《三坐标测量》教案 15~16 1第一模块

江苏省常州技师学院教案学年学期2015-2016学年第一学期课程名称传感与检测技术授课教师王震宇、徐燕授课班级1204开课部门机械工程系教案首页系别机械教师王震宇、徐燕班级1204课型一体化课时6周次第一周日期9.1地点8#114课题（章）零件测绘入门子课题（节）零件测绘入门教学目标1、熟悉通常零件测绘的步骤2、全面掌握三坐标测量仪进行零件测绘的原理教学重点及难点三坐标测量仪的构成部分教学方法任务驱动法与工学结合一体化教学相结合教学器材及设备三坐标测量仪、快速成型机、3D打印机、电脑、投影仪等课后小结审核人：日期：教学内容教师活动学生活动【复习提问】（时间：5分）零件图绘制的步骤教师提问学生回答【新课引入】（时间：5分）零件测绘是根据已有零件画出零件图的过程，这一过程包含绘制零件草图、测量出零件的尺寸和确定零件的技术要求、然后绘制零件图。在生产过程中，当维修机器需要更换某一零件或对现有机器进行仿制时，常常需要对零件进行测绘。教师引入学生听讲【新课讲授】（时间：90分）一、通常零件测绘的步骤二、三坐标测量仪的相关知识1、仪器简介——三坐标测量仪是指在一个六面体的空间范围内，能够表现几何形状、长度及圆周分度等测量能力的仪器。三坐标测量仪又可定义“一种具有可作三个方向移动的探测器，可在三个相互垂直的导轨上移动，此探测器以接触或非接触等方式传递讯号，三个轴的位移测量系统经数据处理器或计算机等计算出工件的各点（x，y，z）及各项功能测量的仪器”。三坐标测量仪的测量功能应包括尺寸精度、定位精度、几何精度及轮廓精度等。2、功能原理简单地说,三坐标测量机就是在三个相互垂直的方向上有导向机构、测长元件、数显装置，有一个能够放置工件的工作台，测头可以以手动或机动方式轻快地移动到被测点上，由读数设备和数显装置把被测点的坐标值显示出来的一种测量设备。测量机的采点发讯装置是测头，在沿X，Y，Z三个轴的方向装有光栅尺和读数头。其测量过程就是当测头接触工件并发出采点信号时，由控制系统去采集当前机床三轴坐标相对于机床原点的坐标值，再由计算机系统对数据进行处理。3、扫描方式三坐标测量机(CMM)的测量方式通常可分为接触式测量、非接触式测量和接触与非接触并用式测量。1）开线扫描(OpenLinearScan)2）闭线扫描(ClosedLinearScan)3）面片扫描(PatchScan)4）截面扫描(SectionScan)5）边界扫描(PerimeterScan)4、日常维护保养影响测量机的因素：1）压缩空气对测量机的影响2）油和水对测量机的影响3）对测量机导轨的保护要养成良好的工作习惯4）空调的风向对测量机温度的影响5）空调的开关时间对机房温度的影响教师讲授教师讲授教师讲授学生听讲学生听讲学生听讲【课堂练习】（时间：13分）讨论回答零件测绘的步骤教师指导学生练习【课堂小结】（时间：3分）根据同学学习接受情况进行总结教师总结学生听讲【作业布置】（时间：2分）完成对应操作教师布置做作业学生记录教案首页系别机械教师王震宇、徐燕班级1204课型一体化课时6周次第一周日期9.2地点8#114课题（章）零件测绘入门子课题（节）Visualdmis软件入门教学目标1、熟悉通常零件测绘的步骤和方法2、全面掌握三坐标测量仪进行零件测绘的原理教学重点及难点三坐标测量仪的软件操作教学方法任务驱动法与工学结合一体化教学相结合教学器材及设备三坐标测量仪、快速成型机、3D打印机、电脑、投影仪等课后小结审核人：日期：教学内容教师活动学生活动【复习提问】（时间：5分）简述三坐标的工作原理教师提问学生回答【新课引入】（时间：5分）力德测量仪是三坐标测量仪中典型的代表之一。现在开始学习教师引入学生听讲【新课讲授】（时间：90分）VISUALDMIS测量软件是可以在Windows2000/XP等视窗操作软件中运行的应用程序，该软件的用户界面是一个具有Windows风格的单文档用户界面。VISUALDMIS测量软件界面分为8个区域软件工具菜单有4个菜单项，每个菜单项都是一个下拉式菜单。如下图所示：要激活某个下拉式菜单，可以用鼠标左键或ALT键和下拉菜单名称后面的字母。例用ALT+F可打开文件下拉式菜单，选择下拉菜单中的选项时，用户可以用几种方法来完成。单击鼠标左键。