逆向工程与增材制造-《逆向工程与增材制造》教案1

《逆向工程与增材制造》教案授课单位：机械工程学院授课时间：2022-2023学年第1学期授课班级：机设2003、04，机制5181授课教师：任军辉讲师2022年8月25日

教案首页课题名称逆向设计与增材制造课次1授课类型□理论□实践□理实一体□其他学时2授课日期9.59.269.7授课班级机设2003机设2004机制5181授课地点精艺楼2003精艺楼2003精艺楼2003教学目的与要求（1）知识目标：了解逆向设计和3D打印技术概念及应用（2）能力目标：能够初步理解逆向建模与正向建模之间关系（3）思政目标：科技创新家国情怀教学重点逆向工程概念与技术流程教学难点3D打印的技术原理教学方法与手段（1）教学方法：讲练结合法，设置问题法（2）设计意图：理解与巩固基础知识和技能（3）教学资源：多媒体教学课程思政要素要点（1）元素：提升家国情怀（2）方法：以小见大，理论联系实际（3）载体：中国工业发展课外作业课后思考与实践：FDM打印机的结构教学反思（课后总结）课题：逆向设计与增材制造1.整体设计（1）课程引入：对比传统加工（2）课程思政：少年强则国强（3）新知识介绍：逆向设计过程，3D打印设备及其原理（4）作业布置（5）板书设计2.导入10min2.1教学准备2/10min（1）学生考勤：重点关注后进学生（2）状态调整：梳理班级整体学习状态2.2课程回顾3/10min（1）学习情况：引导回忆正向建模的过程和切削加工（2）预习情况：询问学生对本节内容的预习效果（3）提问讨论：传统的加工有哪些优势与不足◆课程思政（1）元素：提升家国情怀（2）方法：以小见大，理论联系实际（3）载体：中国工业发展2.3新课导入5/10min2.3.1导入思路（1）正向建模过程：（2）切削加工的过程2.3.2导入内容（1）逆向设计的概念（2）你想设计的流程（3）3D打印3.新知识讲解85min（1）设计意图：理解与巩固基础知识和技能（2）教学方法：讲练结合法，设置问题法（3）教学手段：多媒体课件（4）教学资源选用：在线开放课（5）教学重难点解决方式：课堂实践3.1知识讲授60/85min3.1.1逆向工程10/60min逆向工程（ReverseEngineering，RE）也叫做反向工程、反求数字化设计等，是相对于传统的正向工程提出的概念。3.1.2逆向设计流程15/60min3.1.3光固化成型（SLA）技术15/60minSLA光固化快速成型技术是用激光聚焦到光固化材料表面，使之由点到线，由线到面顺序凝固，周而复始，这样层层叠加构成一个三维实体。3.1.4选择性激光烧结（SLS）技术15/60minSLS选择性激光烧结采用红外激光作为热源烧结粉末材料，并以逐层堆积方式成型三维零件。3.1.5熔融层积快速成型（FDM）技术5/60minFDM熔融层积成型是将丝状的热熔性材料加热融化，同时喷头在电脑的控制下，根据截面轮廓信息，将熔融材料选择性地涂敷在工作台上，快速冷却后形成一层截面。3.2巩固实践20/85min（1）提出问题：简述逆向设计流程（2）分析问题：团队合作，共同讨论（3）回答问题：点名回答，现场整理3.3课堂总结5/85min（1）逆向工程概念、流程（2）3D打印常见形式4.布置作业5min（1）思考：打印机的结构（2）预习：扫描数据与处理5.