机械三维模型设计 教案全套 模块1 认识中望CAD -11.3 创建万向节的装配图

PAGE5教案任务名称模块一认识中望CAD教学目标知识目标认识中望CAD，学习软件的基本操作。能力目标掌握命令的多种输入方法。素质目标树立自信心，为进一步学习二维软件打下基础。教学重点工作界面中各部分的使用方法。教学难点灵活应用各种命令输入方法。教学方法讲授法、演示法教学内容教学过程设计【导入新课】中望CAD是拥有自主知识产权，基于微软视窗操作系统的通用CAD绘图软件，主要用于二维绘图，兼有部分三维功能，被广泛应用于机械、模具、汽车、建筑、装饰、电子、航空航天等各领域。中望CAD产品目前已成为我国企业CAD正版化的最佳解决方案。【讲授新课】一、中望CAD的主要功能二、软件的软硬件要求三、工作界面四、命令执行方法在中望CAD中，命令的执行方法有多种，例如可以通过按工具栏上的命令按钮、下拉菜单或命令行等。当用户在绘图的时候，应根据实际情况选择最佳的命令执行方法，提高工作效率。1.命令行输入法通过键盘方式执行命令是最常用的一种绘图方法，当用户要使用某个命令进行绘图时，只需在命令行中输入该命令，然后根据提示逐步完成绘图即可。

中望CAD提供动态输入的功能，在状态栏中按下【动态输入】按钮后，可直接在光标附近显示命令行提示，用户也可以在提示的文本框中直接输入选项和值。

2.工具输入法在工具栏上单击要执行命令对应的工具按钮，然后按照提示完成绘图工作。其执行过程和结果与命令行方式相同。3.菜单输入法通过选择下拉菜单中的相应命令来执行命令，执行过程与上面两种方式相同。中望CAD同时提供鼠标右键快捷菜单，在快捷菜单中会根据绘图的状态提示一些常用的命令。除键盘外，鼠标是最常用的输入工具，灵活的使用鼠标，对提高画图、编辑速度起着至关重要的作用。在中望CAD中鼠标的左右两个键有特定的功能。左键代表选择，用于选择目标、拾取点、选择菜单命令选项和工具按钮等；右键代表确定，相当于Enter键，用于结束当前的操作。

4.退出正在执行的命令中望CAD可随时退出正在执行的命令。当执行某命令后，可按＜Esc＞键退出该命令，也可按＜Enter＞键结束命令。执行过程中，有的命令要多次才能退出。5.重复执行上一次操作命令当某个操作命令已经结束后，要再一次执行该命令，可以按＜Enter＞键或空格键来重复上一次的命令。上下方向键可以翻阅前面执行的数个命令，然后选择执行。6.取消已执行的命令绘图中出现错误操作，需要取消执行过的命令，可以使用Undo命令，或点击工具栏中的

按钮，可退回到前一步或者前几步的状态。7.恢复已撤消的命令当撤消了命令后，又想恢复已撤消的命令，可以使用Redo命令或点击工具栏中的

按钮来恢复。8.使用透明命令中望CAD中有些命令可以插入到另一条命令的期间执行，如当前在使用Line命令绘制直线的时候，可以同时使用Zoom命令放大或缩小视图范围，这样的命令称为透明命令。只有少数命令为透明命令，在使用透明命令时，必须在命令前加一个单引号“’”，中望CAD才能识别到。五、软件快捷键【归纳小结】中望CAD软件学习采用任务驱动法，理论引导，实践为主。强调重要性演示操作任务名称教教案教学目标知识目标CAD绘图命令、编辑命令、机械标注的正确使用能力目标能正确绘制平面图形并会标注尺寸素质目标培养认真作图的态度，养成良好、规范的作图习惯。教学重点CAD绘图命令、编辑命令的使用教学难点机械标注及规范的作图习惯教学方法案例教学法、示范教学法、指导教学法教学内容教学过程设计【导入新课】平面图形形状相对简单，创建起来比较容易，它们是整个CAD的绘图基础。因此，只有熟练地掌握二维平面图形的绘制方法和技巧，才能够更好地绘制出复杂的零件图。本任务通过运用CAD绘制平面图形的具体案例，介绍CAD的绘图命令、编辑命令以及尺寸标注的使用方法等。【讲授新课】任务1-1平面图形（一）一、任务1-1学习的主要内容1.图层载入、线宽的设置及图层的切换2.直线命令可以画出一条线段，也可以画出连续的多条线段，其中每条线段都是单独的对象。3.鼠标的应用4.选择对象（1）光标直接选择（2）窗口选择（3）交叉选择5.删除对象6.对象捕捉、极轴、对象追踪二、任务1-1图形的操作步骤：1.命令:L↓任务1-12.指定第一个点:（在绘图区的适当位置单击）任务1-13.指定下一点或[角度(A)/长度(L)/放弃(U)]:80↓4.指定下一点或[角度(A)/长度(L)/放弃(U)]:A↓5.指定角度:104↓【说明】角度为：要确定点与前一点连线与X轴正方向的夹角。6.指定长度:20↓7.指定下一点或[角度(A)/长度(L)/闭合(C)/放弃(U)]:10↓8.指定下一点或[角度(A)/长度(L)/闭合(C)/放弃(U)]:10↓9.指定下一点或[角度(A)/长度(L)/闭合(C)/放弃(U)]:20↓10.指定下一点或[角度(A)/长度(L)/闭合(C)/放弃(U)]:C↓（或用光标捕捉第一点）。任务1-2平面图形（二）一、任务1-2学习的主要内容1.圆命令6种画圆的方式任务1-22.偏移命令任务1-2偏移命令主要用于创建与选定的对象平行的新对象。3.修剪命令4.中心线根据选择不同类型的目标绘制中心线，比如：圆、矩形、椭圆等对象。5.公切线绘制两个圆、圆弧或椭圆间的公共切线。6.镜像命令镜像是将选定对象作对称复制，即绘制出关于某条直线完全对称的对象。7.夹点编辑二、任务1-2操作步骤1.调用圆命令，在绘图区的适当位置做一个φ60的圆，并绘制圆的中心线。2.调用偏移命令，将垂直中心线向右偏移45，再将偏移过来的对象再向右偏移45，利用夹点将水平中心线拉长，如图1-1。3.以B点为圆心做φ30的圆，再做出φ60和φ30的外公切线，如图1-2。图1-1偏移和拉伸中心线图1-2绘制圆和公切线4.做φ60和φ30的外切圆，并将圆心与A点连接，交圆周与C点，如图1-3。5.以A点为圆心，以AC为半径做圆；然后利用修剪命令、删除命令、夹点拉伸编辑图形，完成作图，如图1-4所示。图1-3绘制外切圆图1-4绘制小圆并编辑图形任务1-3平面图形（三）一、任务1-3学习的主要内容1.矩形命令通过不同方式创建直角、倒角或圆角的矩形。通常是通过指定两个角点来绘制直角矩形。2.正多边形创建具有3～1024条等长边的闭合多段线即正多边形。绘制正多边形的方法有：绘制外切正多边形；绘制内接正多边形；通过指定一条边绘制正多边形。实际应用中，前两种用的较多，绘图时要根据给定的条件灵活选择。3.椭圆椭圆由定义其长度和宽度的两条轴决定，较长的轴称为长轴，较短的轴称为短轴。系统提供了2种方式，即中心点方式、轴端点方式。实际应用中，需要根据给定的条件灵活选择。4.圆角创建两个对象的圆角，创建的圆角与两个对象相切。5.倒角用斜线连接两个不平行的线性对象。任务1-36.拉长任务1-3二、任务1-3操作步骤1.调用直线命令，在绘图区适当位置按尺寸要求绘制如图1-5所示的图形外框。2.调用偏移命令，将外框的4条直线向内侧偏移12、12、12、18、30，结果如图1-6所示。图1-5绘制直线外框图1-6偏移外框线3.调用椭圆命令，以中心点的方式绘制2个椭圆，如图1-7所示。4.再次使用偏移命令定位正六边形和正五边形的中心点及顶点；绘制OA直线时，捕捉O点后输入“7Tab122”得到A点，如图1-8所示。图1-7绘制椭圆图1-8偏移定位线5.调用正多边形命令，绘制正六边形，选择外切于圆，指定半径时直接捕捉C点；做2个正五边形，都选择内接于圆，指定半径时分别捕捉A、B点即可，结果如图1-9所示。6.调用矩形命令绘制矩形；然后按要求修剪并删除多余的线段，用中心线命令绘制椭圆的中心线；切换多边形的中心线为“3中心线层”，通过拉长命令将中心线拉长超过轮廓3mm，如图1-10所示。