使用箭头方向键，移动至加亮的菜单项，用ENTER键运行菜单命令。采用快捷键。一旦某个菜单被激活后，就可以使用其下级菜单对应的快捷键。例如，在文件菜单下，可以用字母键N来新建一个工程。教师讲授教师讲授教师讲授学生听讲学生听讲学生听讲【课堂练习】（时间：163分）熟悉界面，练习在软件下的键盘和鼠标的运用。1、熟悉主菜单2、熟悉元素区3、熟悉元素测量窗口教师指导学生练习【课堂小结】（时间：3分）根据同学学习接受情况进行总结教师总结学生听讲【作业布置】（时间：2分）完成对应操作教师布置做作业学生记录教案首页系别机械教师王震宇、徐燕班级1204课型一体化课时6周次第二周日期9.6地点8#114课题（章）基本几何要素测量1子课题（节）基本几何要素测量1教学目标学会点、线、面等几何要素的测量教学重点及难点点、线、面等几何要素的测量教学方法任务驱动法与工学结合一体化教学相结合教学器材及设备三坐标测量仪、快速成型机、3D打印机、电脑、投影仪等课后小结审核人：日期：教学内容教师活动学生活动【复习提问】（时间：5分）VISUALDMIS测量软件界面的构成部分教师提问学生回答【新课引入】（时间：5分）上节课我们了解了VISUALDMIS测量软件的界面，今天开始具体的学习。教师引入学生听讲【新课讲授】（时间：90分）1、点的测量进行点的测量时，首先通过点击点测量工具将弹出点测量窗口。通过获得的测量点来生成点元素。1）测量点的获取2）点元素的生成3）点元素的图形表示2线的测量1）测头补偿2）补偿平面3）测量点的获取4）线元素的图形表示3平面的测量在进行平面测量时首先通过平面测量工具弹出点测量窗口。接下来通过获得的测量点来生成面元素。1）测头补偿2）补偿平面3）测量点的获取4）面元素的图形表示4、圆的测量在进行圆测量时首先通过圆测量工具弹出圆测量窗口。接下来通过获得的测量点来生成圆元素。1）测头补偿2）补偿平面3）测量点的获取4）面元素的图形表示教师讲授教师讲授教师讲授学生听讲学生听讲学生听讲【课堂练习】（时间：163分）练习点、线、面、圆的测量教师指导学生练习【课堂小结】（时间：3分）根据同学学习接受情况进行总结教师总结学生听讲【作业布置】（时间：2分）完成对应操作教师布置做作业学生记录教案首页系别机械教师王震宇、徐燕班级1204课型一体化课时6周次第二周日期9.7地点8#114课题（章）基本几何要素测量2子课题（节）基本几何要素测量2教学目标掌握圆柱、圆锥、椭圆、球的测量教学重点及难点圆柱、圆锥、椭圆、球的测量教学方法任务驱动法与工学结合一体化教学相结合教学器材及设备三坐标测量仪、快速成型机、3D打印机、电脑、投影仪等课后小结审核人：日期：教学内容教师活动学生活动【复习提问】（时间：5分）简述圆的测量的要领教师提问学生回答【新课引入】（时间：5分）下面我们来继续学习圆柱、圆锥、椭圆、球的测量教师引入学生听讲【新课讲授】（时间：90分）5圆柱的测量在进行圆柱测量时，首先通过圆柱测量工具弹出圆柱测量窗口。接下来通过获得的测量点来生成圆柱元素。1）测头补偿2）补偿平面3）测量点的获取4）圆柱元素的图形表示6圆锥的测量在进行圆锥测量时首先通过圆锥测量工具弹出圆锥测量窗口。接下来通过获得的测量点来生成圆锥元素1）测头补偿2）补偿平面3）测量点的获取4）圆柱元素的图形表示7球的测量在进行球测量时首先通过球测量工具弹出球测量窗口：接下来通过获得的测量点来生成球元素。1）测头补偿2）补偿平面3）测量点的获取4）球元素的图形表示8椭圆的测量在进行椭圆测量时，首先通过椭圆测量工具弹出椭圆测量窗口。接下来通过获得的测量点来生成椭圆元素。1）测头补偿2）补偿平面3）测量点的获取4）椭圆元素的图形表示教师讲授教师讲授教师讲授学生听讲学生听讲学生听讲【课堂练习】（时间：163分）练习圆柱、圆锥、椭圆、球的测量教师指导学生练习【课堂小结】（时间：3分）根据同学学习接受情况进行总结教师总结学生听讲【作业布置】（时间：2分）完成对应操作教师布置做作业学生记录教案首页系别机械教师王震宇、徐燕班级1204课型一体化课时6周次第二周日期9.8地点8#114课题（章）测绘中的构造功用1子课题（节）测绘中的构造功用1教学目标掌握前6种构造功用教学重点及难点前6种构造功用教学方法任务驱动法与工学结合一体化教学相结合教学器材及设备三坐标测量仪、快速成型机、3D打印机、电脑、投影仪等课后小结审核人：日期：教学内容教师活动学生活动【复习提问】（时间：5分）简述圆弧、键槽、曲线、曲面的测量的操作要领教师提问学生回答【新课引入】（时间：5分）本小节将介绍构造的有关内容，在构造工具区对构造窗口界面的共性做了介绍，本节将根据具体的构造窗口来介绍构造窗口及操作。