计算机辅助设计(CAD)的应用领域

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浅谈计算机辅助设计（ＣＡＤ）　

蔡红梅　（集宁师专计算机系，内蒙古集宁０１２０００）　

摘要：从计算机科学的角度看，计算机辅助设计过程是一个关于产品信息的产生、处理、交换和管　理的过程。其特点是将人的智能、经验，计算机科学与工程领域的专业技术和计算机的高速运算能力，　巨大存储能力和逻辑判断能力有机地结合起来。计算机辅助设计系统由硬件系统和软件来统构成，一　船以工程数据库、形库为支持，包括吏互式图形设计和几何造型、计算分析、工程绘图、结构分析、优化设　计和工程数据管理等功能模块。　关键词：ＣＡＤ；图形设计；计算分析；辅助绘图；参数化模块　中囝分类号：ＴＰ３０２　文献标识码：Ａ　文章编号：１００７ｍ６９２１（２００６）０５—００９４—０２　

１　ＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ａｉｄｅｄ　Ｄｅｓｉｇｎ）技术发展概况　计算机辅助设计系统由硬件系统和软件系统构　成。硬件系统。６Ｏ年代以大型机系统为主。是以大　型机为主机，配之以图形终端、字符终端、绘图机等　构成的主从式系统。７０年代中期，随着计算机硬件　的发展．以微机为主机的ＣＡＤ系统开始进入市场，　针对某个特定问题的ＣＡＤ成套系统也应用而生。　这些系统为以小型机为主机，配以机械、电子或建筑　业通用软件的小型成套系统。８Ｏ年代．计算机硬件　成本大幅度下降。计算机外设设备已成系列产品，从　而推进ＣＡＤ技术向高水平发展。同时。相应的软件　如数据库技术、有限元分析、优化设计等技术也迅速　发展，又促进了ＣＡＤ技术的推广。９０年代。ＣＡＤ技　术向着标准化、集成化、智能化的方向发展。我国于　２０世纪６０年代开始引进ＣＡＤ技术。最早应用于航　空工业。近几年发展很快。已在机械、电子、宇航、建　筑、纺织等产品的总体设计、造型设计、结构设计、工　艺过程设计等环节广泛使用。　・　２　ＣＡＤ的概念　在广义上．计算机辅助设计ＣＡＤ指的是计算机　在解决设计问题中的应用，是设计人员借助于计算　机进行设计的方法。即在设计过程中，利用计算机　作为工具。帮助工程师进行设计的一切实用技术的　总和称为计算机辅助设计（０　）。工程技术人员可　以借助于直观显示屏幕、键盘、绘图仪和人机接口等　诸多方式与计算机通信。工程技术人员可以提出问　题并能很快从计算机得到解答。更确切的说．ＣＡＤ　是使工程技术人员和计算机协同工作。彼此发挥长　处的技术　从计算机科学的角度看，计算机辅助设计过程　是一个关于产品信息的产生、处理、交换和管理的过　程。其特点是将人的智能、经验．计算机科学与工程　领域的专业技术和计算机的高速运算能力．巨大存　储能力和逻辑判断能力有机地结合起来。从产品的　

第1页 第2页 2010—2011学年度第一学期期末考试

《计算机辅助设计CAD基础教程》试题

一．单项选择题（每小题2分，共30分。将正确答案的序号填入下表中）

题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

答案

1. 多文档设计环境下，用户可以同时打开多个图形文件，连续按（ ）键，系统就会依次在所有图形文件间进行切换。

A. Alt+ F6 B. Ctrl + F6 C. Shift + F6 D. Ctrl + F8

2. 绘制实线时，选择第二点后，会出现（ ）。

A．屏幕上什么也没有出现 B. 提示输入实线宽度

C．绘制线段并终止命令 D. 绘制第一线段并提示输入下一点

3. 若要绘制一条直线，直线的终点相对于起点X轴方向相距5个绘图单位，Y轴方向相距6个单位，则在绘制终点时坐标值应输入（ ）

A．5，6 B.@5,6 C.5<6 D.@5<6

4. 下列哪个命令不能改变线段的长度（）

A、偏移 B、修剪 C、拉长 D、延伸

5. 图层特性管理器中，改变线型后（ ）

A只对绘制直线有效 B只对直线类型（直线、矩形等）有效

C对直线、圆、椭圆和矩形等都效 D只对正在绘制的图形有效

6. Auto CAD作图中，为防止突然断电造成文件丢失，需要经常对文件进行保存，快速保存文件的命令为（ ）

A BREAK B QSAVE C ERASE D SAVEAS

《计算机辅助设计CAD》教学大纲

一、课程的目的及任务

本课程是一门计算机应用与机械制图相结合的技术基础课。是工程设计与图形学领域的新学科，也是当今机械专业、近机专业和一些相关设计专业的必修课程。通过本课程的学习，培养学生运用计算机进行绘图的基本能力。

主要学习AutoCAD的绘图技术，掌握AutoCAD的编辑功能，会使用查询命令，学会创建图库和图形符号库，熟练掌握AutoCAD的尺寸标注技巧，理解和使用实用工具，掌握基本的图形输出技巧。通过本课程的教学，要求学生掌握计算机制图的基本方法，了解AutoCAD的用户界面，在AutoCAD中会使用不同的坐标输入法，理解和使用显示控制命令，会使用AutoCAD的图形设置，掌握如何创建和管理图层，掌握使用AutoCAD绘图命令，掌握AutoCAD的精确绘图技术。

