三维建模与产品设计 教案 项目4 台灯造型设计

PAGEPAGE1教案名称一、教材名称《三维建模与产品设计》（电子工业出版社）。授课内容底座组件建模二、课时学时（分钟）。三、学情分析(根据学生的年级、认知水平、学习基础和专业特点进行不同的教学设计)四、教学目标分析1．知识目标（1）掌握自底向上设计模式的核心思想、工作原理及其在复杂产品开发中的优势。（2）理解底座骨架模型作为产品设计“蓝图”的定位，掌握其在传递设计意图、控制装配关系中的核心机制。2．能力目标（1）能够独立创建包含基准面、基准轴、布局草图的台灯整体骨架模型，实现对产品总体尺寸和关键位置的宏观控制。（2）能够运用填充曲面、合并曲面等曲面工具完成台底座的流线型外观设计。3．情感目标（1）培养学生严谨细致、精益求精的工匠精神。（2）通过设计日常产品，增强专业自豪感与学习自信心。五、教学重点与难点分析教学重点：（1）重点讲解如何启动一个基于骨架的自底向上设计项目，确立主控零件与从动零件的关系。（2）如何规划一个既能有效控制产品外形，又便于后期修改的骨架模型是教学的重中之重。教学难点：如何用一个简洁有效的骨架去控制一个形状极不规则的曲面产品，避免后期出现参照失败，是教学的难点。六、教学方法1．教学方法项目教学法、任务驱动法、讲授法、演示法、案例分析法2．学习方法小组合作法、实战演练法、自主探究法七、教学准备多媒体课件八、教学过程（一）教学导入（时长:）教师活动：介绍项目情况，应用的知识能力等情况，融入课程思政内容，培养学生精益求精的工匠精神。学生活动：了解项目情况，并主动思考底座骨架、上壳、弹簧建模的方法。设计意图：底座组件结构复杂，包含底座骨架、底座上壳、弹簧等，是生活中常见的塑料产品。本项目旨在通过底座骨架、底座上壳、弹簧的建模，掌握塑料件设计的流程。底座零件结构特征比较复杂，适合初学者进阶训练，通过学习能较好提升学生运用软件建模的能力。（二）学习新知（时长:）教师活动：演示操作过程步骤，同时将演示过程记录下来，以便学生后期复习观看等学生活动:认真观看教师演示，理清思路设计意图：教师演示操作，直观明了，便于掌握新知，激发学生追求新知的欲望。教学内容：一、构建台灯底座骨架模型完成台灯底座建模，台灯底座零件图如图4-1-2所示。图4-1-2台灯底座零件图1．创建台灯总装配文件启动Creo，在“主页”选项卡中单击“新建”按钮，在弹出的“新建”对话框中选中“装配”单选按钮，在“文件名”文本框中输入“台灯”，取消勾选“使用默认模板”复选框，单击“确定”按钮。弹出“新文件选项”对话框，选择公制模板，单击“确定”按钮，完成总装配文件的创建。2．创建台灯底座骨架模型1）创建台灯底座骨架模型文件在总装配文件中，创建台灯底座骨架模型“0-台灯_SKEL_PRT”。2）创建外轮廓拉伸曲面特征以TOP平面为草绘平面创建拉伸特征，根据图纸绘制草绘，如图4-1-3所示。在“拉伸”选项卡中单击“拉伸为曲面”按钮，单击“选项”按钮，在弹出的下拉列表中将上下两侧的拉伸距离分别设置为30.000和20.000，单击“确定”按钮，完成外轮廓拉伸曲面特征的创建，如图4-1-4所示。图4-1-3绘制草绘图4-1-4外轮廓拉伸曲面特征3）创建台灯底座骨架模型顶部曲面以RIGHT平面为草绘平面创建扫描轨迹曲线，根据图纸绘制草绘，如图4-1-5所示。选中轨迹曲线，在“模型”选项卡中单击“扫描”按钮，创建扫描截面，根据草绘绘制扫描截面，如图4-1-6所示。单击“确定”按钮，创建台灯底座骨架模型顶部曲面，如图4-1-7所示。 图4-1-5绘制草绘 图4-1-6绘制扫描截面图4-1-7创建台灯底座骨架模型顶部曲面4）合并曲面将第2步和第3步创建的曲面进行合并。按住Ctrl键的同时在“模型树”选项卡中选择“拉伸1”和“扫描1”选项，在“模型”选项卡中单击“合并”按钮。在合并编辑界面中调整合并箭头方向，单击“确定”按钮，完成两个曲面的合并操作，如图4-1-8所示，效果如图4-1-9所示。1.调整合并箭头的方向1.调整合并箭头的方向图4-1-8合并曲面并调整合并箭头的方向2.完成曲面合并2.完成曲面合并图4-1-9曲面合并效果5）创建底部草绘轮廓线以TOP平面为基准，创建向下平移20.000的DTM1平面，如图4-1-10所示。以DTM1平面为绘图基准平面创建草绘，在“草绘”选项卡中单击“投影”按钮，依次单击底部轮廓线，如图4-1-11所示，单击“确定”按钮。1.向下平移20.0001.向下平移20.000图4-1-10创建DTM1平面2.底部草绘轮廓线2.底部草绘轮廓线图4-1-11底部草绘轮廓线6）创建底部填充曲面选择第5步创建的底部草绘轮廓线，如图4-1-12所示，将其作为填充边界线，在“模型”选项卡中单击“填充”按钮，如图4-1-13所示。单击“确定”按钮，完成底部填充曲面的创建。2.单击“填充”按钮1.选择底部2.单击“填充”按钮1.选择底部草绘轮廓线 图4-1-12选择填充边界线 图4-1-13单击“填充”按钮7）合并“曲面1”曲面和底部填充曲面将第4步创建的“合并1”曲面和第6步创建的底部填充曲面再次进行合并。按住Ctrl键的同时在“模型树”选项卡中选择“合并1”和“填充1”选项，在“模型”选项卡中单击“合并”按钮，在合并编辑界面中调整合并箭头的方向，如图4-1-18所示。2.调整合并箭头的方向1.选择曲面2.调整合并箭头的方向1.选择曲面图4-1-18合并“曲面1”曲面和底部填充曲面8）创建骨架模型公共曲面以TOP平面为草绘平面创建填充封闭截面，绘制一个覆盖骨架模型的中心矩形并将其填充为穿透模型的曲面，如图4-1-19所示，完成骨架模型公共曲面的创建。图4-1-19骨架模型公共曲面9）骨架模型底部倒圆角选中骨架模型底部边线，根据图纸进行倒圆角操作，圆角半径为18，效果如图

4-1-20所示。图4-1-20骨架模型底部倒圆角的效果10）创建灯杆配合孔位特征以TOP平面为基准，根据图纸尺寸，向上偏移35创建DTM2平面，以DTM2平面为草绘平面，根据图纸绘制灯杆配合孔位的草绘，单击“确定”按钮，如图4-1-21所示。选中绘制完成的灯杆配合孔位草绘，在“模型”选项卡中单击“拉伸”按钮，在“拉伸”选项卡中单击“选项”按钮，在弹出的下拉列表中将“深度”选区中的“侧1”设置为“盲孔”“20.000”，勾选“封闭端”复选框，单击“确定”按钮，如图4-1-22所示。将骨架模型曲面和拉伸曲面进行合并操作，按住Ctrl键，在“模型”选项卡中单击“合并”按钮，调整合并箭头的方向，在“合并”选项卡中单击“确定”按钮，如图4-1-23所示。1.绘制灯杆配合孔位的草绘1.绘制灯杆配合孔位的草绘图4-1-21绘制灯杆配合孔位的草绘2.设置参数2.设置参数图4-1-22创建曲面特征图4-1-23合并曲面11）创建开关位置特征选中DTM2平面，根据图纸绘制开关位置草绘，如图4-1-24所示。