《计算机辅助结构设计》单元设计

教学过程教学环节（预计时间）教学内容教师活动学生活动设计意图（思政融入）资源及作用5回顾上次课内容讲授听课形成严谨工作态度，追求精益求精的工匠精神学习通作业50辅助视图、立体图、局部详图、旋转剖面以及各剖面图边讲授边演示听课与训练交叉进行课内同步题20给出训练题巡回指导并答疑学生训练课内训练题5现场点评，总结现场点评，总结听课课后自我反思教学效果讲练结合，学生学习积极性较高特色创新项目化教学案例诊断改进

附件:教学详案参考格式单元标题：十字支架工程图设计（2课时）主要内容：1、派生视图（断裂视图、断面图、局部视图、斜视图、局部放大视图）2）尺寸标注及注释（尺寸公差、几何公差、表面粗糙度及技术要求等）学习目标：知识目标技能目标1、理解五种派生视图（断裂视图、断面图、局部视图、斜视图、局部放大视图）各自的功能和应用场景。2、理解不同派生视图在工程图中所遵循的国家制图标准（如GB或ISO）的基本规定。3、掌握五种派生视图（断裂视图、断面图、局部视图、斜视图、局部放大视图）的操作过程4、掌握尺寸标注及注释（尺寸公差、几何公差、表面粗糙度及技术要求等）的操作过程1、能够熟练运用SolidWorks工程图模块中的相关命令，独立、正确地为模型创建这五种派生视图。2、能够根据给定的零件模型特征，合理选择并综合运用多种派生视图，清晰、准确、简洁地表达零件结构、局部细节和特殊形状，从而生成一张符合工程规范的图纸。3、能对已生成的派生视图进行必要的编辑和修改。素养目标工程规范意识：培养学生严谨细致的工程态度，树立标准化意识，使其绘制的图纸符合国家制图标准，养成良好的职业习惯。空间思维与表达能力：通过将三维模型转换为二维视图并运用多种表达方法，进一步提升学生的空间想象能力和工程图样的表达能力。6.3.1项目导入本项目是要将十字支架零件的三维模型转化为二维工程图，如图6-57所示。要求工程图要符合机械制图国家标准(GB/T)，选择合适的图纸幅面与格式，视图表达要规范‌，并完成给定的标注及注解。三维模型以电子稿形式存放于附件里，可以直接调用。图6-57十字支架工程图设计6.3.3相关知识1．断裂视图断裂视图（也称断开视图）可以将较长的零件在较小的图纸上以较大的比例显示。它通过一组折断线在视图中生成缝隙或折断，而与断裂区域相关的参考尺寸和模型尺寸仍然反映零件的实际真实尺寸。如图6-58所示。长杆件、轴类零件，用波浪线断开中间部分，保留两端结构，标注总长尺寸（如：轴的长度标注为“1200”）；对称机件（半剖式断裂），仅画一半视图，断裂处以细点画线为界，两端加两条垂直细实线（如：对称法兰盘）。图6-58断裂视图（1）创建步骤1）选择工程图中需要断裂的视图（通常是较长且形状单一的零件，如轴、杆、管等）。2）单击【工程图】选项卡中的【断裂视图】按钮。3）在PropertyManager（属性管理器）中选择折断线类型（竖直折断线或水平折断线）。4）在视图上单击以放置第一条折断线的位置。5）移动光标并单击放置第二条折断线，系统会自动在两线之间创建断裂缝隙。6）在PropertyManager（属性管理器）中可设置：●缝隙大小：控制断裂处缝隙的宽度；●折断线样式：可选择直线、曲线、锯齿线等不同样式；●自动断裂显示：使尺寸线在穿过折断线时自动断裂显示。7）单击确认完成断裂视图。2．断面图断面图（又称剖面图）是假想用剖切面将机件的某处切断，仅画出该剖切面与机件接触部分的图形。断面图与剖视图的区别在于：断面图只画出断面的形状，而剖视图除了要画出断面的形状，还要画出剖切面后的所有可见结构。