《UG》1-4周教案2

1项目二：创建基准特征（2课时）项目目标：学生能够在实际绘图中灵活创建基准特征及变换坐标系，简化绘图步骤。重点难点：灵活创建基准平面，基准轴。教学对象：高二数控专业的学生已经掌握一定的绘图知识，了解基准的概念，并且对UG4.0有了初步的了解，学生完全有能力根据图形的需要选择绘制不同的基准特征。教学方法：根据本项目的内容特点，采用教师讲授重点难点，由各活动小组配合的教学方式，以期达到教师和学生双向互动，形象生动的教学效果。在课堂教学过程中，注意充分发挥学生的自主性，鼓励学生随时积极提问并以提问的方式鼓励学生积极思考发言。前置作业：1．创建基准特征有什么作用？2．基准特征的分类有哪些？3．如何创建基准平面，基准轴？新课导入：通过前置作业的提问导入到画图功能上面来，展开讲解绘图步骤和各工具的应用。课堂活动：1．解决前置作业基准特征是零件建模的参照特征，其主要用途是辅助3D特征的创建，可作为特征截面绘制的参照面、模型定位的参照面和控制点、装配用参照面等。基准特征包括：基准平面、基准轴、基准点、基准曲线、坐标系等。基准平面和基准轴是零件建模过程中使用最频繁的基准特征。基准平面既可用作草绘特征的草绘平面和参照平面，也可用于放置特征的放置平面；另外，基准平面也可作为尺寸标注基准、零件装配基准等。基准轴则经常用于制作基准面、同心放置的参照、创建旋转阵列特征等。（1）坐标系的变换：选择下拉菜单“工作坐标系”——“原点”或“工作坐标系”——“动态”或“工作坐标系”——“旋转”，都可以用来进行坐标系的变换，以产生新的坐标系。移动原点。原点命令通过定义当前WCS的原点来移动坐标系的位置。但该选项仅仅移动WCS的位置，而不改变各坐标轴的方向，即移动后坐标系的各坐标轴与原坐标系相应轴是平行的。动态移动。动态命令能通过步进的方式来移动或旋转当前的WCS。用户可以在绘图工作区中拖动坐标系到指定的位置，也可以设置步进参数使坐标系逐步移动指定的距离参数。若想改变坐标轴方向：只需把鼠标移到要编辑的坐标轴的箭头上，该箭头会变成粉红色，点击鼠标左键，该箭头会变成红色，这时，在绘图区中选取一个参考方向（一般为与要改变方向相同的一条边线），这时，坐标系方向就会发生变化，被选中坐标轴会与被选中边线平行。若直接双击要改变方向的坐标轴，则该坐标轴变为反向。也可以把鼠标移到动态坐标系的圆球上，这时会出现旋转符号，按住鼠标左键，就可以动态旋转坐标系，其精度可以通过提示对话框控制。（如右图所示）坐标旋转。旋转命令通过将当前的WCS绕其某一坐标轴旋转一个角度，来定义一个新的WCS。选择该菜单命令后，会弹出如下图所示的坐标系旋转对话框，其中提供了6个确定旋转方向的坐标系旋转对话框2单选项，即旋转轴分别为3个坐标轴的正、负方向，旋转方向的正向用右手法则确定。角度文本框用于输入旋转的角度。（2）创建基准轴：选择下拉菜单“插入”——“基准/点”——“基准轴”，弹出创建基准轴工具条。下面介绍几种常用的建立基准轴的方法：过两点：用鼠标分别选择两个点，确认后，即建立起一个通过这两点的基准轴。过一条直线：用鼠标选择合适的直线，确认后，即通过该直线建立起一个基准轴。过一点和参考方向：先选择一个点，再激活“自动判断”。选择合适的方式，再在图中选取一个参考直线或基准轴，确认即可。过两个平面：用鼠标分别选择两个平面，确认后，即建立起一个通过这两平面的基准轴。实例练习：创建如下图所示的几种基准轴。步骤提示：（1）打开【基准轴】对话框。（2）对于A1轴，选择底面为参照平面，再以底面边缘作为偏移参照。（3）对于A2轴，选择过渡圆弧为参照平面。（4）对于A3轴，按下【Ctrl】键，依次选择两个对角点，确定基准轴。（3）创建基准平面：选择下拉菜单“插入”——“基准/点”——“基准平面”，弹出创建基准平面工具条。下面介绍几种常用的建立基准轴的方法：过不在一条线上的三点：通过智能捕捉，用鼠标捕捉到欲建立平面中的三个点，确认即可。