CA@技术基础实训川教程 袁宝民版权翻印必充 编 袁宝民间成新 中国石油大学机电工程学院
CAD 技术基础实训教程 主 编 袁宝民 闫成新 中国石油大学机电工程学院 袁宝民版权翻印必究
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前言 《机械CAD基础》是工科院校一门重要的技术基础课程，主要涉及CAD技术原理 二维图形绘制、三维建模操作等内容，为学生后续进行CAD设计、课程设计、毕业设计等 相关课程的学习打下基础。该课程的实我性比较强，迫切需要编写一本与果程教学实我相配 套的实训教程，对常见的操作技巧、操作方法进行归纳总结，注重案例教学，以便于学生更 快、更深入地掌握所学内容 提高课程的教学效果 本书是中国石油大学（华东）“十一五”规划教材。根据《机械CAD基础》课程要求 结合刘衍聪教授主编的《CAD技术基础》教材的图形学理论，以课程教学体系为依据，总 结课程组全体教师的教学和教改经验编写而成。 本书以课时来安排章节，分两篇共十三章，便于读者有针对性的预习和自学 篇为二维绘图及原理，分七个章节编写。该篇将计算机图形 学原理融入实训教学环 节中，使理论与实践有机结合。介绍了二维绘图软件AutoCAD的操作方法，技巧及在计算 机图形学原理上的方法实现。 第二篇为零件、装配及工程图设计，分六个章节编写。该篇主要面向实际工程应用，采 用案例驱动式教学思想讲行编写。详细介绍基干S0iW0ks数件的零件建模、转配及工 程图设计。 其在工程图设计中，依照国家制图标准详细地讲解了应用SolidWorks的工程 图工具进行机件表达、尺寸标注及添加技术要求的方法，有助于实现完整的三维设计。 本书为了使读者更好地掌握章节内容，在每一章的后面都精心设计了相应的实训演练题 和各种类型习题，以此自检章节内容的掌握程度。另外，在本书的最后附上了CAD试卷样 题，供读者参考」 本书的内容设计不但适用于《机械CAD基础》课堂教学，而且也适用于课外AutoCAD、 SolidWorks 的技 培训，同时也是大学生参加各级名 类 大赛的重要参考教程。 本书由袁宝民、门成新老师主编，娄晖、余焱群老师任副主编，由牛文杰、许光明教授 审阅并给予了精心指导。另外，在教材编写过程中得到了孙培先教授、许光明教授及图学教 学组其他老师的关心和支持，在此表示真诚的感谢。 由于时间紧迫，编写水平有限，书中难免存在错误和不足，恳请读者给予批评指正。 编者 2013年9月 1
1 前 言 《机械 CAD 基础》是工科院校一门重要的技术基础课程，主要涉及 CAD 技术原理、 二维图形绘制、三维建模操作等内容，为学生后续进行 CAD 设计、课程设计、毕业设计等 相关课程的学习打下基础。该课程的实践性比较强，迫切需要编写一本与课程教学实践相配 套的实训教程，对常见的操作技巧、操作方法进行归纳总结，注重案例教学，以便于学生更 快、更深入地掌握所学内容，提高课程的教学效果。 本书是中国石油大学（华东）“十一五”规划教材。根据《机械 CAD 基础》课程要求， 结合刘衍聪教授主编的《CAD 技术基础》教材的图形学理论，以课程教学体系为依据，总 结课程组全体教师的教学和教改经验编写而成。 本书以课时来安排章节，分两篇共十三章，便于读者有针对性的预习和自学。 第一篇为二维绘图及原理，分七个章节编写。该篇将计算机图形学原理融入实训教学环 节中，使理论与实践有机结合。介绍了二维绘图软件 AutoCAD 的操作方法、技巧及在计算 机图形学原理上的方法实现。 第二篇为零件、装配及工程图设计，分六个章节编写。该篇主要面向实际工程应用，采 用案例驱动式教学思想进行编写。详细介绍了基于 SolidWorks 软件的零件建模、装配及工 程图设计。尤其在工程图设计中，依照国家制图标准详细地讲解了应用 SolidWorks 的工程 图工具进行机件表达、尺寸标注及添加技术要求的方法，有助于实现完整的三维设计。 本书为了使读者更好地掌握章节内容，在每一章的后面都精心设计了相应的实训演练题 和各种类型习题，以此自检章节内容的掌握程度。另外，在本书的最后附上了 CAD 试卷样 题，供读者参考。 