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计算机辅助设计与制造教学大纲CAD & CAM学 时：48学 分：3制订者：朱顺先审核者：刘学军一、课程性质计算机辅助设计与制造是机械设计制造及其自动化专业的专业核心课。本课程的任务是使学生获得机械CAD/CAM技术的基本理论和基础知识；掌握计算机数据处理技术，图形处理技术（包括图形变换/消隐及图像裁剪处理）以及CAD/CAM建模技术基础和建模方法，并且了解有限元分析、优化设计、可靠性分析、虚拟技术等计算机辅助工程分析，以及CAPP和数控编程技术；掌握CAD/CAM系统硬件配置的一般原则；熟悉CAD/CAM系统常用软件的开发方法；具有进行CAD/CAM系统规划与实施的初步能力。本课程的先修课程为机械制图、机械原理、机械设计、数控技术。二、教学目的与要求通过本课程的学习，学生应了解计算机辅助设计与制造的特点，掌握CAD/CAM系统的组成和数据及图像处理技术，熟练掌握CAD/CAM建模技术和方法，了解计算机辅助工程分析、CAPP等。1.掌握CAD/CAM的基本概念、功能和工作过程。2.理解CAD/CAM系统硬件和软件及运行环境。3.对实体特征和计算机绘图方法及数据交换标准和单一数据库。4.了解曲线、曲面的基本理论及实现方法。6.了解实体建模和特征建模的方法。7.了解数控加工程序的结构和格式。8.具体运用机床、刀具和加工工艺等专业课的基础知识，进行实际人机对话进行CAD/CAM集成设计。9.理解数控编程技术中刀位文件和NC代码的区别和关系。10.理解后置处理器的功能和作用。11.熟悉理解CAD/CAM集成工作的全部工作过程，及其对软件设计的要求。三、教学内容及安排（一）课堂讲授部分 （38学时）绪论 （3学时）0.1 CAD/CAM 的发展0.2 CAD/CAM 的基本概念0.3 CAD/CAM 系统的功能与任务0.4 CAD/CAM 技术的应用第一章 CAD/CAM 系统的硬件与软件 （4学时）1.1 CAD/CAM 系统的组成1.2 CAD/CAM 系统的硬件及布局形式1.3 CAD/CAM 系统的软件1.4 CAD/CAM 系统选择的原则第二章 计算机数据处理技术 （4学时）2.1数表的计算机处理技术2.2线图的计算机处理技术2.3数据库的基本原理与应用第三章 计算机图形处理技术 （4学时）3.1概述3.2图形变换3.3图形消隐技术3.4图形的光照处理技术3.5图形裁剪技术第四章 CAD/CAM 建模技术 （4学时）4.1概述4.2线框建模4.3表面建模4.4实体建模4.5特征建模第五章 基于特征参数化的机械设计 （4学时）5.1特征参数化设计概述5.2标准件库设计5.3虚拟装配技术5.4图形渲染与工程图设计第六章 计算机辅助工程分析 （4学时）6.1有限元分析6.2优化设计6.3可靠性分析6.4系统动态分析6.5虚拟样机技术第七章 计算机辅助工艺过程设计 （4学时）7.1概述7.2派生式CAPP系统7.3创成式CAPP系统7.4综合式CAPP系统7.5 CAPP专家系统7.6计算机辅助夹具设计7.7 KMCAPP 系统简介第八章 计算机辅助数控编程 （4学时）8.1数控编程的基本概念8.2手工编程方法8.3数控自动编程8.4自动编程系统的刀位算法8.5 Pro/E 数控加工与后置处理第九章 CAD/CAM 集成 （2学时）9.1 CAD/CAM 集成技术概述9.2 CAD/CAM 集成数据管理9.3产品数据交换标准9.4 PDM 技术集成方案第十章 与制造业相关的新技术 （1学时）10.1敏捷制造 AM10.2并行工程 CE 10.3精良生产 LP 10.4虚拟制造 VM 10.5快速成形技术 RP 10.6 CIMS 的体系结构与关键技术（二）实验部分 （10学时）序号实验项目时数内容提要实验类型每组人数1MasterCAM软件环境与基本操作2熟悉Creat菜单下二维绘图命令的操作。熟悉Modify、Xform菜单下的图形编辑命令的操作。用鼠标绘制和编辑点、直线、圆、圆弧、曲线等几何曲线。设计12旋钮零件的CAD建模2熟悉MasterCAM三维绘图命令和操作，掌握三维线框模型的构建。设计13旋钮零件的CAM部分2在试验二所建立的旋钮线框模型的基础上，用昆氏曲面直接构建曲面。设计14快餐盒凹模的建模与加工4通过快餐盒凹模的加工实例，介绍应用MasterCAM8.0系统进行几何建模和数控加工编程的方法。设计1四、考核方式及成绩评定考核方式：闭卷考试。成绩评定：笔试（60%-70%）+平时成绩（20%-30%）+实验（10%）。五、教材与参考书（一）教材1.刘极峰编，计算机辅助设计与制造，高等教