在“模型”选项卡中单击“拉伸”按钮，选择拉伸曲面，单击“选项”按钮，在弹出的下拉列表中将“深度”选区中的“侧1”设置为“盲孔”“22.000”，勾选“封闭端”复选框，单击“确定”按钮，完成拉伸曲面的创建，如图4-1-25所示。1.绘制开关位置草绘1.绘制开关位置草绘图4-1-24绘制开关位置草绘2.设置拉伸曲面参数2.设置拉伸曲面参数图4-1-25设置拉伸曲面参数注意，拉伸草绘最后需要形成封闭轮廓，封闭范围需要超出骨架模型，保证在修剪时能够修剪完整。将骨架模型曲面和拉伸曲面进行合并操作，修剪开关位置特征曲面。按住Ctrl键，在“模型”选项卡中单击“合并”按钮，调整合并箭头的方向，在“合并”选项卡中单击“确定”按钮，完成开关位置特征曲面的修剪，如图4-1-26所示。3.调整合并箭头的方向3.调整合并箭头的方向图4-1-26修剪开关位置特征12）骨架模型曲面倒圆角根据图纸尺寸，选中骨架模型上方边线进行倒圆角操作，圆角半径为8。选中灯杆配合孔位特征和开关位置特征进行倒圆角操作，圆角半径为2，如图4-1-27和图4-1-28所示。 图4-1-27骨架模型上方边线倒圆角 图4-1-28灯杆配合孔位特征和开关位置特征倒圆角完成台灯底座骨架模型的创建，如图4-1-29所示。图4-1-29台灯底座骨架模型二、台灯底座上壳（一）底座组件分析底座组件包括底座下壳、触电开关、弹簧、开关按钮、加重块、电路板、底座上壳共7个零件，如图4-1-30所示。（二）底座上壳建模完成底座上壳零件建模，底座上壳零件图如图4-1-31所示。图4-1-30底座组件图4-1-31底座上壳零件图1．创建底座组件子装配文件打开总装配文件“台灯.ASM”，创建子装配文件“底座组件.ASM”2．底座上壳零件建模过程1）创建底座上壳零件打开“底座组件.ASM”文件，执行前述操作，在“底座组件.ASM”文件中创建底座上壳零件，如图4-1-32所示。在“元件放置”选项卡中将“约束类型”设置为“默认”。2）导入骨架模型文件打开“底座上壳.PRT”文件。在“模型”选项卡中单击“复制几何”按钮，进入复制几何界面。在“复制几何”选项卡中单击“打开”按钮，弹出“打开”对话框，选择“0-台灯_skle.prt”骨架模型文件，单击“打开”按钮。弹出“放置”对话框，选中“默认”单选按钮，单击“确定”按钮。在“复制几何”选项卡中单击“仅限发布”按钮，选择骨架模型的所有曲面，单击“确定”按钮，如图4-1-33所示。在“模型树”选项卡中显示“外部复制几何标识40”，完成骨架模型文件的导入。2.单击“确定2.单击“确定”按钮1.输入文件名图4-1-32创建底座上壳零件2.选择骨架模型的所有曲面3.单击“确定2.选择骨架模型的所有曲面3.单击“确定”按钮1.单击“仅限发布”按钮图4-1-33导入骨架模型文件3）偏移骨架模型中的面组和平面选中骨架模型中的底座外壳面组，在“模型”选项卡中单击“偏移”按钮，在“偏移”选项卡中将偏移值设置为0，单击“确定”按钮，如图4-1-34所示，完成“偏移1”的创建。重复上述操作，完成骨架模型的公共平面“偏移2”的创建，如图4-1-35所示。4）合并偏移曲面在“模型树”选项卡中选择“外部复制几何标识40”选项并将其隐藏。按住Ctrl键，同时选中“偏移1”和“偏移2”选项，在“模型”选项卡中单击“合并”按钮，进入合并编辑界面，调整合并箭头的方向，如图4-1-36所示，在“合并”选项卡中单击“确定”按钮，完成“偏移1”和“偏移2”的合并操作，合并效果如图4-1-37所示。1.底座外壳面组1.底座外壳面组图4-1-34偏移底座外壳面组2.公共平面2.公共平面图4-1-35偏移公共平面 图4-1-36调整合并箭头的方向 图4-1-37合并效果5）实体化“合并1”曲面在“模型树”选项卡中选择“合并1”选项，在“模型”选项卡中单击“实体化”按钮，对“合并1”曲面进行实体化操作，如图4-1-38所示。图4-1-38实体化“合并1”曲面6）创建开关按钮孔位选择开关配合位置的平面，在“模型”选项卡中单击“拉伸”按钮，进入草绘编辑界面，根据底座上壳零件的图纸，绘制草绘，单击“确定”按钮，如图4-1-39所示。在“拉伸”选项卡中单击“移除材料”按钮，调整拉伸方向，将拉伸深度设置为10.00，单击“确定”按钮，完成效果如图4-1-40所示。 图4-1-39绘制草绘 图4-1-40完成效果7）创建灯杆配合槽选择灯杆配合位置的平面，在“模型”选项卡中单击“拉伸”按钮，进入草绘编辑界面，根据底座上壳零件的图纸，绘制草绘，在“草绘”选项卡中单击“投影”按钮，创建外轮廓线，如图4-1-41所示。在“草绘”选项卡中单击“偏移”按钮，选中创建外轮廓线，向内偏移3，创建内轮廓线，单击“删除段”按钮，修剪外轮廓线，如图4-1-42所示，完成拉伸切除截面的创建，单击“确定”按钮。1.创建外轮廓线2.偏移并修剪外轮廓线 1.创建外轮廓线2.偏移并修剪外轮廓线 图4-1-41创建外轮廓线 图4-1-42偏移并修剪外轮廓线在“拉伸”选项卡中单击“移除材料”按钮，单击“选项”按钮，在弹出的下拉列表中选择“盲孔拉伸”选项，将拉伸切除深度设置为15.00，单击“确定”按钮，向下进行拉伸切除操作，完成灯杆配合槽的创建，如图4-1-43和图4-1-44所示。 图4-1-43设置拉伸参数 图4-1-44灯杆配合槽8）抽壳在“模型”选项卡中单击“壳”按钮，进入壳编辑界面，将“厚度”设置为2.000，实体化底座上壳的底面，完成底座上壳的抽壳操作，如图4-1-45和图4-1-46所示。 图4-1-45设置抽壳参数 图4-1-46抽壳效果9）创建上壳止口特征选择TOP平面，在“模型”选项卡中单击“草绘”按钮，进入草绘编辑界面。在“草绘”选项卡中单击“投影”按钮，选择上壳外轮廓线，创建扫描轨迹曲线，单击“确定”按钮，完成扫描轨迹曲线的创建，如图4-1-47所示。单击“确定”单击“确定”按钮1.单击“投影”按钮2.选择外轮廓线图4-1-47创建扫描轨迹曲线选中扫描轨迹曲线，在“模型”选项卡中单击“扫描”按钮，进入草绘编辑界面，绘制扫描截面，如图4-1-48和图4-1-49所示，单击“确定”按钮，完成上壳止口特征的创建，如图4-1-50所示。3.绘制扫描截面 3.绘制扫描截面 图4-1-48绘制扫描截面 图4-1-49扫描截面图4-1-50创建上壳止口特征10）止口外侧轮廓线倒圆角选中止口处外轮廓线，在“模型”选项卡中单击“倒圆角”按钮，在“倒圆角”选项卡中将圆角半径设置为0.500，单击“确定”按钮，完成倒圆角操作，如图4-1-51所示。11）创建螺柱选中TOP平面，在“模型”选项卡中单击“拉伸”按钮，进入草绘编辑界面，根据图纸绘制草绘，如图4-1-52所示，单击“确定”按钮，完成螺柱草绘的绘制。在“拉伸”选项卡中单击“选项”按钮，在弹出的下拉列表中将“侧1”设置为“到下一个”，单击“确定”按钮，完成拉伸操作，如图4-1-53和图4-1-54所示。1.绘制螺柱草绘 1.绘制螺柱草绘 图4-1-51倒圆角 图4-1-52绘制螺柱草绘2.将“侧1”设置为2.