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caxa教案项目(第21-22课时) 11


学科:数控铣削编程

授课人:孙传瑜

授课班级:10 数铣

项目教学电子教案
(总第 21、22 课时) 一、项目名称:构建凿子模型 子项目名称:创建零件凿子的体部和刃部 课时安排:2 节 本节为第 1、2 课时。 授课日期:2012.11.13 二、教学目标: 知识目标: 1、学会放样增料的方法; 2、掌

握旋转增料命令; 3、熟练掌握创建基准面命令; 4、掌握筋板造型的基本命令。 能力目标:、 1、学会放样增料的方法; 2、掌握旋转增料命令; 3、熟练掌握创建基准面命令 4、掌握拉伸增料命令和拉伸除料命令 情感目标:培养学生学习数控编程的兴趣。 三、教学重、难点: 1、学会放样增料的方法; 2、熟练掌握创建基准面命令。 四、教学准备 教师准备:1、多媒体课件。 2、CAXA 制造工程师软件。 学生准备:对课本相关内容进行复习。 五、教学方法(策略): 讲授法、项目引导教学法 六、预计问题及对策: 预测问题: 预测问题:学会放样增料的方法 解决方法:筋板造型的基本命令。 七、辅助教学手段:观摩法、岗位练习法、小组合作比赛法 八、教学过程:
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导入部分:
凿子头部的造型,是构建凿子形体的基础部分,完成了凿子的头部才能进行下一步的造型,本 任务的完成涉及构造基准面、放样增料命令等命令,以下分 4 个步骤进行讲解。

(1)构造基准面 (2)各个截面上的草图

(3)放样增料生成头部

(4)旋转增料生成头面

绘图过程 【知识链接】
一、创建基准平面
【步骤解析】
创建 3 个相互平行的基准面的基本过程如下。 1、单击 按钮,弹出【构造基准面】对话框,如图 4-10 所示。

?

【构造基准面】对话框

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2、用鼠标单击【构造基准面】对话框中的第一种构造方法,构造一个与选定平面平行的基准面,构 造条件为“平面 XZ”(用鼠标单击特征树中的“平面 XZ”即可),设置向相反方向创建,设置距离 为“25”,单击 按钮完成操作,此时创建了基准平面“平面 3”。

3、创建“平面 3”的平行基准平面“平面 4”,距离为“25”。再创建“平面 4”的平行基准平面 “平面 5”,距离为“25”。图 4-11 所示为“平面 XZ”和新创建的“平面 3”、“平面 4”和“平 面 5”。

基准面

二、绘制草图截面
【步骤解析】
1、选择特征树中的“平面 XY”,单击 按钮,进入以“平面 XY”为草图平面的草图状态,绘制

“截面 1”,即边长为“60”的正方形,为了使创建的实体表面光滑不发生扭曲,正方形的边长以 “30”为长度单位绘制。 单击 按钮,在立即菜单中选择“两点线”、“连续”、“正交”和“长度方式”选项,在【长

度】文本框中输入数值“30”,然后绘制长度为 30 的、连续的直线段,结果如图 4-12 所示。 2、退出以“平面 XY”为草图平面的草图状态。选择特征树中的“平面 3”,单击 以“平面 3”为草图平面的草图状态,绘制“截面 2”。单击 按钮,进入

按钮,在立即菜单中选择“圆心_

半径”选项,以矩形的中心为圆心,以“25”为半径,绘制直径为 50 的圆,如图 4-13 所示。

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截面 1 3、退出以“平面 3”为草图平面的草图状态。 选择特征树中的“平面 4”,单击 “截面 3”。 单击

截面 2

按钮,进入以“平面 4”为草图平面的草图状态,绘制

按钮,在立即菜单中选择“圆心_半径”选项,绘制圆与直径为 50 的圆同圆心,捕捉正方

形的角点作为圆上点,绘制“截面 3”,如图 4-14 所示。 4、选择特征树中的“平面 4”,单击 的画法与“截面 3”相同。 按钮,进入绘制草图状态,绘制“截面 4”,“截面 4”

?

截面 3

?

