計算機輔助設計教案

計算機輔助設計教案 主講教師： 羅天洪 博士 副教授單位：機電與汽車工程學院第一講 1. 題目：CAD概論2. 教材：遲毅林. 計算機輔助設計技術基礎. 重慶大學出版社3. 教具：多媒體4. 重點：(1) 計算機輔助設計的概念(2) CAD系統(tǒng)的主要任務(3)CAD系統(tǒng)的主要功能5. 難點：(1)CAD系統(tǒng)的工作過程(2)CAD與CAM之間的聯(lián)系 6. 課堂提問：(1)從你們自己的理解來說，計算機輔助設計到底什么？(2)計算機輔助設計對現(xiàn)代社會生產(chǎn)有什么作用？(3)了解了計算機輔助設計的概念，能不能舉一反三，說說計算輔助制造是什么意思？一級CAD/CAM的集成是什么意思？7.課后思考及作業(yè)：(1)簡述CAD系統(tǒng)的工作過程。(2)簡述CAD技術發(fā)展的歷程及其各發(fā)展階段的特點。(3)簡述CAD技術可以應用于產(chǎn)品設計與制造過程中的哪些方面？解決哪些問題？第二講 1. 題目：CAD系統(tǒng)的軟硬件技術基礎及接口技術2. 教材：遲毅林. 計算機輔助設計技術基礎. 重慶大學出版社3. 教具：多媒體4. 重點：(1)CAD硬件系統(tǒng)的組成(2)CAD軟件系統(tǒng)的組成(3)系統(tǒng)接口技術的原理、方法5. 難點：(1)用戶接口交互技術6. 課堂提問：(1)從你們自己的理解來說，計算機輔助設計的硬件系統(tǒng)包括那些？(2)從你們自己的理解來說，計算機輔助軟件系統(tǒng)包括那些？(3)現(xiàn)有的CAD軟件你們熟悉的有哪些？各自有哪些功能？(4)用戶和CAD系統(tǒng)自己如何才能實現(xiàn)交互？7. 課后思考及作業(yè)：(1)結合一部門生產(chǎn)實際，請為其設計一套計算機輔助設計的軟件與硬件系統(tǒng)。第三講 1. 題目：CAD的基本方法2. 教材：遲毅林. 計算機輔助設計技術基礎. 重慶大學出版社3. 教具：多媒體4. 重點：(1)設計資料的程序化(2)程序設計基本方法5.難點：(1)常用計算方法 (2)牛頓迭代法(3)數(shù)值積分(4)線性方程組高斯消去法6. 課堂提問：(1)一個軟件的開發(fā)需要分別經(jīng)歷哪幾個周期？(2)軟件設計的基本過程是什么？(3)人機交互需要遵循哪些原則？7. 課后思考及作業(yè)：(1)數(shù)值積分基本思想是什么？(2)牛頓迭代法的基本思想是什么？(3)線性方程組高斯消去法的步驟是什么？第四講 1. 題目：工程圖形技術三維幾何造型技術2. 教材：遲毅林. 計算機輔助設計技術基礎. 重慶大學出版社3. 教具：多媒體4. 重點：(1)二維模型的概念、特點、優(yōu)點、缺點。(2)三維線框模型的概念、特點、優(yōu)點、缺點。(3)曲面模型的概念、特點、優(yōu)點、缺點。(4)實體模型的概念、特點、優(yōu)點。(5)特征模型的概念、特點、優(yōu)點。(6)集成產(chǎn)品模型的概念、特點、優(yōu)點。5. 難點：(1)曲線和曲面的參數(shù)表示(2)實體建模的布爾運算6.課堂提問：(1)一個軟件的開發(fā)需要分別經(jīng)歷哪幾個周期？(2)軟件設計的基本過程是什么？(3)人機交互需要遵循哪些原則？7. 課后思考及作業(yè)：(1)什么是幾何建模技術？幾何建模技術為什么必須同時給出幾何信息和拓撲信息？(2)總結分析幾種建模技術的特點、數(shù)據(jù)結構以及優(yōu)缺點？(4)什么是體素？體素的交、并、差運算是何含義？(5)簡述邊界表示法的基本原理和建模過程。(6)簡述CSG表示法的基本原理和建模過程。(7)分析比較B-Rep與CSG的特點。第五講 1. 題目：工程圖形技術圖形的幾何變換2. 教材：遲毅林. 計算機輔助設計技術基礎. 重慶大學出版社3. 教具：多媒體4. 重點：(1)圖形變換的定義和作用(2)二維圖形變換(3)三維圖形變換5. 難點：(1)二維圖形變換的坐標表達式(2)三維圖形變換的坐標表達式(3)數(shù)據(jù)交換的原理和過程6. 課堂提問：(1)為什么要進行圖形變換？(2)圖形的基本過程是什么？(3)為什么要進行數(shù)據(jù)交互？7. 課后思考及作業(yè)：(1)用矩陣描述二維和三維圖形的平移、旋轉和對稱變換(2)簡述圖形變換的原理和作用第六講 1. 題目：人工智能技術與專家系統(tǒng)2. 教材：遲毅林. 計算機輔助設計技術基礎. 重慶大學出版社3. 教具：多媒體4. 重點：(1)人工智能的定義(2)專家系統(tǒng)的定義(3)專家系統(tǒng)的特點(4)專家系統(tǒng)的類型5. 難點：(1)專家系統(tǒng)的結構6. 課堂提問：(1)人工智能在現(xiàn)代生產(chǎn)中有什么作用？(2)專家系統(tǒng)在現(xiàn)代生產(chǎn)中有什么作用？(3)為什么要進行數(shù)據(jù)交互？7. 課后思考及作業(yè)：(1)尋找一共生產(chǎn)實際，構建一個專家系統(tǒng)，這個專家系統(tǒng)由哪些構建組成，分別起什么作用？第七講 1. 題目：計算機仿真與PDM2. 教材：遲毅林. 計算機輔助設計技術基礎. 重慶大學出版社3. 教具：多媒體4. 重點：(1)計算機仿真的定義(2)計算機仿真的基本類型(3)仿真基本步驟(4)PDM的定義與功能5. 難點：(1)PDM系統(tǒng)的體系結構 (2)PDM軟件系統(tǒng)的功能 6. 課堂提問：(1)計算機仿真在現(xiàn)代生產(chǎn)中有什么作用？(2)PDM在現(xiàn)代生產(chǎn)中有什么作用？(3)為什么要學習和研究PDM？7. 課后思考及作業(yè)：(1)尋找一共生產(chǎn)實際，構建一個PDMS，這個專家系統(tǒng)由哪些構建組成，分別起什么作用？第八講 1. 題目：普通V帶傳動計算機輔助設計系統(tǒng)2. 教材：遲毅林. 計算機輔助設計技術基礎. 重慶大學出版社3. 教具：多媒體4. 重點：根據(jù)具體實例，設計一個計算機輔助設計系