（一）课程的重点与难点

课程重点：基本编辑命令、基本修改命令、创建和管理图层、尺寸标注技巧。

课程难点：图形设置、图层、标注。

（二）课程内容

第一章 绪论

第二章 AutoCAD快速入门

第三章 基本绘图命令

第四章 定形和定位

第五章 基本修改命令

第六章 图层设置

第七章 文本标注

第八章 尺寸标注

第九章 高级绘图命令 第十章 高级修改命令

第十一章 图块操作

第十一章 AutoCAD出图

三、实践性教学环节

（一）实践性教学的要求

对于本课程学习，本课程以课堂讲授与自学相结合，注重培养学生的绘图能力和解决问题的能力。通过实践的练习，学生能够绘制符合国标要求的工程图纸。

（二）实验安排

序号 实验项目名称 内容提要 实验要求 学时要求

1 轴类零件图绘制 绘图 必做 8

2 箱体类零件绘制 绘图 必做 8

3 装配图的绘制 绘图 选做 10

4 零件图出图 绘图 选做 4

四、考核方法

1、考试方式：本课程为考查课程

2、考核办法：平时50％，考查50％

五、学时分配表

课程 内 容 讲课学时 实验（训）学时 习题学时

环球市场/理论探讨

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-浅谈CAD技术与计算机辅助设计的应用杨孟杰 王 伟沈阳中航黎明门窗幕墙工程有限公司摘要：机械计算机辅助设计CAD开发技术是推动机械工业发展的科技手段，是计算机软件应用创造商业价值的充分体现，是一个国家工业发达程度的一个标志。该文详细论述了CAD软件设计开发的技术方法和应用理念。用通俗易懂的方式阐述CAD技术特性，最大限度的在机械设计中发挥CAD技术的应用功能，制造出高精端的产品服务于社会。关键词：CAD技术；计算机辅助设计引言：CAD是我们目前使用最多的一种计算机辅助设计软件，广泛用于建筑、机械等各个领域，它改变了传统的手工绘图的方法和模式，并且大大提高了工作质量和设计效率。 1、CAD软件概述CAD技术是英文Computer Aided Design的简称，是利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作，主要应用于高精度机械设计中。机械设计过程中通常用计算机对不同方案进行大量的计算、分析和比较，来决定最优良的方案。各种设计信息，包括数字信息、文字信息、以及图形信息，都可以储存到计算机的内存里或者硬盘里，在使用CAD软件的时候可以自动提取并且应用。机械设计人员通常从设计草图开始，用该软件把草图变为工作图的繁琐工作都可以直接交给计算机辅助设计软件CAD来完成。计算机自动产生的设计结果，可以最快速生出图形，使机械设计人员及时对该设计迅速作出判断并且对不正确的方案进行及时的修改。利用计算机可以进行与图形的编辑、放大、缩小、平移和旋转等有关的图形数据加工工作。2、计算机辅助技术存在的问题一是数据处理的需求量很大，一般来说，普通的计算机能够针对于一些比较寻常的数据进行处理，实现相关图形的优化，对于数据量的储存来说，进一步能够实现相关的整合，但是，详细的模式是不能够仅仅靠这些完成的，超过三百多微机同时处理才能够完成。所以，这样的低效率模式肯定会被淘汰，因为它的性质就不能够带来良好的效率出现。二是在设计对象上，水平有着很大的欠缺，在针对于开发普通的CAD时，还存在不同的弱势问题，因此是需要进行产品的专项设计的，进一步能够对资源形成整合利用，加强优化的模式，能够形成一定的数据，对之后的设计能够起到一定的引导意义，机辅助设计技术同人工的设计其实换汤不换药，人为因素的成分还是比较大的，所以需要进一步实现水平上的额递进，使得设计出现多样化情况，不能够过于死板，要进一步提升全面的水平和能力。三是对于产品的设计来说，其中的集成性是比较弱的，因此很多的产品某个领域中能够进一步用计算机来实现完成，但是以往的传统却并没有如此突破，对于信息检索的难度进一步增加，多以，设计信息需要进一步完成和优化，实现需求的完整性，但是这种过程就比较繁琐，降低了老产品和新产品之间的继承性。3、计算机辅助设计在机械设计中应用优势和不足 一是设计周期缩短。采用以往设计方式，对复杂几何结构零件需要很长时间，而若采用计算机软件进行三维设计，就可用些简单几何体组建复杂几何机构，大大降低难度，还可对零件进行重组，设计出更加优秀的产品。二是使得零件的设计和修改更加方便。进行零件设计时若出现一些不匹配，采用以往方式，修改会很麻烦，但在计算机辅助下，可把零件放在装配环境中试验，可方便的看出零件设计的每个步骤，修改起来也容易找出问题所在，为零件修改提供便利。 三是有利于观察零件的装配。在机械设计中，我们知道采用不同的装配关系可以出现不同的效果。另外，计算机辅助的使用还可以使得设计的质量得到提升，计算机辅助设计中有许多先进技术的应用，这就使得设计更加的完善，从而使得设计的质量得到很大的提高。 4、计算机辅助设计技术在机械设计中应用案例 (一)在绘图中的应用 CAD技术在机械设计绘图中的应用是较为基础的应用。设计人员利用CAD技术可将一些应用率比较高的符合、图形存放到专门的图形库中，进行图形绘制时直接调用即可，尤其绘制一些复杂程度较高的图形，调用现存的图形，可大大提高绘图效率及质量。同时，机械设计过程中应用的零件模型非常之多，由标准与非标准之分，设计人员利用CAD技术事先将一些应用率比较高的模型进行编辑，而后可将其编入对应的零件库中，进行实际设计时直接调用，可缩短机械设计工作时间。另外，传统机械设计时绘图操作一般是设计人员手绘，绘图效率及质量可想而知，而利用CAD技术配合使用专门的绘图软件，绘图准确性及绘图效率得到较大提高。 (二)在三维造型中的应用 三维造型在机械设计中具有较高应用率，尤其实体造型设计更为常见，其可真实反映设计产品的实际情况，是机械设计的重点与难点，应引起设计人员的高度重视。同时，设计人员可根据设计图纸及实际情况，对实体造型进行论证与分析，及时发现实体造型设计存在的不合理之处，针对性的加以改进，为后期生产质量更高的机械产品提供精确参考。另外，实体设计遇到的问题可利用相关文档进行说明解释等，使整个机械设计变得轻松而又高效。 (三)在二次开发中的应用 当今社会对机械设计要求越来越高，因此，为设计出更多满足社会生产的产品，需进一步强化CAD技术功能，这就需要根据实际情况进行二次开发。目前VBA、AutoLisp是应用较为普遍的工具，尤其VBA使用方便，操作简单。不过这两种工具兼容性较差，即，一旦选择一种二次开发工具中间不能更换，这一点在进行二次开发时应注意，根据机械设计具体要求选择合适的开发工具。总之，将CAD技术应用到二次开发中一方面可满足客户特殊机械设计要求，另一方面可提高机械制造企业的竞争力，因此，机械制造企业有必要根据自身实力将CAD技术应用到二次开发中，以更好的满足客户要求。 结语：机械计算机辅助设计CAD软件技术分析涉及计算机硬件描述语言、系统级模拟、自动逻辑综合、逻辑模拟、微程序设计自动化、自动逻辑划分、自动布局布线和工程数据库系统。随着计算机性能的提高，CAD三维技术不断的被开发和应用，我国的CAD三维技术在高精机械设计领域正向着集成、技能、和标准化方向发展。参考文献： [1]马军.计算机辅助设计技术在机械设计中的应用探讨[J].煤炭技术，2011(05). [2]史召峰，朱家诚.机械设计中基于VB的计算机辅助设计应用[J].电脑知识与技术，2010(13).

