duì)已有2D圖形能用特征進(jìn)行建模構(gòu)思和結(jié)構(gòu)分析。

教學(xué)重點(diǎn)

?具有使用草圖橢圓、拋物線進(jìn)行參數(shù)化草圖繪制的能力

教學(xué)難點(diǎn)具有使用抽殼、放樣切割、特征鏡像、抽殼進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)能力

教學(xué)方法演示法及講練結(jié)合、提問(wèn)法

教具計(jì)算機(jī)及多媒體平臺(tái)

教學(xué)過(guò)程教學(xué)內(nèi)容（包括時(shí)間分配、教學(xué)環(huán)節(jié)、教師活動(dòng)、學(xué)生活動(dòng)）

項(xiàng)目導(dǎo)入：

大本頃目要求完成該零件的三維數(shù)字化設(shè)計(jì)。底座是工業(yè)機(jī)器人一個(gè)

非常重要的零件。

案例分^5?:

底座的結(jié)構(gòu)比較更雜，其包含橢圓、物物線的草圖繪制，同時(shí)需用到

抽殼、放樣力除、特征鏡像等建模方法才能完成底座的三維數(shù)字化設(shè)計(jì)

教學(xué)過(guò)程及內(nèi)容：（附后）

零件分步驟繪制，并且每一步預(yù)留學(xué)生自主練習(xí)的時(shí)間

回顧總結(jié)：

總結(jié)各個(gè)步驟，并就重點(diǎn)難點(diǎn)問(wèn)題提問(wèn)學(xué)生。

布置作業(yè)

教學(xué)反思

系部意見(jiàn)

教學(xué)過(guò)程

步驟一基本體的生成

一、進(jìn)入草圖繪制環(huán)境

I.新建文件并命名。

2.確定草圖基準(zhǔn)面。選擇【前視基準(zhǔn)面】，進(jìn)入草圖繪制環(huán)境。

二、繪制矩形

1.以原點(diǎn)為矩形中心，繪制如圖6-2所示的矩形。

圖6-2繪制對(duì)稱矩形大致輪廓

尺寸標(biāo)注。如圖6-3所示標(biāo)注尺寸。尺寸標(biāo)注完成以后圖形以黑色顯示，表示此草圖完

全定義。

390

圖6-3矩形尺寸標(biāo)注

三、退出草圖繪制模式

單擊圖形區(qū)右上角的按鈕匚”,退出草繪模式。此時(shí)，F(xiàn)eatureManager設(shè)計(jì)樹中顯示已

完成的“草圖1”的名稱。

四、拉伸生成基本體

選擇FeatureManager設(shè)計(jì)樹中的“草圖1”,對(duì)草圖進(jìn)行拉伸,在【凸臺(tái)-拉伸】屬性

管理器，設(shè)置如圖6-4所示，設(shè)置完畢后，單擊【確定】按鈕生成基本體。

聞凸臺(tái)?拉伸1

，xe

□方向2(2)

所選愴制$)

圖6-4【凸臺(tái)-拉伸】屬性管理器及預(yù)覽效果

步驟二抽殼

抽殼的方法如下：

-菜單【插入】T【特征】-【抽殼】。

單擊【特征】選項(xiàng)卡的【抽殼】按鈕Bo

單擊【特征】工具欄的【抽殼】按鈕/。

~~在彈出的【抽殼】屬性管理器中設(shè)置如圖6-5所示，設(shè)置完畢后，單擊【確定】按鈕,,

完成抽殼。

圖6-5【抽殼】屬性管理器及預(yù)覽效果

步驟三拉伸切除生成橢圓孔

一、草圖繪制

1.確定草繪平面。選擇抽殼后的卜底面為草繪平面。

2.繪制橢圓輪廓。繪制橢圓的方法如下：

""菜單【工具】一【草圖繪制實(shí)體】T【橢圓（長(zhǎng)短地），

單擊【草圖】工具欄的【橢圓】按鈕右側(cè)下三角按鈕，在彈出的下拉列表中選擇0。

單擊【草圖】選項(xiàng)卡的【橢圓】按鈕右側(cè)下三角按鈕，在彈出的下拉列表中選擇0。

在圖形區(qū)合適的位置單擊（原點(diǎn)位置），確定橢圓的中心。移動(dòng)光標(biāo)，在光標(biāo)附近會(huì)顯

示橢圓的長(zhǎng)半軸R和短半軸r。在圖形區(qū)合適的位置單擊，確定橢圓的長(zhǎng)半軸R.,移動(dòng)光標(biāo)，

在圖形區(qū)合適的位置單擊，確定橢圓的短平軸，如圖66所示。

3.標(biāo)注橢圓尺寸。按圖6-7所示標(biāo)注橢圓尺寸。標(biāo)注完尺寸后橢圓的線條還是藍(lán)色，說(shuō)

