Разработка урока по технологии Трехмерное моделирование в системе КОМПАС — 3D LT

Урок технологии в 7 классе
Тема: «Трехмерное моделирование в системе КОМПАС 3D LT»
«Применение операций трехмерного моделирования к эскизу (выдавливание, вращение)»
Дубова Ольга Николаевна, учитель технологии МБОУ «СОШ № 34» города Кургана

Цель: 1. Изучение основных элементов КОМПАС 3D LT при трехмерном моделировании (создание эскиза; выдавливание к эскизу; вращение к эскизу).
2. Развитие пространственного представления предметов.
3. Воспитание информационной культуры.
Оборудование: образцы деталей, модель «Теллурий»
Ход урока
Организационный момент (3 мин).
Контроль посещаемости
Готовность к уроку
Изучение нового материала (35 мин).
Повторение ТБ при работе с компьютером.
Задание 1. Знакомство с операциями твердотельного моделирования: операция Выдавливание.

Цель: Создание эскиза. Применение твердотельной операции Выдавливание.

Мы начинаем изучать методы создания моделей (деталей) в системе КОМПАС–3D LT.
Перед тем, как начать создание модели твердого тела надо вспомнить, что все окружающие нас тела имеют геометрические размеры и объем.
Например,
- Если рассматривать на плоскости шкаф с любой стороны (сверху, снизу, сбоку), то какую геометрическую фигуру мы видим? (прямоугольник).
- Если тот же самый шкаф рассмотреть в объеме, то какое геометрическое тело мы видим? (параллелепипед).
То есть один и тот же предмет мы можем рассмотреть в двух измерениях на плоскости и в пространстве.
Работа с плоскостями и системой координат требует определенных знаний и навыков, мы воспользуемся тем, что КОМПАС–3D LT позволяет смоделировать твердое тело даже без глубоких геометрических и технических знаний.
Попробуем создать самую простую деталь – тонкую пластину.
Для начала представьте себе, как выглядит тонкая пластина, например, лист бумаги, если на нее смотреть с торца (Он похож на отрезок).
Использование операции Выдавливание к эскизу Отрезок.
1. Запустите систему КОМПАС–3D LT.
2. Создайте новый файл трехмерной детали Файл–Создать–Деталь или нажмите на панели управления кнопку Создать деталь   .
На дисплее перед вами рабочая область для создания трехмерной детали с окном Дерево построения.
3. Выберите в Дереве построения узел Фронтальная плоскость.
4. Выберите команду Новый эскиз. Для вызова этой команды выберите ее название в контекстном меню плоскости построения эскиза или нажмите кнопку Новый эскиз на Панели управления .
В левой части экрана появилась инструментальная панель Геометрия с кнопками-командами для построения различных фигур на плоскости.
5. Выберите кнопку-команду Ввод отрезка  13 EMBED Word.Picture.8 1415.
6. Задайте длину отрезка (произвольно) на панели управления и установите отрезок на рабочем поле.
7. Для завершения работы с эскизом нажмите на кнопку команды Закончить редактирование   на Панели управления (в Строке сообщений прочитайте текущее назначение кнопки).
8. После завершения работы в Эскизе Панель инструментов Геометрия автоматически переключилась на Панель инструментов построения детали.

Построенный отрезок будет являться основой, т.е. эскизом создаваемой пластины. Для этого нужно "вытянуть" или "выдавить" отрезок "на себя" или "от себя".
С этой целью в системе КОМПАС–3D LT используется операция Выдавливания.
Для построения пластины используем операцию твердотельного моделирования Выдавливание. Для выполнения этой операция используется кнопка команды Выдавливание  , которая находится на инструментальной панели построения детали.
В строке сообщений вы можете прочитать, что эта операция позволяет строить деталь(основание) путем перемещения эскиза в направлении, перпендикулярном его плоскости.
9. Установите расстояние 70 мм и посмотрите что происходит с вариантом эскиза. Переключите направление выдавливания на Обратное и посмотрите что происходит с вариантом эскиза. Поэксперементируйте с параметрами этой закладки.
10. Выберите закладку Параметры тонкой стенки.
Система КОМПАС–3D LT как твердотельная система моделирования предлагает создать на основе одномерного эскиза Отрезок трехмерную пластину толщиной 1мм.
11. Наконец, установите расстояние выдавливания 70 мм и нажмите кнопку Создать.
Тонкая пластина готова.
12. Сохраните свою деталь в файл под именем Пластина. Расширение *.m3d система присвоит файлу автоматически.

Итак, Вы познакомились с первой операцией твердотельного моделирования Выдавливание, которую мы применили к эскизу с отрезком.

