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1、计算机辅助设计课程教学大纲课程名称：计算机辅助设计课程代码：MEEN3014英文名称：Computer-Aided Design课程性质：专业选修课程学分/学时：2学分/36学时开课学期：第6学期适用专业：机械电子工程先修课程：计算机信息技术、机械制图、机械设计后续课程：无开课单位：机电工程学院课程负责人：郭开波大纲执笔人：王金娥大纲审核人：倪俊芳一、课程性质和教学目标（在人才培养中的地位与性质及主要内容，指明 学生需掌握知识与能力及其应达到的水平）课程性质：计算机辅助设计是机械电子工程专业的一门专业选修课程，是针 对机械电子工程专业的特点，培养学生利用计算机辅助设计软件建造零件三维实 体模型
2、、零部件装配模型、工程图的绘制，从而实现学生对结构复杂产品进行计 算机辅助设计的能力。教学目标：现代产品的设计已经离不开数字化软件的应用了。本课程的教学 目标是在学生已具备机械制图、机械设计、计算机信息技术等基础知识和产品设 计专业知识的基础上，以目前工程实际中常用的计算机辅助设计软件为工具进行 产品的设计，包括零件的三维建模、零部件的装配建模、曲面建模、钺金设计以 及工程图的绘制等，培养学生对结构复杂产品进行计算机辅助设计的能力。本课程的具体教学目标如下：1 .掌握计算机辅助设计系统的主要功能及设计流程，为学生进行产品的计算机 辅助设计提供设计思路；2 .掌握零件三维几何建模方法，培养利用计
3、算机辅助设计软件进行复杂零件设 计的能力。3 .掌握零件的装配设计，培养学生利用计算机辅助设计软件进行复杂产品结构 设计的能力，为复杂产品的工程分析奠定基础。4 .能运用机械制图、力学、机械原理、材料力学等专业知识进行机构的运动分 析与仿真。教学目标与毕业要求的对应关系:毕业要求指标点课程目标对应关系说明毕业要求1: 工程知识1-2能将掌握的制图、电工 电子学、力学、机械原理、 材料科学等专业基础知 识，用于解决机械设计、 制造等工程实际问题教学目标2掌握零件三维几何建模方法， 培养利用计算机辅助设计软件 进行复杂零件设计的能力。教学目标3掌握零件的装配设计，培养学 生利用计算机辅助设计软件进
4、 行复杂产品结构设计的能力， 为复杂产品的工程分析奠定基 础。毕业要求4： 使用现代工 具4-1能够基于机械专业知 识，选择机械设计方案， 设计实验方案教学目标1掌握计算机辅助设计系统的主 要功能及设计流程，为学生进 行产品的计算机辅助设计提供 设计思路：毕业要求5： 使用现代工 具能恰当使用计算机软 件及仿真工具，完成机械 工程项目的模拟和仿真教学目标2掌握零件三维几何建模方法， 培养利用计算机辅助设计软件 进行复杂零件设计的能力。教学目标3掌握零件的装配设计，培养学 生利用计算机辅助设计软件进 行复杂产品结构设计的能力， 为复杂产品的工程分析奠定基 础。教学目标4能运用机械制图、力学、机械
5、 原理、材料力学等专业知识进 行机构的运动分析与仿真。二、课程教学内容及学时分配（含课程教学、自学、作业、讨论等内容和要求，指明重点内容和难点内容。重点内容：;难点内容：A）1、概述（2学时）（支撑教学目标1）1.1 计算机辅助设计的功能概述1.2 SolidWorks的环境设置1.3 SolidWorks的工作界面1.4 本课程的教学内容、课程特点和学习要求目标及要求：1）掌握SolidWorks的主要功能模块;2）掌握SolidWorks的环境设置和工作界面支；3） 了解课程的主要教学内容、学习方法和主要参考资料。作业内容：1）SolidWorks的主要功能模块有哪些？2）如何用鼠标实现模
6、型的平移？2、二维草图的绘制（6学时）（支撑教学目标2）2.1 草图绘制环境简介2.2 二维草图的绘制2.3 草图的编辑2.4 草图中的几何约束2.5 草图的标注2.6 尺寸标注的修改目标及要求：1）掌握草图的绘制与编辑支2）账务草图中的几何约束。3）掌握草图的标注；讨论内容：1）如何理解草图绘制中的参考线？2）草图的几何约束有哪些？3）什么是草图的欠定义、完全定义和过定义？作业内容：1）参考“机械设计课程设计图册”绘制减速器的箱体或箱盖的。2）简述绘制、标注和编辑草图的过程。3、零件设计（8学时）（支撑教学目标1、2）3.1 实体建模的一般过程3.2 SolidWorks的模型显示与控制3.
