spContent=课程内容为二维工程技术图样的绘制和三维数字化建模,结构静力学、运动学、动力学、流体力学、工程热力学分析,以及产品发布的图像处理、效果图渲染、说明文件插图、电子印章制作、思维导图讲解、数据曲线绘制、界面编程等。课程即可以为大专院校提供实践学习也可供相关专业的工程技术人员参考。
课程内容为二维工程技术图样的绘制和三维数字化建模,结构静力学、运动学、动力学、流体力学、工程热力学分析,以及产品发布的图像处理、效果图渲染、说明文件插图、电子印章制作、思维导图讲解、数据曲线绘制、界面编程等。课程即可以为大专院校提供实践学习也可供相关专业的工程技术人员参考。
—— 课程团队
课程概述
计算机绘图与计算机辅助设计已经成为工程设计工作者必须掌握的一系列基本技能,对于完成日常的设计工作起着重要的作用,其中涉及到的每一个软件,都需要下很大的功夫去系统地学习,不仅仅需要很大的时间和精力的投入,而且收效甚微。主讲教师不仅讲授多门工程设计类的课程,从教多年,也在企业设计的第一线有10年以上的工程设计经验。从课程内容的讲解来看,是完全可以在短时间内入门并且应用在实际工程设计中。
课程主要内容不仅仅包括二维工程技术图样的绘制和三维数字化建模,对设计的初始方案进行结构静力学、运动学、动力学、流体力学、工程热力学、模流分析,以及产品的宣传图片图像处理、三维设计零部件的效果图渲染、如果不具备美术功底的前提下如何在说明文档中插入矢量图,三维建筑环境的效果图制作,针对具体的项目研发群体设计电子印章,以思维导图的形式对项目设计研发进行讲解,相关的设计输入输出参数数据曲线绘制和简单计算机辅助设计界面编程等。
整个课程内容的设置,通过一个产品设计研发的过程所涉及的设计内容组织起来的,项目案例为工程设计实例,既可以作为大专院校学生体统地学习掌握相关的计算机绘图以及计算机辅助设计软件,也可以为工程技术人员提供参考,讲解入门案例,快速着手应用这些设计工具软件。
由于所有案例与知识点都是来自于工程设计案例,通过简化得出的教学内容,有一定的实用性,并且可以根据技术的发展增减章节,系统地贯穿于项目的设计全过程,不失内容的系统性和完整性,是本课程的又一个亮点和特色。
授课目标
授课目标:课程教学以工程设计软件应用能力培养为目标,学习工程设计中的计算机绘图以及计算机辅助设计软件应用的基本方法和技巧,使学生达到,解决工程设计实际问题的能力。
课程大纲
二维绘制工程图样 (8学时)
课时目标:教学目的:主要讲解AutoCAD 绘制二维工程技术图样,熟练掌握绘图命令和计算机绘图技巧。教学要求:(1)熟练掌握计算机绘图的初始环境设置、绘图命令和编辑命令;(2)尺寸标注及其设置以及图块的绘制应用等内容,完成基本的平面几何图形绘制;(3)脚踏驱动装置的方案简图以及主要零部件二维工程技术图样的绘制。教学重点:应用AutoCAD软件的二维工程技术图样的绘图命令和编辑命令。教学难点:综合运用绘图命令和编辑命令,熟练掌握工程技术图样的绘图技巧。
1.1 环境设置:AutoCAD软件的初始环境设置(22:02)
1.2 快速上手:最基本的绘图命令和编辑命令的学习,能够快速上手绘制工程技术图样(37:31)
1.3 绘图编辑:其余的绘图与编辑命令(30:50)
1.4 尺寸标注:尺寸标注以及标注样式的设置(28:09)
1.5 图块操作:创建图块、编辑图块、插入图块以及图块的应用(23:25)
1.6 平面图形:绘制基本的平面图形以及绘图技巧(24:20)
1.7 零件绘制:轴套盘盖箱体类零件的绘制(31:34)
1.8 工程图样;电气、建筑以及厂房、设备简图的绘制(28:05)
三维实体建模技术 (8学时)
课时目标:教学目的:能够熟练掌握三维设计软件Solidworks的绘图命令以及装配设计等相关内容。教学要求:(1)熟练掌握三维设计软件的建模命令并且能够综合运用、能够进行装配设计以及二维工程图的转换;(2)了解爆炸视图的创建、曲面设计的基本命令以及三维设计软件的二次开发的基本流程;(3)脚踏驱动装置三维建模、装配设计、转工程图,建立爆炸视图以及轴套的参数化设计二次开发程序。教学重点:应用Solidworks软件的三维实体建模、装配设计、二维工程图的转换。教学难点:三维设计软件的命令应用技巧以及在具体工程实例中的操作。
2.1 草图绘制:尺寸驱动以及几何关系的定位(32:04)
2.2 特征操作:三维实体建模的特征命令(34:12)
2.3 综合建模:基本立体和轴、盘盖、弹簧、齿轮的三维建模(35:23)
2.4 装配设计:零部件的装配关系以及智能扣件(30:28)
2.5 转工程图:标准三视图、局部视图、剖视图和断裂视图(34:12)
2.6 爆炸视图:爆炸视图的形成、编辑及其定位(29:34)
2.7 曲面设计:拉伸、旋转、扫描、放样、边界、等距、缝合曲面及其编辑(33:24)
2.8 二次开发:参数化建模的二次开发程序(28:56)
仿真分析辅助设计 (8学时)
课时目标:教学目的:能够了解仿真分析的具体内容以及计算机辅助设计得到的结果对工程设计的指导意义。教学要求:(1)熟练掌握静力学分析、运动学分析、动力学分析的流程与步骤;(2)了解产品的流体分析、热力分析、模流分析、数控加工的简单流程;(3)脚踏驱动装置三维动画及其仿真分析,搅拌装置的流体分析,注塑模的模流分析以及典型零部件的加工分析。教学重点:应用Ansys进行静力、动力、流体、热力学分析、Adams进行运动分析、Moldflow模流分析、Mastercam加工分析软件的分析流程与操作步骤。教学难点:静力学、运动学、动力学分析内容的区别。