根据其配置位置的不同，断面图分为移出断面图和重合断面图。本课程将重点介绍应用更为广泛的移出断面图。移出断面图主要用于表达机件特定位置的断面形状，如肋板、轮辐、键槽、型材、孔等的断面结构。其优点是不影响视图的清晰度，表达灵活，且便于标注。如图6-60所示。图6-60移出断面图（1）创建步骤在SolidWorks中，创建移出断面图的本质是创建一种特殊配置的“剖面视图”。1）生成基本视图：首先，在工程图中生成零件的主视图或其它所需的基本视图。2）绘制剖切线：激活该父视图。使用“草图”工具栏中的直线或中心线命令，在需要剖切的位置绘制剖切线。如果希望断面图位于剖切线的延长线上，剖切线应绘制在期望的精确位置。3）创建剖面视图：选中绘制好的剖切线。单击“工程图”工具栏中的【移出的剖面】按钮。4）配置为移出断面：勾选“只显示曲面”选项。这是最关键的步骤，它确保系统只生成断面形状，而不显示剖切面后的可见轮廓。5）放置视图：将预览的视图拖动到剖切线的延长线上，这是移出断面图的标准配置位置。单击放置。也可以将其放置在图纸的其他空白区域，此时必须进行完整的标注。6）调整视图对齐（可选）：如果断面图未按预期对齐，可以右键单击断面视图，选择“视图对齐”→“解除对齐关系”，然后手动将其移动到剖切线的延长线上。（2）标注规范与技巧移出断面图是画在视图之外的断面图。它通常配置在剖切线的延长线上或其他适当的位置。1）配置在剖切线延长线上如果断面图对称，则只需绘制剖切线（用细点画线表示），不需标注字母和箭头。如果断面图不对称，则必须标注剖切符号（粗实线短画，长约5-10mm）及箭头以指示投影方向，但可省略字母。2）配置在其他位置断面图配置在其他位置，这种情况需要通过【剖面视图】命令创建，不能用【移出的剖面】命令。在SolidWorks中，这些标注（剖切符号、字母）通常在创建【剖面视图】时自动生成。您可以在PropertyManager的“剖视图”模块中修改标签字母、字体和箭头样式。无论断面图是否对称，都必须进行标注：标注剖切符号、表示投影方向的箭头以及大写拉丁字母（如“A”）。并在断面图的上方用相同字母标注出视图名称，如“A-A”。3．局部视图局部视图也称为“向视图”或“局部向视图”的一种演变。主要目的不是为了放大，而是为了表达机件上某一部分的外形。它通常用于将机件的某一部分从基本视图中独立出来，并按与原视图相同的比例进行投射，以避免基本视图上出现过多的虚线、倾斜投影或重复结构，从而保持基本视图的清晰度。例如，用于表达一个倾斜凸台的真实形状，而不必绘制复杂的斜视图。如图6-63所示。图6-63局部视图（1）创建步骤1）激活父视图：在工程图中，选择或激活您要从中创建局部视图的父视图。2）绘制边界：使用“草图”工具栏中的【圆】或【样条曲线】工具，在父视图上需要单独表达的局部结构周围绘制一个封闭的轮廓作为边界。3）创建视图：选中该草图轮廓。单击【工程图】选项卡中的【局部视图】按钮。4）设置属性：在出现的【局部视图】PropertyManager（属性管理器）中设置选项：●标签：系统会自动生成一个视图标识字母（如“I”），可在此修改。●样式：选择边界是“圆”还是“样条曲线”。●比例：此处是关键。确保局部视图的比例设置为“与父视图相同”或使用父视图比例（如1:1）。这保证了它表达的是形状，而非放大细节。5）放置视图：移动光标，将生成的局部视图放置到图纸的合适位置（通常靠近父视图），单击确认。（2）操作说明与技巧1）标注与投影：局部视图必须进行标注。在父视图中，用箭头指明投影方向，并标注相同的字母（如“I”）。在局部视图的上方应标注视图名称（如“I”）。