《CAD技术基础》课程教学大纲

（2000年制订，2008年修订）

课程编号：200068

英 文 名：The Basic of CAD Technology 

课程类别：专业主干课/专业任意选修课

前 置 课：工程图学、工程力学、机械设计基础

后 置 课： 

学    分：2学分

课    时：34

主讲教师：杨进

选定教材：张轩，管殿柱.AutoCAD 2006机械制图设计应用范例.北京：清华大学出版社，2006年

课程概述：

随着信息技术和计算机技术的迅速发展，CAD技术也成为工程绘图和工程设计人员需要掌握的基础知识。AutoCAD是目前最普及的计算机辅助设计工具，利用AutoCAD的强大功能可以很轻松地完成绝大多数机械类设计任务。《CAD技术基础》课程主要介绍计算机辅助设计（CAD）

技术的基本原理及应用，即CAD系统的硬件和软件、工程数据库和计算机网络及数据通信；计算机辅助图形处理技术，图形变换、交互式绘图、参数变量化绘图；CAD/CAM建模技术的基本概念、几何建模技术、特征建模技术和集成产品数据模型及数据交换接口等。AutoCAD的主要内容包括AutoCAD基本绘图命令和编辑命令，常用零件的绘制及标注，装配图的绘制及标注，机械零件造型设计等。上机实验的软件为：交互式绘图软件AutoCAD2008。

教学目的：

《CAD技术基础》是一门工程性很强的课程。通过本课程的学习，使员工了解计算机辅助设计技术的基本原理和应用，熟悉CAD系统的硬件和软件、工程数据库、计算机网络及数据通信等内容。使员工掌握计算机辅助图形处理技术，如图形变换、交互式绘图、参数变量化绘图等。让员工了解几何建模技术、特征建模技术和集成产品数据模型及数据交换接口等概念。通过上机实践，使员工能用AutoCAD熟练掌握常用零件的绘制及标注，装配图的绘制及标注，机械零件造型设计等。

教学方法：

 《CAD技术基础》采用理论教学与上机操作相结合的教学模式，教学效果好。理论教学采用多媒体课件进行，用多媒体手段把相关的优秀教材中的文字内容，相关的声像和图片资料收录在内，使员工在课堂上能看到内容丰富、图表俱全的专业知识。多媒体教室还配备网络设置，可以随时链接有关CAD技术网站，获取广泛的信息。因为CAD是工程性很强的技术，要能用CAD技术去解决实际问题，只是看书、听课收效不会太大，必须要经过大量的实践。因此还保证有足够的课时用于上机练习，让员工练习绘制机械零件图和装配图，标注尺寸和公差。在掌握二维工程绘图的基础上，利用软件的三维作图造型功能，让员工练习零部件造型设计。通过课堂讲解例题，上机员工自己操作，一步一步地训练CAD软件的综合设计应用能力。

