![三维数字化设计方法与应用[课程模版]](/files/course/2024/02-23/1444353319c1325223.jpg)
课程背景
习近平总书记强调：“共享数字经济发展机遇，共推人工智能造福人类”,要求“推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合”。加快科技创新，建设网络强国、数字中国、智慧社会！继农业经济、工业经济之后，数字经济新时代步入全新的高速发展阶段!三维数字化设计技术是所有工科工程类专业的重要课程或知识体系之一，是学生毕业工作以后必备的设计方法。本课程重点培养学生在三维数字化设计与分析的应用水平，掌握相应技能，用数字化方法解决产品设计及制造过程中出现的问题。 同时培养学生具备一定的科学研究与技术开发能力、创新意识等。
课程目标
（1）了解三维数字化设计与分析的发展现状与趋势。
（2）掌握采用UGNX10.0进行产品数字化设计的方法及技术。
（3）掌握产品逆向设计方法及技术。
课程设计原则
本课程的讲解以两条主线进行： 一条是数字化设计方法的基本概念、基本原理及方法；另外一条主线为数字化设计方法的应用。两条主线相辅相成，掌握它的基本概念、原理及方法，有助于同学们更加科学有效的使用工具软件，达到“知其然、更知其所以然”。
同时，本课程学习的最终目的是应用数字化设计方法进行产品的设计与开发工作，因此实际动手能力是非常重要的。总之一句话，通过本门课程的学习，我们不但要掌握工具软件进行基本的设计与开发工作，更要懂这个工具软件，他是如何实现工作的，我们不仅仅是一个“画图工人”。
在工具软件UG的学习安排上，课程从零基础开始，全面的系统的介绍UG的各个模块的使用，包括草绘，高级实体建模，特征编辑，曲面建模，工程图，装配设计等，通过大量实例讲解，让你学以致用，解决工作中的实际问题。同时在课程中，我们还增加了如今非常热门的三维扫描、三维逆向建模、3D打印方面的知识，有些内容我们配有实际操作演示和动态建模过程，为同学们拓展视野，扩充知识面有一定的帮助。
绪章绪论
本章主要阐述数字化技术在现代经济发展中的重要性，特别强调对于工科类专业的同学来说，掌握三维数字化方法及应用是必须的。同时对本门课程的学习目标、学习方法等进行了说明，详细介绍了三维数字化技术概述及发展历程。
0.1课程简介
课程学习目标；三维数字化的定义，三维数字化的特点及应用。
0.2三维数字化设计(CAD)技术概述
三维数字化（CAD)技术的定义、常用工具以及发展的5个标志性的阶段。
第一章几何造型技术
三维几何造型技术的定义，线框模型、表面模型及实体模型在处理三维数据时的各自的特点。对比分析了CSG和B-rep构造实体模型的优缺点。
1.1几何造型技术
三维几何造型技术的定义，线框模型、表面模型及实体模型在处理三维数据时的各自的特点。对比分析了CSG和B-rep构造实体模型的优缺点。
第二章参数化建模技术及应用
本章主要介绍参数化建模技术的概念，参数化设计相关原理及基础知识。利用草图进行参数化设计，草图的绘制及应用。
2.1参数化建模技术基础
本节主要介绍参数化建模技术的概念，参数化设计相关原理及基础知识。
2.2草图绘制方法及应用
本节主要介绍利用草图进行参数化设计，草图的绘制及尺寸约束、几何约束等。
第三章特征建模技术及应用
本章主要介绍特征建模技术的概念，特征建模设计相关原理及基础知识。介绍基本特征、基准特征、附加特征等特征建模；重点介绍拉伸、回转、扫描等特征建模方法，以实例操作进行演示。
3.1特征建模基础
本节主要介绍特征建模技术的概念，特征建模设计相关原理及基础知识。重点介绍基本特征、基准特征、附加特征等特征建模。
3.2特征建模方法之拉伸
本节主要介绍拉伸的方法进行特征建模，以实例操作进行演示。
3.3特征建模方法之回转
本节主要介绍回转的方法进行特征建模，以实例操作进行演示。
3.4特征建模方法之扫描
本节主要介绍扫描的方法进行特征建模，以实例操作进行演示。
3.5特征建模方法综合实例
本节以实例进行特征建模，综合基本特征、基准特征、拉伸、回转、扫描等要素，演示实例建模的过程。
第四章曲面建模技术及应用
本章主要介绍曲面建模技术的概念，曲面基础知识。介绍曲面、片体概念，各种曲面生成方法，最后以曲面实例操作进行演示。
4.1曲面建模技术基础
本节主要介绍曲面建模技术的概念，曲面基础知识。介绍曲面、片体概念，各种曲面生成方法。
4.2曲面建模技术及应用
本节通过曲面实例的生成，以各种曲面生成方法操作进行演示。
第五章装配建模技术及应用
本章主要介绍装配建模技术的概念，装配基础知识。装配模型、装配约束技术，装配模型的管理与分析。最后以实例装配操作进行演示。
5.1装配建模技术基础
本节主要介绍装配建模技术的概念，装配基础知识。装配模型、装配约束技术，装配模型的管理与分析。
5.2装配建模技术及应用
本节在装配模型及装配约束的基础上，以实例装配操作进行演示。
第六章二维工程图设计及应用
本章主要介绍UG NX10二维图概念，二维图基础知识。最后以二维图生成的实例操作进行演示。
6.1二维工程图设计
本节主要介绍UG NX10.0二维图概念，二维图操作基础知识。
6.2二维工程图设计及应用
本节通过UG NX10.0以三维实体模型实例生成二维图进行演示。
第七章逆向工程（设计）技术及应用
本章重点讲述逆向工程技术的定义、设计流程、常用设备、主流专业软件及应用实例。区分于之前学习的正向设计方法，逆向工程为三维数字化设计方法中一个重要的内容。
7.1逆向工程定义及基本流程
逆向工程（设计）和正向设计的定义，区别；逆向工程与3D打印技术的关系；逆向工程的数据处理过程。
7.2逆向设计的应用
逆向工程的应用领域，逆向工程是否涉及到侵权问题,三维扫描技术及设备，常见的主流逆向三维数字化设计软件介绍等。
7.3逆向设计方法及应用
三维激光扫描仪的介绍及逆向扫描演示，讲解设备的标定、零件的贴点、及扫描全过程。并结合实例，从三维扫描到数据处理，然后最终建模成实体模型的逆向工程全过程展示。