将“侧1”设置为“到下一个” 图4-1-53设置拉伸参数 图4-1-54拉伸效果12）创建螺柱加强筋选中TOP平面，创建向下平移2的偏移平面DTM1，如图4-1-55所示。选中DTM1平面，在“模型”选项卡中单击“拉伸”按钮，进入草绘编辑界面，根据图纸绘制螺柱加强筋草绘，如图4-1-56所示。单击“确定”按钮，在“拉伸”选项卡中单击“选项”按钮，在弹出的下拉列表中将“侧1”设置为“到下一个”，勾选“添加锥度”复选框，将锥度设置为1.5，单击“确定”按钮，如图4-1-57所示。1.向下平移基准平面1.向下平移基准平面图4-1-55向下平移基准平面2.绘制螺柱加强筋草绘3.设置拉伸锥度 2.绘制螺柱加强筋草绘3.设置拉伸锥度 图4-1-56绘制螺柱加强筋草绘 图4-1-57设置拉伸锥度根据图纸，选中螺柱加强筋的上边线进行倒直角操作，倒角数值为3，如图4-1-58所示。4.倒直角4.倒直角图4-1-58倒直角在“模型树”选项卡中选择“拉伸4”和“倒角1”选项，按住Ctrl键，在“模型选项卡中”单击“镜像”按钮，选择RIGHT平面作为镜像平面，如图4-1-59所示，单击“确定”按钮，完成第一次镜像操作。3.选择镜像平面4.单击“确定”按钮1.选择“拉伸4”和“倒角1”选项3.选择镜像平面4.单击“确定”按钮1.选择“拉伸4”和“倒角1”选项2.单击“镜像”按钮图4-1-59第一次镜像操作在“模型树”选项卡中选择“拉伸4”、“倒角1”和“镜像1”选项，按住Ctrl键，在“模型”选项卡中单击“镜像”按钮，选择FRONT平面作为镜像平面，单击“确定”按钮，完成螺柱加强筋的创建，如图4-1-60和图4-1-61所示。5.选择“拉伸4”、“倒角1”和“5.选择“拉伸4”、“倒角1”和“镜像1”选项6.单击“镜像”按钮7.选择镜像平面图4-1-60选择镜像特征图4-1-61选择镜像平面13）创建螺纹孔特征在“模型”选项卡中单击“孔”按钮，进入孔特征编辑界面。在“孔”选项卡中单击“创建标准孔”按钮，根据图纸尺寸，将螺钉尺寸设置为“M3x.5”，如图4-1-66所示。单击“放置”按钮，在弹出的下拉列表中，按住Ctrl键，选中螺柱顶面和基准轴，确定螺纹孔的中心，单击“确定”按钮，如图4-1-67所示。完成效果如图4-1-68所示。在“模型树”选项卡中选择“孔

1”选项，在“模型”选项卡中单击“镜像”按钮，以RIGHT平面为镜像平面镜像复制螺纹孔，如图4-1-69所示。重复上述操作，选择两个螺纹孔，以FRONT平面为镜像平面镜像复制螺纹孔，如图4-1-70所示。1.单击“创建标准孔”按钮2.设置螺钉尺寸1.单击“创建标准孔”按钮2.设置螺钉尺寸图4-1-66创建螺纹孔特征（1）4.孔位置参考3.单击“放置”按钮4.孔位置参考3.单击“放置”按钮图4-1-67创建螺纹孔特征（2）图4-1-68螺纹孔的完成效果 图4-1-69镜像复制螺纹孔（1） 图4-1-70镜像复制螺纹孔（2）三、台灯底座弹簧建模完成弹簧建模，弹簧零件图如图4-1-73所示。图4-1-73弹簧零件图1）创建弹簧零件在总装配文件“台灯.ASM”中，选中“底座组件.ASM”选项并右击，在弹出的快捷菜单中选择“激活”命令。在“底座组件.ASM”文件中创建弹簧零件。2）创建螺旋扫描轨迹线在“模型”选项卡中单击“扫描”下拉按钮，在弹出的下拉列表中选择“螺旋扫描”选项，在“螺旋扫描”选项卡中单击“参考”按钮，在弹出的下拉列表中设置“螺旋扫描轮廓”，如图4-1-74和图4-1-75所示。以FORNT平面为草绘平面，进入草绘编辑页面，根据图纸尺寸，绘制简易轨迹线，如图4-1-76所示，单击“确定”按钮。2.设置“螺旋扫描轮廓”1.选择“螺旋扫描”选项 2.设置“螺旋扫描轮廓”1.选择“螺旋扫描”选项 图4-1-74选择“螺旋扫描”选项 图4-1-75设置“螺旋扫描轮廓”3.螺旋高度2.中心线1.螺旋半径3.螺旋高度2.中心线1.螺旋半径图4-1-76绘制简易轨迹线3）创建螺旋扫描截面在第2步的基础上，在“螺旋扫描”选项卡中单击“扫描截面”按钮，根据图纸绘制扫描截面，单击“确定”按钮，生成螺旋轨迹线并以此创建螺旋扫描，如图4-1-77～图4-1-80所示。1.单击“扫描截面”按钮2.绘制扫描截面 1.单击“扫描截面”按钮2.绘制扫描截面 图4-1-77单击“扫描截面”按钮 图4-1-78绘制扫描截面 图4-1-79螺旋扫描预览 图4-1-80弹簧基本体4）创建弹簧两端平面选中FRONT平面，在“模型”选项卡中单击“拉伸”按钮，进入草绘编辑界面，绘制截面，在“草绘”选项卡中单击“参考”按钮，创建弹簧上下末端圆的辅助圆，绘制用于切除的矩形截面，如图4-1-81所示，单击“确定”按钮。在“拉伸”选项卡中单击“移除材料”按钮，单击“选项”按钮，在弹出的下拉列表中将“侧1”设置为“对称”“37.900”，拖动至完全切除上下两端，如图4-1-82和图4-1-83所示。3.切除截面1.参考辅助圆2.切除截面3.切除截面1.参考辅助圆2.切除截面图4-1-81切除截面5.将“侧1”设置为“对称5.将“侧1”设置为“对称”“37.900”4.单击“移除材料”按钮图4-1-82设置拉伸切除参数图4-1-83弹簧的效果四、底座组件其余零件建模（1）参照前面所学的建模方法，完成底座下壳建模，底座下壳零件图如图4-1-91所示。图4-1-91底座下壳零件图（2）参照前面所学的建模方法，完成加重块建模，加重块零件图如图4-1-92所示。图4-1-92加重块零件图（3）参照前面所学的建模方法，完成电路板建模，电路板零件图如图4-1-93所示。图4-1-93电路板零件图（4）参照前面所学的建模方法，完成触点开关建模，触点开关零件图如图4-1-94所示。（5）参照前面所学的建模方法，完成开关按钮建模，开关按钮零件图如图4-1-95所示。图4-1-94触点开关零件图图4-1-95开关按钮零件图任务一底座组件建模序号检测项目配分评分标准自评组评师评1骨架模型上壳特征15该特征是否符合图纸尺寸要求2骨架模型下壳特征15该特征是否符合图纸尺寸要求3底座上壳基本曲面20该特征是否符合图纸尺寸要求4底座上壳按钮、灯杆位置20该特征是否符合图纸尺寸要求5弹簧20该特征是否符合图纸尺寸要求6其他10是否有其他问题，酌情配分7合计互评学生姓名设计意图：演示操作过程，讲解底座骨架、上壳、弹簧建模操作难点，对有针对性解释：“怎么做？为什么这样做？这样做的效果是什么？有没有其他方法？”等，扩充学生的知识面。（三）操作演练（时长：）布置任务：按老师操作，完成底座骨架、上壳、弹簧建模。师生互动：教师巡回指导，针对存在问题个别辅导，学生操作过程遇到问题，及时找老师帮忙解决。设计意图：学生动手实操，掌握知识技能，在实训过程中掌握知识与技能。（四）小结巩固（时长：）知识梳理：（1）底座骨架建模。（2）底座上壳建模。（3）弹簧建模。（五）布置作业（时长：）九、教学反思本课以底座组件为项目载体，充分体现了“做中学”的职教理念。