知识目标：
1、能描述麻花钻产品结构特点及特征。
2、能说出螺旋线的主要参数及螺旋线工具的操作步骤。
3、能说明管道、扫掠、曲线延伸、加厚曲面各特征工具的设置条件。
技能目标：
1、能根据麻花钻图纸和实物图片准确分析产品结构特征。
2、能使用螺旋线工具完成的麻花钻螺旋槽引导线的创建。
3、能使用拉伸、管道、扫掠、曲线延伸、加厚曲面等工具完成麻花钻模型创建。
思政目标：
1、能根据工作任务要求进行任务分析，养成细致分析的职业习惯。
2、能坚持独立完成麻花钻的三维设计任务，树立吃苦耐劳的劳动精神。
3、能阅读交流麻花钻设计与制造流程的相关素材，感悟精益求精的创新精神。
任务背景：
麻花钻，顾名思义，因其容屑槽呈螺旋状，形似麻花而得名。它是一种广泛应用的孔加工刀具，主要用于在各种材料上钻孔。麻花钻的发展历史可以追溯到19世纪，随着工业革命的推进，对高效、精确的钻孔技术的需求日益增长，麻花钻也经过多年的发展和改进，其精度、强度、及钻孔效率不断提升，麻花钻已经成为现代制造业中不可或缺的一种刀具。麻花钻可被夹持在手动、电动的手持式钻孔工具或钻床、铣床、车床乃至加工中心上使用。
图1 麻花钻及应用场合
1、麻花钻的几何结构形状特点
麻花钻主要由柄部、颈部和工作部分组成。工作部分又可分为切削部分和导向部分。
切削部分：包括主切削刃、副切削刃和横刃。主切削刃负责主要的切削工作，副切削刃辅助切削，横刃起到定心作用。标准麻花钻的锋角为118°，横刃斜角约为50°～55°。
导向部分：螺旋槽形成钻头的前刀面，有利于导屑和切削液的流动。螺旋角是螺旋槽外缘的螺旋线展开成直线后与钻头轴线之间的夹角，通常为25°至32°。
尾部：用于夹持钻头和传递扭矩。钻头直径小于12mm时，常制成直柄；直径大于12mm时，常采用锥柄。
颈部：连接柄部和工作部分，同时也是磨外径时砂轮退刀和打印标记的地方。
螺旋槽设计：螺旋槽有2槽、3槽或更多槽，但以2槽最为常见。螺旋槽有利于切屑的排放，减少切屑与孔壁的摩擦，降低切削力，提高切削效率。
前角与后角：主切削刃上的前角和后角在不同位置有不同的数值，有利于切削过程中的散热、排屑和提高刀具耐用度。
横刃的负前角：横刃的负前角有利于钻孔时的定心，提高孔的加工精度。
图 2 麻花钻结构参数
引导问题1：
通过对任务背景及任务书的分析，你认为麻花钻有哪些结构特征？对应的特征工具是什么？
引导问题2：
通过对任务背景及任务书的分析，你认为该产品有哪些结构特征？对应的特征工具是什么？（可以用思维导图进行分析）
根据以上分析，你认为该产品的三维建模需要哪些步骤？请把你的计划写出来。
在做完计划之后，请严格执行工作计划，主动完成任务。在任务实施过程中，做好每个步骤的记录可以随时检查出现的问题，请根据你的实施过程填写下表。
在学习过程中可先按照工作过程的示范性操作进行训练，也可在操作过程中根据自己的具体情况参考关键步骤的做法。
表2 任务操作流程示范
知识点1：螺旋线
螺旋线，也称为螺旋曲线，是一种在平面或空间中以螺旋形式展开的曲线。它的原理基于一个点围绕一个中心轴旋转的同时，沿着轴向移动，从而形成螺旋状的路径。螺旋线的应用非常广泛，例如生物学中DNA分子的双螺旋结构，又如建筑设计中的螺旋楼梯，再如机械工程中的螺旋齿轮、弹簧、螺旋桨等。
图3 具有螺旋线特征的工业产品
（1）螺旋线关键参数
螺旋线可以是平面的，也可以是三维的，形状主要取决于其几何参数：
1）半径：r
螺旋线的半径r表示螺旋线上一点到螺旋轴线的距离。
2）螺距：P
螺距P表示螺旋线每转一圈时线性上升的距离。对于圆柱螺旋线，其螺距的计算公式为：P=2πr/tanγ其中，r为螺旋线半径，γ为螺旋角度。