图1-9绘制正多边形图1-10修剪整理图形任务1-4平面图形（四）一、任务1-4学习的主要内容1.阵列命令将选定的对象进行有规律的多个复制，可分为矩形阵列、环形阵列、路径阵列。2.复制命令将选择的对象依照原样作一次或多次生成。对机件上一些相同的结构要素，利用复制命令可以提高绘图效率。3.移动命令在指定方向上按指定距离移动对象。4.旋转命令绕指定基点旋转图形中的对象。5.缩放命令在X、Y方向按比例放大或缩小对象。任务1-46.智能标注任务1-4在单一命令中创建多种类型的尺寸标注。7.倒角标注二、任务1-4操作步骤1.调用直线命令和圆命令，在绘图区适当位置按尺寸要求绘制如图1-11所示的图形。2.调用倒角命令以及中心线绘图工具，绘制如图1-12所示的图形。图1-11绘制直线和圆图1-12绘制倒角3.调用偏移命令、直线命令、圆命令和修剪命令绘制如图1-13所示的图形。4.调用矩形阵列命令，阵列图中4个长圆孔，注意列间距为负值。调用环形阵列，以圆心为中心，阵列6个辐条，如图1-14所示的图形。图1-133绘制长圆孔和辐条图1-14阵列对象5.通过“机械标注--尺寸标注--智能标注”，标注图中的线性尺寸及圆和圆弧尺寸，通过“倒角标注”标注图中6x6的倒角。如图1-15所示的图形图1-15平面图形的尺寸标注三、保存文件【归纳小结】1.作图前要先分析图形然后再确定作图思路。2.图形完成后要检查无误后再标注尺寸，一定要规范标注。3.使用各种命令时，注意命令行的提示，少走弯路。通过导课明确课堂学习任务详细讲解各种命令的使用方法和技巧操作演示平面图形的绘制过程，边讲边练详细讲解各种命令的使用方法和技巧作图前先捋清作图思路。操作演示平面图形的绘制过程，边讲边练详细讲解各种命令的使用方法和技巧先分析图形，再考虑作图思路操作演示平面图形的绘制，边讲边练详细讲解各种命令的使用方法和技巧让学生独立分析图形，确定作图思路，独立完成平面图形的绘制注意尺寸标注的规范性教案任务名称任务二绘制零件图教学目标知识目标掌握绘制零件图的方法、技巧能力目标能看懂零件图并会给零件图标注尺寸和技术要求素质目标培养精益求精、耐心细致的职业素养教学重点正确绘制零件图教学难点技术要求的标注和良好职业素养的培养教学方法案例教学法、引导教学法、示范教学法教学内容教学过程设计【导入新课】零件图是制造和检验零件的依据，是指导生产的重要技术文件之一。进入21世纪以来，我国科学技术发展突飞猛进，研制了一大批令国人引以为豪的大国重器，比如：中国高铁、C919大飞机、盾构机、潜水艇等，这些复杂的机械产品，也都是从一张张机械图样的设计和绘制开始的。培养绘制零件图的基本能力是本课程的主要任务之一。通过该任务的学习，使学生掌握零件图的绘制方法、公差标注、图案填充、图幅设置、标题栏和技术要求的填写等内容。【讲授新课】任务二绘制零件图一、分析油封盖的绘图思路：油封盖属于盘盖类零件，视图按照加工位置轴线水平放置，主视图采用全剖视图，表示油封盖的内部孔结构以及油封盖的轴向变化，左视图表示了油封盖外缘孔的分布情况。零件图采用了1:1绘制比例，根据图形尺寸我们应选择A3图幅。绘图时先画左视图，再画主视图，主视图高度方向的尺寸采用对象捕捉追踪左视图高度且只画一半，另一半镜像即可。二、绘图步骤：1.绘制左视图将“1轮廓实线层”置为当前层后执行圆命令，绘制一组分别为Ф40、Ф125、Ф150、Ф180的同心圆；并将φ150的圆切换到“3中心线”层；绘制Ф180圆的中心线，注意调整线型比例；在Ф150圆的象限点上绘制一个Ф10的圆，如图2-1所示。2.环形阵列单击“环形阵列”，“选择对象”→选择Ф10的圆和垂直中心线，“指定阵列的中心点”→选Ф180的圆心，“项目数”输入8，不关联，然后“关闭阵列”，得到如图2-2所示图形。3.绘制虚线圆将“4虚线层”置为当前层，分别绘制4个Ф16的虚线圆。并用“打断”命令，打断多余的中心线，得到如图2-3所示图形。图2-1绘制圆及中心线图2-2阵列小圆图2-3绘制虚线圆4.绘制主视图基本结构主视图是基本对称的全剖视图，采用先绘制图形的上半部分，然后通过镜像完成下半部分的方法绘制。首先绘制中心线，然后利用直线命令和偏移命令，完成主视图上半部分的绘制，如图2-4所示；然后以中心线为镜像线进行镜像完成主视图，结果如图2-5所示。图2-4绘制主视图图2-5镜像结果5.绘制倒角C3单击：机械→构造工具→倒角，回车后进入“倒角设置”对话框，选择第五个倒角类型，再将第一个倒角的长度设置为2，倒角角度设为45°，确定后按提示要求完成倒角。6.绘制圆角R2单击：机械→构造工具→倒圆，回车后进入“圆角设置”对话框，选择第三个圆角类型，再将圆角尺寸设置为2，确定后按提示要求完成圆角。7.标注尺寸及技术要求结果如图2-6所示：图2-6尺寸公差标注保存文件以“油封盖.dwg”命名，保存文件。【归纳小结】1.作图前一定要先读懂图，缕清思路作图才能事半功倍。2.作图时要注意零件图的各视图间必须保证：长对正、高平齐、宽相等。3.作图时熟练使用对象捕捉追踪功能，提高作图效率。说明零件图的重要作用展示课堂所绘制的图形，让学生先读懂图分析作图思路演示作图过程，边讲边练阵列图形时注意不要关联主视图和左视图高平齐，应用对象捕捉追踪快速作图注意设置倒角圆角的类型尺寸标注及编辑看教材教案任务名称任务三绘制装配图教学目标知识目标绘制装配图、装配图中的规定画法能力目标会编写零件序号、能根据序号生成明细表素质目标培养一丝不苟的工作作风和科学严谨的思维习惯教学重点绘制装配图教学难点装配图中装配结构的合理处理教学方法案例教学法、讨论式教学法、讲授法教学内容教学过程设计【导入新课】装配图主要表达机器或部件的工作原理、装配关系、结构形状和技术要求，它是机械设计、制造、使用、维修以及进行技术交流的重要技术文件，因此，我们要正确、规范绘制装配图。作图时要注重养成认真仔细、一丝不苟的工作作风和规范作图的职业习惯。【讲授新课】一、分析装配图中各零件间的装配关系顶尖由4个零件组成，装配图采用了1:1比例，根据图形尺寸我们应选择A4图幅。装配时调节螺母的下表面和底座的上表面重合，中心线对齐；顶尖从螺母的上方插入；螺钉拧入底座左侧的螺纹孔中。二、看懂“顶尖”装配图了解顶尖装配体的工作性能、工作原理及零件之间的装配连接关系。顶尖的作用是顶紧工件。其工作原理是：调节螺母用于调整顶尖的高度，使其沿着轴线方向上下移动即可顶紧或松开工件，顶尖下方的圆柱上有长圆槽，螺钉的末端卡在槽内，用于限定顶尖的极限高度。三、装配步骤1.绘制零件图绘制序号为1、2、3、4的零件图，分别用“顶尖”、“调节螺母”、“螺钉”、“底座”命名保存为单个图形文件，不标注尺寸。2.调用A4图幅并填写标题栏。3.插入“底座”单击菜单栏“插入”→“块”→“插入”，浏览所绘制的图形，选择“底座”零件图，指定适当插入点放置即可，如图3-1所示。4.插入“调节螺母”用上述相同的方法，插入“调节螺母”，并用“移动”命令将“调节螺母”移动到指定位置，如图3-2所示。5.插入“顶尖”顶尖要先按指定的位置旋转，再移动到所在的位置，如图3-3所示6.插入“调节螺钉”按装配要求最后插入“调节螺钉”，如图3-4所示。图3-1插入“底座”图3-2插入“调节螺母”图3-3插入“顶尖”图3-4插入“调节螺钉”7.编辑图形拼装完成后。单击“分解”命令，分解图块，然后按装配图要求编辑图形。8.标注尺寸标注装配图上必要的尺寸。9.编写零件序号和明细表XH↓或点击：机械序号/明细表--序号标注，可以在弹出的“引出序号”对话框选择序号类型为：开放型，勾选“填写明细表内容”，如图3-5所示，确定后在要标注序号的零件上单击，拖出引线后再单击，弹出“序号输入对话框”，在此框中输入零件的图号、数量、材料等，如图3-6所示。