基准面上的截面

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三、生成凿子头部
【步骤解析】
1、选择【造型】/【特征生成】/【增料】/【放样】命令,或直接单击 按钮,弹出【放样】对

话框,如图 4-16(a)所示。 2、依次选取各轮廓截面线,为使放样后不发生扭曲,选择完截面后的连接线如图 4-16(b)所示, 单击 按钮完成操作,结果如图 4-16(c)所示。

(a)

(b) 放样增料生成头部

(c)

四、创建凿子头部的球面
【步骤解析】
1、选择特征树中的基本平面“平面 YZ”,单击 态,绘制草图轮廓,如图 4-17 所示。 2、退出草图状态,按 F9 键将平面切换到“平面 YZ”,单击 按钮,在立即菜单中选择“两点 按钮,进入以“平面 YZ”为草图平面的草图状

线”、“单个”、“正交”和“点方式”选项,过凿子顶面的中心绘制回转轴线,如图 4-18 所示。 第 5 页 共 12 页

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球面草图 3、单击

绘制回转轴

按钮,弹出【旋转】对话框,如图 4-19(a)所示。

4、在对话框中设置【类型】为“单向旋转”,旋转角度为“360”,根据命令提示分别拾取截面草 图和旋转轴线,然后单击 按钮完成操作,如图 4-19(b)所示。

(a) 旋转增料生成球体

(b)

【项目实施】
一、项目任务:创建零件凿子的体部和刃部

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项目内容

姓名

班级

实作时间

创建零件 凿子的体 部和刃部
评 项 次 1 2 3 考核要求 D L 安全文明 得分 二、项目要求: 为激发学生的学习兴趣,选择零件加工作为项目进行教学,将教学内容分布在零件 的制作过程当中。首先让学生在课外时间收集相关资料,调查和计算零件的生产成本并 且提出一个降低自身成本的建议,再让其讨论如何在数控机床上加工,这样学生非常有 兴趣、有积极性。 配 分 40 40 20 得分 自测 1 2 分 互测 1 2 项 次 表 考核要 求 配 分 1 自测 2 互测 1 2 威海工业技术学校

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教学过程是学生认知习技的过程,是掌握知识、形成技能和培养能力、生活情趣和 工作作风的主要途径。 为达到预期的教学效果, 对整个教学过程进行了整体规划和设计, 由学生情况、授课内容及性质入手,结合学生的认知规律和掌握技能的方法,精心组织 教学的各个环节。
三、 项目实施: 1、组织教学(2min) 教师活动:强调课堂纪律,及安全操作规程。调动学生激情,调节课堂气氛。 教学目的(方法):做好上课准备 学生活动:调整情绪、提起精神、准备上课 2、对比导入(约 3 分钟) 教师活动: 复习相关知识、检查作业: 1) 循环指令的使用 2) 点评循环指令编制程序的作业 1、 导入新课: 投影仪展示之前加工好的程序, 告知学生当零件形状比较复杂时, 该如何编制程序。 引出今天的学习内容:利用复合循环指令编制零件的程序并进行仿真加工! 2、提问学生: 复杂零件是否也是由不同的外轮廓形状构成? 3、提出目标 显然,运用复合循环编程同样可以编制复杂零件的程序,只是加工工艺有所不同。 4、进一步提问 复杂零件加工注意应注意哪些问题? 教学目的(方法): 巩固已学知识,使学生在掌握旧知的基础上,通过对比导入新课,明确新学知识的 作用,激发学生学习积极性、主动性。 通过一系列的引导和设问,结合分析说明,让学生明确学习的主要内容。 进一步设置疑问,激发学生思维。 学生活动: 上缴作业 回答提问 明确目标 进行一分钟的讨论:根据自己的、已学知识和课前预习,讨论复合循环指令对复杂 零件编程的使用范围、编程规则、加工注意事项 确定学习任务, 明晰重点难点。 3、读图、绘制二维图纸及实体(15 分钟) 教师活动:识读零件图的能力、尺寸计算的能力、软件使用、CAM 软件找点
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1、分析零件图,列出待加工零件的 组成:①、__②、_③、__ ④、 __ 2、 技术要求: 表面粗糙度为 Ra__?m 3、毛坯材料为___ 4、建立一个工件坐标系,并标出各 节点。 6、标出节点的坐标值: 教学目的(方法): 教师通过 CIMATRON 绘图软件求出各拐点坐标值, 检查学生读图基础。 培养学生的信息分析能力、集体工作能力和交往合作能力。 通过讨论,促使学生认真思索,加深印象。 学生活动: 分组讨论,组长进行总结,并填写每种表格。 (1)按所给图纸进行讨论,发表意见。 (2)在小组讨论中,形成自己的要求分析。 (3)填写技术要求分析表 4、确定工艺设备、刀具(10 分钟) 教师活动: 机械常识、工件装夹知识、定位基准、起点换刀点、数控刀具基本知识; 正确安装工件的能力 合理选择数控刀具的能力