板书设计逆向设计：（1）概念（2）流程增材制造技术：（1）SLA（2）SLS（3）FDM教案首页课题名称扫描与数据处理课次2授课类型□理论□实践□理实一体□其他学时2授课日期9.79.289.8授课班级机设2003机设2004机制5181授课地点精艺楼2003精艺楼2003精艺楼2003教学目的与要求（1）知识目标：了解扫描过程与原理（2）能力目标：能够初步理解点云（3）思政目标：提升民族自信心，激发行业使命感教学重点扫描获得几何信息教学难点点云数据的获取教学方法与手段（1）教学方法：讲练结合法，设置问题法（2）设计意图：理解与巩固基础知识和技能（3）教学资源：多媒体教学课程思政要素要点（1）元素：实现中华民族的伟大复兴（2）方法：以小见大，理论联系实际（3）载体：复兴号电力动车组课外作业教材P28：第3题教学反思（课后总结）课题：扫描与数据处理1.整体设计2.导入10min2.1教学准备2/10min（1）学生考勤：重点关注后进学生（2）状态调整：梳理班级整体学习状态2.2前程回顾3/10min（1）学习情况：询问学生对前述章节的掌握情况（2）预习情况：询问学生对本节内容的预习效果◆课程思政（1）元素：实现中华民族的伟大复兴（2）方法：以小见大，理论联系实际（3）载体：复兴号电力动车组2.3新课导入5/10min2.3.1导入思路（1）如何快速获得零件表面数据（2）获取的数据可以直接使用吗（3）我们需要对数据做怎样的处理呢2.3.2导入内容情景：每个人的口腔形貌都是不一样的，因此在口腔医院里没有通用的空腔模型，每一个病人都需要建立自己口腔独有的模型：方法1：石膏脱模法方法2：激光扫描仪3.新知识讲解85min（1）设计意图：理解与巩固基础知识和技能（2）教学方法：讲练结合法，设置问题法（3）教学手段：多媒体课件（4）教学资源选用：在线开放课（5）教学重难点解决方式：课堂实践3.1知识讲授60/85min3.1.1测量方法的分类20/60min3.1.2常用测量方法原理20/60min（1）三坐标测量（2）激光三角法（3）超声波测量（4）逐层切削照相测量3.1.3数据处理技术20/60min（1）点云数据的拼接（2）曲面重构（3）特征拟合3.2巩固实践20/85min（1）提出问题：简述数据扫描的常见方法（2）分析问题：团队合作，共同讨论（3）回答问题：点名回答，现场整理3.3课堂总结5/85min（1）数据扫描（2）数据处理4.布置作业5min（1）教材：P28，第3题（2）预习：凸台零件的逆向建模5.板书设计一数据采集（1）三坐标测量原理（2）激光三角法原理（3）超声波测量原理二数据处理教案首页课题名称凸台零件的逆向建模课次3授课类型□理论□实践□理实一体□其他学时2授课日期9.119.309.11授课班级机设2003机设2004机制5181授课地点精艺楼2003精艺楼2003精艺楼2003教学目的与要求（1）知识目标：掌握GeomagicDesign基础操作（2）能力目标：能够初步理解软件处理流程（3）思政目标：提升民族自信心，激发行业使命感教学重点熟悉geomagicdesign软件界面、操作教学难点使用软件完成凸台建模教学方法与手段（1）教学方法：项目化（2）设计意图：理解与巩固基础知识和技能（3）教学资源：多媒体、geomagicdesign软件课程思政要素要点（1）元素：实现中华民族的伟大复兴（2）方法：以小见大，理论联系实际（3）载体：火车专用运输船课外作业教材P42：第1题教学反思（课后总结）课题：凸台零件的逆向建模1.整体设计2.导入10min2.1教学准备2/10min（1）学生考勤：重点关注后进学生（2）状态调整：梳理班级整体学习状态2.2前程回顾3/10min（1）学习情况：询问学生对前述章节的掌握情况（2）预习情况：询问学生对本节内容的预习效果◆课程思政（1）元素：实现中华民族的伟大复兴（2）方法：以小见大，理论联系实际（3）载体：火车专用运输船2.3新课导入5/10min2.3.1导入思路“工欲善其事，必先利其器”。