《机械CADCAM》教学大纲

机械机械 CAD CAM 教学大教学大纲纲 大纲说明大纲说明 课程代码 3335038 总学时 48 学时 讲课 40 学时 实验 8 学时 总学分 3 课程类别 专业模块选修课 适用专业 机械设计制造及其自动化专业 预修要求 在学习本科程前须预修 C 程序设计语言 线性代数 工程图学 机械工程 材料 机械设计工程学 机械制造工程学 等课程 一 课程的性质一 课程的性质 机械 CAD CAM 是计算机技术与工程应用相结合所形成的新兴学科 是先进制造技 术的重要组成部分 是机械设计制造及其自动化专业的一门专业模块课 二 教学的基本要求二 教学的基本要求 随着 CAD CAM 技术在制造业中的应用日益广泛 学习和掌握 CAD CAM 的基本原理和技 术 并结合专业技术知识解决工程技术问题的重要性已越来越明显 本课程通过对典型 CAD CAM 系统的剖析 讲授 CAD CAM 基本原理与技术 通过本课程的学习 建立完整的 CAD CAM 概念 掌握 CAD CAPP CAM 的基本原理与技术 初步掌握与 CAD CAM 集成相关的 产品数据管理 PDM 技术 并通过实验 熟悉并掌握典型机械 CAD CAM 软件的基本功能及 使用 教学方式 采用多媒体教学 习题课和习题的要求 由于课时紧张不单独安排习题课 对于作业中出现的问题 在 课堂上及时予以解决 每次课后布置 1 3 题作业 以书中习题为主 三 教学大纲的使用说明三 教学大纲的使用说明 此大纲适用于专业模块课 总学时 48 学时 的课堂教学 专选课因总学时为 36 学时 讲课 32 学时 实验 4 学时 把第二章 第八章改成学生自学 第六章由原来的 6 学时 讲课内容压缩至 4 学时 大纲正文大纲正文 第一章第一章 概述概述 学时 学时 4 4 学时 讲课学时 讲课 4 4 学时 实验学时 实验 0 0 学时 学时 本章讲授要点 本章讲授要点 1 掌握 CAD CAM CAD CAM 集成的概念 2 了解 CAD CAM 的功能和任务 3 了解 CAD CAM 的组成 4 了解 CAD CAM 集成的方法 5 了解 CAD CAM 的发展历史 6 了解 CAD CAM 的发展趋势 重点 重点 掌握 CAD CAM CAD CAM 集成的概念 1 1 CAD CAM 的基本概念 1 2 CAD CAM 的发展历史 1 3 CAD CAM 的发展趋势 1 4 我国 CAD CAM 的发展状况 第二章第二章 机械机械 CAD CAMCAD CAM 常用数据结构常用数据结构 学时 学时 4 4 学时 讲课学时 讲课 4 4 学时 实验学时 实验 0 0 学时 学时 本章讲授要点 本章讲授要点 1 了解数据结构的类型及特点 数据的逻辑结构和物理结构的概念 2 了解数据项 记录和数据文件的概念 3 掌握单向链表 双向链表和循环链表的特点及基本算法 4 掌握栈 队列与数组的特点及基本算法 5 理解树的概念 二叉树的基本形态及遍历 重点 重点 单向链表 双向链表和循环链表的特点及基本算法 栈 队列与数组的特点及 基本算法 难点 难点 单向链表 双向链表和循环链表的特点及基本算法 2 1 概述 2 2 线性表 2 3 栈 队列和数组 2 4 数结构 第三章第三章 计算机辅助图形处理计算机辅助图形处理 学时 学时 4 4 学时 讲课学时 讲课 4 4 学时 实验学时 实验 0 0 学时 学时 本章讲授要点 本章讲授要点 1 掌握二维 三维图形的基本变换及复合变换 2 了解用户坐标系和设备坐标系 3 理解窗视变换 窗口裁剪技术 掌握编码裁剪法 4 理解隐藏线与隐藏面的处理方法 5 理解常用的几种图形生成方法 重点 重点 二维 三维图形的基本变换及复合变换 难点 难点 窗视变换 隐藏线与隐藏面的处理 3 1 二维图形变换的基本原理 3 2 三维图形变换的基本原理 3 3 复合变换 3 4 窗视变换与裁剪 3 5 隐藏线与隐藏面的处理 3 6 图形生成方法 第四章第四章 几何建模及特征建模几何建模及特征建模 学时 学时 8 8 