2）与斜视图的关系：当局部视图用于表达倾斜结构时，其本质是一个斜视图。在SolidWorks中，可以使用【辅助视图】命令创建，然后通过【视图对齐】→“解除对齐关系”将其变为自由移动的局部视图，并进行标注。3）应用场景：非常适合用于表达机件上不在基本投影面平行平面上的局部结构，如法兰盘上的均布螺栓孔、倾斜支撑板等。4．斜视图斜视图是将机件向不平行于任何基本投影面的平面投射所得的视图。它用于表达机件上倾斜结构的真实形状和大小，避免其在其他基本视图上产生变形。如图6-65所示。图6-65斜视图（1）创建步骤1）在工程图中，选择或激活一个视图作为父视图。2）单击“工程图”工具栏或“视图布局”选项卡中的“辅助视图”按钮。3）在父视图上选择一条参考边线。这条边线应是：倾斜结构上的一条边；垂直于想要投影的方向；不能是水平或竖直的边线（否则会生成标准投影视图一致）。（2）操作说明与技巧1）参考边线：参考边线可以是零件的边线、侧影轮廓边线、轴线或事先在父视图上激活并绘制的草图直线。2）视图方向：在PropertyManager（属性管理器）中可选择【反转方向】来调整视图方向，或直接双击视图箭头进行反转。3）视图配置：生成的斜视图默认与父视图对齐。若需移动位置，可右键单击视图，选择【视图对齐】→【解除对齐关系】，然后将其移动到图纸的任何位置，此时它便成为向视图，需按要求进行标注。5．局部放大视图局部放大视图（或称“详细视图”）的核心目的是将机件上的细小结构用放大的比例绘制出来，以便于清晰地显示其形状、标注尺寸和规定技术要求。它专注于“放大观察”细节，如退刀槽、密封槽、微小的孔或复杂的表面加工区域。视图本身的内容与父视图的对应部分是完全一致的，只是比例更大。如图6-67所示。图6-67局部放大视图（1）创建步骤1）激活父视图：在工程图中，选择或激活包含需要放大细节的父视图。2）绘制放大区域：使用“草图”工具栏中的“圆”或“样条曲线”工具，在需要放大的细小结构周围绘制一个封闭的轮廓作为放大区域。3）创建放大视图：选中该草图轮廓。单击“工程图”工具栏或“视图布局”选项卡中的“局部视图”按钮。（注：在SolidWorks中，创建局部视图和局部放大视图使用同一个命令，区别在于比例的设置。）4）设置属性（关键区别）：在出现的“局部视图”PropertyManager中设置选项：●标签：自定义视图标识的字母（如“B”）。●比例：在“比例”区域，为此视图指定一个比父视图更大的自定义比例（例如，父视图比例为1:5，此处设置为2:1或5:1）。这是创建局部放大视图的决定性步骤。●样式：选择圆形或样条曲线边界。5）放置视图：移动光标，将局部放大视图放置到图纸的合适位置（通常预留足够空间用于放大显示和标注），单击确认。（2）操作说明与技巧1）比例标注：放大比例会自动显示在视图标签的下方（如“SCALE2:1”），这是局部放大视图的标志。2）尺寸关联性：在局部放大视图上标注的尺寸数值，是机件的实际尺寸，而非放大后的尺寸。系统会自动维护这种关联。3）边界处理：可以使用“草图”工具编辑局部视图的边界草图，以调整要放大的区域范围。4）多重放大：可以对同一个父视图上的不同细节创建多个局部放大视图，并分别赋予不同的放大比例。

