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電腦輔助工程製圖

機械工程學系 徐冠倫

課程簡介

中文課程名稱:電腦輔助工程製圖
英文課程名稱:Computer-aided Engineering Drawing
授課教師:徐冠倫
學分數:3 學分
開課單位:機械工程學系
建立日期:2020 年 2 月

課程概述

本課程之目的在於介紹 Autodesk Inventor 3D 繪圖軟體的操作方法,主要內容包含基本功能與進階模組。基本功能涵蓋零件建模、組合裝配、工程圖、表達視圖、擬真彩現;進階模組涵蓋 iFeature、iMate、iPart、iAssembly、iLogic、板金件設計、熔接件設計、框架產生器、應力分析、動力學模擬。此外,本課程強調採用實例來串聯機械學理與軟體功能,課程將穿插靜力學、機構運動學、機械元件設計、有限元素法等基礎概念,以幫助學習者整合學習過的學理去驗正設計結果與評估其合理性。

課程目標

  1. Inventor 基本操作:學習 inventor 的基本環境設定,包含背景顏色、字體大小、檔案類型、介面設定。
  2. 草圖繪製與編輯:學習繪製出平面的草圖的技巧,包含草圖線條形狀與大小、繪製不同的形狀 (矩形、圓形、多邊形……)、繪製不同種類的線 (直線、弧線、雲行線……)、判斷草圖是否完全約束。
  3. 基礎特徵與工作特徵:學習繪製 3D 圖基礎特徵與工作特徵的技巧,包含將平面圖擠出成 3D 立體的過程、陣列、鏡射與建立平面、軸、點。
  4. 進階特徵:學習繪製 3D 圖進階特徵,包含倒角、螺紋、薄殼、增厚、分割、掃略、斷面混成。
  5. 組合圖與機構模擬:學習如何用不同的技巧組合零件,除了基礎的約束外,還包含參數式約束、旋轉-平移約束、轉換約束、接觸集。
  6. 組合圖與機構模擬 (進階):學習用不同的技巧模擬機械裝置,包含彈性圓件、濃度漸變、驅動尺寸、轉移視角、自適應。
  7. 圖框設計:學習製作出標準的工程圖圖框,包含設定圖徵大小和區間、標題欄、關聯式文字、投影視角。
  8. 圖面標註:學習用不同的標註方式標註工程圖,包含基本三視圖、輔助視圖、剖面視圖、中斷視圖和局部放大視圖。
  9. 簡報檔:學習用簡報檔的方式製作影片,包含爆炸圖、爆炸影片、組裝影片和其他實際情形的模擬影片。
  10. iFeature、iMate、iPart、iAssembly:學習如何在相同的特性下,製作不同尺寸的機械裝置。
  11. 鈑金件:學習製作不同的鈑金,包含一般的鈑金面、鈑金的切割、鈑金的凸緣與折邊、鈑金動畫。
  12. 熔接件:學習製作不同的熔接件,包含在實體的交接處製作熔接件、運用實體的新建將不同的擠出製作成零件再轉換成熔接件。
  13. 框架產生器:學習製作與分析不同的框架,包含框架選用的材質、接頭的種類、分析不同受力情況時的情形。
  14. 應力分析:學習如何對於實體做應力分析,包含計算應力值、位移量、設定網格大小、收斂性分析。
  15. 動力學模擬:學習如何對於機械裝置做動力學模擬,包含軌跡曲線、凸輪模擬、齒輪轉速比模擬。

成績評量方式

1. Quiz + Homework 60%
2. Midterm Exam 20%
3. Final Presentation 20%