学时 讲课学时 讲课 6 6 学时 实验学时 实验 2 2 学时 学时 本章讲授要点 本章讲授要点 1 了解建模的基本概念 2 掌握几何建模的几种方法 3 掌握特征建模 特征的定义 特征的分类 特征建模的框架结构 特征 的表示方法及特征模型的建立方法 重点 重点 几何建模方法 特征建模 难点 难点 特征建模 4 1 基本概念 4 2 线框建模 4 3 曲面建模 4 4 实体建模 4 5 特征建模 第五章第五章 计算机辅助设计计算机辅助设计 学时 学时 8 8 学时 讲课学时 讲课 6 6 学时 实验学时 实验 2 2 学时 学时 本章讲授要点 本章讲授要点 1 了解计算机辅助设计的特点 2 掌握数表及线图处理的方法 3 了解数据库系统的体系结构 4 掌握常用的三种数据模型 层次模型 网状模型 关系模型 5 了解数据库管理系统的分类 基本功能及数据库语言 6 了解工程数据库的特点与构成方法 7 掌握参数化绘图与尺寸驱动开发技术 8 了解机械 CAD 应用软件的支撑软件 开发原理 9 掌握至少一种机械 CAD 应用软件开发方法 重点 重点 数表及线图处理的方法 常用的三种数据模型 层次模型 网状模型 关系模 型 参数化绘图与尺寸驱动开发技术 难点 难点 参数化绘图与尺寸驱动开发技术 机械 CAD 应用软件开发方法 5 1 概述 5 2 设计资料的程序处理 5 3 数据库系统简介 5 4 参数化绘图与尺寸驱动开发技术 5 5 机械 CAD 应用软件的开发方法 第六章第六章 计算机辅助工艺设计计算机辅助工艺设计 学时 学时 6 6 或或 8 8 学时 讲课学时 讲课 6 6 学时 实验学时 实验 2 2 学时 选开 学时 选开 本章讲授要点 本章讲授要点 1 掌握成组技术的基本原理 应用及特点 2 掌握零件族的概念及解决零件组合成组的问题 3 理解零件分类编码系统的基本类型 结构 了解几种常用的零件分类编 码系统 4 了解工艺设计自动化的意义 CAPP 的发展概况及发展趋势 5 掌握 CAPP 系统 派生法 创成法 混合式 专家系统 的工作原理 6 了解 CAPP 系统零件信息的描述 输入和输出方法 7 掌握派生法 CAPP 系统的研制和使用过程 8 了解 TOJICAP 系统 9 了解创成式 CAPP 系统设计的一般过程 10 理解创成法 CAPP 系统的工艺决策逻辑 11 了解创成法 CAPP 系统中的工序设计 12 了解 CAPP 专家系统的工作原理 知识表达及知识库的建立 推理机的控制 策略 重点 重点 成组技术的基本原理 应用及特点 零件族的概念及解决零件组合成组的问题 CAPP 系统 派生法 创成法 混合式 专家系统 的工作原理 派生法 CAPP 系统的研制 和使用过程 难点 难点 派生法 CAPP 系统的研制过程 CAPP 系统零件信息的描述 输入和输出方法 创成法 CAPP 系统的工艺决策逻辑 CAPP 专家系统的知识表达及知识库的建立 6 1 成组技术 6 2 CAPP 系统的发展概况和工作原理 6 3 CAPP 系统零件信息的描述 输入和输出 6 4 派生法 CAPP 系统 6 5 创成法 CAPP 系统 6 4 CAPP 专家系统简介 第七章第七章 数控编程和仿真数控编程和仿真 学时 学时 1010 或或 8 8 学时 讲课学时 讲课 6 6 学时 实验学时 实验 4 4 学时 其中学时 其中 2 2 学时选开 学时选开 本章讲授要点 本章讲授要点 1 了解数控加工的特点 数控系统的类型 掌握直线插补和圆弧插补的方法 2 掌握数控机床的坐标系统 代码 数控编程的指令代码和数控编程的步骤 3 了解数控编程的方法 APT 语言的基本组成 4 了解图形交互式自动编程的特点及基本步骤 5 掌握 Master CAM 系统的基本功能和工作环境 曲面造型功能 构建实体的 方法和编辑实体的功能 二维刀具模组包含的内容及刀具设置 6 了解零件数控加工仿真的目的和仿真的主要内容 刀位轨迹仿真的主要作用 重点 重点 直线插补和圆弧插补的方法 数控机床的坐标系统 代码 数控编程的指令代 