Разработка элективного курса "Компьютерное моделирование и изготовление изделий на станках с ЧПУ" для учащихся 10-11 классов
Дипломная работа - Педагогика
Другие дипломы по предмету Педагогика
°звивает у детей масштабное мышление, дает навыки пространственного моделирования, развивает тактильную чувствительность пальцев, прививает усидчивость. Соединение трехмерных пазлов в значительной мере отличаются от традиционных двухмерных пазлов и выполняют роль креплений имеют строгую геометрическую форму. Сами крепления имеют шиповое соединение.
В современном мире существуют большое количество технологий изготовления трёхмерных пазлов от самых дешевых по себестоимости до самых дорогих эксклюзивных моделей. В данной главе мы рассмотрим самые приемлемые.
Пазлы можно изготавливать из бумаги, картона, фанеры, пластиков, и других листовых материалов.
Самыми распространенными материалами являются бумага и картон, которые наиболее дешевле и безопаснее чем другие материалы.
Для производства пазлов из бумаги и картона применяют ручные, полуавтоматические и автоматические машины (См. рис.13) и штампы (матрицы) для вырубки (см. рис.12).
Рис. 12. ШТАМПЫ (МАТРИЦЫ) ДЛЯ ВЫРУБКИ
.13."> Рис.13. ПОЛУАВТОМАТИЧЕСКИЕ И АВТОМАТИЧЕСКИЕ МАШИНЫ
Также с помощью этих машин и приспособлений можно изготавливать пазлы из тонких (не более двух миллиметров) ПВХ вспененных пластиков.
Из листовой фанеры пазлы можно вырезать с помощью ручного лобзика и его электрического аналога. Сложность заключается в точной разметке материала и в точном выполнении операции при вырезании деталей.
На станках с ЧПУ влияние точности установочного приспособления на точность изготовления сведена практически к нулю, так как приспособление необходимо, чтобы обеспечить исходное, базовое положение заготовки для обработки. В случае сложного пространственного положения детали при обработке применяются многокоординатные станки, где пространственное положение детали задается по программе и обеспечивается кинематикой станка.
Рис. 14. СТОЛОВАЯ ФРЕЗА С ЧПУ
При необходимости изменений размеров детали нужно лишь внести корректировку в управляющие программы.
На рисунке 14 показана столовая фреза с ЧПУ AXYZ 3000. Для работы на подобном станке нет необходимости содержать многочисленный обслуживающий персонал, так как фрезеровщик одновременно является и технологом и программистом.
Существует множество станков с ЧПУ, рассмотрим ещё один для обработки листовых материалов - лазер. Этот станок служит для выполнения тех же операций что и фреза - резка, гравировка, но имеет меньший размер и выполняет операции не механическим способом, а непосредственно лазером (см. рис. 15).
Очень важный момент - это обеспечение качества заготовок и стабильности их размеров. При обработке на универсальных станках отклонения размеров заготовок и, соответственно, величины удаляемого припуска некритичны, поскольку рабочий подводит инструмент для обработки вручную и увеличение припуска повлияет только на время обработки, оно увеличится.
Рис. 15. ЛАЗЕРНЫЙ ПЛОТТЕР
Разработка конструкции трёхмерногопазла
При выборе модели для изготовления трёхмерного пазла мы рассмотрели несколько вариантов. Эйфелева башня (см. рис.16), Собор Василия Блаженного (см. рис.17) и Капитолий (см. рис.18).
Рис.16. ЭЙФЕЛЕВА БАШНЯ
Рис.17. СОБОР ВАСИЛИЯ БЛАЖЕННОГО
Рис.18. КАПИТОЛИЙ
Здание Капитолия, которое находится в Вашингтоне хоть и имеет большое историческое значение, но не имеет ни красивых очертаний, ни географической значимости.
Собор Василия Блаженного очень красивое сооружение, история его создания завораживает и к тому же оно является символом целой страны. Но изготовление подобного пазла будет очень трудоёмким.
Модель "Эйфелева башня" позволит создать уменьшенную копию самой знаменитой башни. Эйфелева башня - самая узнаваемая архитектурная достопримечательность Парижа, всемирно известная как символ Франции, названная в честь своего конструктора Густава Эйфеля. Сам конструктор называл ее просто - 300-метровой башней.
Выбор данной модели не случаен, так как изготовление пазла применимо к урокам технологии, а так же может служить наглядным пособием для уроков истории и географии. Мы намеренно не используем цветового оформления модели, чтобы дети, изучив башню по фотографиям, могли самостоятельно оформить ее.
Чтобы изготовить данный пазл необходимо определиться с материалом, из которого будут изготавливаться изделия. Рассмотрим некоторые из них[26, 27].
Фанера - достаточно удобный материал, но имеет ряд недостатков, такие как: ломкость, недолговечность. При сборке его несколько раз соединения придут в негодность.
Неплохой вариант органическое стекло, но оно очень хрупкое, а при большой толщине абсолютно непластично.
Пластик ПВХ будет, пожалуй, самый оптимальный вариант, так как он мягкий, упругий, пластичный. Для изготовления выберем вспененный его вариант. Для лёгкости, пластичности, и в тоже время прочности подберём толщину пластика. Лучше всего подойдёт пластик 4мм.
Данное изделие будет выполняться из пластика ПВХ 4 мм. Сначала мы отрисуем его в компьютерной программе CorelDraw. Возьмём картинку с указанием точных размеров (см. рис 19) и определим пропорции, из скольких частей будет выполняться каждая из четырех сторон башни. Выберем тип соединения и при