CAD——计算机辅助设计

CAM——计算机辅助制造

CAD/CAM——计算机辅助设计和计算机辅助制造的集合。CAD/CAM技术是产品设计人员和组织产品制造的工艺设计人员在CAD和CAM系统的辅助之下，根据产品的设计和制造程序进行设计和制造的一项新技术，是人的智慧和创造力与计算机系统功能的巧妙组合。

CAD/CAM技术形成的技术条件——计算机、自动绘图机、光笔、图形显示器等设备的问世和发展及图形数据处理方法的深入研究，促使CAD/CAM技术的形成

CAD／CAM技术的发展方向——集成化（ＣＩＭＳ是更高层次的集成系统）

智能化（专家系统首先将人工智能技术引入产品设计领域）

标准化（GKS、IGES、STEP）

网络化

开发一个产品的传统过程：方案论证、总计设计、技术设计、详细设计、试生产、修改定型。

CAD／CAM过程的优点——设计工作量小、周期短，试验费用少，设计效率更高，减少设计成本。

CAD／CAM的组成——工作人员、硬件和软件。

硬件系统主要由电子计算机及其外围设备组成

软件系统主要由操作系统和应用软件组成

CAD／CAM硬件选择原则——工作能力、经济性、使用方便性、工作可靠性、维修方便性、标准化程度及可扩充性、工作环境、响应时间及处理速度、采用的语言及磁盘容量等。

CAD／CAM主要硬件配置及特点——见P294

CAD／CAM常见输入设备——定位器、拾取器、定值器、键盘、按键及其他

CAD／CAM常见输出设备——打印机、绘图仪

CAD／CAM基本软件——系统软件、应用软件、具体产品设计制造软件

CAD／CAM应用软件选择原则——软件的功能、软件与硬件的匹配、软件的二次开发性、用户界面、售后服务、软件厂商的发展能力、性能价格比。

常见CAD／CAM软件——I-DEAS、CATIA、UG、Pro/E、MasterCam、AutoCAD

数据结构

计算机辅助设计(CAD)

课程代码：65375002

课程名称：计算机辅助设计(CAD)

学分：2 开课学期：第4学期

授课对象：景观专业本科学生 先修课程：计算机设计基础

课程主任：刘彦鹏，助教

课程简介：

计算机辅助设计(CAD)课程是一门专门针对建筑、景观、室内等专业的辅助设计的电脑制图课程。AutoCAD是由美国 Autodesk公司开发的通用计算机辅助设计软件，是目前世界上应用最广的CAD软件。随着时间的推移和软件的不断完善，AutoCAD已由原先的侧重于二维绘图技术为主，发展到二维、三维绘图技术兼备、且具有网上设计的多功能CAD软件系统。通过该课程的学习希望可以使同学们熟练掌握CAD软件的功能操作，能够满足景观建筑设计的基础要求

实践教学环节：

对校园的一处建筑进行实地测绘，依据所得数据进行教学绘图。

课程考核：

课程最终成绩=平时成绩*50%+最终课程作业*50%；

平时成绩由出勤率、作业、小论文的完成情况决定； 最终课程作业必须按要求完成。

指定教材：

[1] 李运华 编著. Auto CAD 建筑制图实用教程（2008）. 清华大学出版社 , 2007-10-1

参考书目：

[1] 李运华 编著. Auto CAD 建筑制图实用教程（2008）. 清华大学出版社 , 2007-10-1

浅谈CAD技术与计算机辅助设计的应用

随着社会经济的不断发展与进步，各领域的技术也不断的进行着革新。本文以计算机辅助设计当中的开发出的成组技术为主，对成组技术以及计算机辅助设计的相关问题进行分析与研究。证明了成组技术在很多企业产品设计中得到了广泛运用并能够更大的发挥出计算机辅助设计技术的作用。

标签：计算机辅助 设计广泛 应用成组技术

一、计算机设计辅助技术

现在的CAD技术发展非常快，也渐渐渗透到人们生活的方方面面，进一步能够实现计算机技术的社会适应性质和能力，现在对于这些能力的研究有着比较综合的含义，能够加快进程，实现周期的利用价值，进一步简短了产品的耗时，对于产品的质量，则需要进一步实现提升，在计算机的辅助设计技术上，正能够针对性满足社会的需求，完善应用的推广价值，对此，之前我国的很多工业部门（比如机械、造船以及航空等）都是由绘图或者一些显示器来进行传统的仪器勘察和完善，对于涉及的问题，没有创新的突破，所以，CAD技术引进之后就能够在新的领域进行一定的拓展，包括很多的机械工程业，能够加强运用的广泛性，但是现在的计算机辅助技术还不是很完善，有着一些不成熟的问题，三点：

第一点，数据处理的需求量很大，一般来说，普通的计算机能够针对于一些比较寻常的数据进行处理，实现相关图形的优化，对于数据量的储存来说，进一步能够实现相关的整合，但是，详细的模式是不能够仅仅靠这些完成的，超过三百多微机同时处理才能够完成。所以，这样的低效率模式肯定会被淘汰，因为它的性质就不能够带来良好的效率出现。

