理論課程教學(xué)大綱(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造)

1、CAD/CAM計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造課程教學(xué)大綱英文名稱：Computer Aided Design and Manufacturing課程編碼：暫時(shí)不填學(xué) 時(shí)：48/20學(xué) 分：3.5課程性質(zhì)：選修課課程類別：工程專業(yè)教育課程先修課程：機(jī)械制圖、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、數(shù)控技術(shù)后續(xù)課程：開課學(xué)期：第 學(xué)期適用專業(yè)：機(jī)械工程卓越計(jì)劃試點(diǎn)建設(shè)專業(yè)教 材：王軍、陳爽.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造.武漢：華中科技大學(xué)出版社，2012參 考 書：主編.書名.出版社城市：出版社名稱，出版時(shí)間一、課程的性質(zhì)與任務(wù)1、性質(zhì)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造是機(jī)械工程專業(yè)的專業(yè)核心課。2、任務(wù)本課程的任務(wù)是使學(xué)生獲得機(jī)械CAD/CAM技

2、術(shù)的基本理論和基礎(chǔ)知識(shí)；掌握計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理技術(shù)，圖形處理技術(shù)（包括圖形變換/消隱及圖像裁剪處理）以及CAD/CAM建模技術(shù)基礎(chǔ)和建模方法，并且了解CAPP和數(shù)控編程技術(shù)；掌握CAD/CAM系統(tǒng)硬件配置的一般原則；熟悉CAD/CAM系統(tǒng)常用軟件的開發(fā)方法；具有進(jìn)行CAD/CAM系統(tǒng)規(guī)劃與實(shí)施的初步能力。二、課程學(xué)習(xí)目標(biāo)與要求通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)了解計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造的特點(diǎn)，掌握CAD/CAM系統(tǒng)的組成和數(shù)據(jù)及圖像處理技術(shù)，熟練掌握CAD/CAM建模技術(shù)和方法，了解計(jì)算機(jī)輔助工程分析、CAPP等。 1.掌握CAD/CAM的基本概念、功能和工作過(guò)程。 2.理解CAD/CAM系統(tǒng)硬件和軟件及運(yùn)行

3、環(huán)境。 3.對(duì)實(shí)體特征和計(jì)算機(jī)繪圖方法及數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)和單一數(shù)據(jù)庫(kù)。 4.了解曲線、曲面的基本理論及實(shí)現(xiàn)方法。 6.了解實(shí)體建模和特征建模的方法。 7.了解數(shù)控加工程序的結(jié)構(gòu)和格式。 8.具體運(yùn)用機(jī)床、刀具和加工工藝等專業(yè)課的基礎(chǔ)知識(shí)，進(jìn)行實(shí)際人機(jī)對(duì)話進(jìn)行CAD/CAM集成設(shè)計(jì)。 9.理解數(shù)控編程技術(shù)中刀位文件和NC代碼的區(qū)別和關(guān)系。 10.理解后置處理器的功能和作用。 11.熟悉理解CAD/CAM集成工作的全部工作過(guò)程，及其對(duì)軟件設(shè)計(jì)的要求三、課程的基本內(nèi)容與教學(xué)要求第1章 概述教學(xué)目的與要求：通過(guò)本章節(jié)的講授，使學(xué)生能夠建立完整的CAD概念，了解圖形變換的基礎(chǔ)知識(shí)，了解幾種幾何造型方法及其發(fā)

4、展過(guò)程，了解CAD技術(shù)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、軟硬件組成及其發(fā)展歷史與趨勢(shì)。本章主要內(nèi)容： 1.1 產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程和制造過(guò)程1.2 CAD/CAM的基本概念1.3 CAD/CAM主要任務(wù)1.4 CAD/CAM技術(shù)的現(xiàn)狀和應(yīng)用1.5 CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)1.6 課程實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目本章重點(diǎn)：1CAD技術(shù)的發(fā)展歷史和趨勢(shì)2常用幾何造型方法3幾何圖形變換方法4CAD系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和組成本章難點(diǎn)：幾何圖形變換方法第2章 幾何建?；A(chǔ)理論教學(xué)目的與要求：通過(guò)本章節(jié)的講授，使學(xué)生能夠了解模型的基本概念、三維幾何建模的理論基礎(chǔ)。本章主要內(nèi)容：2.1 線框建模2.2 表面建模2.3 實(shí)體建模2.4 特征建模本章重點(diǎn)：1線框建