3）圈数：n
圈数n表示在螺旋线中，远离起始点的每一点上的圈数。对于斜线圆柱螺旋线，其圈数的计算公式为：n=l/P,其中，l为螺旋线总长度，P为螺距。
图4 螺纹及螺旋线主要参数
（2）螺旋创建步骤
NX螺旋线特征工具
的一般使用步骤为：选择螺旋线起始方位（如果没有可选平面，则方位可通过基准坐标系创建）→输入螺旋直径尺寸（默认是输入恒定值，如果非恒定可根据规律类型输入）→输入螺距（默认是输入恒定值，如果非恒定可根据规律类型输入）→设置长度（如果指定圈数则选择方法为圈数，否则设置长度的起始和终止数值）→预览并确定螺旋线特征。
图5 螺旋工具操作步骤
知识点2：管特征
管特征是生活中常见的用品，如水管、气管、线管，它们的共同特点是截面都是圆形的，而中线轴线（又称为路径线）可以是直线或者曲线。因此，管特征的基本几何要素是路径线和圆形截面。
图6 常见管类产品
根据管的几何要素NX提供了快捷的管特征工具，除了常规管实体的创建，还可以通过布尔运算，创建相关的管曲面特征，例如本节麻花钻的排屑槽是管曲面特征。
NX管特征工具的一般使用步骤为：选择路径曲线→设置圆形横截面直径尺寸（如果是薄壁管要设置内外径）→指定布尔规则→预览并确定管特征。
图7 管特征工具操作步骤
>>螺旋特征视频：
知识点3：扫掠特征
（1）扫掠特征的原理
扫掠特征工具能够利用常用于创建非规则曲面形状的结构特征，它的建模原理是将一个或多个截面沿着一条、两条或三条引导线串进行扫掠，来创建实体或片体，如下图所示。
图8 扫掠原理
>>扫掠特征视频：
（2）扫掠工具的操作步骤
NX拉伸特征工具
的一般使用步骤为：选择扫掠截面线à选择引导线à指定截面位置选项（默认沿引导线任何位置）à指定定向方法à预览并确定拉伸特征。
图9 扫掠特征操作步骤
知识点4：曲线长度特征
当现有曲线偏短时，例如本节任务创建麻花钻的排屑槽时，使用螺旋线创建螺旋管特征进行布尔减去时，刀柄端部无法完全切除（如下图），则需要对当前的螺旋曲线进行延伸，从而创建完整的曲面轮廓。
图10 麻花钻排屑槽曲面创建
NX提供了高效的曲线长度工具
，主要使用步骤为：选择延伸曲线à设置延伸长度类型à设置延伸侧à设置延伸方法à输入延伸数值（开始和结束距离）à预览并确定拉伸特征。如下图所示。
图11 曲线长度操作
NX曲线长度关键参数功能：
（1）长度：用于将曲线拉伸或修剪所选的曲线长度。
（2）延伸侧：用于从曲线的起点、终点或同时从这两个方向修剪或延伸曲线。
（3）延伸方法：包括自然、线性、圆形三种类型：
“一份耕耘、一分收获！”，相信你在前面的工作实施中付出的诸多努力，会带来丰富的收获，当然你也遇到了许多考验，请你根据下面的任务报告书呈现你的工作成果，并对工作过程中困扰你的问题（如：产品分析问题、特征操作错误等）进行总结，为下次更好的完成任务做好准备。
专业技能、职业素养和思政素质是一个人职业生涯成败的关键因素，本次工作任务的评价按照学习任务综合评价表的内容进行，请你按照表中的评价条目及标准客观地完成对自己和其他同学的任务评价。
“评价不是为了证明,而是为了改进”，希望你能通过评价发现自己的优劣势，在以后的工作中不断改进，成为“更好的自己”。
任务总结：
你的经验总结(可在下面增加你的总结内容)
拓展任务：
“学无止境，挑战自我”，请根据本次所学知识和技能，完成以下拓展任务。
由于工业应用中直孔的尺寸规格较多，相应的麻花钻也要设计对应的规格，请结合本次任务的经验，从下表中任选2种以上不同规格的麻花钻，完成其三维模型的创建工作，外型可参考下面的产品样式和规格标准，请制定工作计划、完成工作任务并提交设计资料（包括三维模型、渲染效果图等）。