零件序号可连续标注，标注结果如图3-7所示。图3-5标注零件序号图3-6生成明细表图3-7标注结果以“顶尖装配图”命名，保存文件。图形输出【归纳小结】装配时注意零件间的装配关系：面和面重合、轴和轴对齐等。编写序号时要连续编写，序号要按顺序对齐排列。生成PDF格式时注意页边距设置为0。理解装配图在生产中的重要性读懂顶尖装配图中各零件间的装配关系了解顶尖的作用及工作原理演示1~4的操作步骤，其余学生自己独立装配装配时要认真仔细装配序号和明细表是关联的并一一对应按图示要求输出PDF格式的图形教案任务名称模块三认识中望3D教学目标知识目标认识中望3D，学习基本操作。能力目标掌握基本操作，顺利完成简单建模。素质目标培养认真细致的工作作风。为3D软件学习起好头。教学重点对工作界面有正确的认识。教学难点掌握三维建模流程，正确绘图。教学方法讲授法、演示法，边讲边练教学内容教学过程设计【导入新课】从入门级的模型设计到全面的一体化解决方案，中望3D都能提供强大的功能以性能，提出从设计到加工的一体化方案，CAD/CAM/CAE首创的实体曲面混合建模技术在工业设计、机械产品设计、模具设计、模具加工领域有着越来越丰富的应用，许多制造厂家已经依靠CAD/CAM/CAE来推动新产品的开发、工艺设计及制造。【讲授新课】一、中望3D软件的特点二、中望3D软件在机械设计上的应用三、基本操作1.初始界面2.建模环境四、显示控制1.模型显示模式和显示视角在中望3D软件中，模型显示模式和显示视角均可以在DA工具栏中进行切换。软件中，可以在键盘上用CTRL+F切换着色显示和线框显示两种显示模式。除了系统提供的几种常见的视图类型，有时候需要调整到特别的视角去审视整个模型。这时候可以选择“视图管理器”→“自定义视图”，创建一个新的视图，就可以在任何时候切换到自定义视角。。2.最大距离测量选择“零件”→“查询”→“距离”命令,打开“距离”对话框，单击任意两点测量。中望3D2023在距离测量功能中新增“最大距离”选项，适用于零件环境、装配环境、草图环境、3D草图环境、工程图环境以及CAM环境下的距离测量，在“几何体到点”、“几何体到几何体”测量模式下均支持该选项。3.智能旋转中心中望3D2023版在DA工具栏中提供了一个选择中心的切换按钮，提供“智能旋转中心”、“绕视图旋转”、“绕包络框中心”和“绕鼠标位置”四个选项，方便用户切换视图旋转中心。4.实例实施利用中望3D软件绘制底圆半径50mm，高200mm的圆柱体。1）启动中望3D软件，选择“文件”→“新建”命令，或单击“新建”按钮，打开“新建文件”窗口。选择文件类型为“零件”，使用“默认”模板，将唯一名称改为“圆柱体”，单击“确认”按钮。选择“造型”功能按钮，在弹出的“基础造型”菜单栏，选取“拉伸”→确定。2）单击“拉伸”按钮，打开拉伸操控板，如下图所示。默认时，拉伸特征操控板上的拉伸类型按钮处于选中状态，选择草图，打开草图绘制框，单击“确定”按钮，进入草绘环境，单击“创建圆”按钮，打开“圆”对话框，如图所示。拉伸草图操控板“圆”对话框3）单击“X-Y”坐标系原点，拾取圆心坐标（0,0），输入半径值50，如图所示。单击“确定”按钮，再点击“退出”。回到拉伸对话框，输入结束点200，如图所示。鼠标移至绘图区，点击鼠标左键确定，得到拉伸的圆柱体，如图所示。输入半径值输入结束点拉伸圆柱体4）单击拉伸对话框“确定”按钮，完成如图所示圆柱体的参数化建模。5）单击视图工具栏上的“显示视角”按钮，弹出“显示视角”对话框，再选择其中需要的视角类型，绘图区中的图形就会转换到选定的视角。6）分别向上、向下滚动鼠标中键，显示放大、缩小零件模型。按住鼠标右键后拖动鼠标，显示旋转零件模型。按下鼠标中键后拖动鼠标，显示平移零件模型。7）单击左上角“保存”按钮，弹出保存对话框，选择保存路径，输入文件名称，点击保存。五、文件管理中望3D有两种文件管理方式，一种是多对象文件，另一种是单对象文件。和其它3D软件相比，多对象文件是中望3D特有的一种文件管理方式，它可以同时将中望3D零件/装配/工程图和加工文件放在一起以一个单一的Z3文件进行管理。【归纳小结】中望3D软件界面所见即所得，从简单实例入手，更易上手。强调重要性演示操作教案任务名称3D草图绘制教学目标知识目标1.掌握创建草图步骤2.掌握草图绘制点、线、圆弧、矩形等常用工具使用方法3.掌握草图标注、约束、对称旋转、修剪、约束命令使用能力目标1.熟悉草图操作环境2.掌握绘制草图常用工具3.掌握草图约束创建4.能够熟练绘制草图素质目标教学重点教学难点教学方法教学内容教学过程设计任务一【导入新课】草图是三维建模过程中非常重要的功能，请利用中望3D软件草图功能绘制草图。【讲授新课】1.新建零件点击“新建”新建文件，类型选择“零件”，子类选择“标准”，唯一名称修改为“简单草图.Z3”。设置效果如图，设置完成后点击【确定】选项。2.创建草图选择【造型】，点击【草图】命令，出现【创建草图】对话框。①在【必选】组中选择【平面】选项，在绘图窗口中选择XOY平面。②在【定向】组中选择【向上】选项，在绘图窗口中选择X轴。③在【定向】组中选择【原点】选项，在绘图窗口中选择原点。设置效果如图，设置完成后点击【√】，进入草图环境，软件自动使视图朝向草图平面。3.绘制大致草图(1)绘制水平线直线在【草图】选项下点击【直线】命令，出现【创建直线】对话框。①在【必选】组中选择【两点】图标，点击【点1】选项，在绘图窗口选择基准坐标系的原点。②在【设置】组中选择【长度】选项，输入60mm，勾选【显示向导】选项。③在【必选】组中选择【点2】选项，向右移动鼠标，看到虚线辅助线时，沿着辅助线60mm处点击鼠标左键，设置效果如图，设置完成后点击【√】。(2)绘制垂直线在【草图】选项下点击【直线】命令，出现【创建直线】对话框。①在【必选】组中选择【垂直】图标，点击【点1】选项，在绘图窗口选择水平直线终止点。②在【设置】组中选择【长度】选项，输入50mm，勾选【显示向导】选项。③在【必选】组中选择【点2】选项，向直线方向移动鼠标，看到虚线辅助线时，沿着辅助线50mm处点击鼠标左键，设置效果如图，设置完成后点击【√】。(3)绘制带角度直线在【草图】选项下点击【直线】命令，出现【创建直线】对话框。①在【必选】组中选择【角度】图标，点击【点1】选项，在绘图窗口选择垂直线终止点。②在【必选】组中选择【参考线】选项，在绘图窗口点击垂直线③在【必选】组中选择【角度】选项，输入60。④在【必选】组中选择【点2】选项，在绘图窗口出现虚线辅助线，沿辅助线大约23mm处点击鼠标左键，设置效果如图，设置完成后点击【√】。(4)利用参考线绘制直线在【草图】选项下点击【直线】命令，出现【创建直线】对话框。①在【必选】组中选择【平行点】图标，点击【参考线】选项，在绘图窗口点击水平直线。②在【必选】组中选择【点1】选项，在绘图窗口点击斜线末端点。③绘图窗口出现辅助线，点击基准原点，设置效果如图，设置完成后点击【√】。(5)封闭草图在【草图】选项下点击【直线】命令，出现【创建直线】对话框。①在【必选】组中选择【两点】图标，点击【点1】选项，在绘图窗口选择基准坐标系的原点。②在【必选】组中选择【点2】选项，点击【点2】选项，在绘图窗口选择需要封闭的点，设置效果如图，设置完成后点击【√】。4.添加约束(1)添加几何约束在【约束】选项下，点击【水平】命令，出现直线【约束】对话框，依次点击两条水平直线。点击【竖直】命令，出现直线【约束】对话框，依次点击两条竖直线。(2)添加尺寸约束在【约束】选项下，点击【快速标注】命令，依次标注角度、水平直线、垂直线长度，如图。5.