机械制图 三维造型设计

《三维造型设计（UG）》课程标准课程编码：适用专业：课程性质：专业必修课课程类别：理实一体化编制部门：学时：学分：编写执笔人及编写日期：审定负责人及审定日期：一、制订课程标准的依据本课程标准依据2021级数控技术专业人才培养方案的人才培养目标和培养规格以及对本科程课程的教学要求而制订，用于指导本课程的教学与课程建设。

二、课程定位和作用随着计算机技术、CAD/CAM三维造型与自动编程的发展，越来越多的企业选择计算机辅助完成复杂零件的设计与加工，并以此提高生产效率，提高产品质量。

为了提高数控技术专业学生的综合能力，为了后续学生更好地表达设计成果、设计理念及毕业设计，更好地适应社会发展，满足企业用人需求，根据数控技术专业人才培养目标开设该课程。

《UG（三维造型设计）》课程属数控技术专业的专业基础课程之一，共计4.5个学分，72学时。

《UG（三维造型设计）》课程前期课程为《机械制图与CAD》和《机械设计基础》，为本课程的学习奠定了良好的知识基础；后续课程有《机械 CAD/CAM 应用》、《加工中心编程技术》、《机床夹具与刀具应用》、《机械设计基础》和《顶岗实习》，后续课程的学习，学生平时表达设计成果、设计理念及毕业设计等都需使用到该课程所教授的知识及技能。

二、本课程与其他课程的关系综述：本课程要求学生理解计算机辅助设计与计算机辅助制造的基本知识，使学生具有运用CAD/CAM软件进行零件三维造型的能力，掌握运用CAD/CAM软件进行三维造型设计的方法与技巧，因此前期必须学习机械基础、机械制图等相关知识，具备一定的识读图能力，同时，本课程又为后续学生学习仿真加工技术，平时表达设计成果、设计理念及毕业设计等提供了重要的知识和技能基础。

前期课程与本课程的关系一览表后续课程与本课程的关系一览表四、课程学习目标（一）专业核心素养本课程培养的专业核心素养主要包括精益求精的精准意识、创新思维、分析问题及解决问题的能力和高度的责任担当四个方面。

三维造型设计在《机械制图》教学中的应用【Abstract】This paper analyzes the existing teaching methods of the mechanical drawing course and their own characteristics. For the integration of the mechanical drawing course and 3D modeling design of CAD， two courses are combined in the teaching contents and taught at the same time， supporting and complementing each other. It makes students have the ability not only to draw and read 2D mechanical drafting， also to master the preliminary 3D modeling design of modern mechanical design by this method， so it could adapt to the need of modern engineering design and manufacture.0 引言随着三维CAD/CAM技术的发展和应用的日益推广，工程和制造业的思维方式及工作方法都发生了很大变化，使工程设计和制造的基本理论与技术发展得到了很大提升。

现代生产企业对工程技术人员掌握三维造型设计技术有着迫切需求，因为现代三维CAD技术为产品设计、制造提供了强大的三维平台。

计算机应用技术不但可以替代绘图工具，更是空间设计和思维的工具和手段。

这些发展现状要求以培养工程技术人员为己任的工科高等院校必须改革教学课程和教学模式，以适应社会对人才的需求。

三维部分菜单的操作：视图：（视图菜单下有如下视图）六个平面视图：俯视图、仰视图、左视图、右视图、主视图（又名前视图）、后视图四个等轴侧视图：西南等轴侧视图、东南等轴侧视图、东北等轴侧视图、西北等轴侧视图；此四个视图均从45度对角线去看图形。

三视图：平面、立面、侧面三面相互垂直。

正面做为主视图，只有确定主视图后才可以是左视图。

哪个面参数较多则一般就将哪个面定为主视图，然后是其他视图。

反应户型图一般用俯视图平面图三视图结构：主视图和俯视图为长对正主视图和左视图为高平齐俯视图与左视图为宽相等。

中国标准：左视图放在右面，右视图放在左面。

图形一般由四种视图：一、正常的正交视图二、全剖视图三、半剖视图四、局部剖视图轴测图的方向：上北、下南、左西、右东（视图的看法，西南从45度看）。

实体工具栏：3个基本体系（长方体、球体、圆柱体）、圆锥体、楔体、圆环的绘制拉伸建模：（前提：必须是首尾相连的封闭体）默认操作为给一个高度也可给拉伸角度，拉伸角度定义：给正值越来越小，给负值越来越大；沿路径进行拉伸：要和图形垂直并且只能在X、Y面上进行绘制实例：椅子的制作等旋转建模：有三个参数可选，但是一般不用。

