廈門(mén)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)－－SolidWorks

《計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)－－SolidWorks》課程教學(xué)大綱

課程名稱(chēng)：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)－－SolidWorks（Computer Aid design －solidworks）

總學(xué)時(shí)數(shù)：64學(xué)時(shí)（其中含上機(jī)教學(xué) 56 學(xué)時(shí)）

Solidworks是由美國(guó)Solidworks公司開(kāi)發(fā)的三維機(jī)械CAD軟件，自1995年問(wèn)世以來(lái)，以其強(qiáng)大的功能、易用性和創(chuàng)新性，極大地提高了機(jī)械工程師的設(shè)計(jì)效率，在與同類(lèi)軟件的競(jìng)爭(zhēng)中逐步確立了它的市場(chǎng)地位，在全球已擁有40余萬(wàn)的正版用戶(hù)。

Solidworks提供了強(qiáng)大的基于特征的實(shí)體建模功能，用戶(hù)可以通過(guò)拉伸特征、旋轉(zhuǎn)特征、薄壁特征、抽殼、特征陣列等操作實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，方便地添加特征、更改特征以及將特征重新排序，對(duì)特征和草圖進(jìn)行動(dòng)態(tài)修改，并通過(guò)拖曳等方式實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)設(shè)計(jì)修改。

在進(jìn)行裝配設(shè)計(jì)時(shí)，可以直接參考其他零件并保持這種參考關(guān)系生成新零件，可以動(dòng)態(tài)地查看裝配體的所有運(yùn)動(dòng)，并對(duì)運(yùn)動(dòng)零部件進(jìn)行動(dòng)態(tài)的干涉檢查和間隙檢查；還可以應(yīng)用智能零件技術(shù)自動(dòng)完成重復(fù)設(shè)計(jì)，運(yùn)用智能化裝配技術(shù)完成自動(dòng)捕捉并定義裝配關(guān)系。

在進(jìn)行工程圖設(shè)計(jì)時(shí)，可以自動(dòng)生成詳細(xì)、準(zhǔn)確的工程圖樣，該工程圖是全相關(guān)的，即在修改圖樣

時(shí)，三維模型、各個(gè)視圖、裝配體都會(huì)自動(dòng)進(jìn)行更新。

一、課程性質(zhì)、目的和要求

《計(jì)算機(jī)三維設(shè)計(jì)》是機(jī)電類(lèi)專(zhuān)業(yè)的必修課，是培養(yǎng)模具設(shè)計(jì)與機(jī)械制造人才的專(zhuān)業(yè)課程之一。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生能夠創(chuàng)建包含有豐富信息的實(shí)體模型，利用設(shè)計(jì)出的三維實(shí)體模型進(jìn)行靜態(tài)或動(dòng)態(tài)的干涉檢查、模擬裝配、生成工程圖等后序處理，為今后從事計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

二、教學(xué)內(nèi)容、要點(diǎn)和課時(shí)安排

《計(jì)算機(jī)三維設(shè)計(jì)》授課課時(shí)分配表

課 程 內(nèi) 容（按章節(jié)） 課內(nèi)學(xué)時(shí) 

章 Solidworks 設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 8

第二章 二維草圖繪制 8

第三章 基準(zhǔn)特征的創(chuàng)建 8

第四章 拉伸和旋轉(zhuǎn)特征的創(chuàng)建 8

第五章 使用附加特征 8

第六章 使用操作特征工具 8 

第七章 工程圖設(shè)計(jì)8 

第八章 裝配設(shè)計(jì) 8

合計(jì)64

本課程的教學(xué)內(nèi)容共分八章。

章 Solidworks設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

主要內(nèi)容：

SolidWork 是由美國(guó) SolidWorks 公司（該公司是法國(guó) Dassult System 公司的子公司）于 1995 年推出

的三維機(jī)械 CAD 軟件，它具有基于特征、單一數(shù)據(jù)庫(kù)、參數(shù)化設(shè)計(jì)及全相關(guān)性等特點(diǎn)。本章主要對(duì) Solidworks

做個(gè)概略性的介紹，使學(xué)生對(duì) SolidWorks 的基本知識(shí)有一定的了解，為以后的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。

重點(diǎn)：熟悉 SolidWorks 工作環(huán)境

難點(diǎn)：掌握 在 SolidWorks 工作環(huán)境中文件的打開(kāi)、保存等基本操作，掌握三維建模的流程

第二章 二維草圖繪制

主要內(nèi)容：

參數(shù)化草圖繪制是創(chuàng)建各種零件特征的基礎(chǔ)，它主要包括基本實(shí)體的繪制、尺寸標(biāo)注和建立幾何關(guān)

