機(jī)械CADCAM教案

1、機(jī) 電 工 程 系 教 案課程名稱機(jī)械CAD/CAM技術(shù)授課對象0501課程類型專業(yè)選修課授課時間任課教師職稱助教授課題目機(jī)械CAD/CAM技術(shù)緒論教學(xué)目的及要求1. 掌握CAD/CAM技術(shù)的基本概念2. 掌握CAD/CAM技術(shù)的作業(yè)過程3. 了解CAD/CAM系統(tǒng)的硬件和軟件系統(tǒng)4. 了解CAD/CAM技術(shù)的基本專業(yè)術(shù)語教學(xué)重點及難點重點：CAD、CAPP、CAM的概念難點：CAD/CAM系統(tǒng)的作業(yè)過程教學(xué)方法及手段雙語教學(xué)作業(yè)布置習(xí)題 1.1 、1.2使用教材和主要參考資料教材：機(jī)械CAD/CAM技術(shù)，王隆太，機(jī)械工業(yè)出版社，2005專業(yè)資料：1、計算機(jī)輔助設(shè)計與制造，姚學(xué)英，高教，200

2、2 2、機(jī)械CAD/CAM（英文版），胡紅舟，武漢理工，2004教學(xué)后記雙語教學(xué)、學(xué)生接受能力受到挑戰(zhàn)附：教學(xué)內(nèi)容Chapter 1Mechanical Engineering CAD/CAM TechnologyChapter 1 Introduction§1.1 what is CAD/CAM basic concept一、 CAD computer aided design1、 Define：A CAD system is a design tool in which the computer is used to analyze various aspects of a de

3、signed product。2、 Function： idea design drawing edit project analysis overall design3、 結(jié)構(gòu)組成 Structure of CAD systemCAD SystemGraph systemDatabase systemScientific calculationHard wareSoft ware二、 CAM：computer aided manufacturing1、 have no uniform definitionGeneralized CAM：the use of computer in manuf

4、acture field Include： technology prepare production control（生產(chǎn)控制） quality control2、 narrow CAM：CANCPPgenerally， CAM used as narrow CAM in CAD/CAM三、 CAPP computer aided process planningCAPP is usually considered to be part of CAM1、 define：根據(jù)產(chǎn)品的設(shè)計結(jié)果進(jìn)行產(chǎn)品的加工方法和制造過程的設(shè)計。2、function： blank design process ro

5、ute design working procedures四、 CAD/CAM integrationIntegration CAD/CAM meant buying the same brand of CAD and CAM products.1、 非集成3c sysCADDrawingCAPPTechnicalDocumentCAMNC codes2、 Integrated 3c sysCADCAPPCAMNC codeNetwork Database Data Interface§1.2 CAD/CAM Function and working process一、 Functi

6、on：建模 Model Building二、 Working process of CAD/CAM systemIdeaCADRPCAPPCAMVMAMProductsNC codesTechnicsDocumentProductPrototypeDesignDocument§1.3 Hard ware and software一、 the structure of CAD/CAM sysManKeySoftwareCoreHardwareBaseHardware：Substance Software：core、decide the capability of CAD/CAM sys

7、tem 、man 、designer、key、never be replaced二、 hardware：basic CAD/CAM hardware1、 host computer：workstation or PC inside：CPU、RAM、ROM2、 input device：keyboard、mouse3、 output device：computer monitor、printer plotterCRT：cathode ray tube 陰極射線管LCD：liquid crystal display 液晶顯示屏三、 software：common CAD/CAM software1

8、、 system software：OS：Windows 、Linux、 DOS2、 based software：AutoCAD、Master CAM、Pro/e3、 應(yīng)用軟件：application software： Internet application： a system for particular functionMore of them is developed by the user for special function。機(jī) 電 工 程 系 教 案課程名稱機(jī)械CAD/CAM技術(shù)授課對象0501課程類型專業(yè)課授課時間任課教師職稱助教授課題目Stayed tech of C