教师引入学生听讲【新课讲授】（时间：120分）1投影投影功能是用来把制定的元素投影到参考元素所确定的线或面上，从而得到投影元素。点击工具投影将弹出投影窗口2相交——相交功能是用来找到两元素的交点。3中分——中分功能是用来找到两元素的空间中点，中线及中面。4拟合5相切6提取教师讲授教师讲授教师讲授学生听讲学生听讲学生听讲【课堂小结】（时间：3分）根据同学学习接受情况进行总结教师总结学生听讲【作业布置】（时间：2分）完成对应操作教师布置做作业学生记录教案首页系别机械教师王震宇、徐燕班级1204课型一体化课时6周次第二周日期9.9地点8#114课题（章）测绘中的构造功用2子课题（节）测绘中的构造功用2教学目标掌握后7种构造功用使用的操作要领教学重点及难点后7种构造功用使用的操作要领教学方法任务驱动法与工学结合一体化教学相结合教学器材及设备三坐标测量仪、快速成型机、3D打印机、电脑、投影仪等课后小结审核人：日期：教学内容教师活动学生活动【复习提问】（时间：5分）中分构造功用使用的操作要领教师提问学生回答【新课引入】（时间：5分）下面我们来继续学习后7种构造功用使用教师引入学生听讲【新课讲授】（时间：90分）7平行平行功能通过两个元素来构造一个平行元素，使其通过其中一个已有元素，且平行于另一个已有元素。8垂直垂直功能是通过两个基准元素来构造一个垂直元素，使其通过一个已有基准元素，且垂直于另一个基准元素。9移动移动功能是通过沿着笛卡尔坐标系或沿着初始元素的方向向量移动几何元素，来构造一个新元素。10偏移平面11镜像12旋转13限制教师讲授教师讲授教师讲授学生听讲学生听讲学生听讲【课堂练习】（时间：163分）练习后7种构造功用使用的操作要领教师指导学生练习【课堂小结】（时间：3分）根据同学学习接受情况进行总结教师总结学生听讲【作业布置】（时间：2分）完成对应操作布置做作业学生记录教案首页系别机械教师王震宇、徐燕班级1204课型一体化课时6周次第二周日期9.10地点8#114课题（章）公差检测1子课题（节）公差检测1教学目标掌握前4种公差测量技能教学重点及难点前4种公差测量技能教学方法任务驱动法与工学结合一体化教学相结合教学器材及设备三坐标测量仪、快速成型机、3D打印机、电脑、投影仪等课后小结审核人：日期：教学内容教师活动学生活动【复习提问】（时间：5分）软件中有哪些元素构造功能教师提问学生回答【新课引入】（时间：5分）今天我们将学习公差测量功能教师引入学生听讲【新课讲授】（时间：90分）1距离距离公差指的是两个元素之间的距离。距离沿着不同的方向测量会有不同的值。有尺寸的元素还有最大、最小和平均值等。2夹角3.平行度4、垂直度教师讲授教师讲授教师讲授学生听讲学生听讲学生听讲【课堂练习】（时间：163分）练习前4种公差测量教师指导学生练习【课堂小结】（时间：3分）根据同学学习接受情况进行总结教师总结学生听讲【作业布置】（时间：2分）完成对应操作布置做作业学生记录教案首页系别机械教师王震宇、徐燕班级1204课型一体化课时6周次第二周日期9.11地点8#114课题（章）公差检测2子课题（节）公差检测2教学目标掌握第5-8种公差测量教学重点及难点第5-8种公差测量教学方法任务驱动法与工学结合一体化教学相结合教学器材及设备三坐标测量仪、快速成型机、3D打印机、电脑、投影仪等课后小结审核人：日期：教学内容教师活动学生活动【复习提问】（时间：5分）简述平面度公差测量要领教师提问学生回答【新课引入】（时间：5分）今天继续学习后7种公差测量教师引入学生听讲【新课讲授】（时间：90分）5、倾斜度6、平面度7圆度圆度公差是指一组同心圆的最小距离，该距离包含元素实际边界所有的点。在VISUALDMIS中仅限于圆元素。8圆柱度圆柱度公差是指一组同轴圆柱体的最小距离，该组同轴圆柱包含被测元素实际表面上的各点。在VISUALDMIS中仅限于圆柱元素。