廈門計算機輔助設計－－SolidWorks

《計算機輔助設計－－SolidWorks》課程教學大綱

課程名稱：計算機輔助設計－－SolidWorks（Computer Aid design －solidworks）

總學時數：64學時（其中含上機教學 56 學時）

Solidworks是由美國Solidworks公司開發的三維機械CAD軟件，自1995年問世以來，以其強大的功能、易用性和創新性，極大地提高了機械工程師的設計效率，在與同類軟件的競爭中逐步確立了它的市場地位，在全球已擁有40余萬的正版用戶。

Solidworks提供了強大的基于特征的實體建模功能，用戶可以通過拉伸特征、旋轉特征、薄壁特征、抽殼、特征陣列等操作實現產品的設計，方便地添加特征、更改特征以及將特征重新排序，對特征和草圖進行動態修改，并通過拖曳等方式實現實時設計修改。

在進行裝配設計時，可以直接參考其他零件并保持這種參考關系生成新零件，可以動態地查看裝配體的所有運動，并對運動零部件進行動態的干涉檢查和間隙檢查；還可以應用智能零件技術自動完成重復設計，運用智能化裝配技術完成自動捕捉并定義裝配關系。

在進行工程圖設計時，可以自動生成詳細、準確的工程圖樣，該工程圖是全相關的，即在修改圖樣

時，三維模型、各個視圖、裝配體都會自動進行更新。

一、課程性質、目的和要求

《計算機三維設計》是機電類專業的必修課，是培養模具設計與機械制造人才的專業課程之一。通過本課程的學習使學生能夠創建包含有豐富信息的實體模型，利用設計出的三維實體模型進行靜態或動態的干涉檢查、模擬裝配、生成工程圖等后序處理，為今后從事計算機輔助設計打下堅實的基礎。

二、教學內容、要點和課時安排

《計算機三維設計》授課課時分配表

課 程 內 容（按章節） 課內學時 

章 Solidworks 設計基礎 8

第二章 二維草圖繪制 8

第三章 基準特征的創建 8

第四章 拉伸和旋轉特征的創建 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 工程圖設計8 

第八章 裝配設計 8

合計64

本課程的教學內容共分八章。

章 Solidworks設計基礎

主要內容：

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

的三維機械 CAD 軟件，它具有基于特征、單一數據庫、參數化設計及全相關性等特點。本章主要對 Solidworks

做個概略性的介紹，使學生對 SolidWorks 的基本知識有一定的了解，為以后的學習打好基礎。

重點：熟悉 SolidWorks 工作環境

難點：掌握 在 SolidWorks 工作環境中文件的打開、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