结束草图绘制在绘图框上部【退出】按钮，结束草图绘制。6.保存文件选择【文件】中【保存】命令，进行保存。【归纳小结】1.创建草图步骤2.草图绘制点、线、圆弧、矩形等常用工具3.草图标注工具4.草图约束工具任务二【导入新课】对称草图、旋转草图是工程中常见的草图形式，两种命令在工程实践中往往交叉使用，试用中望3D软件草图功能绘制如图草图。【讲授新课】1.新建零件新建文件“旋转对称草图.Z3”2.创建草图选择【造型】，点击【草图】命令，进行【创建草图】，设置完成后，进入草图环境，软件自动使视图朝向草图平面。3.绘制草图(1)绘制基准直线①在【草图】选项下点击【绘图】命令，在绘图框内绘制一条水平直线、和水平直线垂直的竖直直线。（注意：绘制完一条直线后按ESC键，再次点击【绘图】命令进行下一段直线绘制）②在绘图框内，鼠标左键点击水平直线后，点击鼠标右键，出现如图对话框，点击【切换类型】指令，水平直线变成参考虚线。同样的方法切换竖直线，效果如图。③在绘图框内，继续绘制一条垂直线，然后点击【切换类型】指令，将其转换成参考线。在【约束】选项下，点击【快速标注】命令，标注两条垂直参考线距离21mm，设置效果如图。④在绘图框内，继续绘制一条水平直线，然后点击【切换类型】指令，将其转换成参考线。在【约束】选项下，点击【快速标注】命令，标注两条水平参考线距离33mm。(2)绘制圆在【草图】选项下点击【图】命令，出现【创建圆】对话框。①在【必选】组中选择【半径】图标，点击【圆心】选项，在绘图窗口捕捉圆心绘制圆。②在【必选】组中选择【半径】选项，在半径处输入10mm，设置效果如图，设置完成后点击【√】。(3)旋转圆在【草图】选项下点击【旋转】命令，出现【旋转】对话框。①在【必选】组中选择【实体】选项，在绘图框内点击选择需要旋转的圆。②在【必选】组中选择【基点】选项，在绘图框内点击选择旋转的圆心。③在【必选】组中选择【角度】选项，在角度处输入45。④在【设置】组中选择【复制】选项，在【复制个数】输入2，设置效果如图，设置完成后点击【√】。⑤在【草图】选项下点击【图】命令，绘制分别半径为62mm、12.5mm的圆，设置效果如图，设置完成后点击【√】。(4)绘制同心圆在【草图】选项下点击【图】命令，出现【创建圆】对话框。①在【必选】组中选择【半径】选项，在半径处输入4mm。②在【必选】组中选择【半径】图标，点击【圆心】选项。在绘图窗口中，将鼠标移动至已经画好的圆的圆心处捕捉圆心。当出现同心圆约束图标后，点击鼠标左键绘制同心圆。随后将外侧圆转换成参考图形。设置效果如图，设置完成后点击【√】。(5)绘制对称曲线在【草图】选项下点击【镜像】命令，出现【镜像】对话框。①在【必选】组中选择【实体】选项，在绘图框内点击选择需要镜像的图形。②在【必选】组中选择【镜像线】选项，在绘图框内点击选择图形的镜像线。③在【设置】组中，勾选【保留原实体】选项。设置效果如图，设置完成后点击【√】。(6)绘制外轮廓图形1)绘制相切直线。在【草图】选项下点击【直线】命令，出现【创建直线】对话框。①在【必选】组中选择【水平】图标，点击【点1】选项，在绘图窗口点水平直线第一点。②在【必选】组中点击【点2】选项，在绘图窗口点水平直线第二点。2)添加几何约束。在【约束】选项下，点击【添加约束】命令，出现直线【添加约束】对话框。①在【必选】组中选择【曲线/点】选项，绘图框内依次点击水平直线和圆。②在【约束】组中选择【相切】图标，设置效果如图，设置完成后点击【√】。3)修剪相切直线。在【草图】选项下点击【单击修剪】命令，出现【修剪】对话框。在绘图窗口选择需要修剪的部分，设置完成后点击【√】。4)绘制对称直线。在【草图】选项下点击【镜像】命令，在绘图框内绘制对称直线。5)修剪轮廓圆。在【草图】选项下点击【单击修剪】命令，出现【修剪】对话框。在绘图窗口选择需要修剪的部分，设置完成后点击【√】。(7)绘制轮廓内对称图形在【草图】选项下点击【镜像】命令，出现【镜像】对话框。①在【必选】组中选择【实体】选项，在绘图框内点击选择需要镜像的图形。②在【必选】组中选择【镜像线】选项，在绘图框内点击选择图形的镜像线。③在【设置】组中，勾选【保留原实体】选项。设置效果如图，设置完成后点击【√】。4.添加尺寸约束在【约束】选项下，点击【快速标注】命令，依次标注图形尺寸，如图。5.结束草图绘制在绘图框上部【退出】按钮，结束草图绘制。6.保存文件选择【文件】中【保存】命令，进行保存。【归纳小结】1.草图对称命令工具2.草图旋转命令工具3.几何约束工具4.草图修剪工具任务三【导入新课】复杂草图往往由很多直线与曲线、曲线与曲线的相交而成，复杂草图还伴随着复杂尺寸的标注。请利用中望3D软件草图功能绘制如图草图。【讲授新课】1.新建零件新建文件“复杂草图.Z3”2.创建草图选择【造型】，点击【草图】命令，进行【创建草图】，设置完成后，进入草图环境，软件自动使视图朝向草图平面。3.绘制草图(1)绘制圆1、圆2①绘制基准直线在【草图】选项下点击【绘图】命令，在绘图框内绘制一条水平直线、和水平直线垂直的竖直直线。②绘制圆在【草图】选项下点击【图】命令，绘制圆1、圆2。(2)绘制圆3、圆4①绘制基准直线在【草图】选项下点击【偏移】命令，出现【偏移】对话框。在【必选】组中选择【曲线】选项，在绘图框内点击选择需要偏移的图形。在【必选】组中选择【距离】选项，输入10mm。设置效果如图，设置完成后点击【√】。用同样的方法绘制圆3、圆4的水平基准直线，效果如图。②绘制圆在【草图】选项下点击【图】命令，绘制圆3、圆4。(3)用同样的方法绘制圆5、圆6，效果如图。(3)绘制相切曲线①在圆1和圆3左侧，绘制一条直线，给其添加【相切】约束，并修剪。效果如图。②在圆1、圆5下侧，绘制一条直线，给其添加【相切】约束，并修剪。效果如图。③在圆3、圆5右侧，绘制一个圆，给其添加【相切】约束，并修剪。效果如图。4.结束草图绘制在绘图框上部【退出】按钮，结束草图绘制。5.保存文件选择【文件】中【保存】命令，进行保存。【归纳小结】相切约束命令工具。模块实训教案任务名称任务一支架的设计教学目标知识目标掌握中望3D实体建模的拉伸造型、孔特征、圆角特征、镜像等基本操作方法和操作技巧能力目标能按要求或是根据零件图纸快速建立零部件的三维模型素质目标良好的表达能力和人际沟通能力；爱岗敬业与团队合作的基本素质；良好的工程意识。教学重点拉伸、孔特征、边倒圆、镜像等命令的创建教学难点命令、参数的含义和使用教学方法讲授法、演示法。教学媒介：多媒体等教学内容教学过程设计【导入新课】提问：支架的几何形状有哪些组成呢？【讲授新课】一、拉伸、孔特征、边倒圆等命令的使用方法。二、支架的绘制创建支架模型底座创建圆筒特征创建扇形加强筋创建加强筋特征创建侧板拉伸特征，倒圆角7.镜像特征【归纳小结】通过“支架”的设计，可以概括出以下几项知识和操作要点：⑴任何一个实体的设计大体上都经过绘制草图、实体拉伸和细节特征修整这几个步骤。⑵绘制草图时，必须首先确定好草图所在的平面，需要几个草图时，必须明确几个草图所在平面之间的相互关系和位置。⑶实体拉伸时，必须明确拉伸方向、拉伸参数和实体生成的组合形式（创建、相加、相减、相交）。⑷细节特征的设计（如孔、圆柱等），应在基本实体生成后进行，并注意特征所在的位置、方向和参数的确定。教师提问，引导学生思考。教师在教师机上讲授新知识，学生认真观看老师建模过程，熟记要点。教师归纳总结，学生提出问题，教师答疑，巡回指导。