教师讲授教师讲授教师讲授学生听讲学生听讲学生听讲【课堂练习】（时间：163分）练习后5-8种公差测量教师指导学生练习【课堂小结】（时间：3分）根据同学学习接受情况进行总结教师总结学生听讲【作业布置】（时间：2分）完成对应操作布置作业学生记录教案首页系别机械教师王震宇、徐燕班级1204课型一体化课时6周次第三周日期9.14地点8#114课题（章）公差检测子课题（节）公差检测3教学目标掌握后5种公差测量教学重点及难点后5种公差测量教学方法任务驱动法与工学结合一体化教学相结合教学器材及设备三坐标测量仪、快速成型机、3D打印机、电脑、投影仪等课后小结审核人：日期：教学内容教师活动学生活动【复习提问】（时间：5分）简述平面度公差测量要领教师提问学生回答【新课引入】（时间：5分）今天继续学习后7种公差测量教师引入学生听讲【新课讲授】（时间：90分）9直线度直线度公差是指被测实际线上的各点相对其理论直线的最大变动量。在VISUALDMIS中仅限于线元素，圆柱元素(看做轴线表示的直线)。10半径半径公差是指具有半径属性的元素的理论值与测量值的差值。在VISUALDMIS中，有半径属性的元素为圆元素、球元素、圆柱元素。11直径直径公差是指具有直径属性的元素的理论值与测量值的差值。在VISUALDMIS中，半径属性的元素为圆元素、球元素、圆柱元素。12锥角锥角公差是指圆锥元素的理论值与实际值的差值13坐标系坐标系公差是指被测元素在当前坐标系下的理论值与实际值之差教师讲授教师讲授教师讲授学生听讲学生听讲学生听讲【课堂练习】（时间：163分）操作后5种公差测量教师指导学生练习【课堂小结】（时间：3分）根据同学学习接受情况进行总结教师总结学生听讲【作业布置】（时间：2分）完成对应操作教师布置作业学生记录教案首页系别机械教师王震宇、徐燕班级1204课型一体化课时6周次第三周日期9.15地点8#114课题（章）期中测验子课题（节）期中测验教学目标检查学生对前面部分知识掌握的情况教学重点及难点检查学生对前面部分知识掌握的情况教学方法任务驱动法与工学结合一体化教学相结合教学器材及设备三坐标测量仪、快速成型机、3D打印机、电脑、投影仪等课后小结审核人：日期：教学内容教师活动学生活动【复习提问】（时间：5分）对称度测量的要点是什么教师提问学生回答【新课引入】（时间：5分）今天我们检测前面的知识教师引入学生听讲【新课讲授】（时间：分）分批进行阶段测验，测量下面的模型教师讲授学生听讲【课堂练习】（时间：分）无教师指导学生练习【课堂小结】（时间：分）根据同学学习接受情况进行总结教师总结学生听讲【作业布置】（时间：分）完成对应操作教师布置做作业学生记录教案首页系别机械教师王震宇、徐燕班级1204课型一体化课时3周次第三周日期9.16地点8#114课题（章）逆向造型子课题（节）三维数据模型转换教学目标掌握不同三维软件之间的数据模型转换教学重点及难点掌握不同三维软件之间的数据模型转换教学方法任务驱动法与工学结合一体化教学相结合教学器材及设备三坐标测量仪、快速成型机、3D打印机、电脑、投影仪等课后小结审核人：日期：教学内容教师活动学生活动【复习提问】（时间：5分）简述面轮廓度公差测量的操作要领教师提问学生回答【新课引入】（时间：5分）Unigraphics(简称UG)、Pro／ENGINEER、MasterCAM、AutoCAD等是目前国内外工业设计及产品制造领域使用最为广泛的CAD／CAM软件系统。教师引入学生听讲【新课讲授】（时间：90分）这些软件系统在功能上各有优缺点，有的在三维实体造型上能力较强，如UG、Pro／ENGINEER具有强大的曲面造型功能；有的在数控加工方面操作方便、编程效率高而被广泛使用，如MasterCAM在中小企业有很大客户群体。随着制造业技术的飞速发展，CAD／CAM／CAPP领域里的分工越来越细，不同环节或同一环节的技术人员往往使用不同的软件，这就出现了两个或两个以上的CAD／CAM软件间的联合应用的问题；而这些软件的联合应用将大大发挥它们的功用，具有提高设计和加工的质量与效率等多方面的优势。因此，就有必要在这些软件之间进行图形数据的交换，而在交换过程中必须注意一些技术问题，才能达到顺利地联合应用这些CAD／CAM软件的目的。