（如下图所示）过三点创建基准平面3过一个存在的平面：直接用鼠标点选该平面（选中会变色），确认即可。确认之前会出现偏置对话框，若忽略则偏置为0，若输入数值，则会沿箭头方向偏置输入的距离后建立平面。在两平行平面中间建立平面：先点选第一个平面，再选择另一个平面，则会在两平行平面中间建立基准平面。过一直线，与平行该直线的平面成一定角度：先选择直线，再选择平面，会出现如图所示的预显平面，并有角度值输入框，这时可以用鼠标拖动图中圆球，动态的改变角度，也可以输入相应的角度值，来控制与已选平面的角度，确认即可。4实例练习：创建相切于圆柱曲面的基准平面。【注意】（1）以小组为单位，每小组派一名代表上讲台示范创建过程。（2）学习能力较强的同学可以自主绘图不同类型的基准平面。布置作业：1.整理创建常用的基准轴，基准平面的步骤。教学总结：通过基准特征的创建，学生的基础知识得到了加强。大部分学生的理解能力比较强，可以灵活地创建基准平面和基准轴。教学反思:项目三：创建拉伸、回转特征项目目标：能够利用拉伸，回转特征创建简单的实体模型。重点难点：创建拉伸、回转特征的步骤。教学对象：高二数控专业的学生已经具备一定的看图能力，并且对UG4.0有了初步的了解，学生完全有能力根据图形的需要选择不同的指令创建实体。教学方法：根据本项目的内容特点，采用教师讲授重点难点，由各活动小组配合的教学方式，以期达到教师和学生双向互动，形象生动的教学效果。在课堂教学过程中，注意充分发挥学生的自主性，鼓励学生随时积极提问并以提问的方式鼓励学生积极思考发言。任务一：创建拉伸特征（2课时）新课导入：通过对比CAD的拉伸实体导入UG的拉伸功能。前置作业：1.举例说明，创建生活中哪些物品模型需要用到拉伸特征。2.拉伸特征的原理是什么？（原理是将二维剖面沿着剖面法向延伸到一定长度）课堂活动：1.展示拉伸特征的过程：52.创建拉伸特征步骤：点击“拉伸”图标，弹出拉伸对话框，第一步选择要草绘的平面，进入二维草绘界面，绘制拉伸截面。（如下图所示）点击“完成草图”，第二步，在拉伸对话框中输入拉伸的高度（通过起始值，结束值决定，选择其下拉选项，还有其他拉伸方式，学生自行练习），最后点击“确定”，得到实体。（如下图所示）（草图）（立体图）3.实例练习：（学生通过实例练习，不断熟悉拉伸中的各种功能。）拉伸对话框6重点难点：（1）如左图所示，四个通孔可通过草绘图形绘制，也可通过去除材料功能实现。肋板的绘制，必须先绘制基准平面。（2）如右图所示，本实例的特点是剖面由多个封闭嵌套环组成，拉伸成型时，系统自动判断产生结果，并由一个尺寸参数控制剖面的拉伸高度，故绘图时，可先绘制如下图所示的草绘平面，通过拉伸功能实现。也可利用拉伸操控栏中的去除材料功能实现。（3）对于拉伸特征的草绘图，必须由封闭的直线或曲线组成。4.学生作品展示：(1)小组演示以上两个图形的绘图步骤，通过观看其他同学的演示从而让全班同学对拉伸特征的绘制方法有更深刻的认识。（2）观众组向展示组质凝。展示组解答，答不出的再由其它组成员进行补答。（3）教师点评或示范：教师根据学生的知识掌握情况，再次补充、讲解理论、集体修改学生在操作或讲述中的错误。6.作业布置：1.整理上面两图的作图步骤。教学总结：对于任何一个实体，绘图前必须分析其结构组成，对于拉伸特征，选择拉伸截面是关键。教学反思：任务二：创建回转特征（2课时）新课导入：请同学们回忆一下CAD里面的回转功能是如何应用的，比较一下UG和CAD软件里回转功能的异同。（1）前置作业：1.举例说明，创建生活中哪些物品模型需要用旋转特征。2.旋转特征的原理是什么？（原理是将二维剖面沿着中心线旋转一定的角度）(2)课堂活动：1.展示拉伸特征的过程：72.创建旋转特征步骤：点击“拉伸”图标，弹出拉伸对话框，第一步选择要草绘的平面，进入二维草绘界面，绘制拉伸截面。（如右图所示）点击“完成草图”，第二步，点击中键确定，然后系统提示选择回转轴，这里点击左边的边界作为回转轴，在拉伸对话框中输入回转的角度（通过起始值，结束值决定，选择其下拉选项，还有其他回转方式，学生自行练习），最后点击“确定”，得到实体。