课程单元设计（21）授课教师XXXXXX所在部门课程名称计算机辅助结构设计单元标题千斤顶装配图设计授课学时2授课日期第二周；03.10第四周；03.23授课地点XXXX授课班级XXXXXXXXXXXX知识目标K68理解工程图模板与图纸格式的作用、区别及其标准化的重要意义。K69掌握装配图多种视图（如标准三视图、剖面视图、局部视图、交替位置视图和爆炸视图）的表达方法和适用场合。K70熟悉BOM表（材料明细表）的功能、类型及其与零件序号的关联关系。K71掌握在装配图中标注参考尺寸、关键配合尺寸、外形尺寸以及添加技术要求、注释的方法与规范。技能目标S65能够自定义或调用符合企业/国家标准的工程图模板和图纸格式，并正确设置属性链接。S66能根据装配体的结构特点，独立创建一组布局合理、表达清晰、符合工程标准的装配视图（包括主视图、剖视图等）。S67能生成和编辑BOM表，并熟练添加与BOM表条目自动关联的零件序号。S68能在装配图中标注必要的尺寸、公差，并添加技术要求，使图纸信息完整、规范。素养目标（或思政目标）A21培养标准化与规范化意识：深刻理解并遵循国家/行业制图标准，养成严谨、规范的工程制图习惯。增强工匠精神与质量意识：注重图纸细节（如线型、字体、布局美观），理解工程图作为“工程语言”在生产和质检中的关键作用，培养一丝不苟、精益求精的工作态度。重点分析及解决措施重点在于掌握工程图模板的定制逻辑、装配图视图表达（如爆炸、隐藏/显示零部件）以及BOM表和零件序号的自动生成与关联，通过演示如何保存模板文件、配置BOM表属性以及与零件序号双向关联，确保学生能高效输出符合企业标准的完整装配工程图。难点分析及解决措施难点在于模板自定义属性链接的建立（如重量、图号自动填写）、BOM表结构配置（如缩进、数量统计）以及装配体尺寸公差的协调标注，通过讲解属性编辑语法、BOM表层级调整技巧以及强调“在装配体中标注关键配合尺寸”而非全部重复标注的原则，解决模板失效、BOM混乱和标注冗余的问题。教学资源学习通已经建有完善的教学资源形成性考核过程考核及最终上机考试相结合课后作业课后钉钉群里或者学习通网上杭州职业技术大学课程单元设计

教学过程教学环节（预计时间）教学内容教师活动学生活动设计意图（思政融入）资源及作用40标题栏、明细栏等创建边讲授边演示听课与训练交叉进行形成严谨工作态度，追求精益求精的工匠精神课内同步案例千斤顶30BOM球标边讲授边演示听课与训练交叉进行课内同步案例千斤顶10现场点评，总结现场点评，总结听课课内同步案例千斤顶课后自我反思教学效果讲练结合，学生学习积极性较高特色创新项目化教学案例诊断改进

附件:教学详案参考格式单元标题：千斤顶装配图设计（2课时）主要内容：1、图纸格式和模版2、装配图的视图表达3、BOM表与零件序号4、尺寸、公差与注释学习目标：知识目标技能目标1、理解工程图模板与图纸格式的作用、区别及其标准化的重要意义。2、掌握装配图多种视图（如标准三视图、剖面视图、局部视图、交替位置视图和爆炸视图）的表达方法和适用场合。3、熟悉BOM表（材料明细表）的功能、类型及其与零件序号的关联关系。4、掌握在装配图中标注参考尺寸、关键配合尺寸、外形尺寸以及添加技术要求、注释的方法与规范。1、能够自定义或调用符合企业/国家标准的工程图模板和图纸格式，并正确设置属性链接。2、能够根据装配体的结构特点，独立创建一组布局合理、表达清晰、符合工程标准的装配视图（包括主视图、剖视图等）。3、能够生成和编辑BOM表，并熟练添加与BOM表条目自动关联的零件序号。4、能在装配图中标注必要的尺寸、公差，并添加技术要求，使图纸信息完整、规范。素养目标培养标准化与规范化意识：深刻理解并遵循国家/行业制图标准，养成严谨、规范的工程制图习惯。增强工匠精神与质量意识：注重图纸细节（如线型、字体、布局美观），理解工程图作为“工程语言”在生产和质检中的关键作用，培养一丝不苟、精益求精的工作态度。6.4.1项目导入本项目是要将千斤顶的三维装配体模型转化为二维装配工程图。