教学成果显著：通过边演示边跟练，学生熟练掌握了扫描、曲面合并等核心命令，对塑料件设计的骨架结构有了具体认知。项目贴近生活，极大地激发了学生兴趣，多数人能够独立建模，并在操作中养成良好建模习惯。成果展示环节增强了学生的职业自信，三维模型与3D打印实物衔接，让大家真实感受到“设计创造价值”的专业魅力，教学目标有效达成。教案名称一、教材名称《三维建模与产品设计》（电子工业出版社）。授课内容灯杆组件建模二、课时学时（分钟）。三、学情分析(根据学生的年级、认知水平、学习基础和专业特点进行不同的教学设计)四、教学目标分析1．知识目标（1）掌握曲面造型的生成原理以及曲面在塑料产品外观设计中的应用场景。（2）深入理解填充偏移、拉伸、扫描等基础命令的几何定义和参数设置逻辑。2．能力目标（1）能够利用基准平面命令，完成灯杆引导曲线、截面外观的绘制。（2）能够运用扫描命令准确创建台灯灯杆。3．情感目标（1）培养学生严谨细致、精益求精的工匠精神。（2）通过设计日常产品，增强专业自豪感与学习自信心。五、教学重点与难点分析教学重点：（1）详细讲解如何利用扫描工具构建台灯灯杆。（2）重点教学如何在草绘中使用“投影”命令，从模型中获取所需的线段。教学难点：利用扫描工具构建台灯灯杆六、教学方法1．教学方法项目教学法、任务驱动法、讲授法、演示法、案例分析法2．学习方法小组合作法、实战演练法、自主探究法七、教学准备多媒体课件八、教学过程（一）教学导入（时长:）教师活动：介绍项目情况，应用的知识能力等情况，融入课程思政内容，培养学生精益求精的工匠精神。学生活动：了解项目情况，并主动思考灯杆、两个灯杆连接件建模的方法。设计意图：灯杆组件结构简单，包含灯杆和两个灯杆连接件等，是生活中常见的塑料产品。本项目旨在通过灯杆和两个灯杆连接件的建模，掌握塑料件设计的流程。灯杆零件结构特征比较简单，适合初学者基础训练，通过学习能较好提升学生运用软件建模的能力。（二）学习新知（时长:）教师活动：演示操作过程步骤，同时将演示过程记录下来，以便学生后期复习观看等学生活动:认真观看教师演示，理清思路设计意图：教师演示操作，直观明了，便于掌握新知，激发学生追求新知的欲望。教学内容：一、台灯灯杆（一）组件分析灯杆组件包括灯杆零件和两个灯杆连接件零件，如图4-2-1～图4-2-3所示。图4-2-1灯杆组件图4-2-2灯杆零件图图4-2-3灯杆连接件零件图（二）创建灯杆组件子装配文件打开总装配文件“台灯.ASM”，在“模型”选项卡中单击“创建”按钮，创建子装配文件“灯杆组件.ASM”。（三）灯杆建模过程1．创建灯杆模型零件打开“灯杆组件.ASM”文件，在“灯罩组件.ASM”下创建灯杆零件。2．绘制灯杆的引导曲线在“模型树”选项卡中选择“灯杆.PRT”选项并右击，在弹出的快捷菜单中选择“激活”命令。在“模型”选项卡中单击“平面”按钮，弹出“基准平面”对话框，在“放置”选项卡中选择RIGHT平面，将其作为参考，将“平移”设置为44.000，设置偏移方向，如图4-2-4所示。在“显示”选择卡中，勾选“调整轮廓”复选框，将基准平面调整到合适的位置，单击“确定”按钮，如图4-2-5所示。3.将“平移”设置为44.0001.单击“3.将“平移”设置为44.0001.单击“平面”

按钮2.选择RIGHT

平面图4-2-4创建基准平面2.单击“确定”按钮12.单击“确定”按钮1.勾选“调整轮廓”复选框图4-2-5将基准平面调整到合适的位置选择新建的基准平面，在“模型”选项卡中单击“草绘”按钮，进入草绘编辑界面，根据图纸绘制灯杆的引导曲线，单击“确定”按钮，完成“草绘1”的创建，如图4-2-6所示。图4-2-6绘制灯杆的引导曲线3．创建灯杆的扫描截面在“模型树”选项卡中选择“草绘1”选项，将其隐藏。选择如图4-2-7所示的平面，在“模型”选项卡中单击“平面”按钮，弹出“基准平面”对话框，在“放置”选择卡中将“平移”设置为0，在“显示”选择卡中勾选“调整轮廓”复选框，将基准平面调整到合适的位置，单击“确定”按钮。1.选择平面2.调整基准平面1.选择平面2.调整基准平面图4-2-7创建灯杆扫描截面的基准平面在“模型树”选项卡中选择“草绘1”选项，将其显示。选择轨迹线，在“模型”选项卡中单击“扫描”下拉按钮，在弹出的下拉列表中选择“扫描”选项，如图4-2-8所示。在“扫描”选项卡中单击“创建或编辑扫描截面”按钮。在草绘编辑界面中，使用“草绘”选项卡中的“投影”功能转化实体边线，如图4-2-9和图4-2-10所示。根据图纸“截面外观跟随底座，配合间距0.2”（见图4-2-2）的要求，使用“草绘”选项卡中的“偏移”功能，将轮廓线向内偏移0.2，如图4-2-11所示。3.单击“创建或编辑扫描截面”按钮2.选择“扫描3.单击“创建或编辑扫描截面”按钮2.选择“扫描”选项1.选择轨迹线 图4-2-8创建扫描特征 图4-2-9创建扫描截面4.转化实体边线5.输入“-4.转化实体边线5.输入“-0.2”，向内偏移0.2mm” 图4-2-10转化实体边线 图4-2-11偏移轮廓线删除多余的轮廓线，根据图纸在草绘中心绘制直径为16的圆，单击“确定”按钮，完成扫描截面草绘的绘制，如图4-2-12所示。灯杆扫描整体效果如图4-2-13所示。4．灯杆其他特征的建模选择如图4-2-14所示的平面，在“模型”选项卡中单击“拉伸”按钮，进入草绘编辑界面。根据图纸绘制相应的草绘，单击“确认”按钮，如图4-2-15所示。在草绘中心绘制直径为16的圆 在草绘中心绘制直径为16的圆 图4-2-12在草绘中心绘制直径为16的圆 图4-2-13灯杆扫描整体效果1.选择平面1.选择平面图4-2-14选择平面2.绘制草绘2.绘制草绘图4-2-15绘制草绘在“拉伸”选项卡中单击“移除材料”按钮，将拉伸深度设置为16.000，调整拉伸方向，如图4-2-16所示。3.更改拉伸设置3.更改拉伸设置图4-2-16更改拉伸设置重复上述拉伸操作，在草绘编辑界面中绘制直径为23的圆，单击“确定”按钮。在“拉伸”选项卡中单击“移除材料”按钮，将拉伸深度设置为12.000，单击“确定”按钮，完成孔直径23的拉伸切除操作。内孔拉伸效果如图4-2-17所示。图4-2-17内孔拉伸效果选择灯杆底端平面，进入草绘编辑界面，根据图纸绘制台阶孔草绘，如图4-2-18所示，单击“确定”按钮。在“拉伸”选项卡中单击“移除材料”按钮，将拉伸深度设置为12.000，调整拉伸方向，如图4-2-19所示。灯杆整体效果如图4-2-20所示。 图4-2-18绘制台阶孔草绘 图4-2-19更改台阶孔参数设置图4-2-20灯杆整体效果二、灯杆连接件1．创建灯杆连接件零件打开“灯杆组件.ASM”文件，执行前述操作，在“灯杆组件.ASM”文件中创建灯杆连接件零件。2．灯杆连接件建模选择如图4-2-21所示的平面，在“模型”选项卡中单击“拉伸”按钮，进入草绘编辑界面。根据图纸绘制拉伸截面，如图4-2-22所示。