В результате выполнения задания мы получили компьютерную трехмерную модель тонкой пластины шириной 70 мм, высота пластины равна длине отрезка, построенного в эскизе, а толщина пластины равна 1 мм (если Вы не изменяли ее в окне Параметры тонкой стенки).
13. Закройте окно детали КОМПАС–3D LT.
Использование операции Выдавливание к эскизу Окружность.
Для создания трехмерной модели (детали) необходимо создать документ Новая деталь в КОМПАС–3D LT.
1. Создайте документ Новая деталь .
2. Создайте новый эскиз (не забудьте выбрать плоскость построения эскиза, например, Фронтальная плоскость).
3. На панели инструментов Геометрия найдите кнопку команды Ввод окружности  .
Эта команда позволяет построить окружность по центру и точке на окружности.
4. Задайте произвольный радиус окружности и перейдите на рабочее поле
5. Закончите редактирование эскиза  .
6. На Панели построения детали выберите кнопку операция Выдавливания .
7. В окне диалога Параметры Выдавливания установите Средняя плоскость и задайте расстояние выдавливания 110 мм.
8. Нажмите кнопку Создать.
9. Воспользуйтесь кнопкой Панели управления Повернуть изображение   и посмотрите свою деталь со всех сторон.
Обратите внимание!
В окне Дерева построений появился узел Операция выдавливания:1. Это означает, что система запомнила произведенную операцию над эскизом с окружностью.
10. Сохраните деталь под именем Труба, затем закройте окно детали.
Итак, повторим алгоритм выполнения операции Выдавливание.
На панели управления выбрать команду – Создать эскиз.
Выбрать команду ввода геометрического объекта, если нужно задать параметры объекта.
Завершить работу в Эскизе.
Использовать операцию Выдавливание, если нужно установить параметры операции Направление, Толщина стенки.
Сохранить файл.

Таким образом, в этой работе вы познакомились с первым методом твердотельного моделирования: операцией Выдавливания, которая была применена к различным эскизам.

Задание 2. Знакомство с операциями твердотельного моделирования: операция Вращения.
Цель: Применение твердотельной операции Вращение.
В этой работе мы продолжим изучение операций твердотельного моделирования, применяемых к различным эскизам. Вторая операция называется операция Вращения.
Вы, конечно, неоднократно встречались в жизни с вращением и знаете, что вращение  процесс перемещения исходного объекта относительно заданной оси или точки. Например, на карусели, сиденья вращаются вокруг ее центральной оси. Приведите свои примеры (шарик на нити, балерина, Земля вокруг Солнца, и т.п.).
Вращение линии любой формы вокруг оси создает тело вращения.
Такие линии называются образующими, а тела полученные в результате вращения их вокруг оси называются телами вращения.
Использование операции Вращение к эскизу Отрезок.
Создадим тело вращения, у которого образующей будет отрезок.
Выполните следующее:
1. Запустите КОМПАС–3D LT.
2. Создайте документ Новая деталь .
3. В окне Дерево построений выберите плоскость создания эскиза, например, Фронтальную плоскость.
4. Выберите кнопку Создать новый эскиз  .
5. На панели инструментов Геометрия выберите кнопку команды Ввод отрезка  13 EMBED Word.Picture.8 1415.
Итак, мы построили образующую тела вращения.
Теперь отрезок можно вращать вокруг оси, но сначала надо определить как будет проходить осевая линия и задать для этого отрезка стиль линии Осевая. Это очень важно!
6. Выберите команду Ввод отрезка 13 EMBED Word.Picture.8 1415.
7. В Строке параметров объекта (внизу экрана) вызовите окно Текущий стиль линии и выберите Осевая.
8. Теперь проведите отрезок осевой линии так, чтобы он не пересекал образующую.
9. Завершите создание эскиза  .
Обратите внимание!
В окне дерева построений появился узел Эскиз:1, это означает что Эскиз тела вращения создан.
На панели построения детали имеется уже известная вам кнопка Операция Выдавливания – . Черный треугольник в правом нижнем углу кнопки означает то, что имеется расширенная панель операций твердотельного моделирования.
10. На закладке Параметры операции Вращения выберите Тороид, установите переключатель Прямое направление и Угол поворота 3600.
11. Выберите кнопку Создать.
Тело вращения построено.
В окне Дерево построения появился узел Операция вращения:1. Это означает, что система запомнила эскиз с отрезком и осью вращения и операцию Вращения эскиза вокруг оси.
12. Сохраните модель в файле Отрезок_вращение.
13. Закройте документ модели.