教案任务名称任务二法兰盘的设计教学目标知识目标掌握中望3D实体建模的旋转造型、阵列、倒角特征基本操作方法和操作技巧能力目标能按要求或是根据零件图纸快速建立零部件的三维模型素质目标良好的表达能力和人际沟通能力；爱岗敬业与团队合作的基本素质；良好的工程意识。教学重点旋转造型、阵列、倒角特征的创建教学难点命令、参数的含义和使用教学方法讲授法、演示法。教学媒介：多媒体等教学内容教学过程设计【导入新课】提问：法兰盘的几何形状有什么特点呢？【讲授新课】一、旋转造型、阵列、倒角特征等命令的使用方法。二、法兰盘的绘制1.绘制法兰盘主体特征2.创建沉头孔3.阵列沉头孔4.倒斜角【归纳小结】通过“法兰盘”的设计，可以概括出以下几项知识和操作要点：⑴用“旋转”方法创建实体的过程与用“拉伸”一样，也需要先画草图，再进行“旋转”。⑵在“旋转”操作中，不但要确定旋转方向、旋转角度，还要确定旋转轴，旋转轴可以是坐标轴、直线等。教师提问，引导学生思考。教师在教师机上讲授新知识，学生认真观看老师建模过程，熟记要点。教师归纳总结，学生提出问题，教师答疑，巡回指导。

教案任务名称任务三弯管的设计教学目标知识目标掌握中望3D实体建模的扫掠造型、创建基准面、抽壳等基本操作方法和操作技巧能力目标能按要求或是根据零件图纸快速建立零部件的三维模型素质目标良好的表达能力和人际沟通能力；爱岗敬业与团队合作的基本素质；良好的工程意识。教学重点扫掠造型、基准面、抽壳等命令的创建教学难点命令、参数的含义和使用教学方法讲授法、演示法。教学媒介：多媒体等教学内容教学过程设计【导入新课】提问：弯管的几何形状有哪些特点呢？【讲授新课】一、扫掠造型、基准面等命令的使用方法。二、弯管的绘制1.绘制弯管主体特征（1）绘制引导曲线（2）创建基准平面（3）绘制扫掠截面（4）扫掠实体（5）抽壳实体2.创建左侧固定板3.创建右侧固定板【归纳小结】通过“弯管”的设计，可以概括出以下几项知识和操作要点：（1）对于创建一个扫掠体，关键是创建合适的扫掠线和扫掠截面。（2）引导路径是光顺的、切向连续的。（3）对类似型腔结构的设计，壁厚均匀时可考虑用抽壳的方法来进行，这样会使设计操作简便，使用“抽壳”命令时要正确选择移除面。教师提问，引导学生思考。教师在教师机上讲授新知识，学生认真观看老师建模过程，熟记要点。教师归纳总结，学生提出问题，教师答疑，巡回指导。教案任务名称任务1：传动轴零件造型教学目标知识目标掌握草图编辑操作能力目标能够综合使用草图工具进行草图绘制素质目标分析问题、解决问题的能力教学重点草图工具的使用、基础造型命令的应用教学难点正确选择轮廓及轴教学方法案例导向、小组分工教学内容教学过程设计【导入新课】轴类零件的基本形状是同轴回转体，沿轴线方向通常有轴肩、倒角、螺纹、退刀槽、键槽等结构要素。图6-1为传动轴零件图，轴身有键槽、倒角等结构。通过传动轴的建模，学生学习掌握旋转特征的用法，熟悉中望3D建模软件中槽、倒角的创建方法。1.零件结构分析阶梯轴是轴向各段直径不同轴的统称，用于定位和安装零件，以及减小工作中一些零件产生轴向压力对其他零件的影响。阶梯轴的特征主要包括：轴体、键槽、圆角、倒角等。2.零件建模参考方案（1）建立基体特征一般用拉伸、旋转命令。（2）建立细节特征主要包括创建键槽、退刀槽。（3）建立其他特征如倒圆角、倒角。【讲授新课】1.新建文件2.创建传动轴主体3.创建键槽4.创建轴段四方。5.创建轴上φ7的孔。6.创建M22螺纹。7.创建倒角。8.保存文件。完成传动轴的全部建模步骤后需及时保存文件。【归纳小结】1.任务导入2.建模步骤分析3.建模实施过程教案任务名称任务2：端盖零件造型教学目标知识目标掌握孔命令、筋命令、特征阵列能力目标通过分析图纸，灵活应用基础造型命令素质目标独立思考、善于创新的职业能力教学重点基础造型命令教学难点筋的造型教学方法案例导向、小组分工教学内容教学过程设计【导入新课】端盖类零件的主体一般为回转体或其他平板形，厚度方向的尺寸比其他两个方向的尺寸小，通常以铸造或锻造的方法形成毛坯，经必要的切削加工而成，常见的结构有凸台、凹坑、螺孔、轮辐、键槽等。图6-17为端盖零件图，零件有孔、轮辐等结构。通过端盖的建模，学生学习掌握旋转、拉伸、筋命令的操作方法，熟悉中望3D建模软件中基础造型、工程特征常用命令。1.零件结构分析端盖是轴系中常见的一种零部件，用于限定轴向零部件位置，防止其发生轴向位移，防止润滑油泄露等作用。2.零件建模参考方案（1）建立基体特征使用旋转凸台特征建立主要特征；使用拉伸凸台形成螺纹孔凸台。（2）建立细节特征使用筋特征创建4条筋，使用拉伸切除特征创建6个通孔。（3）建立装饰特征使用孔特征创建螺纹孔；使用倒角特征生成倒角。【讲授新课】1.新建文件2.创建端盖轮廓特征3.创建凸台特征4.创建圆周孔5.创建内孔6.创建筋7.创建凸台上的螺纹孔8.保存文件。完成传动轴的全部建模步骤后需及时保存文件。【归纳小结】1.任务导入2.建模步骤分析3.建模实施过程教案任务名称任务3：叉架零件造型教学目标知识目标掌握拉伸、镜像工具、约束命令能力目标能使用草图工具正确绘制全约束草图。素质目标独立思考、精益求精的职业习惯。教学重点草图约束、镜像特征教学难点尺寸约束、几何关系约束教学方法案例导向、小组分工教学内容教学过程设计【导入新课】叉架类零件是常见的机械零件之一，典型的叉架类零件有支座、支架、连杆等。由于叉架类零件结构比较复杂，所以需要采用多实体技术以及筋特征、镜像等建模技术来创建其三维实体模型。本任务通过完成图6-39所示叉架零件的造型建模，学生能够掌握利用多实体技术等高级建模技术构建复杂模型的方法。1.零件结构分析该零件由圆柱体、底座和连杆等结构组成，外形比较复杂，无法使用基本体与布尔运算组合的方式直接造型，可采用基本体和创建特征相结合的方式完成建模。由于零件是左右对称结构，故可借助镜像特征的方式创建模型。2.零件建模参考方案（1）建立基体特征使用拉伸、孔、筋等命令创建基体（2）建立细节特征创建阶梯孔（3）建立其他特征倒圆角【讲授新课】1.新建文件2.创建圆柱体部分3.创建凸耳4.创建凸耳上小凸台5.创建切槽和常规孔6.创建螺纹孔7.创建底座平板8.创建连杆9.创建肋板10.创建阶梯孔11.创建圆角12.保存文件。完成叉架的全部建模步骤后需及时保存文件。【归纳小结】1.任务导入2.建模步骤分析3.建模实施过程教案任务名称任务4：箱体零件造型教学目标知识目标掌握旋转、孔特征命令能力目标能够分析图纸，完成零件造型素质目标独立思考、善于创新的职业习惯。教学重点孔命令教学难点尺寸约束、几何关系约束教学方法案例导向、小组分工教学内容教学过程设计【导入新课】涡轮蜗杆减速器是一种动力传达机构，可以将电机的回转数减速到所要的回转数，并得到较大转矩。涡轮箱体是涡轮减速器的主要结构之一。涡轮箱体建模过程涉及到凸台、切除、孔、筋、圆角、倒角等命令。本任务通过完成图6-64所示涡轮箱体零件的建模过程，学生能够掌握灵活应用拉伸、孔、筋等命令完成综合零件的三维造型方法。1.零件结构分析该零件由圆柱体、底座、筋、孔、凸台等结构组成，外形比较复杂，无法使用基本体与布尔运算组合的方式直接造型，可采用拉伸、旋转等命令完成基体创建，再添加孔、倒角等特征完成3D造型。2.零件建模参考方案（1）建立基体特征拉伸凸台、旋转凸台创建基体特征（2）建立细节特征拉伸切除、旋转切除、孔命令完成内部外孔特征（3）建立其他特征运用筋板、圆角、倒角等命令完成特征创建【讲授新课】1.新建文件2.创建底座3.创建涡轮箱体上部4.创建涡轮箱体中部5.创建顶部凸台6.创建基体前面凸台7.涡轮箱体切除操作8.创建M10的螺纹孔9.创建M8的螺纹孔10.创建M20的螺纹孔11.创建M14的螺纹孔12.创建筋13.倒圆、倒角14.8.保存文件。完成箱体的全部建模步骤后需及时保存文件。【归纳小结】1.任务导入2.建模步骤分析3.建模实施过程教案任务名称任务一标准直齿圆柱齿轮的建模教学目标知识目标1.了解齿轮的工作原理及特点，2.