План-конспект урока
план-конспект урока на тему

КОНСПЕКТ УРОКА

ТЕМА: Основные операции трехмерного моделирования. Операции Выдавливание и Вырезать выдавливанием.

Цели урока:

Воспитательная: воспитание информационной культуры учащихся, внимательности, аккуратности, дисциплинированности, усидчивости.

Развивающая: развитие навыков и умений работы с системой автоматизированного проектирования Компас 3D.

Обучающая: научить правильному применению и заданию параметров операций Выдавливание и Вырезать выдавливанием для построения моделей.

Оборудование:

Компьютер (проектор), раздаточный материал.

Задача. 

На современном этапе развития информационных технологий к выпускникам ССУЗов технического профиля предъявляются определенные требования. Одним из основных требований является умение моделировать различные изделия с помощью систем автоматизированного проектирования. На данном уроке мы рассмотрим одну из основных формообразующих операции – Выдавливание (Вырезать выдавливанием).

Исходя из поставленной задачи, выделяются следующие цели занятия:

Воспитательная: воспитание информационной культуры учащихся, внимательности, аккуратности, дисциплинированности, усидчивости.

Развивающая: развитие навыков и умений работы с системой автоматизированного проектирования Компас 3D.

Обучающая: научить правильному применению и заданию параметров операций Выдавливание и Вырезать выдавливанием для построения моделей.

План

1. Организационный момент.

• Постановка цели урока
• Определение задач урока
• Повторение пройденного материала. Тестирование по теме «Основные элементы интерфейса системы Компас 3D».

2. Изучение нового материала.

1. Элемент выдавливания.
2. Выбор операции Выдавливание на панели инструментов Операции
3. Основные параметры операции Выдавливание (Направление, тонкая стенка, величина выдавливания и  т.д.)
4. Основные ошибки при построении эскиза и выполнении операции Выдавливание (Самопересечение контура, незамкнутый контур и т.д.).
5. Способы устранения типичных ошибок.

3. Выполнение практической работы
4. Итог урока.
5. Домашнее задание.

Ход урока.

1. Организационный момент.

• Приветствие, проверка присутствующих.
• Объявление темы урока, объяснение хода урока.
• Повторение пройденного материала. Тестирование по теме «Основные элементы интерфейса системы Компас 3D».

2. Изложение нового материала

1. Элемент выдавливания

Элемент выдавливания образуется путем перемещения сечения по прямолинейной направляющей в одну или в обе стороны на заданное расстояние. Например, элемент, показанный на рисунке 1, образован выдавливанием эскиза в направлении, перпендикулярном его плоскости.

Рисунок 1.

Элемент выдавливания может быть самостоятельным телом, а может быть приклеен к телу или вырезан из него.

Для создания нового тела выдавливания или приклеивания элемента выдавливания к имеющемуся телу (т.е. для добавления материала) служит операция Выдавливание, а для вырезания элемента выдавливания из тела (т.е. для удаления материала) — операция Вырезать выдавливанием.

В качестве сечения элемента выдавливания может использоваться грань, эскиз, ребро или пространственная кривая (в том числе контур, построенный по линиям эскиза, ребрам грани или произвольный).

При выдавливании грани, замкнутого эскиза, замкнутого Контура на грани или Контура эскиза возможен выбор между сплошным и тонкостенным элементом (рис. 2). При разомкнутом сечении возможно построение только тонкостенного элемента.

Рисунок 2.

Если сечение представляет собой плоскую грань, эскиз, контур, построенный по линиям эскиза или плоской грани, и выдавливается в направлении, перпендикулярном себе, то возможен уклон боковых граней элемента (рис. 3).

Рисунок 3.

2. Выбор операции Выдавливание на панели инструментов Операции

Запустите операцию. Для этого:

– нажмите нужную кнопку на панели Редактирование детали или Редактирование модели .

– или вызовите нужную команду из меню Операции.

После запуска операции на Панели свойств появляются вкладки с элементами управления параметрами операции.

3. Основные параметры операции Выдавливание (Направление, тонкая стенка, величина выдавливания и  т.д.)

 Задайте параметры операции:

– сечение

– направление выдавливания

– глубину выдавливания

– угол уклона

– параметры тонкой стенки

– результат

Все значения параметров при их вводе и редактировании немедленно отображаются на экране в виде фантома элемента. Фантом позволяет визуально проконтролировать правильность задания параметров.

Нажмите кнопку Создать объект для завершения операции.

Если в результате операции образуется тело из нескольких частей, то после выполнения операции запускается процесс изменения набора частей. Выберите части, которые следует оставить.

Результат операции — новое тело, приклеенный или вырезанный элемент — появляется в графической области.