系的操作等。基本實(shí)體包括直線(xiàn)、矩形、圓、圓弧、樣條曲線(xiàn)、文字等，這些實(shí)體在繪制后，可以通過(guò)對(duì)

其尺寸和幾何關(guān)系的操作(如尺寸的標(biāo)注和修改，幾何關(guān)系的添加、刪除等)，達(dá)到設(shè)計(jì)要求的效果，另外，

還提供了各種草圖工具，使用戶(hù)可以更加方便快捷地修改已有地草圖。

重點(diǎn)：掌握點(diǎn)、直線(xiàn)、矩形、弧度園等基本幾何圖形的繪制方法

掌握樣條、文字等高級(jí)幾何圖形的繪制方法

理解幾何約束的概念并在草圖繪制中熟練應(yīng)用幾何約束

熟練應(yīng)用草圖繪制工具

難點(diǎn)：能綜合應(yīng)用各種草圖繪制實(shí)體和草圖繪制工具完成草圖繪制

第三章 基準(zhǔn)特征的創(chuàng)建

主要內(nèi)容：

在復(fù)雜的工程圖中經(jīng)常需要使用輔助線(xiàn)作為繪制的參考手段，參考幾何體相當(dāng)于特征實(shí)體建模中的

“輔助線(xiàn)”，在 SolidWorks 中歸入特征造型類(lèi)別中，稱(chēng)為基準(zhǔn)特征。它的主要用途是為實(shí)體造型提供參考，

也可以為繪制草圖時(shí)的參考面。草圖、實(shí)體以及曲面都需要一個(gè)或多個(gè)基準(zhǔn)來(lái)確定其空間/平面的具體位

置?；鶞?zhǔn)可以分為：基準(zhǔn)面、基準(zhǔn)軸、坐標(biāo)系以及坐標(biāo)點(diǎn)。在參考幾何體的生成過(guò)程中，SolidWorks 提供

了很多智能的判別方式，有效地提高了工作效率。本章講詳細(xì)介紹如何創(chuàng)建這些特征。

重點(diǎn)：理解基于特征的建模方式、參數(shù)化設(shè)計(jì)思想、單一數(shù)據(jù)庫(kù)等概念

掌握基準(zhǔn)面的各種建立方法

掌握基準(zhǔn)軸的各種建立方法

掌握基準(zhǔn)點(diǎn)的各種建立方法

掌握坐標(biāo)系的建立方法

難點(diǎn)：能根據(jù)建模需要綜合應(yīng)用各種參考幾何體

第四章 拉伸和旋轉(zhuǎn)特征的創(chuàng)建

主要內(nèi)容：

拉伸特征是三維設(shè)計(jì)中最常用得特征之一，具有相同截面、可以指定深度的實(shí)體都可以用拉伸特征

建立。旋轉(zhuǎn)特征是有截面繞一條中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)掃過(guò)的軌跡形成的特征，旋轉(zhuǎn)特征類(lèi)似于機(jī)械加工中得車(chē)削加

工，旋轉(zhuǎn)特征適用于大多數(shù)軸和盤(pán)類(lèi)零件。

重點(diǎn)：掌握拉伸特征的概念與建立方法

掌握旋轉(zhuǎn)特征的概念與建立方法

難點(diǎn)：通過(guò)本章學(xué)習(xí)能夠準(zhǔn)確分析零件的特征，靈活運(yùn)用拉伸和旋轉(zhuǎn)特征建立三維模型。

第五章 使用附加特征

主要內(nèi)容：

附加建模特征是在不改變基本特征主要形狀的前提下，對(duì)已有特征進(jìn)行局部修飾的特征建模方法稱(chēng)為

附加特征。例如：圓角、倒角、筋、抽殼、孔、異型孔等特征造型方法。這些特征的創(chuàng)建對(duì)于實(shí)體造型的

完整性非常。

重點(diǎn)：掌握?qǐng)A角特征的建立方法

掌握倒角特征的建立方法

掌握筋特征的建立方法

掌握抽殼特征的建立方法

掌握孔特征的建立方法

掌握異型孔特征的建立方法

難點(diǎn)：能綜合應(yīng)用各種附加特征完善實(shí)體造型

第六章 使用操作特征工具

主要內(nèi)容：

在不改變已有特征的基本形態(tài)下，對(duì)其進(jìn)行整體的復(fù)制、縮放、更改的方法稱(chēng)為特征操作。例如：動(dòng)