9、AD/CAM (支撐技術(shù))教學(xué)目的及要求1.了解CAD/CAM 技術(shù)的主要支撐技術(shù)2.了解數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)的基本概念3.了解網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基本概念教學(xué)重點及難點1. 數(shù)據(jù)庫技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基本概念2. 兩次技術(shù)在CAD/CAM 系統(tǒng)的作用教學(xué)方法及手段雙語教學(xué)作業(yè)布置2.1，2.7使用教材和主要參考資料同前教學(xué)后記版書的英文較多，學(xué)生意見較大附：教學(xué)內(nèi)容Chapter 2 Stayed Technology of CAD/CAMWhich Stayed Technology CAD/CAM Needs?Integrated 3C system Info info CAD CAPP CAM Net D

10、atabase etc equal (and so on) like GT§2.1 Database Management Technology DBMSSection 1: Data ManagementIn Mechanical CAD/CAM, there is lots of various date of which structure would be very complex.It include physical character of product capability of material mathematical model kinds of design

11、 standards and criteriaCommon Data management:files management database management sys (DBMS) engineering DBMS PDMfiles mag.1.files many of data: organize data according to unified method and criteria generally. The files management sys. is provided by us like 資源管理器2.data files:一組具有相同性質(zhì)和結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)記錄的集合。3

12、.data record: 一系列相關(guān)的數(shù)據(jù)項 A series of correlative data item.4. merit of files may :simple smart flexible highly active5.disadvantage of files may：very redundant lack of independence lack of integrity and security DBMS1. DBMS: a software system that facilitates the creation and maintenance and use of a

13、n electronic database.(用戶不需要了解DBMS的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，會用即可)2. Merits of DBMS compared with file may. independence of data efficient program develops Application program reduce the data redundant assure the accurity and security Engineering DBMS1. Engineering database:滿足人們在工程活動中對數(shù)據(jù)處理要求的數(shù)據(jù)庫。2. the difference compar

14、ed with DBMS 支持復(fù)雜的數(shù)據(jù)類型 支持復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 具有豐富的語義關(guān)聯(lián) 工程數(shù)據(jù)的動態(tài)管理3. merit of E-DBMS可以管理復(fù)雜的工程數(shù)據(jù) complex engineering data.具有動態(tài)建模功能 dynamic model building可以多庫操作及多版操作 PDM(product data management) 1. PDM: is a kind of teda to manage all related info and course of the product.2. architecture of PDM fig 2-183. integrat

15、ed CAD/CAM base on PDMPDMMouldingMaterial supportPerformanceAnalysisFile mag.Engineering DesignManufacture4. Types of DBMS structurehierarchical model 層項模型Machine Component 1Component 2Component 311Part 3 meshy model 網(wǎng)狀模型Machine 1Machine 2Part 1Part 3Part 2Part 4 relation modelnameNo.numMaterialskre

16、w0 11HT150Section 2 Network Tech §2.21. Network: a system of computers and peripherals that are linked together. A network can consist of as few as two computers connected by telephone cable ,fiber cable or radio waves. The internet is an example of large network.2. types of network: WAN: wide

17、area network LAN: load area network 3. structure of LAN network card and media server workstation PC net linker HUB 網(wǎng)絡(luò)集線器 network os Unix WinNTPCNetwork cardMediaWorkstationLinkerPCServer4. the topology of network bus start/wye HUB cried net 5. Model of CAD/CAM based on network client/server C/S bro

18、wser/server B/SServerPrinterHUBPc Pc Pc Pc Pc Pc WebserverDatabase serverDatabasemerit of C/S: Highly speed. More interactive merit of B/S: simpled client. Friendly interface 機(jī) 電 工 程 系 教 案課程名稱機(jī)械CAD/CAM技術(shù)授課對象0501課程類型專業(yè)課授課時間任課教師職稱助教授課題目設(shè)計數(shù)據(jù)的處理技術(shù)教學(xué)目的及要求1.掌握機(jī)械手冊中數(shù)表的處理2.掌握線圖的計算機(jī)處理3.掌握數(shù)表的公式化處理技術(shù)教學(xué)重點及難點1.