各章教学要求及教学要点

第一章 CAD系统

课时分配：2课时

教学要求：

通过本章的学习，使员工了解CAD的硬件、CAD系统分类和CAD的支撑环境，工程数据库的特点、类型要求和管理技术；熟悉计算机网络及数据通信技术。

教学内容：

第一节 CAD的基本概念

一、CAD、CAPP、CAM的基本概念

二、CAD/CAPP/CAM集成概念的提出

第二节 CAD硬件

一、概述

二、主机

三、内存储器

一、 外存储器

二、 输入设备

三、 输出设备

四、 网络互联设备

第三节 CAD系统的支撑环境

一、 CAD系统的分类

二、 CAD的支撑环境

第四节 工程数据库

一、 数据库技术概述

二、 工程数据库  

第五节 计算机网络及数据通讯

    一、概述

    二、CAD/CAM系统的网络

思考题：

1、CAD硬件主要包括哪些内容？

1、 如何选择CAD系统？

2、 CAD的支撑环境是什么？

3、 工程数据库的特点是什么？

第二章 计算机辅助图形处理技术

课时分配：2课时

教学要求：

通过本章的学习，使员工了解图形处理的基本概念，熟悉图形变换的原理，了解人机交互设计的过程和参数化绘图的实现方法。

教学内容：

第一节 图形软件

一、计算机绘图系统的类型

二、图形软件

三、图形生成方法

第二节 图形变换

一、窗、视变换

二、二维图形的几何变换

三、三维图形的几何变换

第三节 交互式绘图

一、交互技术

二、交互设计原则

三、用户界面设计

第四节 参数化变量化绘图

思考题：

1、计算机辅助图形处理的含义是什么？

2、图形软件的类型有哪些？

3、如何实现计算机绘图？

4、二维图形变换的基本原理是什么？

第三章 CAD/CAM建模技术及产品数据模型

课时分配：2课时

教学要求：

通过本章的学习，使员工了解目前主要的建模方法，熟悉几何建模技术；了解特征建模的概念和集成产品数据库模型的定义。

教学内容：

第一节 基本概念

一、 计算机内部表示及建模技术

二、 建模的方法

第二节 几何建模技术

一、 几何建模系统分类

二、 三维几何建模技术

三、 三维实体模型的计算机内部表示法

第三节 特征建模技术

一、 特征建模的概念

二、 特征的表示及数据结构

三、 特征建模技术的实现

第四节 集成产品数据模型

一、集成产品数据模型的定义

二、产品数据交换标准

思考题；

1、目前建模的方法有哪些？

2、什么是几何建模技术？

3、三维几何建模的类型有哪些？

4、集成产品数据库模型的定义是什么？

第四章 AutoCAD绘图环境

课时分配：2

教学要求：

通过本章的学习，使员工认识 AutoCAD和绘图环境的基本设置，了解文字标注和尺寸标注的方法，对显示控制、块、图层控制等运用自如。

教学内容：

第一节 认识AutoCAD

一、 界面介绍

二、 AutoCAD的新功能

三、 文件操作命令

第二节 建立绘图环境

一、 绘图环境的基本设置

二、 建立图层

三、 设置文本样式

四、 创建图纸模板

五、 创建标题栏和明细表

六、 创建尺寸模式

七、 建立常用技术标准图块

思考题；

1、AutoCAD的新功能有哪些？

2、绘图环境的基本设置内容是什么？

第五章 图案设计

课时分配：2

教学要求：

通过本章的学习，使员工掌握AutoCAD的基本绘图命令和图形编辑命令，了解由基本几何图形组合的图案设计方法，掌握平面机械图形绘制方法。

教学内容：

第一节 基本绘图命令

第二节 基本编辑命令

第三节 图案设计

一、 由基本几何图形组合的图案设计

二、 花纹图案设计

三、平面机械图形绘制

思考题；

1、基本绘图命令有哪些？

2、基本编辑命令有哪些？

第六章 基本几何体投影的绘制

课时分配：2

教学要求：

通过本章的学习，使员工掌握绘制平面立体投影、曲面立体投影、截交体投影和相贯体投影的方法。

教学内容：

第一节 平面立体投影的绘制

一、正六棱柱的三视图

二、三棱锥的三视图

第二节 曲面立体投影的绘制

一、圆柱体的三视图

二、圆锥体的三视图

三、环的三视图