使用GeomagicDesignX对数字模型文件进行处理与重构，首先要求我们熟悉软件界面、掌握常用工具命令以及会运用鼠标和键盘进行快捷操作，同时，也要求我们熟悉整个工作的基本流程与环节，这样才能做到事半功倍，快速、高效地完成工作任务。2.3.2导入内容（1）geomagicdesign软件界面（2）模型特征分析（3）逆向建模操作3.新知识讲解85min（1）设计意图：理解与巩固基础知识和技能（2）教学方法：讲练结合法，设置问题法（3）教学手段：多媒体课件（4）教学资源选用：多媒体（5）教学重难点解决方式：课堂实践3.1知识讲授60/85min3.1.1geomagicdesign软件界面20/60min界面布局鼠标操作方式设置3.1.2模型特征分析20/60min体偏差命令，该命令工作时，工作区右侧的分析栏“AccuracyAnalyzer(TM)”也就同时被激活用来更改当前视图方向。单击右侧的下拉箭头，出现各个视图，鼠标点击即可切换显示各种视图。则是以180°翻转当前视图垂直观察某个选择面3.1.3逆向建模操作20/60min第一步，点云数据的自动处理。第二步，文件的保存、打开与查看。第三步，新建参考平面。第四步，绘制草图。第五步，X-Y-Z手动对齐。3.2巩固实践20/85min（1）提出问题：凸台数据有什么特点（2）分析问题：团队合作，共同讨论（3）回答问题：点名回答，现场整理3.3课堂总结5/85min（1）geomagicdesign软件布局与基本操作（2）凸台的逆向建模4.布置作业5min（1）教材：P48，第2题（2）预习：叉架零件的逆向建模5.板书设计一geomagicdesign软件界面介绍二geomagicdesign基本操作三凸台的逆向建模教案首页课题名称叉架零件的逆向建模课次4授课类型□理论□实践□理实一体□其他学时2授课日期9.1410.109.14授课班级机设2003机设2004机制5181授课地点精艺楼2003精艺楼2003精艺楼2003教学目的与要求（1）知识目标：面片数据对齐（2）能力目标：能够利用面片草图完成实体建模（3）思政目标：提升民族自信心，激发行业使命感教学重点面片数据对齐教学难点领域的处理教学方法与手段（1）教学方法：项目化（2）设计意图：理解与巩固基础知识和技能（3）教学资源：多媒体、geomagicdesign软件课程思政要素要点（1）元素：实现中华民族的伟大复兴（2）方法：以小见大，理论联系实际（3）载体：蛟龙号载人潜水器课外作业教材P65：第2题教学反思（课后总结）课题：叉架零件的逆向建模1.整体设计2.导入10min2.1教学准备2/10min（1）学生考勤：重点关注后进学生（2）状态调整：梳理班级整体学习状态2.2前程回顾3/10min（1）学习情况：询问学生对前述章节的掌握情况（2）预习情况：询问学生对本节内容的预习效果◆课程思政（1）元素：实现中华民族的伟大复兴（2）方法：以小见大，理论联系实际（3）载体：蛟龙号载人潜水器2.3新课导入5/10min2.3.1导入思路（1）命令介绍（2）叉架特征分析（3）叉架逆向建模2.3.2导入内容组合体零件是一类比较结构相对规整，建模难度较低的零件，主要是由多个规则几何体组合而成。对于这类零件而言可以直接进行正向建模，但是也有很多场合中，我们不能获得原始三维模型数据，只有实际零件。此时可以采用逆向建模技术进行逆向建模。组合体建模比较简单，主要会使用到草图绘制、拉伸、回转等编辑命令，本项目以结构较简单的叉架为载体，进行简单组合体建模的学习。叉架零件包含三部分区域，并且都能够通过拉伸进行建模。3.