CAXA制造工程师-CAD-CAM-教案26

XXXXXX高等职业学校课程单元教学设计2011-2012第二学期序号：26班级月日星期时数第节初、重复课类型机高10282初上机机高10292复上机课题名称项目八数控加工综合实例——可乐瓶模具加工1背景分析可乐是大家平时常喝的一种饮料，其饮料瓶，尤其是其瓶底结构复杂，曲线多变，对其造型有一定难度，比较考验学生掌握的基本功以及对CAXA绘图软件的理解，能比较好的锻炼学生。学习目标设定能力（技能）目标：通过本次课程的学习，学生能够对可乐瓶瓶底模具的造型。知识目标：1、掌握曲面的生成方法；2、掌握实体特征的生成方法。态度与情感目标：培养学生动手操作能力。学习任务描述任务一：可乐瓶瓶底型腔的造型分析；任务二：可乐瓶瓶底线架造型；任务三：可乐瓶瓶底曲面造型；任务四：可乐瓶瓶底曲面实体混合造型。教学情境创设通过平时常用的可乐的实例，给学生展示，导入本节课程，来完成实例练习。教学资源准备时间资源：课前、课后和课内的设计和安排。材料资源：教学设计一份，教学课件一份。设备资源：笔记本电脑、投影仪。环境资源：CAD实验室教学反思教学过程设计主要步骤教学内容教学方法教学手段学生活动告知引入操练深化训练总结归纳教学目标任务一：可乐瓶瓶底型腔的造型分析；任务二：可乐瓶瓶底线架造型；任务三：可乐瓶瓶底曲面造型。任务四：可乐瓶瓶底曲面实体混合造型。口述讲解提问讲解演示讲解演示讲解演示提问课件课件课件课件课件听讲听讲思考听讲小组讨论听讲思考听讲上机练习教学过程实施第页1、告知能力（技能）目标：通过本次课程的学习，学生能够对可乐瓶瓶底模具的造型。知识目标：1、掌握曲面的生成方法；2、掌握实体特征的生成方法。2、引入任务一：可乐瓶瓶底型腔的造型分析；可乐瓶底曲面造型和凹模型腔造型造型思路：可乐瓶底的曲面造型比较复杂，它有五个完全相同的部分。用实体造型不能完成，所以利用CAXA制造工程师强大的曲面造型功能中的网格面来实现。其实我们只要作出一个突起的两根截面线和一个凹进的一根截面线，然后进行圆形阵列就可以得到其他几个突起和凹进的所有截面线。然后使用网格面功能生成五个相同部分的曲面。可乐瓶底的最下面的平面我们使用直纹面中的点＋曲线方式来做，这样做的好处是在做加工时两张面（直纹面和网格面）可以一同用参数线加工。最后以瓶底的上口为准，构造一个立方体实体，然后用可乐瓶底的两张面把不需要的部分裁剪掉，就可以得到我们要求的凹模型腔。3、操练任务二：可乐瓶瓶底线架造型；绘制截面线1、按下【F7】键将绘图平面切换到XOZ平面。2、单击曲线工具中的“矩形”按钮，在界面左侧的立即菜单中选择“中心_长_宽”方式，输入长度42.5，宽度37，光标拾取到坐标原点，绘制一个42.5×37的矩形。3、单击几何变换工具栏中的“平移”按钮，在立即菜单中输入DX＝21.25，DZ＝-18.5，然后拾取矩形的四条边，单击鼠标右键确认，将矩形的左上角平移到原点（0,0,0）。4、单击曲线工具栏中的“等距线”按钮，在立即菜单中输入距离3，拾取矩形的最上面一条边，选择向下箭头为等距方向，生成距离为3的等距线，如图所示。5、相同的等距方法，生成如图所示尺寸标注的各个等距线。6、单击曲面编辑工具栏中的“裁剪”按钮，拾取需要裁剪的线段，结果如左图所示，然后单击“删除”按钮，拾取需要删除的直线，按右键确认确认删除，结果如右图所示。7、①作过P1、P2点且与直线L1相切的圆弧。单击“圆弧”按钮，选择“两点_半径”方式，拾取P1点和P2点，然后按空格键在弹出的点工具菜单中选择“切点”命令，拾取直线L1。②作过P4点且与直线L2相切，半径R为6的圆R6。单击“整圆”按钮，拾取直线L2（上一步中点工具菜单中选中了“切点”命令），切换点工具为“缺省点”命令，然后拾取P4点，按回车键输入半径6。③作过直线端点P3和圆R6的切点的直线。单击“直线”按钮，拾取P3点，切换点工具菜单为“切点”命令，拾取圆R6上一点，得到切点P5。8、①作与圆R6相切过点P5，半径为6的圆C1。单击“整圆”按钮，选择“两点_半径”方式，切换点工具为“切点”命令，拾取R6圆；切换点工具为“端点”，拾取P5点；按回车键输入半径6。②作与圆弧C4相切，过直线L3与圆弧C4的交点，半径为6的圆C2。单击“整圆”按钮，选择“两点_半径”方式，切换点工具为“切点”命令，拾取圆弧C4；切换点工具为“交点”命令，拾取L3和C4得到它们的交点；按回车键输入半径6。③作与圆C1和C2相切，半径为50的圆弧C3。