Внедрение процесса и результатов исследования трехмерной модели глобоидного червяка и технологии его обработки на фрезерном станке с ЧПУ

К способу формирования ООД относим:

- метод – вводный  инструктаж перед выполнением  лабораторной работы в форме  объяснения с иллюстрацией возможностей  программы SolidWorks2010 на персональном компьютере;

- средства: методические  указания к выполнению лабораторной  работы, конспект лекций по САПР, персональной компьютер (с минимальными  характеристиками: CPU – 2*3GHz, ОЗУ - 2 Gb, HDD – 80 Gb, клавиатура, мышка, монитор) с лицензионным и установленным Windows XP и SolidWorks 2010.

Методические указания по выполнению практических задач включают следующее:

• внимательно прочитайте инструкцию к выполнению лабораторной работы;
• продумать способ создания вала для глобоидного червяка;
• продумать элементы моделирования для проектирования глобоида;
• создать эскиз вала, при помощи операции поворот в SolidWorks2010;
• создать на валу необходимые по техническим условиям шлицы, отверстия и резьбу;
• создать модель глобоида;
• проверить выполнения правильности работы в программе SolidWorks2010;
• проанализировать и сравнить полученную трехмерную модель с чертежом детали;
• сохранить работу в программе SolidWorks2010.

Материал, относящийся к ООД и необходимый для выполнения данной лабораторной работы находится в Приложении ????.

 

Разработка способов формирования исполнительных действий

Под способом формирования исполнительных действий у студентов во время проведения лабораторной работы принимаем индивидуальную самостоятельную работу, осуществляемую на компьютере, по выполнению практических задач (см. табл. 4.4).

1. Создание модели вала  под глобоидный червяк.

Для начала необходимо создать модель глобоидного вала, основываясь на чертеже (рис. 4.1), создание трехмерной модели будет производиться при помощи программы Solid Works 2010.

Рис. 4.1 – Глобоидный червяк

 

1.1. Создание седла для проектирования глобоида.

На первом этапе необходимо построить ту часть червяка, которая в дальнейшем будет служить основой для самого глобоида. Необходимо создать «Деталь_ESKD», выбрать плоскость спереди, создать новый эскиз. Создать по имеющимся размерам нужную часть червяка.

Далее необходимо на панели инструментов выбрать элемент «Седло» повернуть на 360° в одном направлении.

1.2. Создание левой и правой части вала.

На втором этапе будет проектироваться левая и правая часть червяка относительно уже имеющегося фрагмента. Для проектирования левой части создаём эскиз.

После этого необходимо выбрать «Повёрнутая бобышка/основание» и провернуть уже созданный эскиз на 360° в одном направлении.

Таким же образом создаём эскиз для правой части червяка и поворачиваем.

1.3. Создание отверстий на торцах червяка, шлицов и создание резьбы.

Переходим к третьему этапу, который заключается в создании отверстий на торцах червяка, шлицов и созданием резьбы.

1.3.1. Отверстие с резьбой  на левом конце глобоидного  червяка выполняются с помощью  команды на панели элементов  «Отверстие, обработанное метчиком». Для этого необходимо создать  эскиз, основываясь на размерах, указанных на чертеже.

Далее в меню «Отверстие, обработанное метчиком» необходимо указать тип отверстия, его размеры, глубину.

1.3.2. Также необходимо спроектировать  отверстие, на правом конце червяка. Выполняется это по принципу  создания эскиза на левом торце червяка.

После создание эскиза, необходимо выполнить команду «Вытянутый вырез», указав нужную глубину выреза.

1.3.3. Теперь необходимо  создать шлиц, который отображен  справа на червяке. Для этого  создаём эскиз шлица.

При помощи команды «Вытянутый вырез», вырезаем шлиц на нужное нам расстояние.

1.3.4. Последняя операция, которую  осталось выполнить – это создание  резьбы в правой части червяка. Для этого необходимо нажать: Вставка > Примечание > Условное  отображение резьбы. Необходимо  задать параметры резьбы.

На рис. 4.2, отображена готовая модель глобоидного червяка в Solid Works 2010.

Рис. 4.2 – Модель глобоидного червяка

2. Создание  модели глобоида

Для создания модели глобоида, используем созданную ранее модель червяка (рис. 4.2), а точнее переходим к созданному элементу седло.