19、數(shù)表的程序化2. 數(shù)表的文件化3. 數(shù)表的公式化處理教學(xué)方法及手段雙語教學(xué)（專業(yè)術(shù)語雙語化）作業(yè)布置使用教材和主要參考資料同前教學(xué)后記數(shù)表計算機(jī)化的作用。概念是重點附：教學(xué)內(nèi)容第三章 設(shè)計數(shù)據(jù)的處理技術(shù)Chapter three: treatment of design data §3.1 treatment of numerical tables 常數(shù)數(shù)表：（const）材料的機(jī)械性能，標(biāo)件尺寸，無函數(shù)關(guān)系兩類數(shù)表 列表函數(shù)：（list function）表示工程的復(fù)雜參數(shù)列表數(shù)關(guān)系可用某個理論公式（theoretical）或經(jīng)驗公式(empirical formula)表示 常數(shù)

20、數(shù)表：數(shù)組列式，數(shù)表數(shù)量較大可存入文件的database處理方法 列表函數(shù)：上述方法外可進(jìn)行公式化處理，直接求解公式。一、 數(shù)表的程序化例3-1 （setq alfa (list 90.0 100.0 )） (setq kalfa (list 0.68 0.74 0.79)例3-2 (defun c:radi()(setq a(list 10 13 17 22 32 38 50)(setq n( )(setq a0( )(setq y0( ) （setq a (getin “請輸入v帶型號（0 1 2 3 4 5 6 ）”） （if(and (> i 0)(< i b) (setq

21、 str (stract “v帶的頂寬”(VL-princ-to-string (nth i a ) n“斷的高”(VL-princ-to-string (nth i h ) n“節(jié)寬為”(VL-princ-to-string (nth i a0 ) n“節(jié)高為”(VL-princ-to-string (nth i y0 )） (setq str “錯誤請重新輸入“)） （alert str） )例3-3 （setq kk (list(list1 1.25 1.75 )(list 1.25 1.50 2.00)(list )）(while (= m nil) )(setq i(getreal

22、“請輸入原動機(jī)特性”)（if（and (>= i 0)(I <= 2)）(setq m1 )(alert (strat “齒輪工況系數(shù)為”（VL-princ-to-string (nth i kk)）)§3.2 線圖的計算處理 treatment of line graph 一般方法： 若提供線圖的原有公式，只需將公式編寫到程序中。 先將線圖離散化成數(shù)表然后對數(shù)表進(jìn)行處理。（一維、二維） 對于復(fù)雜線圖，需要對線圖中的每一條線分別處理。§3.3 數(shù)表的公式化處理一、 函數(shù)差值 function interpolation 1. 線性插值 liner interpo

23、lation 2. 拋物線插值 （quadratic polynomial interpolation） 3. 拉格朗日插值 (高次多項式插值)night-order moment polynomial interpolation or Lagrange interpolation 機(jī) 電 工 程 系 教 案課程名稱機(jī)械CAD/CAM技術(shù)授課對象0501課程類型專業(yè)課授課時間任課教師職稱助教授課題目CAD建模技術(shù)教學(xué)目的及要求1.掌握幾何建模的基本概念2.掌握幾何建模的基本知識3.熟悉三種典型的三維建模方式教學(xué)重點及難點1. 幾何建模的基本知識2. 三種典型的三維建模方式教學(xué)方法及手段雙語教學(xué)

24、作業(yè)布置5.1，5.2使用教材和主要參考資料同前教學(xué)后記附：教學(xué)內(nèi)容第五章 機(jī)械CAD/CAM建模技術(shù)5.1 Introduction一、幾何建模 geometrical modeling1.definition:指用computer來表示和構(gòu)造形體的幾何形狀，建立計算機(jī)內(nèi)部模型的過程。2.content :geometry info、topology info3. Develop:Wireframe flat surface solid character線框模型 平面、曲面模型 實體模型 特征模型 Curved 主流 里程碑 Geometry model二、Basic knowledge1

25、.geometry info:幾何模型 mainpait,存儲作用。頂點 vertex 平面 flat 二次曲面 quadric 自由曲面 free airved1. topology info:反映形體中個幾何元素的數(shù)量及其相互的聯(lián)系。Main content: the relate of vertey. edge face object2. mon-geomwtry :out of geounetry and topology 3. 形體的表示。Representation of the body shell body 封閉表面圍成的空間。 Object 正則形體：沒有懸邊懸面。 face

