(2025年)全國大學(xué)生cad大賽試題及答案一、基礎(chǔ)操作與規(guī)范題（20分）1.圖層與線型管理（5分）使用AutoCAD2024繪制某機械零件二維圖，要求按以下規(guī)范設(shè)置圖層：粗實線層：顏色“紅色”（索引顏色210），線寬0.35mm，線型Continuous；細(xì)虛線層：顏色“青色”（索引顏色4），線寬0.18mm，線型ACAD_ISO02W100（短劃長度3mm，間隔1mm）；中心線層：顏色“黃色”（索引顏色2），線寬0.18mm，線型ACAD_ISO04W100（長劃長度12mm，短劃長度3mm，間隔1mm）；尺寸標(biāo)注層：顏色“綠色”（索引顏色3），線寬0.18mm，線型Continuous；文字說明層：顏色“藍(lán)色”（索引顏色5），線寬0.18mm，線型Continuous。需驗證各圖層線型比例（LTSCALE）為1.5，且通過“圖層特性管理器”鎖定尺寸標(biāo)注層。2.尺寸標(biāo)注與公差設(shè)置（5分）基于上題圖層，對某軸類零件（直徑φ50mm，長度120mm）進(jìn)行尺寸標(biāo)注，要求：主單位：精度0.00，小數(shù)分隔符為“.”，前綴“φ”；公差：采用“極限偏差”方式，上偏差+0.025，下偏差0.015，文字高度3.5mm，與主尺寸對齊；箭頭樣式為“實心閉合”，箭頭大小3mm；標(biāo)注樣式名為“機械標(biāo)注2025”，并設(shè)置為當(dāng)前樣式。3.塊創(chuàng)建與屬性應(yīng)用（5分）創(chuàng)建一個“零件標(biāo)識塊”，包含以下屬性：名稱：“零件代號”，標(biāo)記“LJDH”，默認(rèn)值“LJ202501”；名稱：“材料”，標(biāo)記“CL”，默認(rèn)值“45鋼”；名稱：“重量”，標(biāo)記“ZL”，默認(rèn)值“2.5kg”；要求塊插入點位于圖形左下角（0,0），屬性文字高度3mm，顏色隨塊（ByBlock），并在圖紙中插入該塊3次，分別修改重量為“3.2kg”“1.8kg”“4.0kg”。4.幾何與尺寸約束（5分）在AutoCAD中繪制一個邊長為40mm的正五邊形，要求：通過“幾何約束”使五邊形各邊等長、各內(nèi)角相等；添加“尺寸約束”控制任意一邊長度為40mm，且所有約束符號顯示為“隱藏”狀態(tài)；修改約束參數(shù)，將邊長調(diào)整為50mm，驗證五邊形是否同步縮放。二、三維建模與參數(shù)化設(shè)計題（40分）題目：新能源光伏支架連接座設(shè)計設(shè)計一個用于連接光伏板支架的鋁合金連接座（如圖1所示，示意圖僅為參考，需自定具體結(jié)構(gòu)），要求滿足以下功能與結(jié)構(gòu)要求：功能要求：頂部與光伏板邊框（厚度3mm，寬度40mm）通過2個M8螺栓固定；底部與鋼管立柱（外徑φ60mm，壁厚3mm）焊接連接；側(cè)面預(yù)留1個φ12mm的過線孔，用于穿設(shè)電纜。結(jié)構(gòu)要求：主體為鑄鋁件，最大外形尺寸不超過120mm×100mm×80mm；頂部螺栓孔中心距為60mm，孔深15mm（盲孔），孔口倒角C1；底部與鋼管接觸面需設(shè)計2mm高的加強筋，均勻分布4條，筋厚5mm；所有棱邊倒圓角R2~R5（關(guān)鍵受力處R5）；采用參數(shù)化設(shè)計，通過“設(shè)計變量”控制關(guān)鍵尺寸（如螺栓孔中心距、加強筋數(shù)量、過線孔位置）。建模軟件：SolidWorks2024（或Creo9.0，二選一）三、工程圖繪制與綜合設(shè)計題（40分）題目：基于三維模型的工程圖編制與優(yōu)化基于第二題完成的“光伏支架連接座”三維模型，完成以下任務(wù)：任務(wù)1：工程圖繪制（25分）采用A3圖紙（橫放），圖框按GB/T146892008（留有裝訂邊，裝訂邊寬度25mm，其他邊10mm）；主視圖選擇最能反映零件結(jié)構(gòu)特征的方向（需說明選擇依據(jù)），配置三視圖（主視圖、俯視圖、左視圖），并添加1個全剖視圖（AA，通過螺栓孔軸線）和1個局部放大圖（B，顯示加強筋與主體過渡結(jié)構(gòu)）；標(biāo)注所有必要尺寸（包括外形尺寸、定位尺寸、安裝尺寸），尺寸公差按以下要求：螺栓孔φ8H7（上偏差+0.015，下偏差0）；底部與鋼管接觸面平面度0.1mm（基準(zhǔn)A）；過線孔φ12mm，位置度公差φ0.3mm（基準(zhǔn)B）；標(biāo)注表面粗糙度：所有加工面Ra3.2μm（螺栓孔Ra1.6μm），非加工面Ra12.5μm；填寫標(biāo)題欄（需包含零件名稱、材料、比例1:1、設(shè)計者、日期2025年6月）。任務(wù)2：結(jié)構(gòu)優(yōu)化與創(chuàng)新（15分）針對原設(shè)計提出1項結(jié)構(gòu)優(yōu)化建議（如減重、提高強度、便于加工），要求：說明優(yōu)化原因（如原設(shè)計的不足）；給出具體優(yōu)化方案（需標(biāo)注關(guān)鍵尺寸或修改特征）；分析優(yōu)化后的優(yōu)勢（如重量減少15%、應(yīng)力集中降低20%）。