基本操作：以两点确定一条轴旋转。

实例：碗的制作、圆桌的绘制等剖切：选择对象之后有如下提示：指定切面上的第一个点，依照[对象(O)/Z 轴(Z)/视图(V)/XY 平面(XY)/YZ 平面(YZ)/ZX 平面(ZX)/三点(3)] <三点>“对象”是以一个对象（圆、椭圆、圆弧、二维样条曲线或二维多段线）来剖切实体；“Z 轴”是以平面Z 轴(法向) 上的点来剖切实体；“视图”是在视图当中在实体上指定三个点来剖切实体；“XY平面”以XY平面来剖切实体；“YZ平面”以YZ平面来剖切实体；“ZX 平面”以ZX平面来剖切实体；“三点”指定三点确定一个面来剖切实体（三点在一条直线上形成无数个面）切割：和剖切的操作一样，不同的是切割不会将实体分割，而是在分割处形成一个平面；等同于截面，只提取截面，而不是真的将物体切开。

机械产品三维造型设计(U G)(机制)课程标准(总7页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--《机械产品三维造型设计（UG）》课程标准（一）课程性质与任务机械产品三维造型设计是三年制高职机械设计与制造专业的一门核心专业课。

本学习领域是以工作任务为导向。

此学习领域所对应的工作任务主要是：掌握绘制二维图形的方法和技巧、实体建模、三维建模技巧、曲面设计的方法和技巧、参数化模型、组件装配设计的基本方法、工程图的创建方法、机构仿真设计、典型零件的模具设计技巧。

它的前修学习领域有，机械制图及计算机绘图、机械零件测绘，后续学习领域有机床夹具设计、顶岗实习。

（二）课程教学目标1.知识目标（1）专业能力①能理解UG的设计思想；②能够绘制二维图形；③能够掌握实体建模、三维建模技巧、参数化模型、曲面设计的方法和技巧；④能够进行组件装配设计；⑤能够进行工程图的创建方法、机构仿真设计、典型零件的模具设计。

（2）方法能力①具有自主学习的能力；②具有合理制定工作计划的能力的能力；③具有查阅资料，文献获取信息的能力；④扩展相应的信息收集能力；⑤具有较好的分析和解决问题的方法能力；（3）社会能力①具有较强的口头与书面表达能力、人际沟通能力；②对工作的整体组织和寻求解决方法的能力；③具有良好的行为规范和职业道德；④具有团队协作的精神；⑤具有良好的心理素质和克服困难的能力；⑥能够具备较强的责任感和严谨认真的工作作风。

2.能力目标（1）绘制二维图形的方法和技巧的能力；（2）实体建模、三维建模技巧的能力；（3）曲面设计的方法和技巧；（4）参数化模型、组件装配设计的基本方法；（5）工程图的创建方法、机构仿真设计、典型零件的模具设计技巧。

3.素质目标（1）解决实际问题、独立学习新软件、实际动手能力和创新能力；（2）培养认真、严谨的治学态度；（3）培养职业道德观念、增强责任感、沟通协调、团队协作的能力。

三维建模技术在机械制图课程教学中的应用随着技术的发展和应用的广泛，三维建模技术在机械制图课程教学中的应用变得越来越重要。

本文将探讨三维建模技术在机械制图课程教学中的应用，并讨论其优势和限制。

一、提供更直观的学习方式。

传统的机械制图课程通常以平面图为主要教学内容，学生通过平面图来理解物体的形状、尺寸和结构等信息。

有时候仅凭平面图很难理解一个物体的真实形态。

而三维建模技术可以帮助学生生成非常逼真的三维模型，通过旋转、放大、缩小等操作，让学生更直观地理解物体的形状和结构。

二、提供更多的设计交互方式。

传统的机械制图主要依靠绘图工具（如铅笔、尺子、量角器等）进行制图，学生通常需要通过纸张和工具来表达和沟通自己的设计意图。

而三维建模技术可以帮助学生使用计算机软件进行设计，在虚拟环境中完成制图工作，使得设计过程更加方便和灵活。

学生可以使用鼠标、键盘等设备进行创作和修改，同时还可以通过虚拟现实设备，如3D打印机、扩展现实眼镜等，实现更高级的设计交互。

三、提供更多的设计工具和功能。

传统的机械制图主要以二维平面图为主要表达方式，学生通常只能通过线条、符号、标注等方式来表达和描述物体的形状和尺寸等信息。

而三维建模技术可以为学生提供更多的设计工具和功能，例如模型库、零件生成、装配设计等，在设计过程中，学生可以通过简单的操作，快速生成各种复杂的零件和装配，提高学生的设计能力和创造力。