第二点，在设计对象上，水平有着很大的欠缺，在针对于开发普通的CAD时，还存在不同的弱势问题，因此是需要进行产品的专项设计的，进一步能够对资源形成整合利用，加强优化的模式，能够形成一定的数据，对之后的设计能够起到一定的引导意义，机辅助設计技术同人工的设计其实换汤不换药，人为因素的成分还是比较大的，所以需要进一步实现水平上的额递进，使得设计出现多样化情况，不能够过于死板，要进一步提升全面的水平和能力。

・ｌ４４・　信息技术　

ＣＡＤ技术与计算机辅助设计的应用探究　

李宁　

（江西水利职业学院建筑工程系，江西南昌３３００００）　

摘要：随着科技水平的不断提高，计算机性能有了很大的提升，ＣＡＤ技术被进一步的开发、应用。它提高了设计的效率，突破了传统　制图模式的弊端，给建筑、机械等领域的发展带来了巨大的便利。在一定程度上，ＣＡＤ的技术水平代表了国家的工业发展水平，而本文主　

要探究了ＣＡＤ技术与计算机辅助的应用。　关键词：ＣＡＤ技术；计算机辅助设计；制图　

ＣＡＤ技术通过计算机把设计草图变为工作图，大大的提高了工　作的质量和效率。它主要应用于高精密度的机械制图中，对于设计　

所需要的各种文字信息、数字信息、图形信息等，都可以储存在计算　机中，当需要的时候可以直接应用，是先进制造技术的重要组成部　

分，成为目前我们使用最为频繁的一种计算机设计软件。　１计算机设计辅助技术　

１．１计算机设计辅助技术的应用　

计算机辅助设计技术迅速发展，应用于人们的生活需求，给我　国的工业部门带来了极大地便利，传统的制图方法产品耗时大，没　

有技术性的突破。而在计算机辅助技术上，它的应用更加广泛，它不　仅可以很大程度上提高产品和工程的设计水平、降低消耗，还可以　

明显的的缩短科研和新产品的开发的周期，实现计算机对社会的适　

应性的能力。越来越多的企业都采用这种技术来提高设计的效率和　质量。　

１．２计算机辅助技术存在的问题　１．２．１数据处理的需求量过大、效率低　

因为处理的信息数据很大，对于进行处理一些寻常的数据、优　

化相关图形、储存数据等等，这些普通的计算机就可以实现。但是，　对于一些详细的模式，这就加大了难度，需要超过三百多台的微机　

操作运行，这样就会严重产生效率低下的情况。　１．２．２设计对象水平仍有所欠缺　

虽然在开发整合设计时是借助计算机对数据进行处理，但对于　设计还是大部分要依靠人工进行相关的指导，普通的ＣＡＤ只是对　

设计起到一定的指导作用，大部分还是要依赖于人工，所以设计并　

计算机辅助设计cad

计算机辅助设计cad

二维和三维软件能通过确定设计、工程和制造各阶段的影响因素，模拟真实环境自动绘制图像，这不仅节省时间和成本，还能为工程师提供比手绘更精确的可视化图像。

此外，CAD软件开发商还在努力使软件更易上手，便于工程师在几周内精通CAD软件。现在，使用CAD软件更是工程师在制造、工程、维修等领域从事工程工作时的必备技能。近十年来，随着越来越多的快速成形和工装设备的发展，以及新型轻质材料的日趋流行，CAD软件在航空航天制造领域得到了稳步发展。

一、市场现状

当前，CAD市场的收入超过70亿美元，为航空航天业提供CAD解决方案的最大供应商主要有美国的Autodesk和PTC、德国的西门子和法国的达索系统公司，其中最受欢迎的是达索系统的CATIA产品。该产品集CAD、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助工程(CAE)功能于一体。CAM利用设计数据控制自动化加工，CAE可用于测试材料强度和疲劳寿命等特性。

另一款流行的软件是达索系统的SolidWorks，它最初起源于美国，后于1997年被达索系统收购。SolidWorks具有广泛的用户群，包括Taylor-Deal航空(TDA)维修企业和航电制造商EAD宇航等。达索系统公司认为CAD软件在功能扩展上已经发生了很大的变化，远远超越了简单的设计、建模，而是涵盖了机械、电气、校验和数据管理等多个方面。

二、适用于维修企业的软件

众所周知，CAD软件已经帮助飞机制造商大幅提升了制造能力，而今在飞机设计阶段也逐渐开始考虑维修性。达索系统公司认为，近年来最大的发展趋势是重视扩大下游工程，即产品全寿命周期中的工程活动，也被称为“软性制造”。重视下游工程包括技术出版物出版、相关检测、基于模型的定义和企业相关软件，以及维修手册的编写等。

因为CAD软件可以为设计工程师和负责开发维修手册的`工程师提供协同环境。即设计工程师应在设计零件和组件的同时开发维修服务手册，并与通过SolidWorks，Catia或其他CAD软件包导出的资源文档实现自动链接。这样除了能够更快速生成手册，还能使技术出版物的编写部门与设计工程部门保持持久关联，从而保证手册更新升级的及时性和手册的准确性。