3.1 仿真动画:机构运动、旋转动画、爆炸动画、整机动画及其输出(32:45)
3.2 静力分析:ANSYS有限元软件的静力学分析(29:36)
3.3 运动分析:ADAMS软件的机构仿真分析(31:23)
3.4 动力分析:ANSYS Workbench 轴承座动力学分析(29:38)
3.5 流体分析:ANSYS Workbench 搅拌装置的流体分析(32:18)
3.6 热力分析:ANSYS Workbench 轴承发热工况下的热力学分析(34:21)
3.7 模流分析:Moldflow 软件的注塑模具分析(28:24)
3.8 数控加工:Mastercam软件的典型零件加工仿真分析(34:14)
产品发布数据处理 (8学时)
课时目标:教学目的:了解产品设计后期的效果图、工程技术文件、数据处理等计算机辅助设计内容。教学要求:(1)了解产品的图像处理、渲染效果图的制作流程及方法;(2)了解产品的工程技术文件相关的插图、印章等内容的制作方法;(3)完成脚踏驱动装置零部件的效果图及其工程技术文件的制作。教学重点:图像处理以及产品效果图的制作和工程技术文件中相关的计算机绘图内容。教学难点:设计产品的工程技术文件中的数据曲线处理过程及方法。
4.1 产品渲染;三维设计模型的工业产品效果图渲染(34:12)
4.2 图像处理:Photoshop 软件对产品的图片处理应用(28:32)
4.3 草图大师:工业产品建筑效果图(32:15)
4.4 插图绘制:工程技术文件说明书插图绘制(30:28)
4.5 思维导图:工程技术文件思维导图演示与制作(34:52)
4.6 印章制作:工程技术文档的相关印章制作(29:18)
4.7 数据曲线:工业产品设计的计算机辅助设计曲线输出(34:15)
4.8 界面编程:计算机辅助设计界面程序编程(28:10)
以上教学内容涉及的所有软件,均为教学版软件,仅做教学上的学习和参考。
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预备知识
课程是面向零基础的学习者,但是在具体的项目设计中,需要去应用制图标准、工程制图、工程力学、工程材料、机械原理、高等数学等相关知识。
证书要求
本课程为百分制,其中单元测验占40%,章节作业占20%,讨论占10%,期末考试占30%。
综合成绩低于60分,不合格,无证书。
综合成绩达到60分,可获得合格证书。
综合成绩达到80分,可获得优秀证书。
证书自愿申请。
参考资料
教学参考书:
1.技术联盟,AutoCAD 2018中文版从入门到精通(标准版),清华大学出版社,2018.05
2.赵罘 杨晓晋 赵楠,SolidWorks 2018中文版机械设计从入门到精通,人民邮电出版社,2018.04
3.赵罘,常用机械机构虚拟装配及运动仿真40例,电子工业出版社,2015.08
4.李金明 李金荣,中文版Photoshop CS6完全自学教程,人民邮电出版社,2012.07
5.李波 赵文斌,SketchUp Pro 2016草图大师从入门到精通,机械工业出版社,2018.04
6.李金明 李金蓉,中文版Illustrator CC完全自学教程,人民邮电出版社,2015.08
7.宋莹,思维导图从入门到精通,北京大学出版社,2018.02
8.胡仁喜 杨雪静等,Fireworks CS6中文版标准实例教程,机械工业出版社,2013.01
9.叶卫平,Origin9.1科技绘图及数据分析,机械工业出版社,2018.03
10.刘春茂 李琪,C#程序开发案例课堂,清华大学出版社,2018.01
11.胡仁喜,ANSYS 18.0机械与结构有限元分析从入门到精通,机械工业出版社,2018.09
12.李昌,ADAMS/View参数化设计技术与机械工程实践应用,科学出版社,2018.11
常见问题
Q : 软件版本?
A : 软件的版本直接略有差异,但是并不影响初学者的学习。
以下为授课软件的版本:
AutoCAD 2018
Solidworks 2018
ANSYS 18.0
ADAMS 2013
Photoshop CS6
KetchUp Pro 2018
Illustrator CS6
MindManager 2018
Fireworks CS6
Origin 2018b
Visual Studio 2018
Q : 如何找到相对应的、仅供学习的软件?
A : 官方网站点击下载教学版(供应商公开提供),支持环境要求Windows7及以上(64位)操作系统。
Q : 已经开课了,从中间加入学习,会不会得不到优秀的成绩了?
A : 肯定不是。一方面我们可以根据内容介绍有选择性地学习一些课程内容;另一方面,真的希望取得好成绩的话,从理论上来说,也是可能的。因为只有章节作业四次中前三次因为有互评要求,会有时间节点,仅仅占15分,其余的单元测验和考试截止日期都是结课的日期,甚至在结课的最后一天选课,如果能在一天的时间内把考试和单元测验都得到满分,每个教师发起的讨论都回复一条并且得到赞,80分以上的成绩就是优秀。