要求工程图要符合机械制图国家标准(GB/T)，选择合适的图纸幅面与格式，完成一个符合标准的装配工程图及其爆炸视图（内容包含：装配视图表达、BOM表与零件序号、装配图尺寸与公差、技术要求等），如图6-77、图6-78所示。三维装配体模型以电子稿形式存放于附件里，可以直接调用。图6-77千斤顶装配图图6-78千斤顶爆炸视图6.4.3相关知识装配图是将三维装配模型（.sldasm）转换为二维静态图纸（.slddrw）的过程，用于指导实际生产、装配和质量控制。它与三维装配体紧密关联但存在明显区别：装配体是动态设计模型，用于验证配合关系与运动仿真；而装配图是静态生产文档，侧重标准化表达与技术说明。装配图的核心价值在于它是产品制造过程中的关键技术文件，能够清晰表达零部件之间的相对位置、装配关系、关键尺寸和技术要求，确保产品按照设计意图被正确制造和组装。1．装配图设计流程从装配体模型到最终生成符合工程标准的二维装配图纸的创建的整个过程，可以按以下流程进行。如图6-79所示。图6-79装配图设计流程1）准备三维装配体：确保你的3D装配体模型已经完成，所有配合关系正确，并生成所需的爆炸视图（如果需要的话）。2）创建工程图文件：新建一个工程图（.slddrw）文件，并选择合适的图纸格式（如A4-A0）或自定义图框。3）生成主要视图：通常先插入主视图（如等轴测图或前视图），然后利用投影视图功能快速生成其他基本视图（如俯视图、左视图）。4）添加剖视和细节视图：使用剖面视图来揭示装配体的内部结构；利用局部放大图突出显示复杂或关键的细小区域；利用交替位置视图呈现极限位置。5）插入材料明细表（BOM）：选择工程图中的主要视图（通常是爆炸视图或能反映总体结构的视图）→通过“表格”工具栏插入材料明细表→根据公司规范自定义BOM模板，显示所需的列（如零件号、名称、数量、材料等）。6）标注零件序号：使用自动零件序号功能，SolidWorks会自动根据BOM表项为视图中的零件生成序号；手动调整序号位置，使其排列整齐、指引线不交叉，便于阅读；确保序号与BOM表中的项目号一一对应。7）添加标注和注释：添加必要的尺寸（尤其是重要装配尺寸、总体尺寸）、形位公差、表面粗糙度、技术要求和注释文字等。8）检查和校核：最后务必使用干涉检查（即使在工程图环境中，也应确保3D装配体无误）等功能进行校验，确保图纸的准确性。2．装配图设计的核心内容（1）图纸格式和模版在零件和装配体模型中预先定义好自定义属性（如零件代号、零件名称、数量、材料、单重、单位名称等）。这些属性可以自动填入BOM表和标题栏，极大提高出图效率和准确性。创建符合国标的图纸格式文件和工程图模板（.drwdot）。定制图框和标题栏，标题栏应包含图纸名称、编号、比例、材料、设计者、审核者、日期等信息；明细栏中应该包含零件代号、零件名称、数量、材料、单重、单位名称等等信息。如图6-80、图6-81所示。SolidWorks支持将属性链接到模型或自定义属性，实现标题栏信息的自动填充。图6-80标题栏图6-81明细栏（2）装配图的视图表达装配图的首要任务是清晰地展示装配体的结构和零部件之间的关系。SolidWorks装配图的视图表达，是通过【基本视图、投影视图、剖面视图】等组合，并灵活运用【显示状态】与【配置】来控制零部件的显示/隐藏、剖面范围、爆炸状态及运动极限位置，从而在二维工程图上清晰、准确地传达装配体结构、零部件装配关系及运动范围的一系列方法。1）基本视图通常从标准三视图（主视图、俯视图、左视图）开始，这是表达产品最基本也是最重要的视图。根据装配体的复杂程度和结构特点，还会添加轴测图（俗称3D示意图），它能提供一个立体的整体形象，方便理解零部件之间的空间位置关系。