将拉伸深度设置为12.000，调整拉伸方向，如图4-2-23所示，单击“确定”按钮。2.绘制拉伸截面1.选择平面 2.绘制拉伸截面1.选择平面 图4-2-21选择平面（1） 图4-2-22绘制拉伸截面（1）3.设置拉伸参数3.设置拉伸参数图4-2-23设置拉伸参数（1）在“模型”选项卡中单击“倒圆角”按钮，根据图纸进行零件的倒圆角操作，如图4-2-24所示。4.倒圆角4.倒圆角图4-2-24倒圆角（1）选择如图4-2-25所示的平面，在“模型”选项卡中单击“拉伸”按钮，进入草绘编辑界面。根据图纸绘制拉伸截面，如图4-2-26所示。将拉伸深度设置为8.000，调整拉伸方向，如图4-2-27所示，单击“确定”按钮。6.绘制拉伸截面5.选择平面 6.绘制拉伸截面5.选择平面 图4-2-25选择平面（2） 图4-2-26绘制拉伸截面（2）7.设置拉伸参数7.设置拉伸参数图4-2-27设置拉伸参数（2）在“模型”选项卡中单击“倒圆角”按钮，根据图纸进行零件的倒圆角操作，如图4-2-28所示。8.选择轮廓线8.选择轮廓线图4-2-28倒圆角（2）选择如图4-2-29所示的平面，在“模型”选项卡中单击“拉伸”按钮，进入草绘编辑界面。根据图纸绘制拉伸截面，如图4-2-30所示。在“拉伸”选项卡中，将拉伸深度设置为20.00，单击“移除材料”按钮，调整拉伸方向，如图4-2-31所示，单击“确定”按钮。灯杆连接件整体效果如图4-2-32所示。10.绘制拉伸截面9.选择平面 10.绘制拉伸截面9.选择平面 图4-2-29选择平面（3） 图4-2-30绘制拉伸截面（3）11.设置拉伸参数11.设置拉伸参数图4-2-31设置拉伸参数（3）图4-2-32灯杆连接件整体效果任务二灯杆组件建模序号检测项目配分评分标准自评组评师评1灯杆引导曲线25该特征是否正确2灯杆扫描截面25该特征是否正确3灯杆其余特征20该特征是否正确4灯杆连接件30该特征是否正确7合计互评学生姓名设计意图：演示操作过程，讲解灯杆和两个连接件建模操作难点，对有针对性解释：“怎么做？为什么这样做？这样做的效果是什么？有没有其他方法？”等，扩充学生的知识面。（三）操作演练（时长：）布置任务：按老师操作，完成灯杆和两个连接件建模。师生互动：教师巡回指导，针对存在问题个别辅导，学生操作过程遇到问题，及时找老师帮忙解决。设计意图：学生动手实操，掌握知识技能，在实训过程中掌握知识与技能。（四）小结巩固（时长：）知识梳理：（1）灯杆建模。（2）两个连接件建模。（五）布置作业（时长：）九、教学反思本课以灯杆组件为项目载体，充分体现了“做中学”的职教理念。教学成效显著：通过分步演示与同步跟练，学生熟练掌握了扫描、曲面合并等核心命令，对塑料件设计的概念有了具体认知。项目选择贴近生活，有效激发了学生的学习兴趣，多数学生能独立完成建模任务，并在操作中养成规范建模的良好习惯。作品展示环节增强了学生的专业自信，三维模型与3D打印实物的预期衔接，让学生真切感受到“设计创造价值”的专业魅力，教学目标有效达成。教案名称一、教材名称《三维建模与产品设计》（电子工业出版社）。授课内容灯罩组件建模二、课时学时（分钟）。三、学情分析(根据学生的年级、认知水平、学习基础和专业特点进行不同的教学设计)四、教学目标分析1．知识目标（1）掌握偏移中偏移值的设置及公共平面的选择。（2）理解修剪曲面、加厚方向等条件对实体化操作成败的影响。2．能力目标（1）熟练运用扫面、投影、镜像、倒圆角等命令完善灯罩的外观、螺杆等结构细节。（2）能够熟练将曲面加厚为实体。3．情感目标（1）培养学生严谨细致、精益求精的工匠精神。（2）通过设计日常产品，增强专业自豪感与学习自信心。五、教学重点与难点分析教学重点：（1）讲解在骨架控制下，如何对整体造型进行分割，形成上盖，并设计止口、内扣等配合结构。（2）螺柱的创建、止口、内扣的设计及布置方法。教学难点：在多层级的零件设计中，维护好自上而下的父子关系链，防止因修改不当造成再生错误或特征失败。六、教学方法1．教学方法项目教学法、任务驱动法、讲授法、演示法、案例分析法2．学习方法小组合作法、实战演练法、自主探究法七、教学准备多媒体课件八、教学过程（一）教学导入（时长:）教师活动：介绍项目情况，应用的知识能力等情况，融入课程思政内容，培养学生精益求精的工匠精神。学生活动：了解项目情况，并主动思考灯罩骨架、灯罩上盖、其余零件建模的方法。设计意图：灯罩组件结构复杂，包含灯罩骨架、灯罩上盖、其余零件等，是生活中常见的塑料产品。本项目旨在通过灯罩骨架、灯罩上盖、其余零件的建模，掌握塑料件设计的流程。灯罩上盖结构特征比较复杂，适合初学者进阶训练，通过学习能较好提升学生运用软件建模的能力。（二）学习新知（时长:）教师活动：演示操作过程步骤，同时将演示过程记录下来，以便学生后期复习观看等学生活动:认真观看教师演示，理清思路设计意图：教师演示操作，直观明了，便于掌握新知，激发学生追求新知的欲望。教学内容：操作视频一、台灯灯罩骨架建模操作视频灯罩组件如图4-3-1所示，灯罩外观图如图4-3-2所示。图4-3-1灯罩组件图4-3-2灯罩外观图（一）创建灯罩组件子装配文件重复前面子装配图的创建步骤，创建子装配文件“灯罩组件.ASM”。（二）灯罩骨架建模过程1．创建灯罩骨架模型打开“灯罩组件.ASM”文件，在“灯罩组件.ASM”文件下创建“0-灯罩组件”骨架模型。2．灯罩连接头配合曲面建模选择灯杆顶部端面，在“模型”选项卡中单击“平面”按钮，弹出“基准平面”对话框，将“平移”设置为0，单击“确定”按钮，如图4-3-3所示。创建偏移基准平面创建偏移基准平面图4-3-3创建偏移基准平面在“模型”选项卡中单击“拉伸”按钮，进入草绘编辑界面。在“草绘”选项卡中单击“投影”按钮，投影灯杆端面的轮廓线，如图4-3-4所示，单击“确定”按钮。在“拉伸”选项卡中，单击“拉伸为曲面”按钮，单击“选项”按钮，在弹出的下拉列表中将“侧1”设置为“盲孔”“16.000”，将“侧2”设置为“盲孔”“40.000”，如图4-3-5所示。 图4-3-4投影轮廓线 图4-3-5设置拉伸参数3．灯罩骨架曲面建模1）创建绘图基准平面隐藏连接头的模型，选择灯杆内孔面，在“模型”选项卡中单击“轴”按钮，创建基准轴，如图4-3-6所示。在“模型”选项卡中单击“平面”按钮，选择TOP平面和基准轴，创建与基准轴平齐的基准平面，如图4-3-7所示。1.创建基准轴1.创建基准轴图4-3-6创建基准轴2.选择TOP平面和基准轴2.选择TOP平面和基准轴图4-3-7创建基准平面再次在“模型”选项卡中单击“平面”按钮，在“基准平面”选项卡中将“平移”设置为25.000，单击“确定”按钮，如图4-3-8所示。3.将基准平面向下平移3.将基准平面向下平移图4-3-8将基准平面向下平移2）拉伸曲面在“模型”选项卡中单击“拉伸”按钮，以基准平面为绘图平面，根据图纸绘制拉伸截面。