3D建模基础 教案设计-6.4斜齿圆柱齿轮设计

授课内容任务四：斜齿圆柱齿轮设计课程名称《3D建模基础》授课对象19级数控技术授课时数2学时（90分钟）授课地点机械CAD/CAM实训室授课形式理实一体教材分析教学内容本次教学的主要内容是完成斜齿圆柱齿轮的参数化设计。教学标准2019级数控技术专业培养方案《3D建模基础》课程标准学情分析知识与技能基础学生具备机械制图与机械设计基础相关知识，能够熟练准确的读懂零件图纸与查机械设计相关手册；学生具备使用中望3D软件进行三维实体建模、曲面建模能力以及零件的参数化设计的能力。教学目标知识目标1、掌握斜齿圆柱齿轮的基本参数与几何尺寸计算；2、掌握斜齿圆柱齿轮旋向的判断；3、掌握斜齿圆柱齿轮定义参数时函数的使用，如deg(X)函数、atan(X)函数等；4、掌握斜齿圆柱齿轮齿形的创建。能力目标1、掌握斜齿圆柱齿轮的参数化设计。德育目标1、培养学生分析与解决问题的能力；2、培养学生精益求精精神。教学重难点教学重点1、掌握斜齿圆柱齿轮的基本参数与几何尺寸计算；2、掌握斜齿圆柱齿轮旋向的判断；3、掌握斜齿圆柱齿轮定义参数时函数的使用，如deg(X)函数、atan(X)函数等；4、掌握斜齿圆柱齿轮齿形的创建。教学难点1、掌握斜齿圆柱齿轮的基本参数与几何尺寸计算；2、掌握斜齿圆柱齿轮定义参数时函数的使用，如deg(X)函数、atan(X)函数等；3、掌握斜齿圆柱齿轮齿形的创建。教法理实一体教学过程一、课前探究教师活动学生活动设计意图1、通过查找相关资料了解斜齿圆柱齿轮特点、用途与参数等；完成学习通平台相关任务1.提高学生自主学习能力；2.让学生掌握斜齿圆柱齿轮相关知识。二、课中提升教学环节教师活动学生活动设计意图环节1导入新课（10分钟）分析学生课前任务完成情况，通过平台检测学生斜齿圆柱齿轮相关知识掌握情况。完成线上检测。检验学生课前预期情况；为斜齿圆柱齿轮参数化设计打下理论基础。环节2学生完成斜齿圆柱齿轮参数化设计（50分钟）让学生完成表6-7所示斜齿圆柱齿轮的参数化设计。学生根据教师的讲解与教材相关内容完成斜齿圆柱吃亏的参数化设计（一）让学生掌握本节课重难点：1、掌握斜齿圆柱齿轮的基本参数与几何尺寸计算；2、掌握斜齿圆柱齿轮旋向的判断；3、掌握斜齿圆柱齿轮定义参数时函数的使用，如deg(X)函数、atan(X)函数等；4、掌握斜齿圆柱齿轮齿形的创建。（二）通过此环节让学生进一步了解齿轮相关知识。环节3通过改变参数完成新斜齿圆柱齿轮的创建（20分钟）更改参数：齿数z改为30，；齿轮宽度height改为20mm，；左旋右旋参数Left_Right参数改为-1（此参数为-1表示左旋，1表示右旋）。学生根据教材相关内容完成斜齿圆柱吃亏的参数化设计（一）让学生进一步理解零件参数化设计的优点。环节5知识点梳理（10分钟）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。三、课后巩固教师活动学生活动设计意图布置任务：完成刚创建的两斜齿圆柱齿轮的装配完成教师安排的任务培养学生灵活应用所学知识的能力。教学内容1.新建零件。2.定义齿轮参数。☆说明：在定义齿轮参数时新增渐开线旋转角度（rou_angle）和轮齿阵列角度两个参数（ar_angle），同时要注意变量类型的选择（常量、角度和长度等的选择），如对于变量为常数的我们选择常量。参数定义完成之后会在模型树区域表达式中显示。3.绘制齿轮分度圆。☆说明：绘制分度圆圆时要注意将圆绘制在XY平面内，圆心为原点（0，0，0），选择直径标注，标注为表达式d。4.绘制齿轮基圆、齿顶圆和齿根圆。5.插入渐开线。6.绘制原点与渐开和基圆交点直线。☆注意：在选择点1与点2坐标时要注意方法。7.绘制原点与渐开和分度圆交点直线。8.连接曲线。☆注意：此步为后续步骤作准备。9.旋转连接曲线。10.创建镜像平面。11.镜像曲线。12.拉伸实体。☆说明：拉伸实体也可以放在曲线修建之后。13.曲线修剪。14.创建曲线列表。15.插入螺旋上升椭圆线。☆注意：公式中的符号一定要和你设置参数的符号相同，包括英文字母的大小写。同时思考问题：将公式中的cos与sin对换之后的变化，为什么在此步需要对换？16.扫掠创建齿廓模型。17.面偏移。18.阵列几何体。★思考：（1）为什么选择阵列几何体而不选择阵列特征？你们可以试试阵列特征得到的结果如何。7.布尔减运算修剪实体。19.修改参数得到左旋斜齿圆柱齿轮。选择“插入-方程式管理器”命令，其他参数不变，将齿数z改为30，齿轮宽度height改为20mm，左旋右旋参数Left_Right参数改