（如右图所示）3.实例练习：（学生通过实例练习，不断熟悉回转中的各种功能。）重点难点：（1）分析旋转特征，确定旋转截面，选择相应的平面作为草绘平面，绘制旋转截面。（2）根据具体情况，旋转轴不在草绘平面内绘制，而是选取现有的直线作为旋转轴，如右图所示。（3）本例应用“去除材料”功能，即对已有特征进行旋转切除，实现特征的整体效果。旋转截面以实体边作为旋转轴84.学生作品展示：(1)小组演示以上两个图形的绘图步骤，通过观看其他同学的演示从而让全班同学对拉伸特征的绘制方法有更深刻的认识。（2）观众组向展示组质凝。展示组解答，答不出的再由其它组成员进行补答。（3）教师点评或示范：教师根据学生的知识掌握情况，再次补充、讲解理论、集体修改学生在操作或讲述中的错误。5.教师总结：对于任何一个实体，绘图前必须分析其结构组成，对于拉伸特征，选择拉伸截面是关键。6.作业布置：1.堂上绘制下面的图形，课后整理作图步骤。学生质凝：由学生当场向教师提问不明之处，再由教师视情况而定，采用集中讲解，还是小部分讲解或课后辅助的形式均可。教学总结：通过旋转特征的绘图训练，学生对旋转特征功能有了比较深刻的理解，对工具的应用熟悉了很多，绘图速度也提高了很多。教学反思:9项目三：创建实体特征综合练习项目目标：能够综合利用创建基准平面，拉伸，回转特征创建实体模型。重点难点：学会分析实体。在绘图过程中灵活运用各种指令。教学对象：高二数控专业的学生已经具备一定的看图能力，并且对UG4.0有了初步的了解，学生完全有能力根据图形的需要选择不同的指令创建实体。教学方法：根据本项目的内容特点，采用教师讲授重点难点，由各活动小组配合的教学方式，以期达到教师和学生双向互动，形象生动的教学效果。在课堂教学过程中，注意充分发挥学生的自主性，鼓励学生随时积极提问并以提问的方式鼓励学生积极思考发言。任务一：底座建模（2课时）前置作业：1.思考下图的绘图步骤，在脑海中形成大概的作图过程。图1新课导入：看前置作业的图，思考绘图步骤，建立相关的模型。课堂活动：1.解决前置作业：如图1所示的实体，其绘图重点难点在于：1）先确定绘图的顺序，第一步先绘制主体部分，一个中空的圆柱体（利用拉伸特征即可）；第二步绘制侧壁实体，这里不仅要用到拉伸指令（灵活运用多种拉伸方式），还需利用布尔运算中的“求差”命令。最后创建顶部的耳环（既可利用拉伸特征逐个创建，也可利用环形阵列指令）。2）在绘制侧壁实体过程中，必须先创建一基准平面，在此基准平面上绘制拉伸截面。3）创建顶部耳环过程中，如果利用环形阵列命令，必须先将绘制好的耳与实体作“求和”运算，使其成为一个整体。绘图过程：102.强化练习：重点难点：1）先绘制底座部分（综合运用拉伸，布尔求差，倒圆角指令）2）再绘制顶部的中空圆柱（以底座背面为草绘截面，注意定位尺寸）3）利用圆柱与中间肋板的边界相切的特点绘制背面肋板。4）小肋板部分利用拉伸指令创建，注意需在实体的对称位置先创建一基准平面，在此基准平面上创建草绘截面，拉伸方式为“对称”。3.学生作品展示：(1)小组演示以上两个图形的绘图步骤，通过观看其他同学的演示从而让全班同学对拉伸特征的绘制方法有更深刻的认识。（2）观众组向展示组质凝。展示组解答，答不出的再由其它组成员进行补答。（3）教师点评或示范：教师根据学生的知识掌握情况，再次补充、讲解理论、集体修改学生在操作或讲述中的错误。4.教师总结：对于任何一个实体，绘图前必须分析其结构组成，对于拉伸特征，选择拉伸截面是关键。5.作业布置：1.课后整理上图的作图步骤。学生质凝：由学生当场向教师提问不明之处，再由教师视情况而定，采用集中讲解，还是小部分讲解或课后辅助的形式均可。11项目小结:通过学生的“先做”→“后学”→“产品展示”→“再学”这样的一条逆向式的学习流程，让学生更有兴趣的去主动学习那些想学的知识点，从而更有助学生