第三节 截交体投影的绘制

一、棱锥截交线的投影

二、正垂面与圆锥相交

三、平行于圆锥轴线的平面与圆锥相交

四、组合平面与半球的截交线

五、相交两平面与组合回转体相交

第四节 相贯体投影的绘制

一、两圆柱体的相贯线

二、圆柱和圆锥相

第四节 组合体的绘制

一、四棱柱经过平面切割

二、四棱柱经过平面切割

三、圆柱经过平面切割

四、叠加体的绘制

思考题；

1、如何绘制截交线？

2、如何绘制相贯线？

第七章 零件图的绘制及标注

课时分配：2

教学要求：

通过本章的学习，使员工掌握绘制轴套类零件、盘盖类零件、叉架类零件和箱体类零件的方法，了解常用零件和标准件的绘制及标注。

教学内容：

   第一节 轴套类零件

一、轴

第二节 盘盖类零件

一、端盖

第三节 叉架类零件

一、齿轮拨叉

第四节 箱体类零件

一、泵体

第五节 常用零件的绘制及标注

一、齿轮

二、皮带轮

三、链轮

第六节 标准零件的绘制及标注

一、螺栓、螺母、垫圈

二、滚动轴承

三、弹簧

思考题；

1、如何绘制各类零件？

2、如何绘制常用件？

第八章  装配图的绘制及标注

课时分配：2

教学要求：

通过本章的学习，使员工掌握绘制齿轮油泵的装配图、夹线体的装配图的方法。

教学内容：

第一节 齿轮油泵的装配图

一、齿轮油泵装配图的绘制

二、标注齿轮油泵装配图的尺寸

三、编写齿轮油泵装配图的序号、明细表

*第二节 夹线体的装配图

思考题；

1、如何绘制齿轮油泵装配图？

2、如何绘制夹线体装配图？

第九章  各种几何体的三维造型

课时分配：1

教学要求：

通过本章的学习，使员工掌握平面立体、曲面立体、组合体的三维造型方法。

教学内容：

第一节平面立体

一、棱柱

二、棱锥

第二节 曲面立体

  一、圆柱

二、圆锥

三、球

四、环

第三节 组合体

一、切割体

二、叠加体

思考题；

1、如何绘制平面立体？

2、如何绘制曲面立体？

*第十章  机械零件和装配体的造型

课时分配：1

教学要求：

通过本章的学习，使员工掌握绘制轴的造型、齿轮的造型、端盖的造型和螺栓的造型方法，了解夹线体的装配体设计。

教学内容：

第一节 机械零件造型设计

一、轴的造型

二、齿轮的造型

三、端盖的造型

四、螺栓的造型

第二节 装配图的造型

思考题；

1、如何进行齿轮的造型设计？

2、如何进行夹线体装配体造型？

实验项目

实验一   绘制平面图形 2学时

实验二   绘制三视图和标注尺寸  2学时

实验三   组合体  2学时

实验四   零件图  2学时

实验五   装配设计  8学时

备注：带*者，选修课可以不学。

附录：参考书目

1、孙家广，陈玉健，黄汉文.计算机辅助设计技术基础.北京：清华大学出版社，1990.

2、宁汝新，赵汝嘉．CAD/CAM技术.北京：机械工业出版社，2002.

3、王大庚．计算机辅助设计及制造技术.北京：机械工业出版社，2005.

4、袁锋．计算机辅助设计与制造实训图库.北京：机械工业出版社，2007.

5、李原．计算机辅助几何设计技术及应用．西安：西北工业大学出版社，2007.

6、程凯，李任江，李静.计算机辅助设计技术基础.北京：化学工业出版社，2005.

7、李学志．计算机辅助设计与绘图(AutoCAD2007中文版)(第2版) .北京：清华大学出版社，2007.

8、孙波，赵汝嘉．计算机辅助工艺设计．北京：化学工业出版社，2008.

9、鲁晓波，关琰，覃京燕．计算机辅助工业设计．北京：高等教育出版社，2007. 

10、刘德平，刘武发．计算机辅助设计与制造．北京：化学工业出版社，2007.

11、白云 等．计算机辅助设计与绘图——AutoCAD2005教程及实验指导（第二版）．北京：高等教育出版社，2006.

12、陈传文主编，全国信息化计算机应用技术资格认证管理中心组编．计算机辅助设计基础教程．北京：北京理工大学出版社，2007.      

执 笔 人： 杨进     2008年11月

审 定 人：孟秀丽    2008年11月

院（系部）负责人：王海燕     2008年11月