新知识讲解85min（1）设计意图：理解与巩固基础知识和技能（2）教学方法：讲练结合法，设置问题法（3）教学手段：多媒体课件（4）教学资源选用：geomagicdesign,在线课（5）教学重难点解决方式：课堂实践3.1知识讲授60/85min3.1.1命令介绍15/60minGeomagicDesignX软件中提供了三种草图模式，分别是“面片草图”，“草图”和“3D面片草图”。类比于正向设计软件，如SolidWorks，逆向设计过程中与其草图绘制一样效果的模式是“草图”模式。草图模式可以在没有面片、点云的情况下绘制、编辑特征。草图模式里的工具基本与其它机械设计软件中的命令一样，但这些草图可以在没有点云、其它断面信息的情况下创建附加曲面或实体。3.1.2特征分析15/60min3.1.3叉架的逆向建模15/60min第一步，导入面片文件。第二步，划分领域。第三步，拉伸中心圆柱体。第四步，拉伸左侧部分。第五步，圆角绘制。3.2巩固实践20/85min（1）提出问题：面片草图和草图有什么区别（2）分析问题：团队合作，共同讨论（3）回答问题：点名回答，现场整理3.3课堂总结（1）面片草图5/85min（2）拉伸4.布置作业5min（1）教材：课后第2题（2）预习：底座的逆向建模5.板书设计一面片草图（1）面片草图（2）草图二叉架的逆向建模教案首页课题名称底座的逆向建模课次5授课类型□理论□实践□理实一体□其他学时2授课日期4.194.203.23授课班级机设2003机设2004机制5181授课地点精艺楼2003精艺楼2003精艺楼2003教学目的与要求（1）知识目标：掌握geomagicdesign领域划分（2）能力目标：能够初步理解体偏差（3）思政目标：提升民族自信心，激发行业使命感教学重点自动领域划分教学难点领域的基本处理教学方法与手段（1）教学方法：项目化（2）设计意图：理解与巩固基础知识和技能（3）教学资源：在线开放课课程思政要素要点（1）元素：实现中华民族的伟大复兴（2）方法：以小见大，理论联系实际（3）载体：海上钻井平台课外作业课后题：第2题教学反思（课后总结）课题：底座的逆向建模1.整体设计2.导入10min2.1教学准备2/10min（1）学生考勤：重点关注后进学生（2）状态调整：梳理班级整体学习状态2.2前程回顾3/10min（1）学习情况：询问学生对前述章节的掌握情况（2）预习情况：询问学生对本节内容的预习效果◆课程思政（1）元素：实现中华民族的伟大复兴（2）方法：以小见大，理论联系实际（3）载体：海上钻井平台2.3新课导入5/10min2.3.1导入思路（1）命令介绍（2）底座特征分析（3）底座逆向建模2.3.2导入内容相比于平面结构和规则几何体，非规则曲面结构更为常见。我们会在很多零件或组合体中看到曲面结构，如何根据扫描数据进行这一类零件的建模，需要进行多个项目的学习，本项目以结构较简单的底座为载体，进行简单曲面建模的学习。底座零件包含曲面、平面、孔等特征。也是产品设计中经常遇见的模型，通过底座逆向建模，可以初步解决有关曲面的建模问题，根据体偏差实时调整特征参数，提升建模的精确程度。3.新知识讲解85min（1）设计意图：理解与巩固基础知识和技能（2）教学方法：讲练结合法，设置问题法（3）教学手段：多媒体课件（4）教学资源选用：在线开放课（5）教学重难点解决方式：课堂实践3.1知识讲授60/85min3.1.1新命令讲解20/60min拉伸实体是将封闭的截面轮廓曲线沿截面所在某个矢量进行运动。而形成的实体。一般创建的步骤如下：（1）第一步，打开“拉伸”对话框。（2）第二步，选取封闭轮廓曲线。（3）第三步，选择拉伸方向。