196研究与探索Research and Exploration ·探讨与创新

中国设备工程 2019.02 (上)在当前新时期背景下，机械制造行业的发展十分的迅猛，其在科技的不断推动下呈现出智能化、自动化、数字化的发展趋势。并且在机械制造领域中合理的应用计算机辅助设计技术，还能够在很大程度上提升其工作效率与质量，推动整个行业进一步发展。1 计算机辅助设计CAD技术应用的意义作为机械工程中非常重要的一个环节，机械设计不仅是设备生产的重要前提，并且还是产品机械性能的基本保障。这也就是说，一台机械设备的质量以及性能，直接受到设计过程中的影响，尤其是对机械设备工作的强度、原理和结构等方面，在这种情况下，我们就应合理的应用计算机辅助设计中的数据计算以及分析来开展设计。在机械设计的实际应用过程中，我们必须将一些现代化和先进的计算机辅助设计和相关经验有机结合，只有这样才能够为社会输送更加高效率、高质量的机械机器。在数字技术飞速发展的今天，任何一种机械设计的应用都离不开计算机辅助设计的帮助，尤其是在图形编辑和修改上，计算机辅助设计CAD技术的优势更是十分突出。通过对机械设计的各方面需求来进行深入的分析，然后机械设计师们则可以合理的应用计算机虚拟图纸，然后通过电脑来进行模拟机样的设计，对其今后可能会遇到的受力、强度等进行合理论证，然后根据所得数据进行机械调整，最终实现机械设备性能等的完善。由此可见，加强计算机辅助设计CAD技术的应用意义重大。2 在机械设计以及制造中应用的优势分析2.1 辅助思维，提升机械设计的质量在机械设计过程中，设计师们通常都会在自己的脑海中形成一个大概的轮廓，不过一般都不是平面的。为了更好的将设计师脑海中的构思图形清晰的表达出来，还得借助于计算机辅助CAD技术，这样也就能够将设计师构思的图形充分的展现出来。这项技术不仅能够为设计师的产品设计提供充足的空间和时间，降低机械设计的难度，并且还能够有效提升设计师的思维能力。2.2 设计过程修改容易通过计算机辅助技术，只需要为设计师提供相关机械零件的细节，就能够很好的将新的机械零件设计出来，具备便捷和高效等相关优势。并且，其还能够有效的保障相关零件与新零件的配合，以免因为新产品不兼容而引发一系列的问题出现。同时，还可以将查找器设置在机械中，这样在设计完成后，可以直接应用查找器来完成接下来的工作。此外，其还具备着回放功能，这样也能将机械设计中相关部件的操作程序进行回放，以此来有效提升设计程序的透明化。在机械设计以及制造技术飞速发展的时代，计算机辅助设计CAD技术的应用越来越广泛，极大改善了设计质量。然后可以将数控加工技术和CAD技术合理的结合，这样可以将CAD技术的优越性充分展现出来，帮助设计师更快的掌握加工对象的主要特征，并及时的进行针对性的完善和修改，促使机械产品质量与性能的有效提升。3 在机械设计及制造中的应用分析3.1 计算机辅助设计CAD技术在机械绘图中的应用分析对于机械设计及制造来说，绘图是其中非常重要的一个环节，绘图的准确性直接关乎到机械产品的设计质量。在传统的机械设计制造绘图中，通常需要设计师们大量的手绘以及构思，这样不仅效率低，而且工作量大，误差概率高，严重影响到整个设计的进程。而在绘图工作中，合理的应用计算机辅助设计CAD技术，设计师就可合理的应用绘图软件来对图形进行任意的修改和编辑。同时，按照机械产品制造的实际要求，然后通过CAD软件来对设计参数进行合理的调整与修改，并且还可以进行文字编辑与图形剖面等工作。由此可见，在机械设计制造绘图中，合理的应用计算机辅助设计CAD技术，不仅能够有效的保证机械制图的精准性，并且还能够在很大程度上提升设计质量和效率。3.2 计算机辅助设计CAD技术在图形、符号设计和制造中的应用分析在实际的机械设计及制造过程中，相关人员合理按照设计手册中的相关要求和规定，然后应用一些特定的图形和符号来将相关机械部件的特性充分表达出来，这样可以起到很好的简化设计内容的作用。在图形、符号设计和制造中应用此技术，可以进行一些表格的编制，然后将设计含义、图形以及符号之间的联系建立起来。进而更好的帮助使用者，更计算机辅助设计CAD技术在机械设计及制造中的应用杨明阳（中国石油天然气股份有限公司玉门油田分公司，甘肃 玉门 735200）摘要：因为计算机CAD辅助设计的出现，机械制造领域迎来了全新的革新，这不仅极大的缩短了产品研发周期，并且还有效的改进了产品的设计进度，促使整个产品实现高效和安全。本文主要针对计算机辅助设计CAD技术在机械设计以及制造中的应用进行了详细的分析。关键词：计算机辅助设计；CAD技术；机械设计；制造；应用中图分类号：TH122 文献标识码：A 文章编号：1671-0711（2019）02（上）-0196-02197中国设备工程EngineeringhinaCPlant

教 案

学 校： 苏州市相城中等专业学校

课 程：计算机辅助设计----Auto CAD2004

班 级： 11 工艺美术

任课教师： **

2012~2013学年度 第一学期

一、课程性质和任务

（一）课程性质：

1、本课程适合于建筑工程专业

2、本课程属于技能基础课程

3、本课程属于专业必修课

（二）课程任务：

1、 《计算机辅助设计----Auto CAD2004》是介绍在工程领域利用计算机技术进行辅助设计的理论与技术的学科，在工程设计等领域的应用日趋广泛，利用计算机的高效、快速、准确的计算和绘图能力，结合设计人员的经验和知识已成为今天完成工程设计的主要手段。

2、通过本门课程的学习，使学生了解计算机辅助工程设计的基本知识，掌握基本理论，具备计算机辅助设计的基本能力和技巧。

二、教学目标选择

（一）知识目标

了解计算机辅助设计产生及发展背景，在各行各业的应用情况，发展趋势等。熟悉操作环境、操作界面、绘图的一般流程，掌握辅助设计绘图的操作方法。

（二）能力（技能）目标

了解绘图的一般操作步骤。掌握基本的绘图命令，了解编辑绘图的一般步骤，掌握基本编辑命令和操作方法。掌握有关图案填充的命令和操作方法。了解文字式样设置、注写和编辑的操作方法。了解块、外部参照的基本概念。掌握块创建、使用和块属性的操作方法。了解尺寸组成、标注步骤等概念。掌握尺寸样式设定、尺寸标注、尺寸编辑、形位公差标注的有关命令和操作方法。掌握显示控制的有关命令和操作方法。熟练掌握有关设计中心、查询和辅助功能的命令和操作方法。掌握图形输出及图形打印管理的有关命令和操作方法。

（三）素质（态度）目标

要求学生对计算机辅助设计的现状和发展趋势有一个较为全面的了解，熟悉较新流行的计算机辅助设计软件，掌握其基本命令和操作方法。能够利用计算机进行本专业简单的设计工作，具备设计绘制建筑工程设计等平面图形的能力。