本书的内容设计不但适用于《机械 CAD 基础》课堂教学，而且也适用于课外 AutoCAD、 SolidWorks 软件的技能培训，同时也是大学生参加各级各类设计大赛的重要参考教程。 本书由袁宝民、闫成新老师主编，娄晖、余焱群老师任副主编，由牛文杰、许光明教授 审阅并给予了精心指导。另外，在教材编写过程中得到了孙培先教授、许光明教授及图学教 学组其他老师的关心和支持，在此表示真诚的感谢。 由于时间紧迫，编写水平有限，书中难免存在错误和不足，恳请读者给予批评指正。 编 者 2013 年 9 月 袁宝民版权翻印必究
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目录 第一周二维绘圆及原理. 第一章AUTOCAD的设计环境 1.AUTOCAD环境功能简介 1.2 AUTOCAD文件操作 1,3视图显示控制 13.1显示控制袋作 1.32显示控制原理 . 14绘图环境的没置 1.5绘图区坐标及数据输入。 1.6图形的绘制和编辑 9 17实训演练 10 18习题 第二章图形的绘制与编辑 17 2.1图形的生成原理 21.1直线的近似表示 2.1.2会图机工作原理 2.1.3直线的差林原理」 .18 2.2图形的绘制和编辑 18 2.2.】图形的绘制 2.2.2图形的绿 2.3实训演练 2.4习题 第三章图形的变换及编辑 .29 3.1齐次坐标表示法 .29 32图形的变换 29 32.1图形的基本本换 32.2图形的组合变换 3.3图形的编辑操件 03 3.4实训演练 .38 3.5习题 39 第四章图层的管理与复杂图形的绘制及编辑 .42 4.1图层的管理 42 42.1创津新只。设置颜色、线型和线盛 42.2图层状态控制 423特性使用 4.2.4特性匹配 4.3线型比例设置 44
1 目 录 第一篇 二维绘图及原理.1 第一章 AUTOCAD 的设计环境 .1 1.1 AUTOCAD 环境功能简介.1 1.2 AUTOCAD 文件操作.3 1.3 视图显示控制 .3 1.3.1 显示控制操作.4 1.3.2 显示控制原理.5 1.4 绘图环境的设置 .7 1.5 绘图区坐标及数据输入 .7 1.6 图形的绘制和编辑 .9 1.7 实训演练 .10 1.8 习题.14 第二章 图形的绘制与编辑 .17 2.1 图形的生成原理 .17 2.1.1 直线的近似表示.17 2.1.2 绘图机工作原理.17 2.1.3 直线的差补原理.18 2.2 图形的绘制和编辑 .18 2.2.1 图形的绘制.18 2.2.2 图形的编辑.21 2.3 实训演练 .24 2.4 习题.26 第三章 图形的变换及编辑 .29 3.1 齐次坐标表示法 .29 3.2 图形的变换 .29 3.2.1 图形的基本变换.29 3.2.2 图形的组合变换.30 3.3 图形的编辑操作 .31 3.4 实训演练 .38 3.5 习题.39 第四章 图层的管理与复杂图形的绘制及编辑 .42 4.1 图层的管理 .42 4.2.1 创建新层，设置颜色、线型和线宽.42 4.2.2 图层状态控制.43 4.2.3 特性使用.44 4.2.4 特性匹配.44 4.3 线型比例设置 .44 袁宝民版权翻印必究
4.3.1全局修戒线型比例 43.2单独修政图线线型比例 4.4复杂图形的绘制和编辑 44.1复杂图形的绘制 4.4.2复杂图形的翁辑 .50 4.5实训演练。 54 4.6习题 55 第五章尺寸设置及标注 5.1尺寸的组成及类型 52尺寸标注样式及设置 5.3基本尺寸标注 .6 5.2.1线性标注. .62 5.22时齐标注 .62 5.2.3角度标法 63 63 6 53扩展尺寸标注 .65 5.3.1基线标注 .65 532连续标注 65 533使被标注 5.4尺寸标注的编辑 5.5尺寸公差及几何公差的标注 .68 55.1尺寸公差 .68 5.5.2几何公差 69 56实训渲练 0 5,7习题 第六章精确绘图、图案填充及参数化约束绘图 .74 6.1精确绘图方法 74 61.1助定位 .74 6.12对象捕捉. .76 61.3对象捕提追踪 76 61.4铺助作图 77 7 62图案填充 6.3参数化约束绘图 8 63.1约束概述 86 63.2几何约束 86 6.32尺，十的 6,4实训演练 6.5习题 .9 第七章块、外部参照及设计中心 93 7.1图块的定义、存储和调用