26、 殼 shell :體的邊界。 Surface:由外環(huán)內(nèi)環(huán)構(gòu)成的有效聯(lián)通的表面。 loop 環(huán)：loop 面的封閉邊界。 邊：edge 實體鄰面的交點。 edge Vertex :邊的端點。 4. 正則集.regular set vertexS=Ris set 集合 Chasure inure/interior 內(nèi)部5. oula object (歐拉形體) 每條邊有且僅有兩個相鄰的面，且僅有兩個端點。 每個頂點至少是三條邊的交點。三、對建模系統(tǒng)的要求5.2 三維幾何建模 three-dimensional geometry modely一、線框建模 wireframe modeling1.d

27、efinition: 通過vertex 和edge 來描述形體的幾何形狀。2.data structure: vertex、line3.merit: 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單，占用內(nèi)存小，操作快。 硬件要求低。 Disadvantage: 幾何意義多義性二、surface modeling :表面建模1.definition: 通過對物體各個表面的描述的一種三維建模方式2.data-structure：vertex、line、face3.normal constructive method: flat 線性拉伸面 直紋面 回轉(zhuǎn)面 掃成面 圓角面、等距面1. merit： 表達(dá)了零件表面和邊界定義的數(shù)據(jù)信息

28、 可分割有限元（板殼單元） 可計算體積等物理性能特征2. Disadvantage: 不能表達(dá)內(nèi)部關(guān)系，建模過程可能漏處理。三、實體建模 solid modeling1. definition: 通過實體結(jié)構(gòu)的表達(dá)來實現(xiàn)三維建模的方法2. merit: 可以提供實體的完整信息 可以實現(xiàn)消隱功能 其他CAD/CAM功能3. representation of solid model 掃描表示法。Sweep representation 體系法 (構(gòu)造體系幾何表示法csg) constructive solid geometry definition: 通過基本體系的集合運算來表現(xiàn)實體信息 bas

29、ic solid unit: Block、 cylinder、 cone、 sphere、 wedge、 torus 塊 圓柱 圓錐 球 楔塊 環(huán) 邊界表示法（B-rep）boundary represeutation 單元表示法 (C-rep）Cell represeutation機(jī) 電 工 程 系 教 案課程名稱機(jī)械CAD/CAM技術(shù)授課對象0501課程類型專業(yè)課授課時間任課教師職稱助教授課題目機(jī)械CAD/CAM軟件開發(fā)教學(xué)目的及要求1.了解機(jī)械CAD/CAM應(yīng)用軟件的含義2.掌握軟件工程的核心思想3.掌握軟件開發(fā)的階段劃分教學(xué)重點及難點1. 軟件工程的含義2. 軟件開發(fā)階段的劃分教學(xué)方法

30、及手段雙語教學(xué)、實例教學(xué)作業(yè)布置6.3使用教材和主要參考資料同前教學(xué)后記軟件工程和機(jī)械應(yīng)用軟件的結(jié)合是個問題附：教學(xué)內(nèi)容第六章 機(jī)械CAD/CAM應(yīng)用軟件的開發(fā)應(yīng)用軟件：Internet Application/ Application SoftwareSoftware: 一系列可以實現(xiàn)一定功能的有序指令集（Instruction Set）Trait : 硬件的基礎(chǔ)性 指令的有序性 Ordinal 有用性、功能性 UsefulRequirement: Usefulness Maneuverability mnu:vrbiliti So,軟件的開發(fā)要用一個工程開發(fā)的眼光來處理 proj

31、ect§6-1軟件工程：software engineering一、 Connotation of SE1. Definition: 開發(fā)、運行、維護(hù)、修改軟件的系統(tǒng)方法即 A system approach of software develop. Project2. Core idea:把軟件看作一個工程來處理，把工程化的概念引入到軟件的設(shè)計中。3. 工程化的概念：需求計劃、可行性研究、工程審核、質(zhì)量監(jiān)控。二、 Lifecycle of Software1. Connotation: 軟件從提出到淘汰全過程。Winzip netants winamp 2. 軟件研發(fā)過程中的階段劃

32、分。Stage 1: Feasibility Analysis What will do? Will do? How to do? Can do?Stage 2: Demand analysis 確定用戶的交互方式，軟件的具體功能。Stage 3: Design stage Overall design: 總體方案 總體結(jié)構(gòu) Detail design: 具體實現(xiàn)方式Stage 4: Programming: Corvette、CeadabilityStage 5: Test stageStage 6: Running Attention : Amendment Adaptability Up