掌握标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算公式，3.了解渐开线曲线公式。能力目标1.掌握中望3D软件中绘制方程式曲线的方法，2.能够使用阵列、拉伸(减运算)进行齿轮的制作。素质目标1.通过对机械零件进行模型的设计，融合多学科知识，提高学生的信息意识及知识的综合应用能力2.培养学生分析与解决问题的能力；3.培养学生精益求精精神。教学重点渐开线曲线的绘制方法。使用阵列、拉伸(减运算)进行齿轮的制作的方法。教学难点渐开线曲线的绘制方法。教学方法任务教学法案例教学法演示法教学内容教学过程设计【导入新课】齿轮是机械制造业中最为常见的零件；齿轮传动是依靠主动齿轮与从动齿轮的啮合传递运动和动力，与其他传动相比，齿轮传动具有下列优点:①两轮瞬时传动比(角速度之比)恒定。②结构紧凑、适用的速度和传动功率范围较大。③传动效率较高、工作寿命长。④能实现平行、相交、交错轴间传动。因此，齿轮传动应用非常广泛；也是各种传动系统中不可缺少的一部分；本次课程学习利用中望3D软件进行标准直齿圆柱齿轮的建模。【讲授新课】1.标准直齿圆柱齿轮基本参数齿数zzmin=17，通常小齿轮齿数z1在20～28范围内选取，z2=iz1模数m根据强度计算决定，并按表7—1选取标准值。动力传动中m≥2mm压力角α取标准值，α=20°齿顶高系数ha*取标准值，对于正常齿，ha*=1,对于短齿ha*=0.8顶隙系数c*取标准值，对于正常齿，c*=0.25,对于短齿c*=0.32.标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算公式表1标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算公式各部分名称代号公式齿槽宽e2e=齿厚ss=齿距pp=πm齿全高hh=齿顶高hah齿根高hfh分度圆直径dd=mz齿顶圆直径dada齿根圆直径dfdfdf=d+2基圆直径dbd中心距aa=m(z1建模过程：1.计算出本次实例齿轮的参数：齿数zzmin=28，模数mm=2mm压力角α取标准值，α=20°齿顶高系数ha*ha*=1顶隙系数c*c*=0.25根据齿轮的计几何尺寸公式计算得出：分度圆直径d=mz=2*28=56mm齿顶圆直径da=d+2ha=(z+2ha*)m=(28+2)*2=60mm齿根圆直径df=d—2hf=(z—2ha*—2c*)m=(28-2-0.5)*2=51基圆直径db=dcosα=mzcosα=2*28*cos20=52.6渐开线方程：X=db/2*cos(60*t)+pi*db/2*60*t/180*sin(60*t)Y=db/2*sin(60*t)-pi*db/2*60*t/180*cos(60*t)2.演示圆柱齿轮的建模：（1）新建零件新建零件文件，选择“零件”类型，命名为“圆柱直齿轮1”并保存，注意保存位置，保存类型按默*.Z3。（2）创建齿轮基体1）创建圆柱体选择“造型”选项卡，选择“基础造型→圆柱体”命令，指定“中心”为0,0,0原点位置，使坐标原点处于圆柱体下表面中心位置，“半径”为齿顶圆半径30mm，“长度”为24mm的方式创建圆柱体，方向选择Z轴正向。2）根据齿轮参数定义内孔键槽在“造型”选项卡下，选择“基础造型→草图”命令，在“平面”选项中指定圆柱体上表面，定向向上选择Z轴正向，点击确定或按<Enter>键确认；进入草图绘制界面，绘制草图1尺寸，完全定义后退出草图，拉伸切除出齿轮内孔键槽；（3）绘制轮齿槽1）绘制齿顶圆，分度圆，基圆，齿根圆在“造型”选项卡下，选择“基础造型→草图”命令，在“平面”选项中指定圆柱体上表面，定向向上选择Z轴正向，点击确定或按<Enter>键确认；进入草图绘制界面，绘制圆心在原点，直径分别为：60mm(齿顶圆直径),56mm(分度圆直径),52.6mm(基圆直径),51mm(齿根圆直径)的四个圆；2）根据圆柱齿轮渐开线方程，填写方程参数，绘制渐开线在“造型”选项卡下，选择“草图→编辑曲线”命令中选择“方程式曲线”命令，进入方程式曲线对话框，在方程式列表里选择“圆柱齿轮齿廓的渐开线”选项，并将方程式中基圆半径改为本次实例齿轮基圆半径52.6/2，点击确定，生成齿廓渐开线，如图；3）绘制与渐开线和基圆相交的直线选择“草图→绘图”命令中选择“直线”命令，点1坐标（0,0,0），点2采用“曲线交点”法，单击右键，选择“相交”命令，分别选渐开线和基圆即可生成点2坐标，4）连接曲线选择“编辑曲线→连接”命令，分别选取渐开线与绘制的直线，将它们连接为一条曲线。绘制原点与渐开线和分度圆交点的直线继续选择“直线”命令，点1坐标(0，0，0)，点2采用“曲线交点”办法，单击右键，选择“相交”命令，分别选择渐开线和分度圆即可生成点2坐标，并将该直线设为构造线；绘制镜像线继续选择“直线”命令，点1坐标(0，0，0)，点2选择和分度圆相交生成镜像线，标注镜像线与上一步生成的原点与渐开线和分度圆交点的直线“角度”值为：360/4*Z,其他参数按默认设置。镜像曲线选择“基础编辑→镜像”命令，实体选取渐开线与绘制的直线连接成的曲线链，镜像线选择上一步生成的直线作为镜像线。（4）切制齿槽1）拉伸切除齿槽在“造型”选项卡下，选择“拉伸”命令，“轮廓P”选取对应封闭区域，“拉伸类型”选择“1边”，“结束点E”输入值大于30即可，“布尔运算”选择减运算，得到一个轮齿齿槽。2）阵列特征选择“造型”选项卡下的“阵列特征”命令，阵列类型选择“圆形”，“基体”选择拉伸切除的齿形轮廓特征，“方向”选择Z轴，“数目”选择表达式中的“Z”(齿数)28、“角度”为表达式中的“ar_angle”(=360/28)，其他参数选择默认设置；（5）完成齿轮将不需要的曲线与基准平面进行隐藏，并将内孔处做1*45度的倒角，最终得到所需要的齿轮，保存文件并退出。发布任务【归纳小结】1、对大部分学生在学习过程中遇见的问题进行讲解；2、对知识点进行总结。出示课题《直齿圆柱齿轮建模》，教师提问:生活中哪里用到了齿轮?学生思考并回答：教师讲解齿轮特点，展示学习目标，发布课堂任务。接下来，同学们就要通过本节课的学习，学会《直齿圆柱齿轮建模》。教师讲解：任务中要绘制直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算方法。学生回顾：直齿圆柱齿轮轮齿的几何尺寸计算方法。学生计算：利用直齿圆柱齿轮轮齿的几何尺寸计算方法尝试计算任务中齿轮的相关几何尺寸。教师讲解：在让学生计算后，计算出任务中要绘制直齿圆柱齿轮的几何尺寸，并让学生自查自己的结果，如有错误分析原因。教师讲解演示直齿圆柱齿轮的建模。回顾基本建模命令，并可让学生思考可以用哪些方法创建圆柱体。可以同过“拉伸”“旋转”或“圆柱体”三种方法，由此引导学生发散思维。复习齿轮的四个圆：齿顶圆,分度圆,基圆,齿根圆以及各自的特点。重点难点：渐开线曲线的绘制方法。复习绘制草图时选点的方法。复习绘制草图时镜像命令。再次讲解一下“布尔运算”的规则。重点学会使用阵列、拉伸(减运算)进行齿轮的制作的方法。老师演示完成后安排时间让学生根据教材提示自主完成学习任务。教师流动观察解决问题。引导学生检查自身遇见的问题是否解决，整理课堂知识点。培养学生总结的能力。教案任务名称任务二

