Методическая разработка урока

Тема: «3D-моделирование  в системе  КОМПАС-3D»

Цель: Изучение       системы автоматизированного проектирования КОМПАС- 3D с дальнейшим применением полученных знаний умений и навыков на практике.

Тип и вид занятия: урок формирования и закрепления знаний, умений и навыков. Комбинированный урок.

Задачи:

развивать у студентов следующие компетенции

учебно-познавательные компетенции:

·         Формирование  целостности представления пространственного моделирования и проектирования объектов, умения выполнять геометрические построения и чертежи. Сформировать и закрепить навыки работы в окне трехмерного моделирования, знать принципы работы с операциями трехмерного моделирования, закрепить навыки работы с панелью инструментов и редактирования.

профессиональные компетенции:

·         Воспитание профессионально значимых качеств. Воспитание способности к применению полученных знаний в профессиональной деятельности, ответственности за выполненную работу, сообразительность и внимательность при выполнении практической работы.

коммуникационные компетенции

·         Развивать познавательный интерес, логическое и творческое мышление студента, речь, память, уметь анализировать, обобщать, делать выводы. Формировать умения и навыки самостоятельного умственного труда

Планируемый результат:

Умение создавать трехмерные модели деталей с использованием операции Выдавливание. Научиться вычислять МЦХ детали, редактировать деталь, выполнять ассоциативный чертеж детали.

Межпредметные связи:

·         Обеспечиваемая дисциплина - курсовое и дипломное проектирование

·         Обеспечивающая дисциплина - "Стереометрия", "Информатика", "Инженерная графика".

Основные учебные элементы для усвоения:

·         Окно трехмерного моделирования;

·         Операции трехмерного моделирования (выдавливание);

·         Эскиз, требования к эскизу

·         Порядок создания деталей;

·         Создание  ассоциативного чертежа по модели детали;

Обеспечения занятия:

Программа САПР Компас - 3D, видеопроектор, презентация к уроку, методические указания к практической работе, индивидуальные задания для самостоятельной работы.

План проведения урока

I.              Мотивационно–ориентировочный этап (10 минут)

1.     Сообщение темы, цели  урока. Мотивация.

2.     Перечисление основных этапов учебной деятельности.

3.     Создание позитивного настроя на учебную деятельность.

II.           Основной этап (60 минут)

1.      Изучение нового материала с использованием презентации

2.     Выполнение практического  задания 

III.        Рефлексивно–оценочный этап: (15 минут)

Проверка выполнения практической работы

Рефлексия

Подведение итогов преподавателем.

IV. Домашнее задание (5 мин)

Методы контроля: фронтальный, индивидуальный.

Тип контроля: текущий, самоконтроль.

Самостоятельная работа:

Построение трехмерной модели детали с последующим выполнением ассоциативного чертежа, согласно вариантам самостоятельной работы.

Задание на дом: Оформить отчет о проделанной работе. 

Литература.

Основная

1.        Аверин В.Н. Компьютерная инженерная графика: учеб. пособие для студентов учреждений сред.проф. образования/- М.: Издательский центр «Академия», 2013.

2.        Михопарова О.В. Автоматизация проектирования в САПР Компас-3D.

Дополнительная

1.     КОМПАС-3D. Руководство пользователя / АО АСКОН - М., 2002.

2.     КОМПАС-ГРАФИК 6.Х: Руководство пользователя: В 2-х ч. - Санкт-Петербург: Изд. АО АСКОН, 2001 - Ч. 1,2.

3.     Ганин Н.Б. КОМПАС-3D: Самоучитель.-М.:ДМК Пресс, 2005

4.     Потемкин А. "Инженерная графика. Просто и доступно" - М.: 2001

1.       

Ход занятия:

 I. Мотивационно–ориентировочный этап.

Темой сегодняшнего занятия является «Трехмерное моделирование в системе КОМПАС-3D». На этом уроке мы начинаем изучать методы создания моделей  в САПР КОМПАС, познакомимся с основными операциями твердотельного моделирования. Выполним практическую работу, в ходе которой применим полученные знания на практике.

II. Основной этап

Изложение нового материала

Система КОМПАС, разработана российской компанией АСКОН. Это универсальный чертежно-конструкторский редактор, содержащий достаточный чертежный инструментарий для выполнения чертежей любого уровня сложности с полной поддержкой российских стандартов.