单击“圆弧”按钮，选择“两点_半径”方式，切换点工具为“切点”命令，拾取圆C1和C2，按回车键输入半径50。9、单击曲面编辑工具栏中的“裁剪”按钮和“删除”按钮，去掉不需要的部分。在圆弧C4上单击鼠标右键选择“隐藏”命令，将其隐藏掉。10、按下F5键将绘图平面切换到XOY平面，然后再按F8显示其轴侧图。11、单击曲面编辑工具栏中的“平面旋转”按钮，在立即菜单中选择“拷贝”方式，输入角度41.6度，拾取坐标原点为旋转中心点，然后框选所有线段，单击右键确认12、单击“删除”按钮，删掉不需要的部分。按下Shift＋方向键旋转视图。观察生成的第一条截面线。单击“曲线组合”按钮，拾取截面线，选择方向，将其组合一样条曲线。至此，第一条截面线完成。因为作第一条截面线用的是拷贝旋转，所以完整地保留了原来绘制的图形，我们只需要稍加编辑就可以完成第二条截面线。13、按F7将绘图平面切换到XOZ面内。单击“线面可见”按钮，显示前面隐藏掉的圆弧C4，并拾取确认。然后拾取第一条截面线单击右键选择“隐藏”命令，将其隐藏掉。14、单击“删除”按钮，删掉不需要的线段。单击“曲线过渡”按钮，选择“圆弧过渡”方式，半径为6，对P2、P3两处进行过渡。15、单击“曲线组合”按钮，拾取第二条截面线，选择方向，将其组合一样条曲线。16、按下F5键将绘图平面切换到XOY平面，然后再按F8显示其轴侧图。17、单击“圆弧”按钮，选择“圆心_半径”方式，以Z轴方向的直线两端点为圆心，拾取截面线的两端点为半径，绘制如图所示的两个圆。18、删除两条直线。单击“线面可见”按钮，显示前面隐藏的第一条截面线19、单击曲面编辑工具栏中的“平面旋转”按钮，在立即菜单中选择“拷贝”方式，输入角度11.2度，拾取坐标原点为旋转中心点，拾取第二条截面线，单击右键确认。可乐瓶底有五个相同的部分，至此我们完成了其一部分的截面线，通过阵列我们就可以得到全部，这是一种简化作图的有效方法。20、单击“阵列”按钮，选择“圆形”阵列方式，份数为5，拾取三条截面线，单击鼠标右键确认，拾取原点（0,0,0）为阵列中心，按鼠标右键确认，立刻得到如下结果。至此为构造曲面所作的线架已经完成。4、深化任务三：可乐瓶瓶底曲面造型。生成网格面：按F5键进入俯视图，单击曲面工具栏中的“网格面”按钮，依次拾取U截面线共2条，按鼠标右键确认；再依次拾取V截面线共15条，按右键确认，稍等片片刻曲面生成。生成直纹面：底部中心部分曲面可以用两种方法来作：①裁剪平面。②直纹面（点+曲线）。这里用直纹面“点+曲线”来做，这样的好处是在做加工时，两张面（网格面和直纹面）可以一同用参数线来加工，而面裁剪平面不能与非裁剪平面一起来加工。1、单击曲面工具栏中的“直纹面”按钮，选择“点+曲线”方式。2、按空格键在弹出的点工具菜单中选择“圆心”命令，拾取底部圆，得到先圆心点，再拾取圆，直纹面立即生成。3、选择“设置”－“拾取过滤设置”命令，取消图形元素的类型中的“空间曲面”项。然后选择“编辑”－“隐藏”命令，框选所有曲线，按右键确认，就可以将线框隐全部藏掉，结果如图所示。至此可乐瓶底的曲面造型已经作完。下一步的任务是如何选用曲面造型造出实体。5、训练任务四：可乐瓶瓶底曲面实体混合造型。造型思路：先以瓶底的上口为准，构造一个立方体实体，然后用可乐瓶底的两张面（网格面和直纹面）把不需要的部分裁剪掉，得到我们要求的凹模型腔。多曲面裁剪实体是CAXA制造工程师中非常有用的功能。1、单击特征树中的“平面XOY”，选定平面XOY为绘图的基准面。2、单击“绘制草图”按钮，进入草图状态，在选定的基准面XOY面上绘制草图。3、单击曲线工具栏中的“矩形”按钮，选择“中心_长_宽”方式，输入长度120，宽度120，拾取坐标原点（0,0,0）为中心，得到一个120×120的正方形。4、单击特征生成工具栏中的“拉伸”按钮，在弹出的“拉伸”对话框中，输入深度为50，选中“反向拉伸”复选框，单击“确定”得到立方实体。5、选择“设置”－“拾取过滤设置”命令，在弹出的对话框中的“拾取时的导航加亮设置”项选中“加亮空间曲面”，这样当鼠标移到曲面上时，曲面的边缘会被加亮。同时为了更加方便拾取，单击“显示线架”按钮，退出真实咸显示，进入线架显示，可以直接点取曲面的网格线。6、单击特征生成工具栏中的“曲面裁剪除料”按钮，拾取可乐瓶底的两个曲面，选中对话框中“除料方向选择”复选框，切换除料方向为向里，以便得到正确的结果。7、单击“确定”，曲面除料完成。选择“编辑”－“隐藏”命令，拾取两个曲面将其隐藏掉。然后单击“真实感显示”按钮，造型结果如图所示。6、归纳总结