2.1. Необходимо создать  спираль с уклоном влево. Для этого выбираем элемент «Спираль», в котором создаются два эскиза с вертикальной и горизонтальной линией для спирали.

В элементе «Спираль», необходимо указать два профиля – горизонтальная и вертикальная линия для спирали, указать тип скручивания – скручивание вдоль маршрута перпендикулярно к начинающему сечению, так же необходимо указать количество поворотов, для данной спирали это количество равно 6 оборотам.

2.2. Так же необходимо спроектировать спираль с правым наклоном. По принципу создания левой спирали, создается правая спираль.

2.3. Создаем эскиз для  профиля впадины зуба. Проектируем  проекцию для левой спирали  на седле, что бы было возможно  спроектировать вырез для впадин зубьев.

Выбираем элемент «Вырез по заданной траектории». В нём необходимо указать профили впадины зуба, основную проекционную спираль, указать тип скручивания – скручивание вдоль маршрута, и указать на какое количество градусов необходимо выполнить скручивание.

По принципу проектирования выреза по траектории для левой спирали, выполняем вырез по траектории для правой спирали.

2.4. При проектировании  вырезов для зубьев по спирали, осталась еще необработанная  поверхность глобоида, которую можно  вырезать после задания эскиза для выреза, и дальнейшей операции «Повернутый вырез», указав параметры для выреза: ось вращения, тип поворота и угол вращения.

2.5. Заключительный этап  модели глобоида – это создание  скругления на радиус. Выполняется  при нажатии на элемент «Скругление». Необходимо указать радиус, выбрать необходимые элементы, которые нужно скруглить.

3. Проект сохранить на ПК, в формате «Деталь_ESKD», путь D:\SW\фамилия_группа.SLDPRT.

 

Разработка способов осуществления контроля сформированных действий

Рассмотрим особенности осуществления самоконтроля и самооценки полученных результатов студентом, а также их контроля и оценки преподавателем.

При самооценке студенты должны сделать вывод о достоверности и точности полученного результата и его соответствия требованиям. При разработке способов оценки результатов выполнения лабораторной работы учитываются критерии оценивания работы студентом и преподавателем (табл. 4.5).

 

Таблица 4.5 – Способы оценки результатов выполнения лабораторной работы

Вид контроля	Оценка достоверности результата	Оценка точности результата	Оценка оформления отчета	Критерии общей оценки	Общая оценка выполнения лабораторной работы
1	2	3	4	5	6
Самооценка	Студенты должны сделать вывод, насколько созданная трехмерная модель глобоидного червяка реальна и достоверна	Студенты должны самостоятельно определить все ли размеры созданной трехмерной модели глобоидного червяка соответствуют размерам, указанным на чертеже детали в зависимости от варианта задания	-	-	-
Оценка преподавателя	Аналогично самооценке. Преподаватель задает вопросы о ходе создания трехмерной модели глобоидного червяка в Solid Works 2010: 1. В каком программном  продукте для создания 3D моделей выполнялась работа по созданию глобоидного червяка? 2. На какие этапы  была разделена работа по выполнению трехмерной модели глобоидного червяка? 3. Опишите процесс  создания глобоида червяка, на основе уже имеющейся заготовки вала червяка. 4. С помощью какого  элемента создаётся фаска на  трехмерной модели глобоидного  червяка?	Аналогично самооценке. Преподаватель проверяет правильность выполнения практического задания по созданию трехмерной модели глобоидного червяка в Solid Works 2010	Отчётом является файл SLDPRT с выполненной трехмерной моделью глобоидного червяка в формате «Деталь_ESKD», путь D:\SW\фамилия_группа.SLDPRT	В случае правильного выполнения практического задания и ответа на все вопросы с небольшими отклонениями ставится «зачтено», 5 баллов. В случае наличия неточностей при выполнении практического задания, неполных или неточных ответов на некоторые вопросы (от 50% до 70%)– «зачтено» от 4 до 3 баллов. Работа не выполнена – не зачтено.	Лабораторная работа засчитывается как выполненная при оценивании на 5, 4, 3 балла, и – невыполненная при получении не зачёта по данной работе.

 

Требования к оформлению отчета и общих выводов

Отчётом является файл SLDPRT с выполненной трехмерной моделью глобоидного червяка.