CAD／CAM软件的联合应用，可充分发挥这些软件的优势，提高工业产品设计和数控加工的效率及精度。在工业产品模具设计、加工过程中联合使用这些软件的几点：(1)利用UG、Pro／E进行工业产品的曲面、实体建模和模具设计，充分发挥两软件强大的三维造型功能；(2)在UG、Pro／E中完成了工业产品或模具零件或装配体的三维数字化模型后，可利用它们自身的二维工程图模块生成二维图样，通过DWG或DXF接口输出到AutoCAD进行二维工程图的编辑修改、存档管理或打印输出等操作。在执行上述或类似的常用CAD／CAM软件问的联合应用策略时，软件问的图形数据转换起着至关重要的作用。而注意选择合适的图形文件格式进行转换及采取正确的操作方法则是实现这些转换的关键之处。VISUALDIMS软件兼容“.igs”格式三维数据模型，可以与常用的CAD/CAM软件进行很好的转换，以达到后期的模具逆向处理操作。教师讲授教师讲授学生听讲学生听讲【课堂练习】（时间：163分）练习不同软件之间的三维数据模型转换。教师指导学生练习【课堂小结】（时间：3分）根据同学学习接受情况进行总结教师总结学生听讲【作业布置】（时间：2分）完成对应操作教师布置做作业学生记录教案首页系别机械教师王震宇、徐燕班级1204课型一体化课时6周次第三周日期9.17地点8#114课题（章）逆向造型子课题（节）逆向造型1教学目标1、掌握逆向造型的概念2、掌握逆向造型的基本过程教学重点及难点逆向造型的概念及逆向造型的基本过程教学方法任务驱动法与工学结合一体化教学相结合教学器材及设备三坐标测量仪、快速成型机、3D打印机、电脑、投影仪等课后小结审核人：日期：教学内容教师活动学生活动【复习提问】（时间：5分）简述VISUALDIMS软件与UG、PRO/E、SOLIDWORKS之间的数据模型转换的操作要领教师提问学生回答【新课引入】（时间：5分）在产品的开发及制造过程中，几何造型技术已使用得相当广泛。但是，由于种种原因，仍有许多产品并非由CAD模型描述，设计和制造者面对的是实物样件。为了适应先进制造技术的发展，需要通过一定途径，将这些实物转化为CAD模型，使之能利用CAD、CAM等先进技术进行处理。目前，与这种从实物样件获取产品数学模型技术相关的技术，已发展成为CAD、CAM中的一个相对独立的范畴，称为“反求工程”。通过反求工程复现实物的CAD模型，使得那些以实物为制造基础的产品有可能在设计与制造的过程中，充分利用CAD、CAM等先进技术。由于反求工程的实施能在很短的时间内准确、可靠地复制实物样件，因此反求工程成为当前企业先进制造技术的热门话题之一。教师引入学生听讲【新课讲授】（时间：90分）逆向造型遵循：点→线→面→体的一般原则。一、测点测点之前规划好该怎么打点。由设计人员提出曲面打点的要求。一般原则是在曲率变化比较大的地方打点要密一些，平滑的地方则可以稀一些。由于一般的三坐标测量机取点的效率大大低于激光扫描仪，所以在零件测点时要做到有的放矢。值得注意的是除了扫描剖面、测分型线外，测轮廓线等特征线也是必要的，它会在构面的时候带来方便。二、连线(1)点整理连线之前先整理好点，包括去误点、明显缺陷点。同方向的剖面点放在同一层里，分型线点、孔位点单独放一层，(2)点连线连分型线点尽量做到误差最小并且光顺。因为在许多情况下分型线是产品的装配结合线。(3)曲线调整因测量有误差及样件表面不光滑等原因，连成spline的曲率半径变化往往存在突变，对以后的构面的光顺性有影响。(3)曲线调整三、构面四、构体教师讲授学生听讲【课堂练习】（时间：163分）感受逆向造型的步骤教师指导学生练习【课堂小结】（时间：3分）根据同学学习接受情况进行总结教师总结学生听讲【作业布置】（时间：2分）完成对应操作教师布置做作业学生记录教案首页系别机械教师王震宇、徐燕班级1204课型一体化课时6周次第三周日期9.18地点8#114课题（章）逆向造型子课题（节）逆向造型2教学目标能够较熟练地完成逆向造型案例1教学重点及难点逆向造型案例的操作要领教学方法任务驱动法与工学结合一体化教学相结合教学器材及设备三坐标测量仪、快速成型机、3D打印机、电脑、投影仪等课后小结审核人：日期：教学内容教师活动学生活动【复习提问】（时间：5分）简述逆向造型的概念教师提问学生回答【新课引入】（时间：5分）下面我们来继续学习逆向造型教师引入学生听讲【新课讲授】（时间：90分）按上节课所讲授的内容，按模具逆向造型的基本4个步骤完成下列简单零件的逆向造型。