7、3 SolidWorks 设计树3.4 特征建模3.5 特征的编辑3.6 模型的测量3.7 模型的基本分析3.8 设计实例目标及要求：1）掌握零件建模的一般过程；2）掌握三维建模的管理工具一一设计树；3）掌握特征的编辑和编辑定义；4）掌握特征的创建；5）掌握参考几何体的创建；6） 了解特征失败的出现和处理方法。讨论内容：1）用SolidWorks建立零件模型的主要流程；2）由草图创建实体有什么优势？作业内容：1） 圆角、倒角、孔、拔模和抽壳等特征的创建方法；2） SolidWorks的圆角类型和拔模类型各有几种？自学拓展：从装配图中生成零件的三维模型的方法。4、装配设计（8学时）（支撑教学目标
8、3、4）2.1 装配配合2.2 创建新的装配模型的一般过程2.3 零部件阵列2.4 零部件镜像2.5 爆炸视图2.6 装配图中零部件的修改2.7 零部件的外观处理2.8 装配干涉分析2.9 设计实例目标及要求：1）掌握各种装配配合的基本概念；2）掌握装配配合的编辑定义3）掌握装配的一般过程；4）掌握在装配中修改部件；5） 了解在装配体中对称和阵列部件；6） 了解装配爆炸图的创建；7）掌握模型的干涉分析；讨论内容：1） 装配过程中的注意事项？2） 如何实现运动仿真？作业内容：1） 在装配时，怎样把多个零件同时插入到一个空的装配体中？2） 使用SolidWorks建立装配体的主要流程是什么？自学拓
9、展：进行一级圆柱齿轮减速器的装配5、工程图的设计（6学时）（支撑教学目标2）2.1 工程图环境的设置2.2 工程图视图2.3 尺寸标注2.4 形位公差的标注2.5 注释文本2.6 工程图制作范例目标及要求：1）掌握创建曲线、曲面；2）掌握视图的创建及相关操作3）掌握尺寸及形位公差的标注；4）掌握粗糙度的标注作业内容：绘制双级齿轮减速器箱体或箱盖的工程图。自学拓展：如何根据零件的三维实体模型获得其工程图?6、曲面设计（4学时）（支撑教学目标2、3）6.1 创建曲线6.2 曲线曲率的显示6.3 创建曲面6.4 曲面的曲率分析6.5 曲面的编辑6.6 将曲面转化为实体6.7 设计实例目标及要求：1）
10、掌握曲线、曲面的构造方法；2）掌握曲面的编辑；3）掌握曲面的拼接；4）掌握将曲面组转化为实体的方法。作业内容用SolidWorks软件设计一个香皂盒。自学拓展：NURBS曲面的构造方法、应用及特点。7、钺金设计（2学时）（支撑教学目标2）7.1 镀金设计概述7.2 镀金法兰7.3 镀金折弯的绘制7.4 设计实例目标及要求：1） 了解锁金件的特点；2）掌握钺金法兰的设计；作业内容：设计一个自己熟悉的银金支架。三、教学方法在教学方式上，根据具体教学内容，综合运用课堂讲授和上机操作相结合的 模式。通过课堂讲授与上机操作，使学生对一些先修课程的理论基础知识有了明 确的认识，激发学生内在的学习动机，提高
11、课堂的教学效率。在上机操作过程 中，引导学生发现问题，思考解决方案，强化所学知识的理解和运用，培养学生 解决复杂工程实际问题的能力。1、各章教学内容的逻辑关系第一章是本课程梗概。通过该章的学习，学生掌握了计算机辅助设计的基本 概念，计算机辅助设计软件的主要功能模块；也了解了本课程的性质、内容及学 习方法。后续的第2章、第3章、第4章、第5章、第6章分别讨论了二维草图 的绘制、零件的设计、装配设计、工程图设计、曲面设计以及领金设计。各章之 间既有联系乂有区别，各章知识的综合构成了工程实际中产品的计算机辅助设计 全过程。通过课堂讲授、上机操作、讨论、及启发式多种教学方法相结合，使理 论知识与实际应
12、用相关联，提高学生解决复杂工程问题的能力。2、教学方法在教学方法上，根据具体教学内容，综合运用课堂讲授与上机操作以及课后 讨论相结合的教学方式，使学生更加明确教学内容的知识体系，引导学生主动学 习，激发内在学习动机，提高课堂的学习效率。四、考核及成绩评定方式考核方式：闭卷笔试+平时作业+上机操作成绩评定方式：笔试成绩40%,平时成绩20%,上机操作40%五、教材及参考书目教材：詹迪维主编，SolidWorks机械设计教程2013,机械工业出版社，2013。参考书目：1王中行、孙志良编著，SolidWorks中文版机械设计案例实践，机械工业 出版，2013年3月第三版。2詹迪维,SolidWorks机械设计教程2013,清华大学出版社，2015。3王隆太等编著，机械CAD/CAM技术（第三版），机械工业出版社，2010o