2 4.3.1 全局修改线型比例.45 4.3.2 单独修改图线线型比例.45 4.4 复杂图形的绘制和编辑 .45 4.4.1 复杂图形的绘制.45 4.4.2 复杂图形的编辑.50 4.5 实训演练 .54 4.6 习题.55 第五章 尺寸设置及标注 .58 5.1 尺寸的组成及类型 .58 5.2 尺寸标注样式及设置 .58 5.3 基本尺寸标注 .61 5.2.1 线性标注.62 5.2.2 对齐标注.62 5. 2.3 角度标注.63 5. 2.4 圆及圆弧的标注.63 5. 2.5 其他基本尺寸标注.64 5.3 扩展尺寸标注 .65 5. 3.1 基线标注.65 5. 3.2 连续标注.65 5. 3.3 快速标注.66 5.4 尺寸标注的编辑 .66 5.5 尺寸公差及几何公差的标注 .68 5.5.1 尺寸公差.68 5.5.2 几何公差.69 5.6 实训演练 .70 5.7 习题.71 第六章 精确绘图、图案填充及参数化约束绘图 .74 6.1 精确绘图方法 .74 6.1.1 辅助定位.74 6.1.2 对象捕捉.76 6.1.3 对象捕捉追踪.76 6.1.4 辅助作图.77 6.1.5 查询.78 6.2 图案填充 .82 6.3 参数化约束绘图 .86 6.3.1 约束概述.86 6.3.2 几何约束.86 6.3.2 尺寸约束.88 6.4 实训演练 .89 6.5 习题.91 第七章 块、外部参照及设计中心 .93 7.1 图块的定义、存储和调用 .93 袁宝民版权翻印必究
7.1.1图块的创建 93 7.12图块的存情 05 71.3图块的通用 71.4图块的属性 96 7.15图块及其属性的需辑. .101 7.2外部参照。 .103 】》】括入外部参谓 103 7.2.2编辑外部参照 105 7.3设计中心 106 73.1设计中心的面板 7.3.2设计中心的功能. 73.3设计中心的使用 107 74实训演练 109 7.5习题 109 第二篇 零件建极、装配及工程图设计 113 第八章SOLIDWORKS设计环境及 .113 8.1 SOLIDWORKS设计环境 .113 811菜单栏和工具栏 .13 &.L.2 Feature Manager(特证管理器) 115 &l.3 Property Manager(属性管理器) 8.1.4 Config (配置管理器 116 8,2 SOLIDWORKS的操作方式 116 8.2.1鼠标键功能 .1 82.2快捷键和快捷莫 .117 8.2.3棋型的是示挖制 117 83参数化草图绘制。 .18 83.1进入草图绘制 .119 8.3.2退出草图绘制 .119 ???编组给制草图 110 8.34草图实体绘制 J20 835 绘制工具 8.3.6草图尺寸标，名 /22 8.3.7草图的几何关系. .23 84实训演练 125 85习题 128 第九章轴承盖零件建模 .130 9.1参考几何体 13n 92拉伸特 135 9.3圆角特每 9.4倒角特征 .140 3
3 7.1.1 图块的创建.93 7.1.2 图块的存储.95 7.1.3 图块的调用.95 7.1.4 图块的属性.96 7.1.5 图块及其属性的编辑.101 7.2 外部参照 .103 7.2.1 插入外部参照.103 7.2.2 编辑外部参照.105 7.3 设计中心 .106 7.3.1 设计中心的面板.106 7.3.2 设计中心的功能.107 7.3.3 设计中心的使用.107 7.4 实训演练 .109 7.5 习题.109 第二篇 零件建模、装配及工程图设计. 113 第八章 SOLIDWORKS 设计环境及. 113 8.1 SOLIDWORKS 设计环境 . 113 8.1.1 菜单栏和工具栏. 