量　２０１３年１　

计算机辅助设计（ＣＡＤ技术）在生产中的应用　

口赵桂芳　（山东现代职业学院　山东济南　２５００００）　摘要：目前随着机械制造业迅速发展，对零件的要求也越来越高；提高零件设计的合理性和制造加工的精度就是我们必须要考虑的问题，ＣＡＤ技　术突飞猛进的发展，为机械制造业提供了强大的技术支持，使ＣＡＤ在机械制造过程中的工艺编制、加工方案确定、刀具、机床及辅具的选择等方面　得到广泛的的应用。随着航空、航天、船舶、汽车、机械等各行业的蓬勃发展，大型复杂铸件的需求量越来越大，对铸造金属的性能及铸件本身的　可靠性等要求越来越高，先进制造技术的发展，要求铸件的生产向轻型化、精确化、强韧化、复合化及无环境污染方向发展。　关键词：机械设计；机械加工、装配；ＣＡＤ三维设计，；辅助计算。　产品设计是决定产品外形和产品功能，同时也是决定产品质量最　重要的环节，产品的设计工作对产品的成本也起到至关重要的作用。随　着计算机的不断发展，ＣＡＤ技术即计算机辅助设计已成为设计人员不　可缺少的工具。ＣＡＤ技术的飞速发展及其在铸造生产中的广泛应用，　可以通过对制造工艺过程进行数值模拟及仿真，使得上述目标得以实　现。这项工作以数值计算为基本方法，对铸造过程中流场、温度场、应　力场及微观组织形貌进行模拟，从而帮助工艺设计人员对不同时刻的　金属流态、凝固过程温度分布、应力分布、结晶晶粒尺寸形貌等重要物　理参数有所了解，并以此为依据，预测是否有缩孔、疏松、夹杂、偏析及　热裂纹等缺陷出现，可以实现铸造工艺设计一校核一再设计一优化设计　的全过程，以提高铸件质量，缩短试制周期，降低生产成本，提高市场竞　争能力。同时，用计算机等高新技术来改造制造传统产业是国内外科　学技术发展的共同趋势，是铸造领域的学科前沿，也是铸造工艺由”经　验设计”走向”科学指导”的重要途径，具有重大的实际意义。随着科学　技术的不断发展，制造行业的生产技术不断提高，从普通机床发展到数　控机床和加工中心。在零件的机械加工过程中，一些结构复杂、形状特　别的零件由于工艺性较差，加工难度大，经常容易出现各种各样的问题，　如变形、干涉等。因此如何有效地预见、预测加工过程中可能出现的问　题，并提采取有效的工艺措施进行预防和避免显得很重要。而利用ＣＡＤ　进行必要的绘图分析和计算，可以使前期的技术准备工作变得非常简　单方便。下面闸述一‘下就ＣＡＤ技术在机械设计；机械加工、装配：辅助　计算等方面的应用。　一、ＣＡＤ技术在机械设计方面　１、零件设计更加方便：使用三维ＣＡＤ系统，设计时，只需对其中部　分零部件进行重新设计和制造，而大部分零部件的设计都将继承以往　的信息．使机械设计的效率捉高了３—５倍，同时，三维ＣＡＤ系统具有　高度变型设计能力，能够通过陕速重构，得到一种全新的机械还可以装　配环境中设计新零件，也可以利用相邻零件的位置及形状来设计新零　件，既方便叉快捷，避免了单独设计零件导致装配的失败．资源查找器中　的零件回放还可以把零件造型的过程通过动画演示出来令人一目了然．　ＣＡＤ的功能主要分为四大类：建立几何模型、过程分析、动态模拟和自　动绘图。它的应用大大提高了设计效率，优化了设计方案、减轻了设计　人员工作强度，缩短了设计周期，加强了设计标准化。　二、ＣＡＤ技术在机械加工、装配方面　在机械加工过程中，经常会有结构复杂，设计要求高，工艺性差，加　工难度大的零件，仅凭经验或简单的人工计算或估测，很难准确预测在　实际加工过程中可能遇到的各种技术问题。因此，有效地使用ＣＡＤ进　行计算、绘图，模拟真实的零件加工过程，可以让我们少走弯路，提高工　作效率。现在结合实际工作分别从以下几个方面举例说明。　１连铸机内齿圈加工极限位置校验　在加工连铸机内齿圈过程中，由于齿圈直径较大，加工空间相对很　小，而机床刀架也相对很大，因此刀具加工半径受到很大限制，在零件　加工过程中很容易产生干涉或过切。而使用ＣＡＤ绘图可以模拟齿轮　加工过程、表示出其极限位置，可以有效预见、预测加工中遇到的问题，　从而在加工中采取有效工艺措施，提前计算、测量机床参数，并选择合　理刀具避免加工问题发生，提高效率，降低成本，减少浪费。这种ＣＡＤ　辅助加工的方法应在广大技术人员的工艺准备过程中进行普遍推广。　２、刀具的选择　在精加工时，如果使用盘铣刀加工花键键宽，特别是齿槽底面为圆　弧的花键，由于花键部分与螺纹部分之间的长度方向空刀空间过小，而　盘铣刀直径较大，当走刀至花键末端时，很容易与螺纹部分干涉，甚至　切到螺纹部分。而利用ＣＡＤ绘制出加工示意图则可以在工艺编制及　技术准备过程中（见图４），参照ＣＡＤ绘图尺寸及时进行准确、全面的计　１６０　算，合理选择机床、刀具，完善零件设计参数和工艺措施，避免不必要的　损失和浪费。　３、装配零件更加直观　运用不同的装配关系可以把各个机械零件装配起来。在装配过程　中，资源查找器中的装配路径查找器记录了零件之间的装配关系，若装　配不正确或发生干涉，查找器即予以显示，同时可对零件的装配进行静　干涉的检查，如果发现干涉就可及时对零件等进行修改，以保证设计的　正确性。另外，零件还可以隐藏，在隐藏了外部零件后，可清楚地看到　内部的装配结构。在整个机器或某个部件装配模型完成后还能进行运　动演示，对于有一定运动行程要求的，可检验行程是否达到要求，对于　在静态下不发生干涉而在运动中出现碰撞的也可检验出来，从而及时　对设计进行更改，保证设计的正确性，避免了机械产品生产后才发现问　题需要修改甚至报废。同时还可以进行运动仿真，能清楚地看到机器　运动的全过程。直接在计算机上对设计出的零件进行虚拟加工和装配　试验，检查零件加工工艺性和装配质量（有否干涉、松动等），从而减少昂　贵的产品试验模型费用　三、辅助计算　１、机床粗加工的辅助计算　通常产品在进行粗加工过程中，由于机床精度较差，加工大型圆形　容易超差。为了提高机床加工准确性及效率，利用ＣＡＤ作出辅助加工　简图，将圆弧用多段折线近似连接，并标注各交点的尺寸及各线段的角　度，加工时只要按照各标注尺寸进行加：［即可。这样简单易懂，方便易　行。　２、划线辅助计算　在加工圆弧直径较大的锥形支承筒焊接前的分段加工过程中，由　于采用分段加工后拼接成筒的方法，每段只是展开后的大圆环其中一　段，以往均采用人工计算，由于圆弧过大，无法直接划出圆弧。很难保　证工艺要求使每段尺寸必须准确无误。而采用ＣＡＤ绘制简图，利用多　段折线近似模拟弧的方法，标出每一点的尺寸。这样使划线工作变得　非常简单，而且能够大大地提高准确度。　３、其他辅助应用举例　由于ＣＡＤ可以用来精确计算面积，特别是复杂形状面积，相比人　工计算能够极大提高工作效率和准确度，通过面积计算体积及重量。就　显得更简单、方便。此外，这种辅助计算在机械加工中及相关工装设计　中都有很广泛的应用。比如，在卷取机卷筒中的导向套粗加工、半精加　工时外形尺寸余量的计算上，在一些定位样板、及工装辅具、刀具的设　计过程中，ＣＡＤ都已经被用来进行辅助计算和模拟绘图等。　结语　ＣＡＤ技术在机械加工中的应用已经涉及各个方面，并且越来越深　入，越来越广泛。在解决各种技术难题，提高效率的同时，ＣＡＤ自身也　不断地升级和完善，这样更加促进了工程技术人员的创新能力。熟练　使用并推广ＣＡＤ的应用技术，加强其在机械加工的技术准备及服务中　的应用，有助于开拓思路，提升企业技术人员的整体技术水平，进而提　高工作效率及生产效率，减少浪费。有助于企业节能创效，有助于建设　科技型、集约型、创新型国际化企业。　主要参考文献：　［１］刘书君ＣＡＤ技术在机械设计中的应用．化学工程与装备２００８　（１１）［Ｊ］．试验技术与试验机，２００４，（３）．　［２］荣涵锐新编机械设计ＣＡＤ技术基础２００２文献（１０条）２００７，（４）．　１－３］张夕琴．ＣＡＤ／ＣＡＥ技术在机械设计中的应用［Ｊ］．装备制造技术，　２００７，（１２）　［４］董超．Ａｕｔｏ　ＣＡＤ三维制图在机械设计中的应用龙飞．２００７，７　作者简介：赵桂芳，山东现代职业学院，专职教师。