蜗轮的建模教学目标知识目标1.了解蜗轮的工作原理及特点，2.掌握标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算公式，3.了解渐开线曲线公式。能力目标1.掌握中望3D软件中绘制方程式曲线的方法，2.能够使用阵列、拉伸(减运算)进行齿轮的制作。素质目标1.培养学生严谨细致的工作作风，2该例题难度比较大，培养学生分析与解决问题的能力，3.培养学生精益求精精神。教学重点渐开线曲线的绘制方法。使用阵列、拉伸(减运算)进行齿轮的制作的方法。教学难点渐开线曲线的绘制方法。教学方法任务教学法案例教学法演示法教学内容教学过程设计【导入新课】蜗杆传动是用来传递空间交错轴之间的运动和动力的，它由蜗杆1、蜗轮2和机架所组成。最常用的是轴交角“Z=90”的减速传动。蜗杆传动能得到很大的单级传动比，在传递动力时，传动比一般为5~80，常用15~50;在分度机构中传动比可达300，若只传递运动，传动比可达1000。蜗轮蜗杆传动工作平稳无噪音。蜗杆反行程能自锁，在机械传动中应用也非常广泛。本次课任务来学习利用中望3D软件进行蜗轮的建模。〖任务分析〗蜗轮齿廓部分结构复杂,三维设计过程中曲面造型部分难度较大；在过蜗杆轴线而垂直于蜗轮轴线的中间平面内，蜗杆与蜗轮的啮合相当于直齿廓齿条与渐开线齿轮的啮合。故蜗轮齿廓部分曲线我们在中间平面利用渐开线曲线绘制，另外同时要考虑蜗轮的轮齿顶面常制成环面，蜗轮的齿向也是有螺旋角的。这些因素是在建模中要考虑到的。图7-2-2蜗杆传动的啮合情况〖知识链接〗1.蜗轮蜗杆主要参数与尺寸计算在蜗轮蜗杆传动中，蜗杆是主动件，蜗轮是从动件。标准参数：蜗杆蜗轮以中间平面内的参数为标准值。正确啮合条件：中间平面内蜗杆与蜗轮的模数和压力角分别相等。&m常用的标准模数可查表得到，蜗杆和蜗轮压力角的标准值＝20°。（1）蜗杆传动的主要参数蜗杆传动的主要参数有：模数、压力角、分度圆直径、直径系数、蜗杆的导程角、蜗杆头数、蜗轮齿数、传动比等。1．蜗杆的导程角常用导程角＝3.5～27°。2．蜗杆的分度圆直径和直径系数3．蜗杆头数和蜗轮齿数蜗杆为主动件时，传动比为（2）圆柱蜗杆传动的几何尺寸计算蜗轮的分度圆直径：蜗杆蜗轮的标准中心距：/2=/2各部分名称代号公式蜗杆蜗轮分度圆直径ddd齿顶高haha1ha2=h齿根高hfhf1=1.2mhf2=1.2m顶圆直径dadd根圆直径dfdf1=m(q-2.4)d中心距aa=m(q+蜗轮喉圆直径dg2d蜗轮最大外圆直径d〖实施过程〗图7-2-3蜗轮图纸1.本次实例蜗轮的参数：齿数Z2z模数mm=3mm压力角αt2取标准值根据齿轮的计几何尺寸公式计算得出：分度圆直径d齿顶圆直径d蜗轮最大外圆直径如图取68mm齿根圆直径df2基圆直径db2=d2cosα=mzcosα=2*28*cos20=52.6db2=蜗轮蜗杆中心距a=蜗轮螺旋升角90°-蜗轮齿形导程P=π*d*渐开线方程：X=db/2*cos(60*t)+pi*db/2*60*t/180*sin(60*t)Y=db/2*sin(60*t)-pi*db/2*60*t/180*cos(60*t)2.蜗轮的建模：（1）新建零件新建零件文件，选择“零件”类型，命名为“蜗轮”并保存，注意保存位置，保存类型按默认*.Z3。（2）创建圆柱体选择“造型”选项卡，进入“草图”命令，“平面”选择XY平面，“定向”向上为Z轴正向，进入草图绘制界面，指定“中心”为0,0,0原点位置，绘制草图1尺寸如图示，完全定义后退出草图；在“造型”选项卡中选择“拉伸”命令，“轮廓P”为草图1轮廓，“拉伸类型”为对称，“结束点E”输入11.5mm，其他按默认设置。说明:此处也可以选择圆柱体快速造型命令创建一个圆柱体特征，然后绘制内孔键槽草图后拉伸切除得到基体。（3）做倒角在“造型”选项卡下，选择“工程特征→倒角”命令，“方法”选择倒角偏移距离，“边E”选择蜗轮基体上外边缘线及内孔边缘线，“倒角距离S”1mm，其他值按默认，点击确定或按<Enter>键确认；（4）绘制蜗轮螺旋线在“线框”选项卡下，选择“曲线→螺旋线”命令，“轴”选择Z轴正向，“起点”定位(30mm,0,0)（分度圆上），“大小—变化规律”为恒定，“半径”设置30mm，“长度类型”选择高度与螺距，高度只要高过蜗轮基体即可，图中选择了30mm，“螺距--变化规律”选择为恒定，“螺距”值设定为2262.5376mm，其他值按默认，点击确定或按<Enter>键确认；（5）绘制齿槽轮廓1）绘制最大外圆，分度圆，基圆，齿根圆创建垂直于螺旋线的基准面1。在“造型”选项卡下，选择“基础造型→草图”命令，在“平面”选项中指定上一步做的基准面1，“定向→向上”选择Z轴正向，点击确定或按<Enter>键确认，进入草图绘制界面；绘制圆心在原点，直径分别为：69mm(蜗轮最大外圆直径为68mm,由于在螺旋垂直面上略有倾斜，为后期轮槽轮廓能完全切开基体，故选择稍大一些尺寸),60mm(分度圆直径),56.38mm(基圆直径),52.8mm(齿根圆直径)的四个圆；2）根据圆柱齿轮渐开线方程，填写方程参数，绘制渐开线继续在上一步“草图”命令中，选择“编辑曲线方程式曲线”命令，进入方程式曲线对话框，在方程式列表里选择“圆柱齿轮齿廓的渐开线”选项，并将方程式中基圆半径改为本次实例齿轮基圆半径56.38/2，点击确定，生成齿廓渐开线。3）绘制过原点与渐开线和基圆相交的直线选择“绘图→直线”命令，点1设定坐标为原点（0,0,0），点2采用“曲线交点”法，单击右键，在弹出的快捷菜单里选择“相交”命令，分别选渐开线和基圆即可定位点2坐标，生成直线。4）绘制绘制过原点与渐开线和分度圆相交的直线继续选择“直线”命令，点1选择原点坐标(0，0，0)，点2采用“曲线交点”办法，单击右键，在弹出的快捷菜单中选择“相交”命令，分别选择渐开线和分度圆即可定位点2坐标，并将该直线设为构造线；5）绘制镜像线继续选择“直线”命令，点1选择原点坐标(0，0，0)，点2选择和分度圆相交生成直线，标注此直线与上一步生成的原点与渐开线和分度圆相交的直线“角度”值为：360/4*Z,其他参数按默认设置，生成镜像线。6）镜像曲线选择“基础编辑→镜像”命令，“实体”选取渐开线与前一步生成的过原点与渐开线和基圆相交的直线，“镜像线”选择图7-2-16生成的直线作为镜像线，得到对称的另一条渐开线及直线。7）修剪曲线选择“编辑曲线→划线修剪”命令，修剪去除多余的线段，得到一个齿槽。（6）切制齿槽1）建立基准面2选择“基准面”命令，“几何体”选取前面创建的基准面1，“方向”选择在X轴方向旋转90度，其他按默认设置，创建的基准面2。2）在基准面2上绘制蜗杆圆在“造型”选项卡下，选择“基础造型→草图”命令，在“平面”选项中指定基准面2，“定向→向上”选择Z轴正向，点击确定或按<Enter>键确认；进入草图绘制界面，绘制过原点长度为48mm的水平直线（48mm为蜗轮蜗杆中心距），修改直线为构造线；以直线的端点为圆心绘制直径为36mm(蜗杆外圆直径)的圆，完成退出草图命令。3）切制齿槽在“造型”选项卡下，选择“基础造型→扫掠”命令，在“轮廓P1”中选择上一步绘制的齿槽轮廓，“路径P2”选择绘制的蜗杆圆，“布尔运算”选择减运算，其他设置按默认值，点击确定或按<Enter>键确认；完成一个齿槽的切制。4）阵列特征选择“造型”选项卡下的“阵列特征”命令，阵列类型选择“圆形”，“基体”选择拉伸切除了齿形的轮廓特征，“方向”选择Z轴正向，“数目”选择表达式中的“Z”(齿数)20，“角度”为表达式中的“ar_angle”(=360/20)，其他参数选择默认设置，执行阵列命令得到齿槽。（7）修剪蜗轮1）绘制喉圆在“造型”选项卡下，选择“基础造型→草图”命令，在“平面”选项中指定XZ面，“定向→向上”选择Z轴正向，点击确定或按<Enter>键确认；进入草图绘制界面，绘制过原点给水平线长度为48mm的直线（蜗轮蜗杆中心距），修改直线为构造线如图7-2-25；以直线的端点为圆心绘制直径为30mm喉圆，完成退出草图命令。