КОМПАС-3D – это система твердотельного моделирования. Это значит, что все ее операции по созданию и редактированию трехмерных моделей предназначены только для работы с твердыми телами.

Твердое тело – область трехмерного пространства, состоящая из однородного материала и ограниченная замкнутой поверхностью, которая сформирована из одной или нескольких стыкующихся граней. Любое твердое тело состоит из базовых трехмерных элементов: граней, ребер и вершин.

Грань – гладкая (не обязательно плоская) часть поверхности детали, ограниченная замкнутым контуром из ребер. Частный случай – шарообразные твердые тела и тела вращения с гладким профилем, состоящие из единой грани, которая, соответственно, не имеет ребер.

Ребро – пространственная кривая произвольной конфигурации, полученная на пересечении двух граней.

Вершина – точка в трехмерном пространстве. Для твердого тела это может быть одна из точек на конце ребра.

Твердые тела в системе КОМПАС-3D создаются путем выполнения булевых операций над отдельными объемными элементами детали (призмами, телами вращения и т. д.). Другими словами, процесс построения состоит из последовательного добавления и (или) удаления материала детали.

Любой процесс моделирования в программе «Компас» начинается с построения эскиза. Контур формы добавляемого или удаляемого слоя материала определяется плоской фигурой, называемой эскизом, а сама форма создается путем перемещения этого эскиза в пространстве (вращение вокруг оси, выдавливание перпендикулярно плоскости эскиза, перемещение по траектории и пр.).

Основные требования, предъявляемые к эскизу:

− Контуры в эскизе не пересекаются и не имеют общих точек.

− Контур в эскизе изображается стилем линии «Основная».

В общем случае любое изменение формы детали (твердого тела) называется трехмерной формообразующей операцией, или просто операцией.

• Выдавливание. Форма трехмерного элемента образуется путем смещения эскиза операции строго по нормали к его плоскости. Во время выдавливания можно задать уклон внутрь или наружу. Контур эскиза выдавливания не должен иметь самопересечений. Эскизом могут быть: один замкнутый контур, один незамкнутый контур или несколько замкнутых контуров (они не должны пересекаться между собой). Если вы формируете основание твердого тела выдавливанием и используете в эскизе несколько замкнутых контуров, то все эти контуры должны размещаться внутри одного габаритного контура, иначе вы не сможете выполнить операцию. При вырезании или добавлении материала выдавливанием замкнутые контуры могут размещаться произвольно.

• Вращение. Формообразующий элемент является результатом вращения эскиза в пространстве вокруг произвольной оси. Вращение может происходить на угол 360° или меньше. Обратите внимание, ось вращения ни в коем случае не должна пересекать изображение эскиза!

• Кинематическая операция. Поверхность элемента формируется в результате перемещения эскиза операции вдоль произвольной трехмерной кривой. Эскиз должен содержать обязательно замкнутый контур, а траектория перемещения – брать начало в плоскости эскиза. Разумеется, траектория должна не иметь разрывов.

• Операция по сечениям. Трехмерный элемент создается по нескольким сечениям-эскизам. Эскизов может быть сколько угодно, и они могут быть размещены в произвольно ориентированных плоскостях. Эскизы должны быть замкнутыми контурами или незамкнутыми кривыми. В последнем эскизе может размещаться точка.

Перечисленных четырех способов обычно хватает для формирования сколь угодно сложных форм.

После создания любой формообразующей операции в дереве построения добавляется новый узел со значком выполненной операции и с ее названием, а в подчиненной ветке этого узла содержится перечень эскизов, используемых в операции

Разработка трехмерной модели – сложный творческий процесс, который предполагает у проектировщика не только знание предмета проектирования и программных средств, но и наличие неординарного и гибкого мышления.

Ассоциативный вид – это вид неразрывно связанный с трехмерной моделью, по образу которой формируется данный чертеж. Любое изменение формы и размеров модели повлечет к изменению в ассоциативных видах.

Выполнение практического задания.

Выполнение практической работы, с  использованием  методических указаний,  где дано полное описание порядка выполнения работы.

Для самоконтроля и закрепления знаний и умений студентов в практической работе есть задания для самостоятельной работы.  

III. Рефлексивно–оценочный этап.

IV. Домашнее задание