MAXSURF软件在计算机辅助船舶设计与建造领域的应用

2007-8-10 作者： 编辑：问天 点击进入论坛

MAXSURF软件是由澳大利亚Formation Design Systems公司为船舶设计和建造者开发的、适用于各种船舶设计、分析和建造的一套非常完整的计算机辅助船舶设计和建造软件。MAXSURF软件目前在全球已拥有广泛分布在澳大利亚、中国、日本、德国、荷兰、新加坡、美国等国家的1000多位船舶设计和建造用户，在各种船舶设计和建造领域都得到了非常普遍的应用。

与其它诸如TRIBON、FORAN、CADDS5等大型计算机辅助船舶设计和建造系统平台相比，MAXSURF软件由于其各个子模块均共享一个集成数据库，统一的Windows风格界面简单易学，采用统一的工业标准，可方便地与Microsoft office 、Microstation 、AutoCAD等进行数据与文件的转换，所以其性能/价格比相当高，生命力很强。澳大利亚之所以能够在世界高性能新船型的研究、设计和建造领域长期独树一帜、保持领先地位就充分证明了这一点。

MAXSURF软件系统包括以下几个模块：

1、 MAXSURF模块（动态三维船体模型生成模块）

MAXSURF模块是MAXSURF软件包的核心部分。MAXSURF模块包括一整套用一个或多个真正的三维NURBS曲面（而非二维NURBS曲线），进行三维船体建模的工具，可使船舶设计师快速、精确地设计并优化出各种船舶的主船体、上层建筑和附体型线。

MAXSURF采用实时交互式控制方法，备有多种方法可对船体曲面和线型进行修改。设计者可在多窗口图形显示界面环境下，用鼠标拖放控制点进行数值修改，或从数据输入框直接输入数值进行修改，也可以通过一系列的自动光顺命令进行控制。设计者可根据具体设计船型以及实际生产情况，确定建立模型所使用NURBS曲面的数量、特性以及相互间的组织关系等。

第１７卷第４期　２００８年１２月　淮海工学院学报（自然科学版）　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｈｕａｉｈａｉ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｎａｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｅｄｉｔｉｏｎ）　Ｖｏ１．１７　Ｄｅｅ．　ＮＯ．４　２００８　

文章编号；１６７２—６６８５（２００８）０４—００２８—０３　

Ｍａｔｌａｂ在计算机辅助几何设计领域的应用　

刘志平，石林英　

（淮海工学院理学院，江苏连云港２２２００５）　

摘要：基于计算机辅助几何设计的重要性和Ｍａｔｌａｂ语言的普及，探讨了Ｍａｔｌａｂ在计算机辅助几　何设计领域中的应用问题。由于Ｍａｔｌａｂ的基本编程单元是复数矩阵，因此首先归纳出了一维　

Ｂｅｚｉｅｒ曲线和二维张量积型Ｂｅｚｉｅｒ曲面的矩阵表示形式，在此基础上形成算法，编写了可实现的程　序，随后以具体实例的形式给予验证，最终得到了满足要求的曲线和曲面，以期能够推动Ｍａｔｌａｂ的　

ＣＡＧＤ专业工具箱的产生。　关键词：计算机辅助几何设计；自由曲线（曲面）；Ｍａｔｌａｂ　

中图分类号：Ｏ２４１．５　文献标识码：Ａ　

Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｍａｔｌａｂ　ｉｎ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ａｉｄｅｄ　Ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ　Ｄｅｓｉｇｎ　