刀具 名称

刀具清单卡片 尺寸 加工 数量(把) 规格 位置

教学目的(方法): 比较各组的刀具选择方案的合理性 检查学生机械工艺基础。 培养学生的工艺分析能力、集体工作能力和交往合作能力 学生活动: 分组讨论,分析工件的装夹方案, 以小组为单位制定刀具夹具方案
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5、数控加工工艺设计(10 分钟) 教师活动: 数控车削编程基本知识、数控车削加工工艺知识; 分析零件的数控加工工艺、制定工艺文件、编写数控加工程序 教学目的(方法): 指导学生设计加工工艺,教学生程序的编写方法

发现问题集中讲解
学生活动:小组讨论零件的数控加工工艺,编写数控加工程序和工艺文件 6、程序编制、仿真加工和校验(35 分钟) 教师活动: 程序的编写 模拟加工的基本知识; 模拟加工及校验 (1) 输入程序 (2) 装夹工件,安装刀具,对刀 (3) 零件仿真加工 (4) 校验、修改 (5) 检测工件 (6) 误差分析 教学目的(方法): 引导学生细心观察, 教师操作示范加工, 在操作中要注重引导学生, 讲解注意事项。 经过小组讨论后, 学生自己动手完成, 老师巡回检查指导, 并把常见错误集中讲解。 学生活动: (1)认真观察教师操作的整个过程。 (2)按照流程进行仿真加工。 【项目评价】 1、成果展示 各小组之间交换检查零件,按评分标准判出分数,确定出每小组的最佳作品,然后 展示各小组作品,选出优胜团队。 【项目总结】 Cimatron E 8.0 是专门针对模具行业设计开发的 CAD/CAM 软件。在 CAD 方面, Cimatron E 8.0 具有简明直观的用户界面和一个公共数据库,可以方便快捷地实现产品 的三维造型。Cimatron E 8.0 基于参数化、变量和特征的实体造型,可以自由地创建直 观的三维模型,同时其丰富的曲面设计功能可以方便构建光顺平滑的曲面。

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在 CAM 方面,Cimatron E 8.0 可以实现对产品的 2.5 轴、3 轴、4 轴和 5 轴加工, 可以实现型腔加工和轮廓加工,可以实现体积铣和曲面铣加工。使用 CAD 手段创建二维 图形或三维模型后进入加工环境,依次设置刀具、创建零件或毛坯、设置加工参数和机 床参数后即可进行程序计算,通过加工仿真可以模拟加工过程,通过后处理可以生成标 准代码程序。 【项目拓展】 按照以下步骤熟悉 Cimatron E 8.0 设计环境。 (1)启动 Cimatron E 8.0。 (2)新建零件文件。 (3)观察设计环境的构成。 (4)绘制一个简单的二维图形。 (5)使用拉伸工具创建一个简单的三维模型。 (6)保存文件。 (7)关闭设计窗口。 (8)退出设计环境。 本部分采取学生分组整理方式完成,组长将回答问题加分情况记入项目评价表第一项) 【项目作业】 1、在规定时间里完成一批台阶零件的加工。 2、探索:批量生产阶类似零件何种工艺?

九、板书设计:

CAXA 制造工程师设计概述
1、工艺分析(主要是进给路线的确定) 粗铣最后一刀:环铣 其余外层最好采用行铣 精铣:刀具切向切入工件轮廓(圆弧或直线切入切出) 2、分层铣削问题 十、教学后记: 该零件的工艺相对来讲比较复杂。我在备课时从简单的轮廓加工起步,一步步引
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导学生完成该零件的程序编写。

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