明橢圓欠定義。

顯示，如圖6-8所示，說(shuō)明草圖為完全定義。

k添加幾何關(guān)系②

0

添加幾何關(guān)系人

——水平⑥

圖6-8添加幾何關(guān)系使橢圓完全定義

二、退出草圖繪制模式

單擊圖形區(qū)右上角的按鈕Q,退出草繪模式。此時(shí)，F(xiàn)catureUanager設(shè)計(jì)樹中顯示已

完成的“草圖2”的名稱。

三、拉伸切除生成橢圓孔

選擇FeatureManager設(shè)計(jì)樹中的“草圖2”拉伸切除，在【切除-拉伸】屬性管理器的

終止條件中選擇【完全貫穿】，設(shè)置完畢后，單擊【確定】按鈕“確定，生成橢圓孔。如圖

6-9所示。

@切除-拉伸

“X。

從(F)

草圖基準(zhǔn)面

方向1(1)

完全貫穿

□反側(cè)切除⑹

圖6-9【拉伸-切除】屬性管理器與效果預(yù)覽

步驟四放樣切除生成拋物線凹槽

一、“拋物線1”草圖繪制

1.確定草繪平面。選擇殼的長(zhǎng)邊的一側(cè)為草繪平面。

2.繪制兩條中心線。如6-10所示，繪制兩條中心線并標(biāo)注尺寸。

3.繪制拋物線草圖。繪制拋物線的方法如下：

菜單【工具】一【草圖繪制實(shí)體】一【拋物線】。

單擊【草圖】工具欄的【橢圓】按鈕右側(cè)下三角按鈕，在彈出的下拉列表中選擇

單擊【草圖】選項(xiàng)卡的【橢圓】按鈕右側(cè)下三角按鈕，在彈出的下拉列表中選擇

此時(shí)光標(biāo)變?yōu)镾形狀。在圖形區(qū)中合適的位置單擊，確定拋物線的焦點(diǎn)。移動(dòng)光標(biāo)，

在圖形區(qū)合適的位置(水平中心線上)單擊，確定拋物線的焦距。移動(dòng)光標(biāo)，在圖形區(qū)合適

的位置單擊，確定拋物線的起點(diǎn)。移動(dòng)光標(biāo)，在圖形區(qū)合適的位置單擊，確定拋物線的終點(diǎn)，

如圖6-11所示。

4.尺寸標(biāo)注。如圖6-12所示標(biāo)注尺寸。

5.繪制直線。將拋物線的兩個(gè)端點(diǎn)用直線連接，使得其區(qū)域封閉。如圖6-13所示。

10

圖6-11繪制拋物線

圖6-13繪制直線

二、退出草圖

單擊圖形區(qū)右上角的按鈕Q,退出草繪模式。此時(shí)，F(xiàn)eatureManager設(shè)計(jì)樹中顯示已

完成的“草圖3”的名稱。

三、“拋物線2”草圖繪制

1.確定草繪平面。選擇抽殼后內(nèi)側(cè)，距“拋物線1”所在的平面的距離為10的平面。

2,繪制拋物線和直線并標(biāo)注尺寸。如圖6T4所示繪制拋物線和直線并標(biāo)注尺寸。

圖6-14“拋物線2”草圖

四、退出草圖

單擊圖形區(qū)右上角的按鈕Q,退出草繪模式~此時(shí)，F(xiàn)oaturoManagor設(shè)計(jì)樹中顯示已

完成的“草圖4”的名稱。

五、放樣切除生成拋物線凹槽

放樣切除的方法如下：

菜單【插入】一【切除】一【放樣】。

單擊【特征】選項(xiàng)卡的【放樣切割】按鈕5。

單擊【特征】工具欄的【放樣切割】按鈕UL

在【切除-放樣】屬性管理器中，設(shè)置如圖6-15所示，單擊草圖3和草圖4時(shí)，拾取點(diǎn)

的位置應(yīng)大致一致，設(shè)置完畢后，單擊【確定】按鈕生成拋物線凹槽，如圖6-16所

示。（注意：如果出現(xiàn)如圖6-17所示對(duì)話框，可以用鼠標(biāo)拖動(dòng)拋物線上顯示的綠色的點(diǎn)調(diào)