 

Сценарий лабораторной работы с описанием взаимосвязанных действий преподавателя и студентов представлен в табл. 4.6.

 

Таблица 4.6 – Сценарий проведения лабораторной работы

Этапы проведения лабораторной работы	Действия преподавателя	Действия студентов
1	2	3
Организация начала занятия	- Приветствует студентов, проверяет присутствие студентов.	- Готовятся к занятию, занимают ПК.
Сообщения темы, цели и мотивация цели	- Сообщает тему лабораторного занятия, его цели; - Объясняет значение этой лабораторной работы для достижения стратегической цели обучения и учебной дисциплины; - Проводит инструктаж  по технике безопасности. Просит  студентов расписаться в журнале.	- Слушают и воспринимают тему; - Слушают и воспринимают  цель работы; - Слушают мотивацию, формируют отношение к теме  лабораторной работы; - Слушают правила  техники безопасности при проведении  работ в лаборатории и расписываются в журнале проведения инструктажей.
Анализ сформированности и актуализация опорных знаний	- Проводит допуск к лабораторному  практикуму методом письменной  контрольной работы с карточками-заданиями  на три варианта. Перечень вопросов  представлен в табл. 4.2.	- Студенты отвечают на вопросы  допуска самостоятельно и индивидуально. В случае, когда студент не  смог ответить на вопросы, он  прорабатывает свой конспект  по САПР, и повторно сдает допуск.
Формулировка задач	Преподаватель формулирует задачи: - Ознакомьтесь с порядком и методикой создания трехмерной модели детали; - Разработайте план  создания модели; - Создайте модель  вала под глобоидный червяк: спроектируйте  седло для проектирования глобоида, создайте левую и правую части  вала, отверстия на торцах червяка, шлицы и резьбу; - Создайте модель  глобоида; - Проверьте выполнения  правильности работы в программе SolidWorks2010: проанализируйте, и сравните  полученную трехмерную модель  с чертежом детали; - Сохраните проект; - Оформите отчёт  в электронном виде (файл SLDPRT с выполненной трехмерной моделью глобоидного червяка)	Студенты внимательно слушают и запоминают задачи, которые им необходимо будет выполнить в ходе лабораторной работы.
Формирование ООД, вводный инструктаж и знакомство с инструкцией	- Дает время на изучение методических указаний по выполнению лабораторной работы. - При проведении вводного инструктажа преподаватель, объясняет студентам, каким образом создается модель детали в Solid Works 2010, и затем демонстрирует на ПК, каким образом войти в программу; - Отвечает на возникшие  вопросы.	- Изучают методические указания по выполнению практических задач; - Задают вопросы  по неясным моментам; - Уточняют порядок выбора исходных данных для выполнения задания; - Знакомятся с полученным  заданием; - Следят за объяснениями преподавателя.
Выполнение задач, упражнений или экспериментов, расчет результатов	Наблюдает за самостоятельностью и правильностью выполнения заданий.	Студенты выполняют поставленные задачи по созданию трехмерной модели глобоидного червяка Solid Works 2010.
Формулирование выводов и оформление отчета	Следит за правильность сохранения файлов SLDPRT с выполненной трехмерной моделью глобоидного червяка.	Студенты анализируют и сравнивают полученную трехмерную модель с чертежом детали, сохраняют проект
Защита отчета и оценка результатов работы.	- Преподаватель проводит защиту  лабораторной работы, проверяет  отчеты студентов, опрашивает по  материалу лабораторной работы  в соответствии с вопросами, которые  представлены в табл. 4.5; - Оценивает полноту и правильность выполнения работы, фиксирует результаты в журнале группы.	- Студенты демонстрируют преподавателю  созданную трехмерную модель, отвечают  на вопросы.

 

 

СПИСОК ССЫЛОК

 

1. http://enic.in.ua/index.php/ru/sistema-obrazovania/vysshee/tipy-uchebnyh-zavedenij
2. http://enic.in.ua/index.php/ua/systema-osvity/vyshcha-osvita/osvitnio-kvalifikacijni-rivni
3. http://uipa.edu.ua/files/pdf/OP/ITVO/komp/SAPR_MB.pdf
4. http://www.profile-edu.ru/didakticheskie-xarakteristiki-uchebnoj-motivacii-i-sposoby-ee-osushhestvleniya.html