在“拉伸”选项卡中单击“拉伸为曲面”按钮，单击“选项”按钮，弹出“选项”下拉列表，在列表中将“侧1”设置为“盲孔”“42.000”，勾选“封闭端”复选框，调整拉伸方向，如图4-3-9和图4-3-10所示。3）曲面倒圆角在“模型”选项卡中单击“倒圆角”按钮，根据图纸对灯罩基本曲面上下边线进行倒圆角操作，上边线倒圆角数值为30，下边线倒圆角数值为3，如图4-3-11和图4-3-12所示。1.绘制拉伸截面1.绘制拉伸截面图4-3-9绘制拉伸截面2.设置拉伸参数2.设置拉伸参数图4-3-10设置拉伸参数 图4-3-11上边线倒圆角 图4-3-12下边线倒圆角4）合并曲面在“模型树”选项卡中选择灯杆连接头的曲面并使其显示出来。按住Ctrl键，同时选中与灯罩连接头配合曲面和灯罩骨架曲面，在“模型”选项卡中单击“合并”按钮，进入合并编辑界面，调整合并箭头的方向，如图4-3-13和图4-3-14所示，单击“确定”按钮，完成两个曲面的合并操作。1.选择曲面2.调整合并箭头的方向 1.选择曲面2.调整合并箭头的方向 图4-3-13合并曲面 图4-3-14合并效果5）创建骨架模型公共平面选择FRONT平面，在“模型”选项卡中单击“拉伸”按钮，进入草绘编辑界面，如图4-3-15所示。按照图纸的要求，在灯罩上盖和下盖的交接处，绘制一条直线，单击“确定”按钮，如图4-3-16所示。以该直线为截面，拉伸出一个平面，设置拉伸深度，使平面完全穿过灯罩骨架，如图4-3-17所示，单击“确定”按钮，灯罩骨架模型整体效果如图4-3-18所示。1.选择FRONT1.选择FRONT平面图4-3-15选择FRONT平面2.绘制直线2.绘制直线图4-3-16绘制直线3.设置拉伸深度3.设置拉伸深度图4-3-17设置拉伸深度图4-3-18灯罩骨架模型整体效果操作视频二、灯罩上盖操作视频完成灯罩上盖建模，灯罩上盖零件图如图4-3-19所示。图4-3-19灯罩上盖零件图（一）创建灯罩上盖零件激活“灯罩组件.ASM”文件，在“模型”选项卡中单击“创建”按钮，创建“灯罩上盖”零件，如图4-3-20所示，并且将元件放置约束类型设置为“默认”。3.单击“确定”按钮2.输入文件名1.单击“3.单击“确定”按钮2.输入文件名1.单击“创建”按钮图4-3-20创建灯罩上盖零件（二）灯罩零件建模过程1．导入灯罩骨架模型文件选择“灯罩上盖.PRT”文件并打开，在“模型”选项卡中单击“复制几何”按钮，如图4-3-21所示。在“复制几何”选项卡中单击“打开”按钮，弹出“打开”对话框，使用默认设置打开选中任务一中创建好的灯罩骨架模型文件“0_灯罩组件_skel.prt”，如图4-3-22所示。1.单击“复制几何”1.单击“复制几何”按钮图4-3-21单击“复制几何”按钮2.打开灯罩骨架模型文件2.打开灯罩骨架模型文件图4-3-22打开灯罩骨架模型文件在“复制几何”选项卡中单击“仅限发布”按钮，单击界面右下方的过滤器下拉按钮，在弹出的下拉列表中选择“面组”选项，按住Ctrl键，同时选中灯罩骨架模型中所有的面组和曲面后，单击鼠标中键，如图4-3-23所示。在“模型树”选项卡中显示“外部复制几何标识40”，完成灯罩骨架模型文件的导入，如图4-3-24所示。3.单击“仅限发布”按钮并选中所有面组和曲面3.单击“仅限发布”按钮并选中所有面组和曲面图4-3-23单击“仅限发布”按钮并选中所有面组和曲面图4-3-24完成灯罩骨架模型的导入2．偏移骨架曲面单击界面右下方的过滤器下拉按钮，在弹出的下拉列表中选择“面组”选项，选择骨架模型中的面组，在“模型”选项卡中单击“偏移”按钮。在“偏移”选项卡中将偏移值设置为0，单击“确定”按钮，如图4-3-25所示，完成“偏移1”面组的创建。重复操作，选择骨架模型公共平面，在“模型”选项卡中单击“偏移”按钮，在“偏移”选项卡中将偏移值设置为0，创建“偏移2”面组，如图4-3-26所示。隐藏“外部复制几何标识40”。2.偏移骨架曲面，将偏移值设置为01.选择“面组2.偏移骨架曲面，将偏移值设置为01.选择“面组”选项图4-3-25创建“偏移1”面组3.偏移公共曲面3.偏移公共曲面图4-3-26创建“偏移2”面组3．修剪曲面选择“偏移1”曲面，在“模型”选项卡中单击“修剪”按钮，如图4-3-27所示，进入曲面修剪界面。选择“偏移2”曲面作为修剪曲面，调整箭头方向，如图4-3-28所示，单击“确定”按钮，完成曲面修剪操作，效果如图4-3-29所示，隐藏骨架公共曲面。1.选中曲面并进行修剪1.选中曲面并进行修剪图4-3-27修剪“偏移1”曲面3.调整箭头方向2.选中修剪曲面3.调整箭头方向2.选中修剪曲面图4-3-28修剪“偏移2”曲面图4-3-29修剪曲面的效果4．加厚曲面选择修剪后的曲面，在“模型”选项卡中单击“加厚”按钮，在“加厚”选项卡中将加厚数值设置为2.000，调整加厚方向，单击“确定”按钮，如图4-3-30和图4-3-31所示。单击“确定”按钮1.将加厚数值设置为2.0002.调整加厚方向单击“确定”按钮1.将加厚数值设置为2.0002.调整加厚方向图4-3-30加厚曲面图4-3-31加厚曲面的效果5．倒圆角选择灯罩上盖连接灯杆位置的两处边线和灯罩上盖底部外边线，分别进行倒圆角操作，如图4-3-34和图4-3-35所示。1.连接位置倒圆角，半径为3.0001.连接位置倒圆角，半径为3.000图4-3-34连接位置倒圆角2.边线倒圆角，半径为0.5002.边线倒圆角，半径为0.500图4-3-35边线倒圆角6．创建止口特征选择灯罩上盖底部平面，在“模型”选项卡中单击“草绘”按钮，在“草绘”选项卡中单击“投影”按钮，创建扫描轨迹，如图4-3-36和图4-3-37所示。选中创建的扫描轨迹，在“模型”选项卡中单击“扫描”按钮，在“扫描”选项卡中单击“创建扫描截面”按钮，根据图纸绘制扫描截面，如图4-3-38和图4-3-39所示。单击“移除材料”按钮，单击“确定”按钮，如图4-3-40和图4-3-41所示。1.选择灯罩上盖底部平面1.选择灯罩上盖底部平面图4-3-36选择灯罩上盖底部平面2.创建扫描轨迹2.创建扫描轨迹图4-3-37创建扫描轨迹3.单击“创建扫描截面”3.单击“创建扫描截面”按钮图4-3-38单击“创建扫描截面”按钮4.绘制扫描截面4.绘制扫描截面图4-3-39绘制扫描截面5.单击“移5.单击“移除材料”按钮图4-3-40单击“移除材料”按钮图4-3-41止口特征的效果7．创建内扣特征选择止口特征下平面，在“模型”选项卡中单击“拉伸”按钮，如图4-3-42所示。在“草绘”选项卡中单击“投影”按钮，创建轮廓线，根据图纸绘制拉伸截面，并且单击“镜像”按钮将其镜像复制到另一侧，如图4-3-43所示。1.选择止口特征下平面1.选择止口特征下平面图4-3-42选择止口特征下平面2.绘制拉伸截面并进行镜像复制2.绘制拉伸截面并进行镜像复制图4-3-43绘制拉伸截面并进行镜像复制单击“移除材料”按钮，单击“选项”按钮，在弹出的下拉列表中将“侧1”设置为“盲孔”“3.500”，单击“确定”按钮，如图4-3-44和图4-3-45所示。