Повторение алгоритма применения операции Вращение.
На панели управления выбрать команду – Создать эскиз.
Выбрать команду ввода геометрического объекта, если нужно задать параметры объекта.
Завершить работу в Эскизе.
Использовать операцию Вращение, если нужно установить параметры операции Направление, Толщина стенки.
Сохранить файл.
Физкультминутка (2 мин)
Закрепление знаний, умений, навыков.
Самостоятельная работа (25-30 мин). [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
Использование операции Выдавливание к эскизу Ломаная линия.
Задание 1. Создать модель ломаной пластины, используя операцию Выдавливание. Расстояние выдавливания 150 мм, толщина пластины 2 мм.
1. Создайте документ Новая деталь , выберите в окне Дерево построений Фронтальная плоскость.
2. Создайте новый эскиз .
Для построения ломаной линии в эскизе используется кнопка-команда Непрерывный ввод объектов. На Панели инструментов Геометрия она выглядит так  . Эта команда выполняет последовательный ввод объектов (например, отрезков) в плоскости построения эскиза. При этом начальная точка следующего объекта автоматически устанавливается в конечную точку предыдущего.
3. На рабочем поле задайте последовательными щелчками мыши 5 точек перелома в произвольном направлении.
Внимание!
Следите за тем, чтобы ломаная линия не пересекала сама себя.
4. Прервите выполнение команды непрерывного ввода объектов кнопкой Stop  на Панели специального управления.
5. Закончите редактирование эскиза  .
6. Примените к эскизу с ломаной линией операцию Выдавливание в обратном направлении (расстояние и толщина пластины даны в условии задания).
7. Сохраните деталь в файл Ломаная пластина и закройте его.
8. Воспользуйтесь кнопкой Панели управления Повернуть изображение   и посмотрите свою деталь со всех сторон.

Применение операции Вращение к эскизу Окружность.
Задание 2. Создать тело вращения. Эскизом для этого тела – окружность.
Выполните следующие действия:
1. Создайте документ Новая деталь .
2. В окне Дерево построений выберите плоскость создания эскиза, как и в прошлых работах это будет Фронтальная плоскость.
3. Нажмите кнопку Создать новый эскиз .
4. На панели Геометрия нажмите кнопку Ввод окружности 13 EMBED Word.Picture.8 1415.
Внимание! Проверьте стиль линии. Если нужно выберите стиль Основная.
5. Определите как будет проходить осевая линия.
Не забудьте сменить стиль линии отрезка на стиль Осевая.
6. Выберите команду Ввод отрезка 13 EMBED Word.Picture.8 1415.
7. В Строке параметров объекта вызовите окно Текущий стиль линии и выберите Осевая.
8. Проведите отрезок осевой линии так, чтобы он не пересекал окружность.
10. Завершите редактирование эскиза.
11. На панели построения детали выберите операцию Вращения.
12. В окне диалога Параметры операции Вращения задайте параметры Прямое направление. Угол - 3600.
13. Нажмите кнопку Создать.
Тело вращения – построено.
14. Выберите ориентацию Изометрия.
В окне Дерево построения появился узел Операция вращения:1 с включенным в него узлом Эскиз:1.

Применение операции Вращение к эскизу кривая Безье.
Задание 3. Применение твердотельной операции Вращения к эскизу с кривой Безье для получения тела вращения.
1. Создайте документ Новая деталь.
2. Выберите плоскость построения эскиза – Фронтальная плоскость.
3. Нажмите на Панели управления кнопку Создать Эскиз .
4. Выберите команду Кривая Безье на панели Геометрия .
Черный треугольник в правом нижнем углу кнопки означает то, что имеется расширенная панель команд построения кривых и ломаных линий.
 – Команда кривая Безье. Позволяет создать кривую из гладко состыкованных частей по опорным точкам.
5. Постройте кривую Безье по 5 опорным точкам (точкам перегиба), например так, как показано на рис.
Внимание!
Стиль линии кривой Безье  Основная линия.
Следите за тем, чтобы кривая Безье не пересекала сама себя.
Ось вращения и ее продолжение не должны пересекать кривую Безье.
Стиль линии оси вращения – Осевая!
6. Выберите на панели Геометрия команду Отрезок и проведите отрезок осевой как показано на рис.

Рис. Эскиз Кривая Безье по 5 характерным точкам и отрезком осевой линии.

7. Завершите редактирование Эскиза  .
8. Теперь выберите операцию Вращения.
9. Задайте Параметры операции вращения: Тороид, Прямое направление, Угол 3600.
10. Нажмите кнопку Создать.
Тело вращения по эскизу Кривой Безье построено.
Не правда ли, хорошая заготовка Кувшина или Вазы!
11. Выберите ориентацию вид Сверху и вид Снизу.
12. Сохраните деталь в файл под именем Кривая Безье_вращение.

Контрольные вопросы (5мин).
С чего начинается трехмерное моделирование? (с создания Эскиза).
С какими операциями трехмерного моделирования вы сегодня работали? (операции Выдавливание и Вращение).
Что необходимо для построения тел вращения? (осевая линия).

Завершение работы компьютера (3 мин).
Рефлексия (2 мин).






Knopka 1Рисунок 1Рис. часть1\Knopka 1.JPGРисунок 3Root Entry15Times New Roman
Бурлаков В.В.
Бурлаков В.В.

Приложенные файлы


Добавить комментарий