5、模2表面建模3實(shí)體建模4特征建模本章難點(diǎn)：1圖形的變換第3章 三維實(shí)體建模軟件教學(xué)目的與要求：通過(guò)本章節(jié)的講授，使學(xué)生能夠掌握利用三維實(shí)體建模軟件建立圖形的基本方法。本章主要內(nèi)容：3.1 PRO/E 簡(jiǎn)介3.2 基準(zhǔn)特征基準(zhǔn)平面基準(zhǔn)軸基準(zhǔn)坐標(biāo)系3.3 基礎(chǔ)特征和工程特征拉伸特征旋轉(zhuǎn)特征掃描特征工程特征3.4 三維實(shí)體建模實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目本章重點(diǎn)：1基準(zhǔn)特征 2基礎(chǔ)特征3工程特征 本章難點(diǎn)：1基準(zhǔn)特征第4章 裝配建模與仿真教學(xué)目的與要求：通過(guò)本章節(jié)的講授，使學(xué)生能夠了解自上而下和自下而上的裝配體設(shè)計(jì)方法，尤其要掌握自下而上的裝配體設(shè)計(jì)步驟，如何創(chuàng)建裝配體文件，掌握往裝配體中添加零件、刪除零件、移動(dòng)零件、

6、旋轉(zhuǎn)零件等方法，理解裝配體中零件自由度的概念，熟練掌握在裝配體中進(jìn)行零件的裝配，掌握生成子裝配體的方法，學(xué)會(huì)在裝配體中添加智能扣件，并能夠生成爆炸圖。本章主要內(nèi)容：4.1 裝配建模基本功能4.2 裝配約束4.3 裝配模型的創(chuàng)建和修改在裝配模型中創(chuàng)建零件在裝配模型中修改零件4.4 裝配動(dòng)畫裝配動(dòng)畫原理裝配動(dòng)畫過(guò)程4.5 機(jī)構(gòu)仿真機(jī)構(gòu)仿真原理機(jī)構(gòu)仿真過(guò)程4.6 裝配建模實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目1：零件裝配建模4.7 裝配建模實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目2：裝配過(guò)程動(dòng)畫4.8 裝配建模實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目3：機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真思考題思考題本章重點(diǎn)：1在裝配體中進(jìn)行零部件的裝配2子裝配體的生成與操作3裝配體中的智能扣件操作4爆炸圖的生成與操作5機(jī)構(gòu)仿真過(guò)

7、程本章難點(diǎn)：1在裝配體中進(jìn)行零部件的裝配2子裝配體的生成與操作3裝配體中的智能扣件操作4爆炸圖的生成與操作5機(jī)構(gòu)仿真過(guò)程第5章 二維工程圖教學(xué)目的與要求：通過(guò)本章節(jié)的講授，使學(xué)生能夠?qū)⑷S零件圖和裝配圖轉(zhuǎn)換生成二位工程圖，能夠建立標(biāo)準(zhǔn)工程視圖、投影視圖、剖面視圖、局部視圖、輔助視圖，并學(xué)會(huì)在工程圖上進(jìn)行尺寸標(biāo)注、工程注解，能夠插入材料明細(xì)表等。本章主要內(nèi)容：5.1 投影視圖視圖生成視圖修改5.2 剖面視圖5.3 繪圖的標(biāo)注尺寸標(biāo)注公差標(biāo)注5.4 裝配圖思考題本章重點(diǎn)：1設(shè)定工程圖選項(xiàng)，設(shè)置圖紙格式和模板，編輯圖紙屬性2建立標(biāo)準(zhǔn)視圖、模型視圖和預(yù)定義視圖3建立投影視圖、剖面視圖、局部視圖和輔助視

8、圖等派生工程圖4對(duì)工程圖進(jìn)行尺寸和注解標(biāo)注，插入材料明細(xì)表等本章難點(diǎn)：1建立標(biāo)準(zhǔn)視圖、模型視圖和預(yù)定義視圖2建立投影視圖、剖面視圖、局部視圖和輔助視圖等派生工程圖3對(duì)工程圖進(jìn)行尺寸和注解標(biāo)注，插入材料明細(xì)表等 第6章 計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)劃教學(xué)目的與要求：通過(guò)本章節(jié)的講授，使學(xué)生能夠使學(xué)生理解工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，工作原理（成組技術(shù)，零件編碼）以及創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程。本章主要內(nèi)容：6.1 CAPP技術(shù)簡(jiǎn)介工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容CAPP發(fā)展概況的主要類型6.2 派生式CAPP系統(tǒng)工作原理（成組技術(shù)，零件編碼）典型系統(tǒng) 6.3 創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程工藝決策邏輯實(shí)現(xiàn)方法

9、思考題本章重點(diǎn)：1派生式CAPP系統(tǒng)工作原理（成組技術(shù)，零件編碼）2創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程，工藝決策邏輯實(shí)現(xiàn)方法。本章難點(diǎn)：1派生式CAPP系統(tǒng)工作原理（成組技術(shù)，零件編碼）2創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程，工藝決策邏輯實(shí)現(xiàn)方法。第7章 數(shù)控加工與仿真教學(xué)目的與要求：通過(guò)本章節(jié)的講授，使學(xué)生能夠了解數(shù)控加工的基礎(chǔ)知識(shí)，了解PRO/NC工作流程，熟悉PRO/NC工作流程，掌握PRO/NC基本設(shè)置，掌握PRO/NC銑削、車削方法。本章主要內(nèi)容：7.1 數(shù)控加工基礎(chǔ)知識(shí)機(jī)床坐標(biāo)系和參考點(diǎn)刀具路徑規(guī)劃7.2 PRO/NC工作流程7.3 PRO/NC基本設(shè)置NC機(jī)床加工刀具加工零點(diǎn)7.4 制造模