3.设置拉伸参数3.设置拉伸参数图4-3-44设置拉伸参数图4-3-45内扣特征的效果选择创建的拉伸平面，如图4-3-46所示，在“模型”选项卡中单击“拉伸”按钮。在“草绘”选项卡中单击“投影”按钮，创建轮廓线，将偏移值设置为0.500，根据图纸绘制拉伸截面，并且单击“镜像”按钮将其镜像复制到另外一侧，单击“确定”按钮，如图4-3-47和图4-3-48所示。在“拉伸”选项卡中单击“移除材料”按钮，单击“选项”按钮，在弹出的下拉列表中将“侧1”设置为“盲孔”“1.500”，向上切除材料，如图4-3-49和图4-3-50所示。4.选择拉伸平面4.选择拉伸平面图4-3-46选择拉伸平面5.创建投影轮廓线5.创建投影轮廓线图4-3-47创建投影轮廓线6.偏移投影轮廓线6.偏移投影轮廓线图4-3-48偏移投影轮廓线7.设置拉伸参数7.设置拉伸参数图4-3-49设置拉伸参数图4-3-50内扣特征效果8．创建螺柱选择灯罩上盖底部平面，在“模型”选项卡中单击“平面”按钮，弹出“基准平面”对话框，在“放置”选项卡中将“平移”设置为22.000，单击“确定”按钮，创建偏移平面，如图4-3-51所示。选择偏移平面DTM1，在“模型”选项卡中单击“拉伸”按钮，进入草绘编辑界面，根据图纸绘制拉伸截面，如图4-3-52所示。1.创建偏移平面1.创建偏移平面图4-3-51创建偏移平面2.绘制拉伸截面2.绘制拉伸截面图4-3-52绘制拉伸截面在“拉伸”选项卡中单击“选项”按钮，在弹出的下拉列表中将“侧1”设置为“到下一个”，勾选“添加锥度”复选框，将数值设置为2.0，单击“确定”按钮，如图4-3-53和图4-3-54所示。3.设置拉伸参数和锥度3.设置拉伸参数和锥度图4-3-53设置拉伸参数和锥度图4-3-54拉伸效果在“模型”选项卡中单击“孔”按钮，进入孔特征编辑界面，在“孔”选项卡中单击“创建标准孔”按钮，根据图纸，将螺钉尺寸设置为M3x.5，如图4-3-55所示。单击“放置”按钮，按住Ctrl键，选择螺柱顶面和基准轴，确定螺纹孔的中心，单击“确定”按钮，如图4-3-56所示。重复添加孔特征操作，完成效果如图4-3-57所示。4.设置螺纹孔参数4.设置螺纹孔参数图4-3-55设置螺纹孔参数5.选择螺柱顶面和基准轴5.选择螺柱顶面和基准轴图4-3-56选择螺柱顶面和基准轴图4-3-57完成效果三、灯罩组件其余零件建模参照前面所学的建模方法，完成灯罩下盖建模，灯罩下盖零件图如图4-3-58所示。图4-3-58灯罩下盖零件图参照前面所学的建模方法，完成灯管建模，灯管零件图如图4-3-59所示。图4-3-59灯管零件图参照前面所学的建模方法，完成灯头建模，灯头零件图如图4-3-60所示。图4-3-60灯头零件图任务三灯罩组件建模序号检测项目配分评分标准自评组评师评1灯罩骨架曲面20该特征是否正确2灯罩骨架分型面5该特征是否正确3灯罩上壳曲面25该特征是否正确4灯罩止口特征20该特征是否正确5灯罩内扣特征20该特征是否正确6其他10该特征是否正确7合计互评学生姓名设计意图：演示操作过程，讲解灯罩骨架、灯罩上盖、其余零件操作难点，对有针对性解释：“怎么做？为什么这样做？这样做的效果是什么？有没有其他方法？”等，扩充学生的知识面。（三）操作演练（时长：）布置任务：按老师操作，完成灯罩骨架、灯罩上盖、其余零件。师生互动：教师巡回指导，针对存在问题个别辅导，学生操作过程遇到问题，及时找老师帮忙解决。设计意图：学生动手实操，掌握知识技能，在实训过程中掌握知识与技能。（四）小结巩固（时长：）知识梳理：（1）灯罩骨架建模。（2）灯罩上盖建模。（3）其余零件建模。（五）布置作业（时长：）九、教学反思本课以灯罩组件为项目载体，充分体现了“做中学”的职教理念。教学成效显著：通过分步演示与同步跟练，学生熟练掌握了加厚、修剪曲面等核心命令，对塑料件设计的骨架等工程概念有了具体认知。项目选择贴近生活，有效激发了学生的学习兴趣，多数学生能独立完成建模任务，并在操作中养成规范建模的良好习惯。作品展示环节增强了学生的专业自信，三维模型与3D打印实物的预期衔接，让学生真切感受到“设计创造价值”的专业魅力，教学目标有效达成。教案名称一、教材名称《三维建模与产品设计》（电子工业出版社）。授课内容底座上盖工程图二、课时学时（分钟）。三、学情分析(根据学生的年级、认知水平、学习基础和专业特点进行不同的教学设计)四、教学目标分析1．知识目标掌握工程图视图创建的方法。2．能力目标熟练运用投影试图、剖视图、局部放大图、辅助视图等命令。3．情感目标（1）培养学生严谨细致、精益求精的工匠精神。（2）通过设计日常产品，增强专业自豪感与学习自信心。五、教学重点与难点分析教学重点：讲解视图自定义比例的设置技巧。教学难点：确绘制样条线以圈定需要放大的细节区域，并合理设置放大比例和放置位置，确保局部放大图既能清晰表达细节，又不与其他视图布局冲突。六、教学方法1．教学方法项目教学法、任务驱动法、讲授法、演示法、案例分析法2．学习方法小组合作法、实战演练法、自主探究法七、教学准备多媒体课件八、教学过程（一）教学导入（时长:）教师活动：介绍项目情况，应用的知识能力等情况，融入课程思政内容，培养学生精益求精的工匠精神。学生活动：了解项目情况，并主动思考底座上壳工程图的方法。设计意图：底座上壳结构复杂，其工程图旨在通过主视图表达外形与孔位，俯视图展示布局，剖视图揭示内部结构；并标注关键尺寸公差与粗糙度，辅以局部放大图和技术要求。该绘图过程能有效提升学生综合运用软件进行零件表达的能力。（二）学习新知（时长:）教师活动：演示操作过程步骤，同时将演示过程记录下来，以便学生后期复习观看等学生活动:认真观看教师演示，理清思路设计意图：教师演示操作，直观明了，便于掌握新知，激发学生追求新知的欲望。教学内容：完成底座上壳工程图的制图，如图4-4-1所示。图4-4-1底座上壳工程图1．创建文件（1）打开“底座上壳.PRT”文件，底座上壳模型如图4-4-2所示。图4-4-2底座上壳模型（2）新建“类型”为“绘图”、“文件名”为“下壳”的文件。2．视图的创建1）创建一般视图（1）在图纸左上角的空白位置单击，弹出“绘图视图”对话框，在“类别”列表框中选择“视图类型”选项，在“模型视图名”列表框中选择“TOP”选项。在“选择定向方法”选区中选中“角度”单选按钮，将角度值设置为180。（2）修改视图比例。在“类别”列表框中选择“比例”选项，选中“自定义比例”单选按钮，将比例值设置为0.4。（3）创建消隐视图，完成一般视图的创建，如图4-4-3所示。图4-4-3一般视图2）创建投影视图在“布局”选项卡中单击“投影视图”按钮，在适当位置单击以放置投影视图，并且对所有的投影视图进行消隐，最终效果如图4-4-4所示。图4-4-4投影视图最终效果3）创建剖视图创建全剖视图，并且修改剖视图的密度，效果如图4-4-5所示。