一、示范指导二、巡回指导三、个别指导四、总结教师讲授教师讲授学生听讲学生听讲【课堂练习】（时间：163分）练习第一个逆向造型过程教师指导学生练习【课堂小结】（时间：3分）根据同学学习接受情况进行总结教师总结学生听讲【作业布置】（时间：2分）完成下图的对应逆向造型操作教师布置做作业学生记录教案首页系别机械教师王震宇、徐燕班级1204课型一体化课时6周次第四周日期9.21地点8#114课题（章）综合任务子课题（节）零件测绘与逆向造型综合任务1教学目标完成零件测绘与逆向造型综合任务1教学重点及难点完成零件测绘与逆向造型综合任务1的操作要领教学方法任务驱动法与工学结合一体化教学相结合教学器材及设备三坐标测量仪、快速成型机、3D打印机、电脑、投影仪等课后小结审核人：日期：教学内容教师活动学生活动【复习提问】（时间：5分）逆向造型的基本步骤是什么？教师提问学生回答【新课引入】（时间：5分）今天将综合运用前面所学知识，完成零件测绘与逆向造型的综合实例。教师引入学生听讲【新课讲授】（时间：90分）一、通过三坐标测量仪测量汽车模型，获得数据点文件，并导入NX造型软件二、运用NX软件生成模型的一半三、通过镜像命令完成另一半。四、最终完成下图教师讲授教师讲授教师讲授学生听讲学生听讲学生听讲【课堂练习】（时间：163分）完成汽车模型的测绘与逆向造型任务教师指导学生练习【课堂小结】（时间：3分）根据同学学习接受情况进行总结教师总结学生听讲【作业布置】（时间：2分）完成对应操作教师布置做作业学生记录教案首页系别机械教师王震宇、徐燕班级1204课型一体化课时6周次第四周日期9.22地点8#114课题（章）综合任务子课题（节）零件测绘与逆向造型综合任务2教学目标完成零件测绘与逆向造型综合任务2教学重点及难点完成零件测绘与逆向造型综合任务2的操作要领教学方法任务驱动法与工学结合一体化教学相结合教学器材及设备三坐标测量仪、快速成型机、3D打印机、电脑、投影仪等课后小结审核人：日期：教学内容教师活动学生活动【复习提问】（时间：5分）汽车综合练习中的关键点是什么？教师提问学生回答【新课引入】（时间：5分）今天我们将继续完成第二个零件测绘与逆向造型的实例水壶实例教师引入学生听讲【新课讲授】（时间：90分）一、测绘水壶实体，获得点云数据，并导入NX软件二、完成水壶一半曲面造型三、最终完成如图所示实例教师讲授教师讲授教师讲授学生听讲学生听讲学生听讲【课堂练习】（时间：163分）完成水壶实例的测绘与逆向造型教师指导学生练习【课堂小结】（时间：3分）根据同学学习接受情况进行总结教师总结学生听讲【作业布置】（时间：2分）完成对应操作教师布置做作业学生记录教案首页系别机械教师王震宇、徐燕班级1204课型一体化课时6周次第四周日期9.23地点8#114课题（章）快速成型技术子课题（节）快速成型技术概述教学目标1.能说出快速成型的概念2.能说出快速成形的工艺过程一般包括的几个步骤3.能说出快速成形的技术特点4.能说出快速成形的数据来源及相关处理教学重点及难点1.重点：快速成型的概念及快速成形的技术特点2.难点：快速成形的数据处理及主要来源教学方法任务驱动法与工学结合一体化教学相结合教学器材及设备三坐标测量仪、快速成型机、3D打印机、电脑、投影仪等课后小结审核人：日期：教学内容教师活动学生活动【复习提问】（时间：5分）利用力德测量仪与UG软件进行三坐标测量的主要步骤有哪些？教师提问学生回答【新课引入】（时间：5分）在前面我们已经进行了多个逆向工程的实例，下面我们将学习使用快速成型加工方法制作逆向造型的模型，进行相应的检测。教师引入学生听讲【新课讲授】（时间：90分）1.快速成型的概念快速成型(RapidPrototyping)是上世纪80年代末及90年代初发展起来的高新制造技术，是由三维CAD模型直接驱动的快速制造任意复杂形状三维实体的总称。它集成了CAD技术、数控技术、激光技术和材料技术等现代科技成果，是先进制造技术的重要组成部分。2.快速成形的工艺过程一般包括以下几个步骤：（1）产品三维建模（2）三维模型的近似处理（3）三维模型的分层切片和生产加工路径（4）成型加工（5）成形零件的后处理3.