主要內容：

參數化草圖繪制是創建各種零件特征的基礎，它主要包括基本實體的繪制、尺寸標注和建立幾何關

系的操作等。基本實體包括直線、矩形、圓、圓弧、樣條曲線、文字等，這些實體在繪制后，可以通過對

其尺寸和幾何關系的操作(如尺寸的標注和修改，幾何關系的添加、刪除等)，達到設計要求的效果，另外，

還提供了各種草圖工具，使用戶可以更加方便快捷地修改已有地草圖。

重點：掌握點、直線、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用幾何約束

熟練應用草圖繪制工具

難點：能綜合應用各種草圖繪制實體和草圖繪制工具完成草圖繪制

第三章 基準特征的創建

主要內容：

在復雜的工程圖中經常需要使用輔助線作為繪制的參考手段，參考幾何體相當于特征實體建模中的

“輔助線”，在 SolidWorks 中歸入特征造型類別中，稱為基準特征。它的主要用途是為實體造型提供參考，

也可以為繪制草圖時的參考面。草圖、實體以及曲面都需要一個或多個基準來確定其空間/平面的具體位

置。基準可以分為：基準面、基準軸、坐標系以及坐標點。在參考幾何體的生成過程中，SolidWorks 提供

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

重點：理解基于特征的建模方式、參數化設計思想、單一數據庫等概念

掌握基準面的各種建立方法

掌握基準軸的各種建立方法

掌握基準點的各種建立方法

掌握坐標系的建立方法

難點：能根據建模需要綜合應用各種參考幾何體

第四章 拉伸和旋轉特征的創建

主要內容：

拉伸特征是三維設計中最常用得特征之一，具有相同截面、可以指定深度的實體都可以用拉伸特征

建立。旋轉特征是有截面繞一條中心軸轉動掃過的軌跡形成的特征，旋轉特征類似于機械加工中得車削加

工，旋轉特征適用于大多數軸和盤類零件。

重點：掌握拉伸特征的概念與建立方法

掌握旋轉特征的概念與建立方法

難點：通過本章學習能夠準確分析零件的特征，靈活運用拉伸和旋轉特征建立三維模型。

第五章 使用附加特征

主要內容：

附加建模特征是在不改變基本特征主要形狀的前提下，對已有特征進行局部修飾的特征建模方法稱為

附加特征。例如：圓角、倒角、筋、抽殼、孔、異型孔等特征造型方法。這些特征的創建對于實體造型的

完整性非常。

重點：掌握圓角特征的建立方法

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：能綜合應用各種附加特征完善實體造型

第六章 使用操作特征工具

主要內容：

在不改變已有特征的基本形態下，對其進行整體的復制、縮放、更改的方法稱為特征操作。例如：動

態修改特征、線性陣列特征、圓周陣列特征、鏡像特征、表格驅動的陣列特征、由草圖驅動的陣列特征、

曲線驅動的陣列特征、填充陣列。運用操作特征工具，可以更方便地建立相同或相似的特征。

重點：掌握線性陣列的基本概念與建立方法

掌握圓周陣列的基本概念與建立方法

掌握曲線驅動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

掌握動態修改特征的方法

難點：能綜合應用操作特征工具建立相同或相似特征的實體。

第七章 工程圖設計

主要內容：

工程圖文件包含兩個相對獨立的部分，即圖紙格式和工程圖內容。圖紙格式是圖紙中符合企業要求并

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

圖的細節，如尺寸標注、形位公差、表面粗糙度、文本等。對于裝配模型的工程圖而言，還應包括材料明

細表以及零件序號。

重點：熟練掌握用戶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：準確分析零件的特征，建立清晰表達零件設計意圖的工程圖

第八章 裝配設計

主要內容：

在 SolidWorks 中進行自底向上的裝配體設計，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系對零件進行定位。還可以用鼠標拖動未完全定位的零件，帶動結構進行有限的的運動仿真，從而了解整體設計與目標的一致程度，并在運動中進行碰撞和體積干涉檢查。SolidWorks 也支持自頂向下的裝配設計。本章就不同的裝配體設計方法進行探討。

重點：熟練掌握自底向上的裝配設計方法。

熟練掌握生成裝配體圖的方法。

掌握 SolidWorks 智能裝配技術

熟練掌握裝配體零部件的狀態和屬性控制，并能夠在裝配體中設計子裝配體。

熟練完成干涉檢查

熟練掌握自頂向下的裝配設計方法。

熟練掌握在裝配模型工程圖中添加零件序號

熟練掌握和生成裝配體材料明細表的方法

難點：熟練掌握自頂向下的裝配設計方法，并能夠在裝配體中設計子裝配體。

三、教學方法

(1) 本課程的特點是：概念多、實踐性強、涉及面廣，因此采用計算機進行講授的教

學形式。

(2) 對關鍵性概念、整體實現思想方面的問題可輔以課堂討論的形式。

四、學習成果評價

1、考核方式：理論和實操相結合的方式

2、題目類型以及各類題目考核的目的

（1） 選擇題

主要考核學生對一些專業術語或一些很重要的概念掌握的能力。

（2） 基本建模技術

按照要求和設計意圖建立新零件，完成裝配。

（3） 工程圖

建立零件圖，包括尺寸、公差、基準符號、位置度、表面粗糙度等內容。