图4-4-5剖视图4）创建局部放大图（1）选择局部放大图的中心点。在“布局”选项卡中单击“局部放大图”按钮，在如图4-4-6所示的绘图中单击，此时系统以加亮的叉来显示选择的中心点。（2）绘制局部放大图。选择中心点后，直接绕着选择的中心点依次单击以选择若干个点，绘制如图4-4-7所示的样条线，单击鼠标中键完成绘制。（3）放置局部放大图。在图纸上合适的位置单击以放置局部放大图，在空白处单击使局部放大图不被选中，完成局部放大图的放置，并且将比例值设置为3，如图4-4-8所示。 图4-4-6选择中心点 图4-4-7绘制样条线 图4-4-8放置局部放大图5）放置辅助视图放置辅助视图。在图纸上合适的空白位置单击，弹出“绘图视图”对话框，在“类别”列表框中选择“视图类型”选项，单击“默认方向”下拉按钮，在弹出的下拉列表中选择“斜轴测”选项，如图4-4-9所示。在“类别”列表框中选择“比例”选项，选中“自定义比例”单选按钮，将比例值设置为0.3，单击“确定”按钮。图4-4-9辅助视图3．绘制中心线单击其中一个视图，弹出快捷工具条，单击“显示模型注释”按钮，如图4-4-10所示。弹出“显示模型注释”对话框，单击“显示模型基准”按钮，切换到“显示模型基准”选项卡，勾选全部复选框，单击“确定”按钮，完成视图中所有中心线的自动绘制，如图4-4-11所示。图4-4-10单击“显示模型注释”按钮图4-4-11“显示模型基准”选项卡4．标注尺寸参照图4-4-1，标注各视图的尺寸。5．填写标题栏设计意图：演示操作过程，讲解底座上壳工程图的绘制方法，对有针对性解释：“怎么做？为什么这样做？这样做的效果是什么？有没有其他方法？”等，扩充学生的知识面。（三）操作演练（时长：）布置任务：按老师操作，完成底座上壳工程图。师生互动：教师巡回指导，针对存在问题个别辅导，学生操作过程遇到问题，及时找老师帮忙解决。设计意图：学生动手实操，掌握知识技能，在实训过程中掌握知识与技能。（四）小结巩固（时长：）知识梳理：底座上壳工程图。（五）布置作业（时长：）九、教学反思本课以底座上壳工程图为项目载体，深入践行“做中学”理念。通过视图布局实战演练，学生熟练掌握了剖视图表达、局部放大图创建及公差标注等核心技能，深化了对零件表达与制造工艺关联的认知。贴近实际的产品结构激发了绘图热情，多数学生能独立完成规范工程图，并养成严谨标注的习惯。作品展示环节将二维图纸与三维模型及3D打印预期衔接，让学生直观体会到“工程语言”传递设计价值的专业魅力，教学目标有效达成。教案名称一、教材名称《三维建模与产品设计》（电子工业出版社）。授课内容台灯的装配二、课时学时（分钟）。三、学情分析(根据学生的年级、认知水平、学习基础和专业特点进行不同的教学设计)四、教学目标分析1．知识目标（1）理解并运用“重合”“距离”“固定”等常见约束。（2）了解装配体组成与装配逻辑（顺序与层级）。2．能力目标（1）独立完成多零件装配，提升软件操作熟练度。（2）培养空间想象与逻辑思维能力，能分析零件几何关系并选择合适约束。3．情感目标（1）培养学生严谨细致、精益求精的工匠精神。（2）通过设计日常产品，增强专业自豪感与学习自信心。五、教学重点与难点分析教学重点：（1）常用约束（特别是重合）在不同几何元素间的灵活运用。（2）装配顺序的逻辑性（先内后外、先主后次）。教学难点：避免过约束与约束冲突，确保完全定位。六、教学方法1．教学方法项目教学法、任务驱动法、讲授法、演示法、案例分析法2．学习方法小组合作法、实战演练法、自主探究法七、教学准备多媒体课件八、教学过程（一）教学导入（时长:）教师活动：介绍项目情况，应用的知识能力等情况，融入课程思政内容，培养学生精益求精的工匠精神。学生活动：了解项目情况，并主动思考台灯装配的方法。设计意图：以台灯为项目载体，通过真实产品激发学习兴趣和成就感；采用任务驱动教学，步骤设计由浅入深、螺旋式上升，符合学生认知规律。在反复实践中巩固核心装配技能，全面覆盖软件主要功能，实现从单项操作到综合应用的跨越。（二）学习新知（时长:）教师活动：演示操作过程步骤，同时将演示过程记录下来，以便学生后期复习观看等学生活动:认真观看教师演示，理清思路设计意图：教师演示操作，直观明了，便于掌握新知，激发学生追求新知的欲望。教学内容：完成台灯的装配，台灯装配后的效果如图4-5-1所示。图4-5-1台灯装配后的效果1．新建文件启动Creo，在“主页”选项卡中单击“新建”按钮，弹出“新建”对话框。在“类型”选区中选中“装配”单选按钮，在“文件名”文本框中输入“台灯”，取消勾选“使用默认模板”复选框，单击“确定”按钮。弹出“新文件选项”对话框，选择“mmns_asm_design”选项，单击“确定”按钮。2．组装（1）固定底座下壳。将“约束类型”设置为“固定”，单击“确定”按钮。（2）加重块的装配。导入加重块零件，先将加重块的两个孔和底座下壳的两个凸柱进行重合约束，如图4-5-2所示。再将两个零件的平面进行重合约束，如图4-5-3所示，完成加重块的装配。2.孔和凸柱的重合约束1.孔和凸柱的重合约束 2.孔和凸柱的重合约束1.孔和凸柱的重合约束 图4-5-2加重块两个孔和底座下壳两个凸柱的重合约束 图4-5-3底部平面的重合约束（3）电路板的装配。导入电路板零件，先将电路板的两个孔和底座下壳凸柱进行重合约束，如图4-5-4所示。再将电路板底面和底座下壳四个凸柱的顶面进行重合约束，如图4-5-5所示，完成电路板的装配。2.孔和凸柱的重合约束1.孔和凸柱的重合约束 2.孔和凸柱的重合约束1.孔和凸柱的重合约束 图4-5-4电路板两个孔和底座下壳 图4-5-5电路板底面和底座下壳四个凸柱

凸柱的重合约束 顶面的重合约束（4）触点开关的装配。导入触点开关零件，先将触点开关的两个孔和底座上壳的两个安装凸柱进行重合约束，如图4-5-6所示。再将触点开关的底面和凸柱顶面进行重合约束，如图4-5-7所示，完成电路板的装配。1.孔和凸柱的重合约束2.孔和凸柱的重合约束 1.孔和凸柱的重合约束2.孔和凸柱的重合约束 图4-5-6触点开关两个孔和底座上壳 图4-5-7触点开关底面和

两个安装凸柱的重合约束 凸柱顶面的重合约束（5）弹簧的装配。导入弹簧零件，先将弹簧的TOP平面和触点开关的上表面进行重合约束，如图4-5-8所示。再将弹簧的RIGHT平面和触点开关的短边侧面进行距离约束，距离为19，如图4-5-9所示。最后将FRONT平面和触点开关的长边侧面进行距离约束，距离为7，如图4-5-10所示，完成弹簧的装配。1.弹簧TOP平面和触点开关上表面的重合约束1.弹簧TOP平面和触点开关上表面的重合约束图4-5-8弹簧TOP平面和触点开关上表面的重合约束2.弹簧RIGHT平面和触点开关短边侧面的距离约束，距离为192.弹簧RIGHT平面和触点开关短边侧面的距离约束，距离为19图4-5-9弹簧RIGHT平面和触点开关短边侧面的距离约束3.弹簧FRONT平面和触点开关长边侧