В Дереве модели появляется пиктограмма операции. Она совпадает с пиктограммой на кнопке команды, которая запускает операцию. Исключением является пиктограмма нового тела выдавливания — она отличается от пиктограммы на кнопке.

После выбора направления требуется задать расстояние, на которое будет производиться выдавливание. Для этого выберите нужный вариант из списка Способ 1 (и/или Способ 2 — в зависимости от выбранного направления) на Панели свойств. Список способов задания глубины выдавливания содержит следующие варианты (они описаны ниже):

– На расстояние,

– Через все,

– До вершины,

– До поверхности,

– До ближайшей поверхности.

Уклон боковых граней элемента выдавливания возможен при выполнении следующих условий:

– в качестве сечения элемента используется эскиз, плоская грань или контур, построенный по линиям эскиза либо ребрам плоской грани,

– направление выдавливания перпендикулярно плоскости сечения.

При выдавливании в прямом или обратном направлении (рис. 4) задайте направление уклона, активизировав переключатель Внутрь или Наружу в группе Уклон. Введите значение угла уклона в поле Угол.

Рисунок 4.

При выдавливании в двух направлениях направление и величину уклона требуется задать дважды — и для прямого, и для обратного направления (рис. 5).

Рисунок 5.

При выдавливании от средней плоскости направление и величина уклона задаются один раз и считаются одинаковыми в обоих направлениях.

При формировании оболочки к поверхности элемента (без его «торцев») добавляется слой материала. Опции управления созданием тонкостенного элемента доступны во время задания параметров элемента. Они находятся на вкладке Панели свойств Тонкая стенка. Укажите направление добавления слоя материала относительно поверхности. Для этого выберите нужный вариант в списке Тип построения тонкой стенки.

При выполнении операций выдавливания, вращения, по сечениям, кинематической, а также при создании листового тела и придании толщины можно указать, должен ли элемент быть отдельным телом или его следует объединить с уже имеющимся (т.е. приклеить к нему).

Чтобы выбрать вариант добавления материала, перейдите на вкладку Панели свойств Результат операции (рис. 6) и активизируйте нужный переключатель в группе Результат операции.

Рисунок 6.

– Автообъединение — результат операции определяется автоматически. При этом построение выполняется следующим образом:

• если создаваемый элемент не пересекается и не имеет общих поверхностей ни с одним из имеющихся тел, то строится новое тело,

• если создаваемый элемент пересекается или имеет общую поверхность с какими-либо имеющимися телами, то происходит объединение элемента с этими телами.

– Новое тело — элемент создается как отдельное тело вне зависимости от того, пересекается он с другими телами или нет.

– Объединение — возможен произвольный выбор тел, с которыми будет объединен создаваемый элемент. Для указания тел служит группа переключателей Область применения. Если элемент объединяется с одним телом, то общее количество тел в модели не меняется, а если с несколькими, то — уменьшается, так как все объединенные тела становятся частями нового тела.

По умолчанию в группе Результат операции активен переключатель Автообъединение. Его особенностью является то, что он работает только в момент выполнения операции. Чтобы убедиться в этом, войдите в режим редактирования элемента, при создании которого был включен переключатель Автоопределение. Вы увидите, что в зависимости от результата операции на Панели свойств активен переключатель Новое тело или Объединение. В последнем случае на Панели свойств появится Список тел, содержащий названия тел, с которыми имеются пересечения.

При вырезании из тела элемента выдавливания, вращения, по сечениям или кинематического можно удалить материал, находящийся внутри или снаружи поверхности элемента, т.е. вычесть элемент из тела, или получить пересечение элемента и тела (см. схему на рис.7).

Рисунок 7.

Рисунок 8.

4. Основные ошибки при построении эскиза и выполнении операции Выдавливание

1. Самопересечение контура

Как исправить эту ошибку

Войдите в режим редактирования ошибочного эскиза и измените его так, чтобы самопересечение не возникало.

2. Незамкнутый контур

Как исправить эту ошибку

Войдите в режим редактирования ошибочного эскиза и измените его так, чтобы эскиз был замкнут.

5. Выполнение практической работы

Студенты выполняют практическую работу в соответствии с номером варианта (рис. 9)

Рисунок 9.

6. Подведение итогов

• Какие геометрические объекты могут использоваться при выполнении операции Выдавливание
• Назовите основные параметры операции Выдавливание
• Назовите основные требования к эскизу операции Выдавливание

7. Домашнее задание

• Выучить основные параметры операции Выдавливание
• Выучить основные требования к эскизу операции Выдавливание
• В зависимости от сложности выбрать один из трех вариантов задания и построить по наглядному изображению модель.