2）剖视图与局部细节视图对于内部结构复杂或存在遮挡的装配体，剖视图（包括全剖、半剖、局部剖、阶梯剖和旋转剖）必不可少，它能清晰地展示内部零件的装配关系。在剖面范围控制方面，用户可以指定哪些零件不被剖切。这对于螺栓、螺母、销钉等标准件特别有用，保持这些零件的完整性可以使图纸更加清晰。对于复杂装配体，可以使用局部剖视图来强调特定区域。局部剖视图与全剖视图结合使用，既可以展示整体结构，又能突出细节特征。局部放大图则用于精细表达关键或复杂装配区域，而断裂视图常用于长条形零件的装配图，以节省图纸空间。3）爆炸视图为了清楚地展示零部件之间的装配顺序和关系，可以将装配体分解展开生成爆炸视图。显示装配体中各零部件的分解状态，显示组装顺序，这对于制作装配说明书非常有用，一般用于装配说明、维修手册，直观展示零件分解关系。如图6-82所示。图6-82爆炸视图4）交替位置视图交替位置视图是工程图中的一个特殊视图，它通过双点画线在原始视图上层叠显示一个或多个零部件运动到的不同位置，从而直观地表示装配体零部件的运动范围。可以为一个基础视图添加多个交替位置视图，以展示更复杂的运动序列或多个零件的不同运动状态。此视图非常适合表现门、盖、活塞、连杆等运动件的运动极限，无需绘制多个视图或手动添加草图线。如图6-83所示。图6-83交替位置视图5）特殊视图：辅助视图用于表达倾斜结构上的真实形状和尺寸。相对视图当标准视图方向不足以清晰表达时，可以通过自定义两个垂直的面来生成特定方向的视图。3．材料明细表（BOM）与零件序号（1）材料明细表（BOM）材料明细表（BillofMaterials,BOM）也称BOM表，是装配图的核心组成部分，它列出装配体中所有零件的详细信息，内容通常包括：零件序号、零件代号、零件名称、数量、材料、重量、备注等。如图6-84所示。图6-84材料明细表BOM表与3D装配体和零件序号是动态关联的。当3D装配体中的零部件发生更改（如数量、代号），BOM表和零件序号会自动更新，保证了设计数据的一致性。SolidWorks可自动生成材料明细表。只需选择表格锚点，软件便会读取装配体结构信息并生成表格。也可根据企业标准定制BOM表的格式和内容，可根据企业需求添加、删除或隐藏列，调整格式和排序。BOM的生成步骤如下：1）通过【插入】→【表格】→【材料明细表】来添加。2）选择一个工程图视图（通常是主视图或爆炸视图）作为锚点。3）在PropertyManager（属性管理器）中设置BOM表的选项，如表格模板、内容（仅限顶层/仅限零件/缩进）等。BOM表会自动列出所有零件的序号、代号、名称、数量、材料等属性（这些属性源自每个零件的自定义属性）。（2）零件序号图纸上的每个零件都会用一个引线标注其序号，该序号与BOM表中的“零件序号”一一对应，方便快速查找。SolidWorks支持自动生成和手动放置零件序号（通常选择手动放置），并能与BOM表关联。当装配体中增减零部件时，BOM表会自动更新。可以统一调整序号的样式、大小和排列方式，保持图纸整洁。1）手动添加零件序号●单击【注解】选项卡上的【零件序号】按钮，或选择【插入】→【注解】→【零件序号】。●在PropertyManager（属性管理器）中设置所需的属性（如样式、大小、文字内容）。●单击工程视图中的一个零部件来放置引线，然后再次单击放置零件序号本身。●可以连续添加多个序号，添加前可在PropertyManager（属性管理器）中编辑每个序号的属性。2）编辑零件序号●移动：直接拖动零件序号本身可以移动其位置；拖动引线箭头上的控