计算机辅助设计－－SolidWorks

《计算机辅助设计－－SolidWorks》课程教学大纲

课程名称：计算机辅助设计－－SolidWorks（Computer Aid design －solidworks）

总学时数：64学时（其中含上机教学 56 学时）

Solidworks是由美国Solidworks公司开发的三维机械CAD软件，自1995年问世以来，以其强大的功能、易用性和创新性，极大地提高了机械工程师的设计效率，在与同类软件的竞争中逐步确立了它的市场地位，在全球已拥有40余万的正版用户。

Solidworks提供了强大的基于特征的实体建模功能，用户可以通过拉伸特征、旋转特征、薄壁特征、抽壳、特征阵列等操作实现产品的设计，方便地添加特征、更改特征以及将特征重新排序，对特征和草图进行动态修改，并通过拖曳等方式实现实时设计修改。

在进行装配设计时，可以直接参考其他零件并保持这种参考关系生成新零件，可以动态地查看装配体的所有运动，并对运动零部件进行动态的干涉检查和间隙检查；还可以应用智能零件技术自动完成重复设计，运用智能化装配技术完成自动捕捉并定义装配关系。

在进行工程图设计时，可以自动生成详细、准确的工程图样，该工程图是全相关的，即在修改图样

时，三维模型、各个视图、装配体都会自动进行更新。

一、课程性质、目的和要求

《计算机三维设计》是机电类专业的必修课，是培养模具设计与机械制造人才的专业课程之一。通过本课程的学习使学生能够创建包含有丰富信息的实体模型，利用设计出的三维实体模型进行静态或动态的干涉检查、模拟装配、生成工程图等后序处理，为今后从事计算机辅助设计打下坚实的基础。