面片拟合是根据面片运用拟合算法进行曲面的创建。分辨率：控制拟合曲面的整体精度和平滑度。分辨率下有“允许偏差”和“控制点数”。控制点数：设置U、V方向上的控制点数，可以控制拟合曲面分辨率。如果将控制点数设置为很大的数值，偏差会很小，但是平滑度也会低。3.1.2特征分析20/60min（1）顶面非平面（2）切除（3）可变圆角（4）曲面3.1.3凸台逆向建模20/60min第一步，导入面片文件。第二步，领域划分第三步，绘制面片草图。第四步，草图修饰第五步，拉伸实体。第六步，面片拟合。3.2巩固实践20/85min（1）提出问题：拉伸的方式有哪些（2）分析问题：团队合作，共同讨论（3）回答问题：点名回答，现场整理3.3课堂总结5/85min（1）拉伸的主要方式（2）领域的自动化分4.布置作业5min（1）教材：课后第2题（2）预习：风扇叶片的逆向建模5.板书设计教案首页课题名称叶片逆向建模课次6授课类型□理论□实践□理实一体□其他学时2授课日期9.1910.129.20授课班级机设2003机设2004机制5181授课地点精艺楼2003精艺楼2003精艺楼2003教学目的与要求（1）知识目标：掌握面片拟合命令（2）能力目标：培养初步建立去面的能力（3）思政目标：提升民族自信心，激发行业使命感教学重点曲面拟合教学难点曲面拟合教学方法与手段（1）教学方法：项目化（2）设计意图：理解与巩固基础知识和技能（3）教学资源：在线开放课课程思政要素要点（1）元素：实现中华民族的伟大复兴（2）方法：以小见大，理论联系实际（3）载体：东风系列导弹课外作业课后第2题教学反思（课后总结）课题：叶片逆向建模1.整体设计2.导入10min2.1教学准备2/10min（1）学生考勤：重点关注后进学生（2）状态调整：梳理班级整体学习状态2.2前程回顾3/10min（1）学习情况：询问学生对前述章节的掌握情况（2）预习情况：询问学生对本节内容的预习效果◆课程思政（1）元素：实现中华民族的伟大复兴（2）方法：以小见大，理论联系实际（3）载体：东风系列导弹2.3新课导入5/10min2.3.1导入思路（1）命令介绍（2）叶片特征分析（3）叶片逆向建模2.3.2导入内容风扇叶片造型是曲面建模的典型代表。叶片是一个空间曲面，如何在扫面数据的基础上建立空间曲面，并且从其中获得我们所想要的边界形状？这些问题将在本项目的实践中进行得以解决。因为风扇的叶片是一样的结构，因此扫描数据只有其中一个叶片和中心安装结构的数据，最终通过逆向设计获得完整实体模型。3.新知识讲解85min（1）设计意图：理解与巩固基础知识和技能（2）教学方法：讲练结合法，设置问题法（3）教学手段：多媒体课件（4）教学资源选用：在线开放课（5）教学重难点解决方式：课堂实践3.1知识讲授60/85min3.1.1新命令讲解15/60min3.1.2特征分析10/60min（1）曲面（2）曲线的不规则边界（3）中心凸台3.1.3叶片逆向建模35/60min第一步，将面片模型文件导入GeomagicDesignX中第二步，叶片面片拟合。第三步，获取叶片轮廓。第四步，裁剪拟合曲面。第五步，叶片阵列操作。第六步，中心安装结构建模。3.2巩固实践20/85min（1）提出问题：曲面拟合的特点是什么。（2）分析问题：团队合作，共同讨论（3）回答问题：点名回答，现场整理3.3课堂总结5/85min（1）曲面拟合（2）裁剪曲面大小4.布置作业5min（1）教材：课后第2题（2）预习：弯管零件逆向建模5.