四、提供更高效的设计和验证方式。

在传统的机械制图课程中，学生常常需要进行多次修正和验证，这不仅浪费时间，还容易引起不必要的错误。

而三维建模技术可以帮助学生通过设计软件进行实时的设计和验证。

学生可以在三维模型上进行修改和测试，即时获取设计结果和反馈，大大提高了设计效率和准确性。

一、技术门槛较高。

三维建模技术通常需要学习相应的软件和操作技巧。

尤其对于一些技术水平较低或没有相关背景的学生来说，学习和掌握这些技术可能会有一定的困难。

二、软硬件设备要求高。

机械制图中三维CAD教学方法的探讨[摘要]三维cad技术的教学，不仅是让学生掌握绘制二维工程图纸，还要掌握计算机三维造型设计原理和方法。

传统机械制图教学内容与三维cad技术之间存在着名词术语、理论方法、空间思维过程等方面的差异。

如何将cad技术思想、方法融入到传统机械制图的教学中，为培养学生的空间想象能力、创新思维能力和工程素质奠定基础，论文就cad教学的实践开展了相关的实践和探讨。

[关键词]三维cad 机械制图教学方法一、前言随着工业社会向信息社会的转型，围绕提高产品设计制造的创新能力，三维cad/cae/cam等现代设计制造技术迅速得到推广和应用，制造业信息化的发展成为必然趋势。

制造业信息化将信息技术、自动化技术、现代管理技术与制造技术相结合，改善产品开发、生产制造和管理等环节，提高生产效率、提升创新能力，带动产品设计方法、设计工具、制造技术的创新和企业间协作关系的创新，从而实现产品设计制造和企业管理的信息化、生产过程控制的智能化、制造装备的数控化，全面提升我国制造业的竞争力。

二、机械制图的现状受计算机技术发展的制约，传统机械设计、制造都是依据二维投影视图开展。

然而设计构思开始于三维构形，制造的结果又是设计构思的三维实体再现。

在设计的“开始”和制造的“结果”之间，却依靠二维投影视图特定的工程语言来传递信息、表达思想、指导“三维”实体的制造，二维图的表达信息极不完整，而且绘图、读图要经过专门训练的人来进行，这实在是一种迫不得已的“翻译”。

在这样的信息传递与转换过程中，表达内容抽象不具体、非专业技术人员看不懂，传递信息不准确，可能会导致信息传递的多义性、欠缺性等差错。

三维cad技术符合人的设计思维习惯，整个设计过程完全可以在三维模型上讨论，能够让我们在平面显示器上构造出三维立体的设计模型，直观形象。

而且三维cad技术可以保留设计过程的中间结果，便于开展优化设计，进行应力/应变分析、质量属性分析、空间运动分析、装配干涉分析、nc编程及可加工性分析、二维工程图的自动生成、外观造型效果评价等工作。

《机械制图》课程标准课程编码：适用专业：机械类课程性质：专业基础课课程类别：编制部门：学时：学分：编写执笔人及编写日期：审定负责人及审定日期：一、制订课程标准的依据本课程标准依据2021级相关专业人才培养方案的人才培养目标和培养规格以及对本科程课程的教学要求而制订，用于指导本课程的教学与课程建设。

二、课程定位和作用本课程是机电类和汽车类专业的专业基础课程之一,是学习后续课程的重要基础。

通过本课程的学习,使学生熟悉机械制图国家标准，掌握机械制图的一般知识，具备识读与绘制中等复杂程度的零件图和简单装配图的能力，具备零件测绘和识读第三角投影机械图样的初步能力，能熟练绘制中等复杂程度的零件图。

本课程一是培养学生具备相关技术岗位所必需的职业能力、职业素质以及创新意识，二是培养学生初步具有机械图样识读、分析、绘制能力。

为学生将来从事实际的机电和汽车行业相关工作奠定良好的基础。

三、本课程与其他课程的关系综述：本课程要求学生具备识读与绘制中等复杂程度的零件图和简单装配图的能力，具备零件测绘和识读第三角投影机械图样的初步能力，能熟练绘制中等复杂程度的零件图。

因此前期必须学习高中立体几何基础课程、计算机基础课程。

同时，本课程又为学生后续进行三维造型设计、汽车发动机构造与拆检装技术、汽车底盘结构与拆检装技术、汽车装配与调试等课程的学习和训练提供重要的知识和技能基础。

前期课程与本课程的关系一览表序号前期课程名称为本课程的学习应具有的主要能力1计算机基础运用计算机操作运行软件能力2立体几何空间想象能力后续课程与本课程的关系一览表序号后续课程名称需要本课程培养的主要能力1UG（三维造型设计）二维草图识读、分析与绘制能力2汽车发动机构造与拆检装技术零件和装配图纸识读能力3汽车底盘结构与拆检装技术零件和装配图纸识读能力4汽车装配与调试零件和装配图纸识读能力四、课程学习目标（一）专业核心素养本课程培养的专业核心素养主要包括精益求精的精准意识、创新思维、分析问题及解决问题的能力和高度的责任担当四个方面。