快速成形的技术特点：（1）简易性（2）快速性（3）高度柔性（4）技术的高度集成性（5）应用领域广泛4.快速成形的数据处理快速成形技术中数据处理的主要任务是从产品CAD模型或其它模型经过分层、填充，产生工艺加工信息的层片文件，数据流程如图所示。这个层片文件可以通过转换生成可供数控加工的NC代码文件。加工路径既可以直接从三维数据获得，也可以经三维数据网格化得到STL模型之后获得。5.快速成形的三维数据（STL）主要来源：三维CAD系统——用于构造三维模型的计算机辅助设计软件应有较强的三维造型功能，主要是实体造型（SolidModeling）和表面造型（SurfaceModeling）功能，后者对构造复杂的自由曲面有重要作用。快速成形行业中常用的三维CAD软件系统，主要有UG，Pro/E，CADDS5，I-DEAS等。反求工程——反求工程中，准确、快速、完备地获取实物的三维几何数据，即对物体的三维几何形面进行三维离散数字化处理，是实现反求工程的重要步骤之一。6.后处理从快速成形机上取下的制品往往需要进行剥离，以便去除废料和支撑结构，有的还需要进行后固化、修补、打磨、抛光和表面强化处理等，这些工序统称为后处理。剥离修补、打磨和抛光表面涂覆教师讲授教师讲授教师讲授学生听讲学生听讲学生听讲【课堂练习】（时间：163分）在教师的带领下参观体验快速成型技术教师指导学生练习【课堂小结】（时间：3分）根据同学学习接受情况进行总结教师总结学生听讲【作业布置】（时间：2分）完成对应操作教师布置做作业学生记录教案首页系别机械教师王震宇、徐燕班级1204课型一体化课时6周次第四周日期9.24地点8#114课题（章）快速成型子课题（节）快速成型软件使用教学目标掌握快速成型软件的基本操作教学重点及难点快速成型软件的基本操作要领教学方法任务驱动法与工学结合一体化教学相结合教学器材及设备三坐标测量仪、快速成型机、3D打印机、电脑、投影仪等课后小结审核人：日期：教学内容教师活动学生活动【复习提问】（时间：5分）什么是快速成型技术？教师提问学生回答【新课引入】（时间：5分）在上一次课中，我们学习了快速成型的基础知识，今天我们将就开始3D打印机的实际操作。教师引入学生听讲【新课讲授】（时间：90分）1.3D打印机的组成（1）基座（2）打印平台（3）喷嘴（4）喷头（5）丝管（6）材料挂轴（7）丝材（8）信号灯（9）初始化按钮(10)水平校准器（11）自动对高块（12）3.5mm双头线2.软件界面3.基本操作卸载模型:将鼠标移至模型上，点击鼠标左键选择模型，然后在工具栏中选择卸载，或者在模型上点击鼠标右键，会出现一个下拉菜单，选择卸载模型或者卸载所有模型（如载入多个模型并想要全部卸载)。保存模型:选择模型，然后点击保存。文件就会以UP3格式保存，并且大小是原STL文件大小的12%~18%，非常便于您存档或者转换文件。此外，还可选中模型，点击菜单中的“文件-另存为工程”选项，保存为UPP（UPProject）格式，该格式可将当前所有模型及参数进行保存，当您载入UPP文件时，将自动读取该文件所保存的参数，并替代当前参数。STL文件注意事项:为了准确打印模型，模型的所有面都要超向外。UP！软件会用不同颜色来标明一个模型是否正确。当打开一个模型时，模型的默认颜色通常是灰色或粉色。如模型有法向的错误，则模型错误的部分会显示成红色。修复STL文件:UP！软件具有修复模型坏表面的功能。在修改菜单项下有一个修复选项，选择模型的错误表面，点击修复选项即可。合并模型:通过修改菜单中的合并按钮，可以将几个独立的模型合并成一个模型。只需要打开所有想要合并的模型，按照您希望的方式排列在平台上，然后点击合并按钮。当您保存文件后，所有的部件会被保存成一个单独的UP3文件。模型旋转通过编辑菜单或者工具栏可实现模型旋转:移动模型:点击移动按钮，选择或者在文本框里输入您想要移动的距离。然后选择您想要移动的坐标轴。每点击一次坐标轴按钮，模型都会重新移动。缩放模型:点击缩放按钮，在工具栏中选择或者输入一个比例，然后再次点击缩放按钮缩放模型；如您只想沿着一个方向缩放，只需选择这个方向轴即可。模型的单位转换:此选项可将模型的单位转换为英制，反之亦然。为了将模型单位转换为公制，需要从标尺菜单中选择25.4，然后再次点击标尺按钮。