板书设计教案首页课题名称弯管零件逆向建模课次7授课类型□理论□实践□理实一体□其他学时2授课日期9.2610.179.26授课班级机设2003机设2004机制5181授课地点精艺楼2003精艺楼2003精艺楼2003教学目的与要求（1）知识目标：掌握扫描命令的使用（2）能力目标：能够初步学会空间管道建模（3）思政目标：提升民族自信心，激发行业使命感教学重点扫描命令教学难点扫描命令教学方法与手段（1）教学方法：讲练结合法，项目化（2）设计意图：理解与巩固基础知识和技能（3）教学资源：在线开放课课程思政要素要点（1）元素：实现中华民族的伟大复兴（2）方法：以小见大，理论联系实际（3）载体：神舟系列飞船课外作业课后第2题教学反思（课后总结）课题：弯管零件逆向建模1.整体设计2.导入10min2.1教学准备2/10min（1）学生考勤：重点关注后进学生（2）状态调整：梳理班级整体学习状态2.2前程回顾3/10min（1）学习情况：询问学生对前述章节的掌握情况（2）预习情况：询问学生对本节内容的预习效果◆课程思政（1）元素：实现中华民族的伟大复兴（2）方法：以小见大，理论联系实际（3）载体：神舟系列飞船2.3新课导入5/10min2.3.1导入思路（1）新命令介绍（2）弯管结构分析（3）弯管逆向建模2.3.2导入内容管道是机械类零件建模中不可避免的对象之一。对于管径不发生变化的管道，可以看作是圆形横截面沿着管道中心线移动所占据的空间区域。在这种情形中最为特殊的情况便是圆柱体，我们在正向建模中利用简单的拉伸命令就可以实现。实际零件建模过程中，这种简单的直管道并不常见，更为普遍的是管道轴线是一条空间曲线。对于这类弯管考虑使用逆向建模是不错的选择之一。3.新知识讲解85min（1）设计意图：理解与巩固基础知识和技能（2）教学方法：讲练结合法，项目化（3）教学手段：多媒体课件（4）教学资源选用：在线开放课（5）教学重难点解决方式：课堂实践3.1知识讲授60/85min3.1.1新命令介绍15/60min扫描命令是将封闭的轮廓草图沿指定路径进行运动所形成的实体。其实，我们已经学习过的“拉伸”命令就是“扫描”的一种特殊情况，这时候指定路径是一条线段。放样实体是将两个或两个以上的封闭轮廓草图、边线或面连接起来而形成的实体，可以通过向导曲线来控制放样实体的形状，在首尾添加约束3.1.2结构分析15/60min（1）弯管轴线不在平面（2）法兰盘（3）观察台3.1.3弯管逆向建模30/60min（1）导入面片文件，优化表面。（2）分割领域。（3）构建法兰。（4）创建3D样条曲线。（5）创建管道部分模型。（6）添加圆角细节。（7）创建其他部分。3.2巩固实践20/85min（1）提出问题：扫描是用于建立那种特征。（2）分析问题：团队合作，共同讨论（3）回答问题：点名回答，现场整理3.3课堂总结5/85min（1）扫描命令（2）样条曲线4.布置作业5min（1）教材：课后第2题（2）预习：拔模结构逆向设计5.板书设计教案首页课题名称拔模结构的逆向设计课次8授课类型□理论□实践□理实一体□其他学时2授课日期10.510.510.6授课班级机设2003机设2004机制5181授课地点精艺楼2003精艺楼2003精艺楼2003教学目的与要求（1）知识目标：掌握拔模命令（2）能力目标：能够综合运用所学知识建模（3）思政目标：提升民族自信心，激发行业使命感教学重点拔模结构和建模教学难点拔模结构和建模教学方法与手段（1）教学方法：合作探究法，项目化（2）设计意图：加强巩固与综合实践（3）教学资源：在线开放课课程思政要素要点（1）元素：实现中华民族的伟大复兴（2）方法：以小见大，理论联系实际（3）载体：大国工匠课外作业无教学反思（课后总结）课题：拔模结构逆向建模1.整体设计2.