浅谈三维制图在机械设计制造中的重要性作者：汪展翔来源：《科学与财富》2018年第34期摘要：近几年来，机械设计制造得到了快速的发展，机械设计图样的制作要求也越来越高。

传统的二维制图由于其无法立体化展示机械零件效果，在工业化设计生产中逐渐被三维制图所取代。

本文阐述了三维制图的概念及常用软件，并进一步分析了三维制图在机械设计中的重要性，对机械设计及制作的数字化发展具有一定的指导意义。

关键词：机械；设计；三维；制图1.引言在现代工业生产和机械设计中都需要根据图样进行制造和施工，设计者通过图样了解机器设备的结构和性能，进而操作、维修或者保养。

而三维制图相比较二维制图能大大提升设计人员的设计速度，能很大层度上提高产品的设计质量，极大保障设计的立体效果和设计的完整性。

同时三维软件能够很好的体现机械设计品的外观、曲面设计等，因此三维机械制图是交流传递技术信息、思想的媒介和工具，可见三维制图在机械设计制造中具有重要的作用，是工程界通用的技术语言。

2.三维机械制图三维机械制图是指运用三维制图软件，使用一定的制图方法，根据机械产品实际的尺寸，在制图软件中进行三维机械产品数字化。

机械制图设计的内容是几何图形学，它是二维图形的延伸和应用，在机械设计制造及自动化中有着极其重要的作用。

传统的二维制图以CAD为代表的已经不能满足现在机械设计日益提升的要求，三维模型因其更加立体的制图效果，在机械三维制图数字化中有着更广阔的应用前景。

常见的机械三维制图软件主要有：Pro/E、UG、solidworks、Catia等，这些软件大都可以运用在在机械设计制造领域，尤其在模具、汽车、机械零件等设计行业，三维设计的曲面设计以及外观造型参数化驱动特性，在很大层度上改变了从业设计人员的设计习惯和思维，使得设计产品过程与最终成品紧密相连。

3. 三维制图在机械设计中的重要性3.1促进机械设计信息化发展。

随着经济全球化时代的到来，国外机械制造业逐渐向中国转移，资金、技术以及人才等都大量涌入，给国内机械制造业带来了不大不小的冲击。

AutoCAD2007机械制图教程-7三维绘图和三维图形编辑-工程第八讲三维绘图和三维图形编辑三维坐标系三维图形在 AutoCAD 中是非常重要的一种功能，在机械制图中经常会用到三维图形，三维图形给人以强烈的真实感，尤其是在进行渲染之后，这种感觉就跟照片差不多了．在产品宣传、广告片制作、科研和教学工作中有着不可替代的作用，。

本章我们主要来学习是三堆实体的创建，同时也将学习有关三维的其他知识，如三维坐标、三维图形的显示等功能，希望在本章的基础上，读者能够自如地创建三维实体，并能够使用三堆显示的工具，从各个角度来现察图形．AutoCAD 提供了两个坐标系：一个是被称为世界坐标系 (WCS) 的固定坐标系和—个是被称为用户坐标系 (UCS) 的可移动坐标系。

UCS 对于输入坐标、定义图形平面和设置视图非常有用。

改变 UCS 并不改变视点。

只改变坐标系的方向和倾斜度。

创建三维对象时，可以重定位 UCS 来简化工作。

例如，如果创建了三维长方体，则可以通过编辑时将 UCS 与要编辑的每一条边对齐来轻松地编辑六条边中的每一条边。

通过选择原点位置和 XY 平面的方向以及 z 轴，可以重定位 UCS 。

可以在三维空间的任意位置定位和定向 UCS ，在任何时候都只有一个 UCS 为当前 UCS ，所有坐标输入和坐标显示都是相对于当前 UCS 。

如果显示多个视口，这些视口将共享当前的 UCS 。

应用右手定则判断三维坐标轴的位置和方向。

在三维坐标系中，如果已知 x 和 Y 轴的方向，可以使用右手定则确定 z 轴的正方向。

将右手手背靠近屏幕放置，大拇指指向 x 轴的正方向，伸出食指和中指，食指指向 Y 轴的正方向，中指所指示的方向即 z 轴的正方向一、坐标系1 ．世界坐标系世界坐标系 WCS ，又称为通用坐标系，在未指定用户坐标系 UCS 之前， AutoCAD 将世界坐标系设为缺省坐标系，世界坐标系是固定的，不能改变。