113 8.1.2 FeatureManager（特征管理器）. 115 8.1.3 Property Manager（属性管理器） . 116 8.1.4 ConfigurationManager（配置管理器）. 116 8.2 SOLIDWORKS 的操作方式 . 116 8.2.1 鼠标键功能. 116 8.2.2 快捷键和快捷菜单. 117 8.2.3 模型的显示控制. 117 8.2.4 视图定向. 118 8.3 参数化草图绘制 . 118 8.3.1 进入草图绘制. 119 8.3.2 退出草图绘制. 119 8.3.3 编辑绘制草图. 119 8.3.4 草图实体绘制.120 8.3.5 草图绘制工具.121 8.3.6 草图尺寸标注.122 8.3.7 草图的几何关系.123 8.4 实训演练 .125 8.5 习题.128 第九章 轴承盖零件建模 .130 9.1 参考几何体 .130 9.2 拉伸特征 .135 9.3 圆角特征 .137 9.4 倒角特征 .140 袁宝民版权翻印必究
9.5筋特征 141 96实训湍纷 142 9.7习题 144 第十章管接头零件建模 146 10.1旋转特征 10.2抽壳特征 .148 10.3孔特征 .149 10.4阵列特征 151 10.5镜向 154 10.6实训演练 107习题 156 第十一章水龙头零件建棋 158 11.1扫描特征 1111简单扫描 .158 1山1.2使用引号导线扫描. 162 112放样特征 166 1.2.1前单放样 1.22使用中心线放料 1.2.3使用引导线放样 ./70 113实训演练 172 114习题 173 第十二章装配体设计 .176 121装配体设计概述 176 122装配体操作 176 123配合 .179 12.4装配中的零部件操作. .181 125装配体的检查 184 12.6实训演练 1g5 12.7习题」 187 第十三章视图生成及工程图设计 l88 13.1视图生成 132零件工程图设计 13.2.1工程图概述. .19 13.2.2视图 .198 13.2.3视图. 20 206 1325工程图尺寸和技术要 13.3装配工程图设计. .214 13.4实训演练 ,221 13.5习题 221 CAD试卷样题. .224 4
4 9.5 筋特征 .141 9.6 实训演练 .142 9.7 习题.144 第十章 管接头零件建模 .146 10.1 旋转特征 .146 10.2 抽壳特征 .148 10.3 孔特征 .149 10.4 阵列特征 .151 10.5 镜向 .154 10.6 实训演练 .155 10.7 习题 .156 第十一章 水龙头零件建模 .158 11.1 扫描特征 .158 11.1.1 简单扫描.158 11.1.2 使用引导线扫描 .162 11.2 放样特征 .166 11.2.1 简单放样.166 11.2.2 使用中心线放样 .169 11.2.3 使用引导线放样 .170 11.3 实训演练 .172 11.4 习题 .173 第十二章 装配体设计 .176 12.1 装配体设计概述 .176 12.2 装配体操作 .176 12.3 配合 .179 12.4 装配中的零部件操作 .181 12.5 装配体的检查 .184 12.6 实训演练 .185 12.7 习题 .187 第十三章 视图生成及工程图设计 .188 13.1 视图生成 .188 13.2 零件工程图设计 .192 13.2.1 工程图概述.192 13.2.2 视 图.198 13.2.3 剖视图.201 13.2.4 断面图及其他规定画法.206 13.2.5 工程图尺寸和技术要求.208 13.3 装配工程图设计 .214 13.4 实训演练 .221 13.5 习题 .221 CAD 试卷样题.224 袁宝民版权翻印必究
参考文献 227 袁宝民版权翻印必究
5 参考文献 .227 袁宝民版权翻印必究
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