ＬＩＵ　Ｚｈｉ—ｐｉｎｇ，ＳＨＩ　Ｌｉｎ—ｙｉｎｇ　（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｈｕａｉｈａｉ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｌｉａｎｙｕｎｇａｎｇ　２２２００５）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｉｍｐｏｒｔａｎｃｅ　ｏｆ　ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ａｉｄｅｄ　ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ　ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｗｉｄｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　

Ｍａｔｌａｂ，ｗｅ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ　ｔｈｅ　ｐｏｓｓｉｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｕｓｉｎｇ　Ｍａｔｌａｂ　ｉｎ　ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ａｉｄｅｄ　ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ　ｄｅｓｉｇｎ．Ｂｅｃａｕｓｅ　

Ｍａｔｌａｂ　ｕｓｅｓ　ｃｏｍｐｌｅｘ　ｍａｔｒｉｘ　ａｓ　ｉｔｓ　ｂａｓｉｃ　ｕｎｉｔ，ｗｅ　ｐｒｏｖｉｄｅｄ　ｔｈｅ　ｍａｔｒｉｘ　ｆｏｒｍ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｂｅｚｉｅｒ　ｃｕｒｖｅ　ａｎｄ　ｔｅｎｓｏｒ　ｐｒｏｄｕｃｔ　Ｂｅｚｉｅｒ　ｓｕｒｆａｃｅ，ａｎｄ　ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ　ｔｈｅ　ｗａｙｓ　ｔｏ　ａｃｈｉｅｖｅ　ｔｈｅｍ　ｂｙ　ｕｓｉｎｇ　Ｍａｔｌａｂ．Ｏｎ　ｓｕｃｈ　

AUTOCAD在建筑设计中的应用

摘要：随着计算机的迅猛发展，AutoCAD技术在建筑设计行业中得到广泛应用，给建筑设计带来了巨大的改革，改进了传统建筑设计的不足，大大提高了建筑设计的能力和速度，但也存在一些不足，文章主要研宄AutoCAD技术在建筑设计行业中得到广泛应用。

关键词：建筑设计AutoCAD术；智能化；

一 、前言

AutoCAD是自美国AutoDesk公司开发的一种通用计算机辅助绘图设计软件包，英文全称是Auto Computer Aided Design（计算机辅助设计，简称AutoCAD）

被广泛应用于建筑、机械、电子、土木工程等领域。在中国AutoCAD已成为工程设计领域应用最为广泛的计算机辅助设计软件之一。AutoCAD的出现，使科学技术加速转化为社会生产力。Auto CAD技术几乎在一切设计领域内掀起了一场革命，AutoCAD技术的应用给建筑设计工作带来了极大的方便， AutoCAD软件以简单、快捷、存储方便等优点已在建筑工程设计中承担着不可替代的重要作用。CAD技术在工程设计中的优点主要表现在：

(1)劳动强度降低，图面简洁；(2)设计工作的高效及设计成果的重复利用；(3)精度提高；(4)料保管方便；(5)CAD在建筑表现图上的优势；(6)设计理念的改变。CAD的智能化将部分取代设计师的一些设计工作，而CAD对设计的标准化、产业化起着巨大的推动作用AutoCAD作为绘图软件已广泛地应用到建筑设计中，因此应该以此先进的技术作为自己的绘图工具使用，对于一个建筑工程人员来说，不会AutoCAD是不能胜任现代化工程建设需要的，所以必须学习和掌握AutoCAD软件的使用，提高自己的综合水平，提高工作效益。

二、我国使用AutoCAD进行建筑设计的应用背景

传统的建筑设计主要依赖于绘图板、绘图仪等绘图工具，一方面制图过程烦琐而且复杂，设计中反复修改参数导致反复绘图，设计效率比较低；另一方面，设计的结果以图纸数据的形式保存，既不利于长期存档，也不利于设计人员之间的交流随着计算机的普便应用，计算机辅助设计改变了传统的建筑设计方式，设计人员开始使用AutoCAD进行设计工作。

《计算机辅助设计CAD》教学大纲

一、课程的目的及任务

本课程是一门计算机应用与机械制图相结合的技术基础课。是工程设计与图形学领域的新学科，也是当今机械专业、近机专业和一些相关设计专业的必修课程。通过本课程的学习，培养学生运用计算机进行绘图的基本能力。

主要学习AutoCAD的绘图技术，掌握AutoCAD的编辑功能，会使用查询命令，学会创建图库和图形符号库，熟练掌握AutoCAD的尺寸标注技巧，理解和使用实用工具，掌握基本的图形输出技巧。通过本课程的教学，要求学生掌握计算机制图的基本方法，了解AutoCAD的用户界面，在AutoCAD中会使用不同的坐标输入法，理解和使用显示控制命令，会使用AutoCAD的图形设置，掌握如何创建和管理图层，掌握使用AutoCAD绘图命令，掌握AutoCAD的精确绘图技术。

（一）课程的重点与难点 课程重点：基本编辑命令、基本修改命令、创建和管理图层、尺寸标注技巧。 课程难点：图形设置、图层、标注。 （二）课程内容 第一章 绪论 第二章 AutoCAD快速入门 第三章 基本绘图命令 第四章 定形和定位 第五章 基本修改命令 第六章 图层设置 第七章 文本标注 第八章 尺寸标注 第九章 高级绘图命令 第十章 高级修改命令 第十一章 图块操作 第十一章 AutoCAD出图

三、实践性教学环节

（一）实践性教学的要求

对于本课程学习，本课程以课堂讲授与自学相结合，注重培养学生的绘图能力和解决问题的能力。通过实践的练习，学生能够绘制符合国标要求的工程图纸。

（二）实验安排

序号 实验项目名称 内容提要 实验要求 学时要求

1 轴类零件图绘制 绘图 必做 8

2 箱体类零件绘制 绘图 必做 8

3 装配图的绘制 绘图 选做 10

4 零件图出图 绘图 选做 4

四、考核方法

1、考试方式：本课程为考查课程

2、考核办法：平时50％，考查50％

五、学时分配表

课程 内 容 讲课学时 实验（训）学时 习题学时