导入10min2.1教学准备2/10min（1）学生考勤：重点关注后进学生（2）状态调整：梳理班级整体学习状态2.2前程回顾3/10min（1）学习情况：询问学生对前述章节的掌握情况（2）预习情况：询问学生对本节内容的预习效果◆课程思政（1）元素：实现中华民族的伟大复兴（2）方法：立德树人，寓教于乐，继承创新（3）载体：大国工匠2.3新课导入5/10min2.3.1导入思路（1）新命令讲解（2）模型特征分析（3）逆向建模2.3.2导入内容拔模通常用于对模型、部件、模具或冲模的竖直面添加斜度，以便借助拔模面将部件或模型与其模具或冲模分开。拔模，铸造时为了从砂中取出木模而不破坏砂型，往往零件毛胚设计带有上大下小的锥度，叫拔模斜度。3.新知识讲解85min（1）设计意图：理解与巩固基础知识和技能（2）教学方法：讲练结合法，项目化（3）教学手段：多媒体课件（4）教学资源选用：在线开放课（5）教学重难点解决方式：课堂实践3.1知识讲授80/80min3.1.1新命令讲解拔模操作是指定角度在实体或曲面上创建与基准面成一定角度的拔模斜面。方法一：在拉伸等操作菜单中有“拔模”选项，勾选后设定拔模斜度，可以进行拔模特征的创建。方法二：拔模命令，（1）基准面拔模：使用选定要素的法线定义拉伸方向；（2）分割线拔模：是在实体上选择边线；（3）拔模步骤：可以在相同的拔模方式下，创建具有不同法线方向的面。回转命令的主要用途是在建模过程中，对于表面质量较差的面片文件中的回转体部分进行建模，所需要的关键要素：（1）旋转轴线；（2）旋转草图。“结果运算”部分就是布尔运算的内嵌选项，可以直接在该命令中进行布尔运算设置。“切割”相当于布尔运算的“减去”，“合并”相当于布尔运算的“组合”。3.1.2特征分析（1）凸台（2）圆锥（3）拔模斜度3.1.3拔模结构逆向建模第一步，导入数据，划分领域第二步，凸台结构建模第三步，圆锥结构第四步，拔模结构建模第五步，圆角4.课堂总结10min（1）拔模命令（2）拉伸中的拔模5.板书设计教案首页课题名称曲面钣金逆向建模课次9授课类型□理论□实践□理实一体□其他学时2授课日期10.1010.1010.12授课班级机设2003机设2004机制5181授课地点精艺楼2003精艺楼2003精艺楼2003教学目的与要求（1）知识目标：掌握曲面钣金建模相关命令（2）能力目标：能够综合运用所学知识曲面建模（3）思政目标：提升民族自信心，激发行业使命感教学重点曲面创建教学难点放样教学方法与手段（1）教学方法：合作探究法，项目化（2）设计意图：加强巩固与综合实践（3）教学资源：在线开放课课程思政要素要点（1）元素：实现中华民族的伟大复兴（2）方法：以小见大，理论联系实际（3）载体：翻转课堂课外作业无教学反思（课后总结）课题：曲面钣金逆向建模1.整体设计2.导入10min2.1教学准备2/10min（1）学生考勤：重点关注后进学生（2）状态调整：梳理班级整体学习状态2.2前程回顾3/10min（1）学习情况：询问学生对前述章节的掌握情况（2）预习情况：询问学生对本节内容的预习效果◆课程思政（1）元素：实现中华民族的伟大复兴（2）方法：立德树人，寓教于乐，继承创新（3）载体：翻转课堂2.3新课导入5/10min2.3.1导入思路（1）新命令讲解（2）结构分析（3）逆向建模2.3.2导入内容钣金件就是钣金工艺加工出来的产品，我们生活到处都离不开钣金件。其显著的特征就是同一零件厚度一致，通常不超过6mm。应用场景很广泛。本项目针对含曲面较多的的钣金件进行逆向建模。通过项目的实际操作，对曲面建模和面修剪等操作进行拓展。3.