33、grate3. 開發(fā)的成本分析 Cost Analysis of Develop 需求分析5%Design 15%Test 10%維護(hù)67%運行3%三、 軟件的開發(fā)模型（Develop Model）總體結(jié)構(gòu)的框架，軟件開發(fā)的步驟1. Waterfall Model: 過程如同瀑布流水自上而下相互銜接PlananalysisdesignprogrammingtestmaintenanceTrait: 有效的管理模式保證產(chǎn)品按時交付，滿足功能要求。 效率較低2. Prototype ModelTrait: efficient、low cost low quality3.Spiral Model 螺

34、旋模型 瀑布模型和原型模型的有機(jī)結(jié)合feedbackUser evaluatingtestprogramminganalysisPlan§6-2 機(jī)械CAD/CAM應(yīng)用軟件的開發(fā)一、Meaning 通用CAD/CAM軟件針對性不絕需二次開發(fā)，才可提高效率二、Develop Principle1.高素質(zhì)人才：即懂計算機(jī)又懂專業(yè)知識2.使用方便。Convenient/Facilitate3.專業(yè)設(shè)計，簡化記憶4.信息提示。Info alert , Info attention5.響應(yīng)時間短。Response Time6.良好的出錯處理。Error Processing7.按軟件工程的方法

35、組織軟件開發(fā)§6-3 基于AutoCAD的應(yīng)用軟件的開發(fā)DCL 基礎(chǔ) Dialog Control language一、控件 control element1.動作：行為的基本控件按鈕 button 編輯框 edit-box 文本框 text 列表框 list-box 2.組合表： 列 column 行 row 加框列 boxed coturn 對話框 dialog3.對話框控制語言（Defun C:draw()(setq DCLID (load_Dialog”draw DCL”)(setq n2)(setq p(100 100) (while (>= n 2) (NEW_Di

36、alog “DRAW” DCL:ID) (Settile “DRAW_Px” (vl_.(carp) (.(cadrp) (action_tile “accept”“(draw2)(done dialog 1”) (action_tile “getp”“ (done dialog 2 ”)(if (= n 0 2 )(setq p (getpoint)(unload_dialog DLLID)(command “dieve” p1p2p3.pn “c”)（defun C:draw2()(setq px lacof (get-title “DRAW_Px”)(setq py

37、lacof (get-title “DRAW_Py”).(setq p0 cimt px py)機(jī) 電 工 程 系 教 案課程名稱機(jī)械CAD/CAM技術(shù)授課對象0501課程類型專業(yè)課授課時間2任課教師職稱助教授課題目CAPP基礎(chǔ)教學(xué)目的及要求1. 掌握CAPP的含義、分類、作用2. 掌握CAPP的結(jié)構(gòu)3. 掌握CAPP相關(guān)的專業(yè)術(shù)語教學(xué)重點及難點1. CAPP的含義、分類2. CAPP的結(jié)構(gòu)教學(xué)方法及手段啟發(fā)式講授作業(yè)布置7.1使用教材和主要參考資料教學(xué)后記附：教學(xué)內(nèi)容第七章 計算機(jī)輔助工藝設(shè)計Chapter 7 CAPP7.1 Introduction一：CAPP技術(shù)（Computer Ai

38、ded Process Planning）1. meaning / connotation:CAD/CAM 技術(shù)的紐帶產(chǎn)品設(shè)計工藝設(shè)計產(chǎn)品制造CAD CAPP CAM2. class:retrieval CAPP sys 檢索式variant 變異式Generative CAPP sys 創(chuàng)成式Hybrid CAPP 混合式、綜合式3. develop:CAPP Process Planning Production PlanningCE Concurrent Engineering 并行工程AM Agile Manufacturing 靈活快捷響應(yīng)市場 FMSVM virtual VMEPR Enterprise Resource Planning 企業(yè)資源計劃GMS Computer Intergnated Msys4. use:課本要點二、construction of CAPP工藝文件庫Files DB工藝數(shù)據(jù)庫知識庫processing零件信息庫Aequirement of Partinfo DBCAD人機(jī)交互管理interface工藝文件管理Tech files managem