如将模式从公制转换成英制，需从标尺菜单中选择0.03937，然后再次点击标尺按钮。教师讲授教师讲授教师讲授学生听讲学生听讲学生听讲【课堂练习】（时间：163分）3D打印机软件UP软件的相关基本操作教师指导学生练习【课堂小结】（时间：3分）根据同学学习接受情况进行总结教师总结学生听讲【作业布置】（时间：2分）完成对应操作教师布置做作业学生记录教案首页系别机械教师王震宇、徐燕班级1204课型一体化课时6周次第四周日期9.25地点8#114课题（章）产品的快速成型检验实例子课题（节）产品的快速成型检验实例1教学目标掌握3D打印机的基本操作教学重点及难点3D打印机的基本操作要领教学方法任务驱动法与工学结合一体化教学相结合教学器材及设备三坐标测量仪、快速成型机、3D打印机、电脑、投影仪等课后小结审核人：日期：教学内容教师活动学生活动【复习提问】（时间：5分）3D打印机的主要构成有哪些？教师提问学生回答【新课引入】（时间：5分）在上次课中，我们已经学习了3D打印机的软件操作，今天我们将学习3D打印机的基本操作教师引入学生听讲【新课讲授】（时间：90分）1.初始化打印机在打印之前，您需要初始化打印机。点击3D打印菜单下面的初始化选项，当打印机发出蜂鸣声，初始化即开始。打印喷头和打印平台将再次返回到打印机的初始位置，当准备好后将再次发出蜂鸣声。2.调平打印平台校准前，请将水平校准器吸附至喷头下侧，并将3.5mm双头线依次插入水平校准器和机器后方底部的插口，当您点击软件中的“自动水平校准”选项时，水平校准器将会依次对平台的九个点进行校准，并自动列出当前各点数值。3.其他维护选项挤出:从喷嘴将丝材挤压出来。点击此按钮，喷嘴会加热。当喷嘴温度上升到260℃撤丝:从喷头中将丝材撤出。当丝材用完或者需要更换喷嘴，就要点击这个按钮。当喷嘴的温度升高到260℃更新材料:该功能可使用户跟踪打印机已使用材料数量，并当打印机中没有足够的材料来打印模型时，发出警告。点击这个按钮，输入当前剩余多少克的丝材。如果是一卷新的丝材，应该被设置成700克状态:显示喷嘴和打印平台的温度。停止打印:当前正在打印的所有模式都将被取消。一旦打印机停止运行，就不能恢复打印作业了。在您使用全部停止功能之后，就需要从新初始化打印机。4.校准喷嘴高度喷嘴自动测试：在设定喷嘴高度前，您可以借助打印平台后部的“自动对高块”来测试喷嘴高度。测试前，请将水平校准器自喷头取下，并确保喷嘴干净以便则量准确。将3.5mm双头线分别插入自动对高块和机器后方底部的插口，然后点击软件中的“喷嘴高度测试选项”，平台会逐渐上升，接近喷嘴时，上升速度会变得非常缓慢，直至喷嘴触及自动对高块上的弹片，测试即完成，软件将会弹出喷嘴当前高度的提示框。注意:打印平台上升的最大高度会比设置值高1mm。例如，当设置框中的喷头高度显示为122mm时，打印平台最高只能升至123mm。教师讲授教师讲授教师讲授学生听讲学生听讲学生听讲【课堂练习】（时间：163分）3D打印机的相关基本操作教师指导学生练习【课堂小结】（时间：3分）根据同学学习接受情况进行总结教师总结学生听讲【作业布置】（时间：2分）完成对应操作教师布置做作业学生记录教案首页系别机械教师王震宇、徐燕班级1204课型一体化课时6周次第五周日期9.28地点8#114课题（章）产品的快速成型检验实例子课题（节）产品的快速成型检验实例2教学目标1、能合理设置零件的打印参数，打印出的零件能实现零件替代功能。2、激发学生学习兴趣，培养学生的自学、分析解决问题的能力。3、培养学生团队协作精神。教学重点及难点重点：薄型零件打印参数的设置。难点：如何培养学生自主学习及分析解决问题与的能力。教学方法任务驱动法与工学结合一体化教学相结合教学器材及设备三坐标测量仪、快速成型机、3D打印机、电脑、投影仪等课后小结审核人：日期：教学内容教师活动学生活动【复习提问】（时间：5分）怎么测试3D打印机的碰头？教师提问学生回答【新课引入】（时间：5分）教具槽轮机构，由于长时间使用，拨盘上的圆柱销断裂了，现在无法带动槽轮转动，需更换一个新的拨盘零件。教师引入学生听讲【新课讲授】（时间：230分）一、任务提出任务：学生用3D打印机打印出一个拨盘零件。要求：根据损坏的拨盘，制作一个与它尺寸大小相同的拨盘零