10、型工件模型參照模型制造模型7.5 PRO/NC銑削制造模型生成加工環(huán)境設(shè)置NC序列定義7.6 PRO/NC車削制造模型生成加工環(huán)境設(shè)置7.7 NC序列定義7.8 數(shù)控加工與仿真實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目一：數(shù)控銑削加工與仿真7.9 數(shù)控加工與仿真實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目二：數(shù)控車削加工與仿真思考題本章重點(diǎn)：1機(jī)床坐標(biāo)系和參考點(diǎn)2PRO/NC工作流程3PRO/NC銑削4PRO/NC車削本章難點(diǎn)：1機(jī)床坐標(biāo)系和參考點(diǎn)2PRO/NC工作流程3PRO/NC銑削4PRO/NC車削第8章 機(jī)械CAD/CAM其它技術(shù)教學(xué)目的與要求：通過(guò)本章節(jié)的講授，使學(xué)生了解虛擬樣機(jī)技術(shù)、逆向工程技術(shù)、測(cè)量加工一體化技術(shù)、CAD/CAM集成技術(shù)。本章主要內(nèi)

11、容：8.1 虛擬樣機(jī)技術(shù)8.2 逆向工程技術(shù)8.3 測(cè)量加工一體化技術(shù)8.4 CAD/CAM集成技術(shù)本章重點(diǎn)：1虛擬樣機(jī)技術(shù)2逆向工程技術(shù)3測(cè)量加工一體化技術(shù)4CAD/CAM集成技術(shù)第9章 機(jī)械CAD/CAM綜合實(shí)訓(xùn)教學(xué)目的與要求：通過(guò)本章節(jié)的講授，使學(xué)生能夠綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)某夾具設(shè)計(jì)及裝配刀架典型零件數(shù)控加工仿真。本章主要內(nèi)容：9.1 某夾具設(shè)計(jì)及裝配9.2 某刀架典型零件數(shù)控加工仿真本章重點(diǎn)：1夾具設(shè)計(jì)及裝配2刀架典型零件數(shù)控加工仿真本章難點(diǎn)：1夾具設(shè)計(jì)及裝配2刀架典型零件數(shù)控加工仿真四、課程學(xué)時(shí)分配講 課 內(nèi) 容學(xué) 時(shí)講課實(shí)驗(yàn)上機(jī)1 第1章 概述22 第2章 幾何建?；A(chǔ)理論23 第3章

12、 三維實(shí)體建模軟件64上機(jī)65第4章 裝配建模與仿真46上機(jī)27第5章 二維工程圖28上機(jī)29第6章 計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)劃210第7章 數(shù)控加工與仿真411實(shí)驗(yàn)412第8章 機(jī)械CAD/CAM其它技術(shù)213第9章 機(jī)械CAD/CAM綜合實(shí)訓(xùn)414實(shí)驗(yàn)4合 計(jì)28/20五、課程習(xí)題課（討論課）的要求本課程習(xí)題的基本要求是：鞏固和深化對(duì)課程內(nèi)容的理解，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)結(jié)合常用CAD/CAM軟件系統(tǒng)得到繼續(xù)零件二位繪圖、三維造型、性能分析仿真，并且能夠數(shù)控加工自動(dòng)編程，培養(yǎng)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力和嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)作風(fēng)。習(xí)題的分量占自學(xué)時(shí)間的四分之一到三分之一，具體數(shù)量視習(xí)題的難易程度而定。六、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求1 拉伸建模特征建構(gòu)建模 拉伸教程，包括拉伸加、減材料，修改尺寸標(biāo)注，重定義特征。 2 特征構(gòu)建工具 特征建構(gòu)教程，包括線性陣列、孔、筋、圓角等 3 旋轉(zhuǎn)特征旋轉(zhuǎn)特征教程，包括旋轉(zhuǎn)加（減）材料、徑向孔陣列、軸、退刀槽等4 Pre/E工程圖 工程圖格式、工程圖設(shè)置、一般視圖、投影視圖、詳圖示圖、尺寸標(biāo)注、注釋、標(biāo)題欄、旋轉(zhuǎn)剖視圖、局部剖視圖等 5 掃描混合創(chuàng)建基準(zhǔn)曲線、基本混合特征和掃描特征構(gòu)建 6 裝配建模 元件放置、裝