態(tài)修改特征、線(xiàn)性陣列特征、圓周陣列特征、鏡像特征、表格驅(qū)動(dòng)的陣列特征、由草圖驅(qū)動(dòng)的陣列特征、

曲線(xiàn)驅(qū)動(dòng)的陣列特征、填充陣列。運(yùn)用操作特征工具，可以更方便地建立相同或相似的特征。

重點(diǎn)：掌握線(xiàn)性陣列的基本概念與建立方法

掌握?qǐng)A周陣列的基本概念與建立方法

掌握曲線(xiàn)驅(qū)動(dòng)的陣列的基本概念與建立方法

掌握鏡像特征的概念與建立方法

掌握分割特征的概念與建立方法

掌握比例縮放特征的概念與建立方法

掌握動(dòng)態(tài)修改特征的方法

難點(diǎn)：能綜合應(yīng)用操作特征工具建立相同或相似特征的實(shí)體。

第七章 工程圖設(shè)計(jì)

主要內(nèi)容：

工程圖文件包含兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的部分，即圖紙格式和工程圖內(nèi)容。圖紙格式是圖紙中符合企業(yè)要求并

且內(nèi)容不發(fā)生很大變化的部分，如圖紙幅面定義、表格等。工程圖內(nèi)容包括幾個(gè)由模型建立的視圖以及視

圖的細(xì)節(jié)，如尺寸標(biāo)注、形位公差、表面粗糙度、文本等。對(duì)于裝配模型的工程圖而言，還應(yīng)包括材料明

細(xì)表以及零件序號(hào)。

重點(diǎn)：熟練掌握用戶(hù)自定義工程圖格式文件的方法。

熟練掌握建立各種視圖的方法。

熟練掌握添加各種注釋的方法。

難點(diǎn)：準(zhǔn)確分析零件的特征，建立清晰表達(dá)零件設(shè)計(jì)意圖的工程圖

第八章 裝配設(shè)計(jì)

主要內(nèi)容：

在 SolidWorks 中進(jìn)行自底向上的裝配體設(shè)計(jì)，可以使用多種不同的方法將零件插入到裝配體文件中并利用豐富的裝配約束關(guān)系對(duì)零件進(jìn)行定位。還可以用鼠標(biāo)拖動(dòng)未完全定位的零件，帶動(dòng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限的的運(yùn)動(dòng)仿真，從而了解整體設(shè)計(jì)與目標(biāo)的一致程度，并在運(yùn)動(dòng)中進(jìn)行碰撞和體積干涉檢查。SolidWorks 也支持自頂向下的裝配設(shè)計(jì)。本章就不同的裝配體設(shè)計(jì)方法進(jìn)行探討。

重點(diǎn)：熟練掌握自底向上的裝配設(shè)計(jì)方法。

熟練掌握生成裝配體圖的方法。

掌握 SolidWorks 智能裝配技術(shù)

熟練掌握裝配體零部件的狀態(tài)和屬性控制，并能夠在裝配體中設(shè)計(jì)子裝配體。

熟練完成干涉檢查

熟練掌握自頂向下的裝配設(shè)計(jì)方法。

熟練掌握在裝配模型工程圖中添加零件序號(hào)

熟練掌握和生成裝配體材料明細(xì)表的方法

難點(diǎn)：熟練掌握自頂向下的裝配設(shè)計(jì)方法，并能夠在裝配體中設(shè)計(jì)子裝配體。

三、教學(xué)方法

(1) 本課程的特點(diǎn)是：概念多、實(shí)踐性強(qiáng)、涉及面廣，因此采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行講授的教

學(xué)形式。

(2) 對(duì)關(guān)鍵性概念、整體實(shí)現(xiàn)思想方面的問(wèn)題可輔以課堂討論的形式。

四、學(xué)習(xí)成果評(píng)價(jià)

1、考核方式：理論和實(shí)操相結(jié)合的方式

2、題目類(lèi)型以及各類(lèi)題目考核的目的

（1） 選擇題

主要考核學(xué)生對(duì)一些專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)或一些很重要的概念掌握的能力。

（2） 基本建模技術(shù)

按照要求和設(shè)計(jì)意圖建立新零件，完成裝配。

（3） 工程圖

建立零件圖，包括尺寸、公差、基準(zhǔn)符號(hào)、位置度、表面粗糙度等內(nèi)容。