圖6-13［切除-放樣】屬性管理器與圖示

圖6-16生成拋物級(jí)凹槽

°重建模型錯(cuò)誤

此特征無(wú)法生成，因?yàn)樗鼤?huì)生成自相交叉的幾何體。

圖6-17錯(cuò)誤提醒

六、線性陣列生成一側(cè)拋物線凹槽

選擇FeatureManager設(shè)計(jì)樹中的“切除-放樣”，對(duì)其進(jìn)行線性陣列。設(shè)置【陣列】屬

性管理器中如圖6-18所示。注意陣列的方向，設(shè)置完畢后，單擊【確定】按鈕“，完成陣

列。

S?均列(線性)1(7)

yx

圖6-18線性陣列生成一側(cè)拋物線凹槽

七、鏡像生成另一側(cè)拋物線凹槽

鏡像是指將一個(gè)或多個(gè)特征沿著一個(gè)類似于平面鏡功能的平面進(jìn)行復(fù)制，在平面的另外

一側(cè)生成一個(gè)或多個(gè)該特征的鏡向。建立鏡向特征必須要有一個(gè)作為“鏡子”的平面，該平

面可以是基準(zhǔn)面，也可以是模型的平面表面。

特征鏡像的方法如下：

―菜單【插入】一【陣列/鏡像】一【鏡像L

單擊【特征】選項(xiàng)卡的【線性陣列】按鈕右側(cè)下三角按鈕，在彈出的下拉列表中選擇按

鈕甲。

單擊【特征】工具欄的【線性陣列】按鈕右側(cè)下三角按鈕，在彈出的下拉列表中選擇按

鈕率。

~~設(shè)置【陣列】屬性管理器中如圖6-19所示。設(shè)置完畢后，單擊【確定】按鈕“，完成

鏡像。

率鎮(zhèn)向

,X

儂0/聯(lián)面四)

@右視基準(zhǔn)面

要鏡向的特征(E)

據(jù)筋藤松1

要蝴句的面(￡)

要鎰向的實(shí)體(?)

□幾何體陣列⑹

圖6-19特征陣列生成另一側(cè)拋物線凹槽

步驟五創(chuàng)建底面的孔

一、創(chuàng)建簡(jiǎn)單直孔

1.創(chuàng)建簡(jiǎn)單直孔v創(chuàng)建簡(jiǎn)單直孔的方法加下：

菜單【插入】T【特征】1【簡(jiǎn)單直孔】。

~~選擇下底面為創(chuàng)建孔的平面，設(shè)置如圖6-20所示，設(shè)置完畢后，單擊【確定】按鈕，

創(chuàng)建一個(gè)簡(jiǎn)單直孔。

⑥孔1②

VX

圖6-20【孔】屬性管理器與孔所在平面選擇

2.進(jìn)行尺寸標(biāo)注。新創(chuàng)建的孔并沒(méi)有進(jìn)行尺寸標(biāo)注，位置不準(zhǔn)確。單擊

FeatureManager設(shè)計(jì)樹中“孔1”左側(cè)下三角按鈕，顯示出“草圖5”,右鍵單擊“草圖

5”，在彈出的右鍵菜單中選擇編輯草圖按鈕2,進(jìn)入“草圖5”草圖編輯狀態(tài)。繪制兩

條中心線，如圖6-21所不，并標(biāo)注尺寸，如圖6-22所小。圖形以黑色顯不，說(shuō)明草圖

為完全定義。單擊圖形區(qū)右上角的按鈕退出草繪模式。

圖6-21繪制中心線

二、線性陣列

選擇FeatureManager設(shè)計(jì)樹中“孔1”進(jìn)行線性陣列，設(shè)置如圖6-23所示。設(shè)置完畢

后，單擊【確定】按鈕“，完成孔的陣列。

圖6-23【線性陣列】屬性管理器設(shè)置與方向確定

步驟六創(chuàng)建頂板拉伸體

一、草圖繪制

1.確定草繪平面。選擇生成體的頂面為草繪平面。

2.繪制草圖，并標(biāo)注尺寸，如圖6-24所示。圖形以黑色顯示，說(shuō)明草圖為完全定義。

40

70

圖6-24繪制草圖并標(biāo)注尺寸

二、退出草圖

單擊圖形區(qū)右上角的按鈕匚”,退出草繪模式。此時(shí)，F(xiàn)eatureManager設(shè)計(jì)樹中顯示已

完成的“草圖6”的名稱。

三、拉伸生成頂板

選擇FeatureManager設(shè)計(jì)樹中的"草圖6”,對(duì)草圖進(jìn)行拉伸,在【凸臺(tái)-拉伸】屬性

管理器，設(shè)置如圖6-25所示，設(shè)置完畢后，單擊【確定】按鈕“，生成頂板。

匈凸臺(tái)-拉伸②

，xe

□方向2(2)

圖6-25【凸臺(tái)-拉伸】屬性管理器設(shè)置與效果預(yù)覽

步驟七創(chuàng)建頂板小孔

一、草圖繪制

1.確定草繪平面。選擇頂板上表面為草繪平面。

2.繪制草圖，并標(biāo)注尺寸，如圖6-26所示。圖形以黑色顯示，說(shuō)明草圖為完全定義。

圖6-26繪制草圖并標(biāo)注尺寸

3.草圖陣列。以最底端的孔陣列得到4個(gè)孔。如圖6-27所示。

就戰(zhàn)性陣列①

yx

吧-30CC?

2）固定x軸方向（D

圖6-