新知识讲解85min（1）设计意图：理解与巩固基础知识和技能（2）教学方法：讲练结合法，设置问题法（3）教学手段：多媒体课件（4）教学资源选用：在线开放课（5）教学重难点解决方式：课堂实践3.1.1新命令讲解放样回顾（1）3D样条曲线：沿领域边线绘制样条曲线作为放样引导线；（2）轮廓：将样条线作为参考，用等分面获得曲面领域的交线。这些交线就是放样截面。曲面延长：根据曲面变化趋势将面进行延伸。可以只延伸某一边，也可以周边整体延伸。曲面剪切：相交的曲面之间互为裁剪工具，去除不需要的曲面部分。曲面延伸和曲面剪切经常一起使用。曲面建模时往往不能预估曲面大小，而曲面的剪切需要相关曲面之间实际产生交线，否则不能切割，因此需要剪切前延伸相应曲面大小。3.1.2特征分析（1）上平面（2）前后曲面（3）底面以及圆角3.1.3逆向建模第一步，数据导入第二步，拉伸精灵第三步，放样第四步，面片拟合第五步，曲面剪裁4.课堂总结（1）曲面创建（2）曲面剪裁5.课后作业课后题第4题6.板书设计教案首页课题名称冲压钣金逆向建模课次10授课类型□理论□实践□理实一体□其他学时2授课日期10.1510.1510.17授课班级机设2003机设2004机制5181授课地点精艺楼2003精艺楼2003精艺楼2003教学目的与要求（1）知识目标：掌握冲压钣金件逆向建模流程（2）能力目标：能够综合运用所学知识技能建模（3）思政目标：提升民族自信心，激发行业使命感教学重点冲压钣金结构建模教学难点冲压钣金建模教学方法与手段（1）教学方法：合作探究法，项目化（2）设计意图：加强巩固与综合实践（3）教学资源：在线开放课课程思政要素要点（1）元素：实现中华民族的伟大复兴（2）方法：以小见大，理论联系实际（3）载体：钱学森事迹课外作业课后第5题教学反思（课后总结）课题：冲压钣金逆向建模1.整体设计2.导入10min2.1教学准备2/10min（1）学生考勤：重点关注后进学生（2）状态调整：梳理班级整体学习状态2.2前程回顾3/10min（1）学习情况：询问学生对前述章节的掌握情况（2）预习情况：询问学生对本节内容的预习效果◆课程思政（1）元素：实现中华民族的伟大复兴（2）方法：立德树人，寓教于乐，继承创新（3）载体：钱学森事迹2.3新课导入5/10min2.3.1导入思路（1）新命令讲解（2）结构分析（3）冲压钣金件逆向建模2.3.2导入内容钣金件就是钣金工艺加工出来的产品，我们生活到处都离不开钣金件。其显著的特征就是同一零件厚度一致，通常不超过6mm。上一个项目对于曲面钣金进行了逆向建模。本项目针对含平面较多的冲压钣金件进行逆向建模。通过项目的实际操作，对平面建模和钣金建模进行拓展。3.新知识讲解85min（1）设计意图：理解与巩固基础知识和技能（2）教学方法：讲练结合法，设置问题法（3）教学手段：多媒体课件（4）教学资源选用：在线开放课（5）教学重难点解决方式：课堂实践3.1知识讲授80/80min3.1.1新命令镜像操作是创建关于平面或平面要素对称的复制特征。镜像不仅在实体特征建模中存在，同样在草图绘制中也存在。缝合曲面操作是指通过缝合将两个或多个面结合成一个曲面。一定程度上可以视作曲面剪切的逆操作。使用缝合命令的两个面需要有相交线。转换体：移动、旋转或缩放实体或曲面体。也可以借助于基准将一个体对准另一个体或面。回转和移动：对局部体进行回转和平移；比例：以原点为中心进行整体的缩放；基准对齐：以基准面为参照进行对齐；对齐到扫描数据：以扫面的数据为参考进行对齐。3.1.2结构分析（1）平面结构（2）镂空结构3.1.3逆向建模第一步，导入扫描数据第二步，面片草图第三步，拉伸片体第四步，斜面建模第五步，镂空结构4.课堂总结（1）重点内容回顾10min（2）建模问题处理5.作业布置课后题第5题6.板书设计教