2）旋转切除在“造型”选项卡下，选择“基础造型--旋转”命令，在“轮廓P”中选择上一步绘制的喉圆，“轴A”选择Z轴，“旋转类型”选择2边，“起始角度S”设置0deg，“终止角度E”设置360deg，“布尔运算”选择减运算，其他设置按默认值，点击确定或按<Enter>键确认；完成轮齿的修剪。（8）完成蜗轮建模蜗轮【归纳小结】1、对大部分学生在学习过程中遇见的问题进行讲解；2、对知识点进行总结。提出课题《蜗轮的建模》，教师提问:大家见过蜗轮蜗杆吗？机械结构中哪里用到了蜗轮?学生思考并回答：教师讲解齿轮特点，展示学习目标，发布课堂任务。接下来，同学们就要通过本节课的学习，学会《蜗轮建模》。教师讲解：任务中要讲解一下蜗轮齿廓部分结构，让学生了解蜗轮蜗杆主要参数与尺寸计算方法。学生回顾：蜗轮蜗杆主要参数与尺寸计算方法。学生计算：利用蜗轮尺寸计算方法尝试计算任务中蜗轮的相关几何尺寸。教师讲解：在让学生计算后，计算出任务中要绘制的蜗轮的几何尺寸，并让学生自查自己的结果，如有错误分析原因。教师讲解演示蜗轮的建模。回顾基本建模命令，并可让学生思考可以用哪些方法创建圆柱体。可以同过“拉伸”“旋转”或“圆柱体”三种方法，由此引导学生发散思维。复习蜗轮的四个圆：蜗轮最大外圆直径（稍大于齿顶圆）取68mm分度圆基圆齿根圆以及各自的特点。蜗轮螺旋升角重点难点：计算出蜗轮齿形导程复习渐开线绘制的方法。重点讲解一下绘制蜗轮螺旋线建立基准面（垂直于螺旋线）在建立的基准面上绘制四个圆绘制渐开线可以类比直齿圆柱齿轮齿槽绘制的过程。齿槽的切制要注意蜗轮的特点。定位蜗杆的中心，绘制蜗杆圆。蜗轮解释喉圆绘制喉圆切制蜗轮老师演示完成后安排时间让学生根据教材提示自主完成学习任务。教师流动观察解决问题。引导学生检查自身遇见的问题是否解决，整理课堂知识点。培养学生总结的能力。模块七3D复杂零件造型教案任务名称任务7.3阀体的建模教学目标知识目标1．掌握特征建模、特征操作、特征编辑相关命令的调用及操作方法。2．掌握产品三维建模设计的基本流程和思路。能力目标1．能够正确使用特征建模、特征操作、特征编辑等相关命令完成产品的三维建模设计。2．具备在多种建模方法中选择最佳方法或最优建模路径的能力。3．能根据所学的建模功能自主进行简单的创意设计。素质目标1．了解软件的操作规范，在操作的过程中养成职业规范。2．在使用软件进行三维建模设计的过程中，体验职业典型工作内容3．能灵活运用软件功能进行创意设计，逐步养成创造精神。4．具备在操作过程中分析和解决突发问题的能力。教学重点通过阀体零件的建模学习，形成正确的建模思路，即:先主后次、先外后内、先求和后求差。教学难点对于零件形成正确的建模思路教学方法任务教学法案例教学法演示法教学内容教学过程设计【导入新课】在机械设备中，管路类零件是非常常见的，阀体就是管路类零件中一种用于控制流体流动的机械零件；其广泛应用于石油、化工、电力、冶金、轻工、食品、医药等工业领域，有广泛的用途和重要作用，是机械设备中必不可少的组成部分。本次课程任务来学习利用中望3D软件进行典型阀体的建模。阀体零件图〖任务分析〗对于初学者在学习使用中望3D建模软件进行产品设计时，往往对给定的零件图样有点无从下手的感觉，不知从哪里开始建模等问题，操作者可以按照叠加或者切除即加或减布尔运算的思路进行建模，将模型分解为主体部分和附属部分，先考虑构建主体部分，后通过逐渐添加或者去除零件特征将零件附属部分完成。本任务的建模思路如图7-3-2。建模方案:分析阀体零件的结构，制定建模方案如下拉伸创建底座一拉伸创建阀体一创建大凸台一创建小凸台一依次切制出阀体内部一切制出上凸台内孔一切制出侧面凸台螺纹孔一处理倒角倒圆角一创建底台沉孔一阵列沉孔。建模思路知识链接阀体中具有圆柱、孔、凸台、螺纹等特征，凸台建模时可通创建基准面或通过指定拉伸的起始条件后创建模型，注意在拉伸完基体后再做阀体内部的切制。1．布尔运算布尔运算是数字符号化的逻辑推演法，包括联合、相交、相减。在图形处理操作中引用了这种逻辑运算方法以使简单的基本基体组合产生新的形体，并由二维图形的布尔运算发展到三维实体的布尔运算。命令打开方式镶嵌于基础造型特征的各个建模命令中，布尔运算包括基体、加运算(即求和)、减运算(即求差)、交运算(即求交)如图7-3-3；进行布尔运算的实体分为目标体和工具体。被操作的体称为目标体，目标体只能有一个，工具体是用来改变目标体的实体，即使用目前造型命令即将完成的实体，可以有多个。【讲授新课】1.新建零件新建零件文件，选择“零件”类型，命名为“阀体”并保存，注意保存位置，保存类型按默认*.Z3PRT。2.创建底座（1）绘制草图1在“造型”选项卡下，选择“基础造型→草图”命令，在“平面”选项中指定XY平面，“定向”向上选择Z轴正向，点击确定或按<Enter>键确认；进入草图绘制界面，绘制草图1，完全定义后退出草图。（2）拉伸底座选择“拉伸”命令，“轮廓P”为草图1轮廓，“拉伸类型”2边，“起始点S”输入0mm，“结束点E”输入12mm，其他按默认设置，点击确定或按<Enter>键确认，完成拉伸；3．创建阀体主体（1)绘制草图2在“造型”选项卡下，选择“基础造型→草图”命令，在“平面”选项中指定底座上平面，“定向”向上选择Z轴正向，点击确定或按<Enter>键确认；进入草图绘制界面，绘制草图2，完全定义后退出草图。（2)拉伸阀体主体选择“拉伸”命令，“轮廓P”为草图2轮廓，“拉伸类型”2边，“起始点S”输入0，“结束点E”输入68mm，“布尔运算”选择加运算，其他按默认设置，点击确定或按<Enter>键确认，完成拉伸；创建大凸台（1)绘制草图3在“造型”选项卡下，选择“基础造型→草图”命令，在“平面”选项中指定阀体主体上平面，“定向”向上选择Z轴正向，点击确定或按<Enter>键确认；进入草图绘制界面，绘制草图3，完全定义后退出草图。（2)拉伸大凸台选择“拉伸”命令，“轮廓P”为草图3轮廓，“拉伸类型”2边，“起始点S”输入0，“结束点E”输入5mm，“布尔运算”选择加运算，其他按默认设置，点击确定或按<Enter>键确认，完成拉伸；4．创建小凸台(1)绘制草图4在“造型”选项卡下，选择“基础造型→草图”命令，在“平面”选项中指定YZ平面，“定向”向上选择X轴正向，点击确定或按<Enter>键确认；进入草图绘制界面，绘制草图4尺寸，完全定义后退出草图。(2)拉伸小凸台1选择“拉伸”命令，“轮廓P”为草图4轮廓，“拉伸类型”2边，“起始点S”输入0，“结束点E”输入32mm，“布尔运算”选择加运算，其他按默认设置，点击确定或按<Enter>键确认，完成拉伸；（3）新建基准面1选择“基准面”命令，选““XZ平面”，“偏移”距离为0mm，“定向”选择与“X轴角度”为0deg，与“Y轴角度”为150deg，与“Z轴角度”夹角为0deg，其他按默认设置，点击确定或按<Enter>键确认，新建基准面1。（4）绘制草图5“造型”选项卡下，选择“基础造型→草图”命令，在“平面”选项中指定上图建立的基准面1，点击确定或按<Enter>键确认；进入草图绘制界面，绘制草图5尺寸，完全定义后退出草图。（5)拉伸小凸台2选择“拉伸”命令，“轮廓P”为草图5轮廓，“拉伸类型”2边，“起始点S”输入0mm，“结束点E”输入-32mm，“布尔运算”选择加运算，其他按默认设置，点击确定或按<Enter>键确认，完成小凸台2得拉伸。5.切制阀体内部（1)切制底孔1在“造型”选项卡下，选择“工程特征→孔”命令，“类型”选择螺纹孔，“位置”选中底座下表面原点处，“孔对齐”选择Z轴正向，“布尔运算”选择移除，“孔造型”选择简单孔，“螺纹—类型”选择M，“尺寸”为M36×2,“深度类型”选择自定义，“深度”为19mm,“孔尺寸”按默认，规格选项里直