2025年全國大學(xué)生CAD大賽答案一、基礎(chǔ)操作與規(guī)范題答案1.圖層與線型管理操作步驟：打開“圖層特性管理器”（LA），依次創(chuàng)建5個圖層，按題目要求設(shè)置顏色、線寬、線型；在線型加載對話框（LINETYPE）中加載ACAD_ISO02W100和ACAD_ISO04W100線型；在“特性”面板中設(shè)置LTSCALE為1.5；選中尺寸標(biāo)注層，點擊“鎖定”圖標(biāo)（變?yōu)殒i狀）。2.尺寸標(biāo)注與公差設(shè)置操作步驟：新建標(biāo)注樣式“機械標(biāo)注2025”（D），在“主單位”選項卡設(shè)置精度0.00，前綴“φ”；在“公差”選項卡選擇“極限偏差”，上偏差0.025，下偏差0.015，調(diào)整公差文字高度3.5mm；在“符號和箭頭”選項卡設(shè)置箭頭樣式“實心閉合”，大小3mm；對φ50mm軸進(jìn)行直徑標(biāo)注，驗證公差顯示正確。3.塊創(chuàng)建與屬性應(yīng)用操作步驟：繪制零件標(biāo)識框（如15mm×20mm矩形），使用“ATTDEF”命令依次定義3個屬性（LJDH、CL、ZL）；使用“BLOCK”命令創(chuàng)建塊，選擇插入點（0,0）和包含屬性的圖形對象；插入塊（INSERT），分別修改ZL屬性值為3.2kg、1.8kg、4.0kg，驗證屬性顯示正確。4.幾何與尺寸約束操作步驟：使用“多邊形”命令（POL）繪制五邊形，啟用“參數(shù)化”工具欄；添加“相等”約束（各邊等長）、“角度”約束（各內(nèi)角108°）；添加“線性”尺寸約束，標(biāo)注任意一邊為40mm；右鍵點擊約束尺寸，修改數(shù)值為50mm，五邊形同步縮放，驗證約束有效性。二、三維建模與參數(shù)化設(shè)計題答案（以SolidWorks為例）步驟1：基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)創(chuàng)建前視基準(zhǔn)面繪制主體輪廓（120mm×100mm矩形），拉伸厚度50mm；頂部繪制2個φ8mm圓（中心距60mm），拉伸切除15mm（盲孔），孔口倒角C1；底部與鋼管接觸面繪制φ60mm圓（偏移鋼管外徑），拉伸切除至主體底面，形成貼合面；步驟2：加強筋設(shè)計右視基準(zhǔn)面繪制4條加強筋輪廓（高2mm，厚5mm），以主體中心為對稱中心，使用“線性陣列”均勻分布；選擇“筋”命令，厚度方向兩側(cè)提供，與主體和貼合面合并。步驟3：過線孔與圓角側(cè)面繪制φ12mm圓（位置距頂部20mm，距右側(cè)30mm），拉伸切除貫通；所有棱邊倒圓角（R2~R5），關(guān)鍵受力處（如加強筋與主體連接處）倒R5。步驟4：參數(shù)化設(shè)置插入“設(shè)計變量”（方程式管理器）：螺栓孔中心距=60mm（可修改為變量D1）；加強筋數(shù)量=4（變量N1）；過線孔Y坐標(biāo)=20mm（變量H1）；修改D1為70mm，驗證螺栓孔位置同步調(diào)整；修改N1為6，驗證加強筋陣列數(shù)量變化。三、工程圖繪制與綜合設(shè)計題答案任務(wù)1：工程圖繪制圖框設(shè)置：A3橫放，裝訂邊25mm（左），其他邊10mm，標(biāo)題欄位于右下角（GB/T146892008）；主視圖選擇：以頂部螺栓孔和底部貼合面為主要特征方向，能清晰顯示螺栓孔分布和加強筋位置；視圖配置：主視圖（顯示頂部、側(cè)面結(jié)構(gòu)）、俯視圖（顯示頂部螺栓孔中心距）、左視圖（顯示高度方向尺寸）；剖視圖AA：通過螺栓孔軸線作全剖，顯示孔深15mm和內(nèi)部結(jié)構(gòu)；局部放大圖B：比例2:1，顯示加強筋與主體過渡處的R5圓角；尺寸標(biāo)注：外形尺寸：120mm（長）×100mm（寬）×80mm（高）；定位尺寸：螺栓孔中心距60±0.1mm（基準(zhǔn)B），過線孔位置（X=30mm，Y=20mm）；公差標(biāo)注：螺栓孔φ8H7（+0.015/0），平面度0.1mm（基準(zhǔn)A），過線孔位置度φ0.3mm（基準(zhǔn)B）；表面粗糙度：螺栓孔標(biāo)注Ra1.6μm（√），加工面Ra3.2μm（√），非加工面Ra12.5μm（√）；標(biāo)題欄填寫：零件名稱“光伏支架連接座”，材料“6061鋁合金”，比例1:1，設(shè)計者“XXX”，日期2025年6月。任務(wù)2：結(jié)構(gòu)優(yōu)化與創(chuàng)新優(yōu)化原因：原設(shè)計底部加強筋與主體為直角過渡，存在應(yīng)力集中（經(jīng)Simulation分析，最大應(yīng)力120MPa，接近材料