二、教学内容、要点和课时安排

《计算机三维设计》授课课时分配表

课 程 内 容（按章节） 课内学时 

章 Solidworks 设计基础 8

第二章 二维草图绘制 8

第三章 基准特征的创建 8

第四章 拉伸和旋转特征的创建 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 工程图设计8 

第八章 装配设计 8

合计64

本课程的教学内容共分八章。

章 Solidworks设计基础

主要内容：

SolidWork 是由美国 SolidWorks 公司（该公司是法国 Dassult System 公司的子公司）于 1995 年推出

的三维机械 CAD 软件，它具有基于特征、单一数据库、参数化设计及全相关性等特点。本章主要对 Solidworks

做个概略性的介绍，使学生对 SolidWorks 的基本知识有一定的了解，为以后的学习打好基础。

重点：熟悉 SolidWorks 工作环境

难点：掌握 在 SolidWorks 工作环境中文件的打开、保存等基本操作，掌握三维建模的流程

第二章 二维草图绘制

主要内容：

参数化草图绘制是创建各种零件特征的基础，它主要包括基本实体的绘制、尺寸标注和建立几何关

系的操作等。基本实体包括直线、矩形、圆、圆弧、样条曲线、文字等，这些实体在绘制后，可以通过对

其尺寸和几何关系的操作(如尺寸的标注和修改，几何关系的添加、删除等)，达到设计要求的效果，另外，

还提供了各种草图工具，使用户可以更加方便快捷地修改已有地草图。

重点：掌握点、直线、矩形、弧度园等基本几何图形的绘制方法

掌握样条、文字等高级几何图形的绘制方法

理解几何约束的概念并在草图绘制中熟练应用几何约束

熟练应用草图绘制工具

难点：能综合应用各种草图绘制实体和草图绘制工具完成草图绘制

第三章 基准特征的创建

主要内容：

在复杂的工程图中经常需要使用辅助线作为绘制的参考手段，参考几何体相当于特征实体建模中的

“辅助线”，在 SolidWorks 中归入特征造型类别中，称为基准特征。它的主要用途是为实体造型提供参考，

也可以为绘制草图时的参考面。草图、实体以及曲面都需要一个或多个基准来确定其空间/平面的具体位

置。基准可以分为：基准面、基准轴、坐标系以及坐标点。在参考几何体的生成过程中，SolidWorks 提供

了很多智能的判别方式，有效地提高了工作效率。本章讲详细介绍如何创建这些特征。

重点：理解基于特征的建模方式、参数化设计思想、单一数据库等概念

掌握基准面的各种建立方法

掌握基准轴的各种建立方法

掌握基准点的各种建立方法

掌握坐标系的建立方法

难点：能根据建模需要综合应用各种参考几何体

第四章 拉伸和旋转特征的创建

主要内容：

拉伸特征是三维设计中最常用得特征之一，具有相同截面、可以指定深度的实体都可以用拉伸特征

建立。旋转特征是有截面绕一条中心轴转动扫过的轨迹形成的特征，旋转特征类似于机械加工中得车削加

工，旋转特征适用于大多数轴和盘类零件。

重点：掌握拉伸特征的概念与建立方法

掌握旋转特征的概念与建立方法

难点：通过本章学习能够准确分析零件的特征，灵活运用拉伸和旋转特征建立三维模型。

第五章 使用附加特征

主要内容：

附加建模特征是在不改变基本特征主要形状的前提下，对已有特征进行局部修饰的特征建模方法称为

附加特征。例如：圆角、倒角、筋、抽壳、孔、异型孔等特征造型方法。这些特征的创建对于实体造型的

完整性非常。

重点：掌握圆角特征的建立方法

掌握倒角特征的建立方法

掌握筋特征的建立方法

掌握抽壳特征的建立方法

掌握孔特征的建立方法

掌握异型孔特征的建立方法

难点：能综合应用各种附加特征完善实体造型

第六章 使用操作特征工具

主要内容：

在不改变已有特征的基本形态下，对其进行整体的复制、缩放、更改的方法称为特征操作。例如：动

态修改特征、线性阵列特征、圆周阵列特征、镜像特征、表格驱动的阵列特征、由草图驱动的阵列特征、

曲线驱动的阵列特征、填充阵列。运用操作特征工具，可以更方便地建立相同或相似的特征。

重点：掌握线性阵列的基本概念与建立方法

掌握圆周阵列的基本概念与建立方法

掌握曲线驱动的阵列的基本概念与建立方法

掌握镜像特征的概念与建立方法

掌握分割特征的概念与建立方法

掌握比例缩放特征的概念与建立方法

掌握动态修改特征的方法

难点：能综合应用操作特征工具建立相同或相似特征的实体。

第七章 工程图设计

主要内容：

工程图文件包含两个相对独立的部分，即图纸格式和工程图内容。图纸格式是图纸中符合企业要求并

且内容不发生很大变化的部分，如图纸幅面定义、表格等。工程图内容包括几个由模型建立的视图以及视

图的细节，如尺寸标注、形位公差、表面粗糙度、文本等。对于装配模型的工程图而言，还应包括材料明

细表以及零件序号。

重点：熟练掌握用户自定义工程图格式文件的方法。

熟练掌握建立各种视图的方法。

熟练掌握添加各种注释的方法。

难点：准确分析零件的特征，建立清晰表达零件设计意图的工程图

第八章 装配设计

主要内容：

在 SolidWorks 中进行自底向上的装配体设计，可以使用多种不同的方法将零件插入到装配体文件中并利用丰富的装配约束关系对零件进行定位。还可以用鼠标拖动未完全定位的零件，带动结构进行有限的的运动仿真，从而了解整体设计与目标的一致程度，并在运动中进行碰撞和体积干涉检查。SolidWorks 也支持自顶向下的装配设计。本章就不同的装配体设计方法进行探讨。

重点：熟练掌握自底向上的装配设计方法。

熟练掌握生成装配体图的方法。

掌握 SolidWorks 智能装配技术

熟练掌握装配体零部件的状态和属性控制，并能够在装配体中设计子装配体。

熟练完成干涉检查

熟练掌握自顶向下的装配设计方法。

熟练掌握在装配模型工程图中添加零件序号

熟练掌握和生成装配体材料明细表的方法

难点：熟练掌握自顶向下的装配设计方法，并能够在装配体中设计子装配体。

三、教学方法

(1) 本课程的特点是：概念多、实践性强、涉及面广，因此采用计算机进行讲授的教

学形式。

(2) 对关键性概念、整体实现思想方面的问题可辅以课堂讨论的形式。

四、学习成果评价

1、考核方式：理论和实操相结合的方式

2、题目类型以及各类题目考核的目的

（1） 选择题

主要考核学生对一些专业术语或一些很重要的概念掌握的能力。

（2） 基本建模技术

按照要求和设计意图建立新零件，完成装配。

（3） 工程图

建立零件图，包括尺寸、公差、基准符号、位置度、表面粗糙度等内容。