码和数控编程的步骤 Master CAM 系统的基本功能和工作环境 曲面造型功能 构建实体 的方法和编辑实体的功能 二维刀具模组包含的内容及刀具设置 难点 难点 Master CAM 系统的二维刀具模组及刀具设置 7 1 概述 7 2 数控编程 7 3 数控语言自动编程 7 4 图形交互式自动编程 7 5 应用 Master CAM 系统进行数控加工编程 7 6 数控加工仿真 第八章第八章 计算机辅助制造技术计算机辅助制造技术 学时 学时 4 4 学时 讲课学时 讲课 4 4 学时 实验学时 实验 0 0 学时 学时 本章讲授要点 本章讲授要点 1 了解 CAM 的直接应用和间接应用 2 了解加工中心的基本概念 结构特点及分类 3 了解柔性制造单元的组成及功能 了解柔性制造系统的一般组成及工作原理 了解柔性制造系统的控制 4 理解 CIMS 的概念 内涵 构成 结构体系及关键技术 5 了解 PDM 的功能 实施及 PDM 系统的发展方向 重点 重点 CIMS 的概念 内涵 构成 结构体系及关键技术 难点 难点 柔性制造系统的控制 8 1 概述 8 2 柔性制造系统 FMS 8 3 计算机集成制造系统 CIMS 8 4 CIMS 环境下的 PDM 本课程对学生自学的要求本课程对学生自学的要求 要求学生在课前做好预习课后做好复习工作 特别要求学生掌握 1 2 门编程语言 能 独立开发诸如插值 二维参数化绘图程序 能熟练掌握应用 Master CAM 软件 学时分配表学时分配表 学 时 序 号内 容 讲 课实 验小 计 第一章概述44 第二章机械 CAD CAM 常用数据结构44 第三章计算机辅助图形处理44 第四章几何建模及特征建模628 第五章计算机辅助设计628 第六章计算机辅助工艺设计62 选开 6 或 8 第七章数控编程和仿真6 2 2 选开 10 或 8 第八章计算机辅助制造技术44 合 计40848 考核方式 考核方式 课程考核为期终考一次 采用闭卷形式考试 推荐教材与参考书目 推荐教材与参考书目 1 蔡汉明 陈清奎 机械 CAD CAM 技术 机械工业出版社 2003 2 葛巧琴 许超 机械 CAD CAM 东南大学出版社 1998 3 蔡颖 薛庆 徐弘山 CAD CAM 原理与应用 机械工业出版社 1998 4 童秉枢 现代 CAD 技术 清华大学出版社 2000 5 蔡颖 薛庆等 CAD CAM 原理与应用 机械工业出版社 2001 6 肖刚 李学志 机械 CAD 原理与实践 清华大学出版社 1999 7 潘家轺 刘丽文等 现代生产管理学 清华大学出版社 1994 机械机械 CAD CAM 实验实验大大纲纲 一 总则一 总则 1 本大纲的适用范围 1 本大纲相关的课程名称及课程属性 本大纲相关的课程名称 机械 CAD CAM 此课程是机械工程及自动化专业的 一门专业模块课 2 本大纲的适用范围 本大纲适用于机械设计制造及其自动化专业 3 实验总学时数 实验总学时 8 学时 2 本大纲的实验目的和要求 实验目的 在于使学生掌握基本的实验方法及实验技能 学习科学研究的方法 同 时实验也是帮助学生学习和运用理论处理实际问题 验证 消化和巩固基础理论的重要 教学环节 实验要求 要求学生认真做好实验前的预习工作 弄清实验对象和实验目的 分析 实验方案 编好实验程序 实验过程中同组同学协调工作 认真做好记录 遵守实验 及上机操作步骤 对实验结果能进行初步分析和判断 并最终调试好实验程序 回答 实验问题 最后各同学认真做好实验报告 3 本大纲所需的实验设备 计算机 数控机床 二 实验项目及学时安排二 实验项目及学时安排 1 实验项目一 实验项目一 二维参数化设计实验 1 实验类型 设计性实验 2 实验开设属性 必开实验 3 学时数 2 学时 4 实验目的 1 深入理解二维参数化绘图的方法 2 掌握二维参数化设计的步骤及编程方法 3 通过实验 学会机械典型零件的二维参数化设计 5 实验内容 机械典型零件的二维参数化设计 2 2 实验项目二实验项目二 实体造型实验 1 实验类型 验证性实验 2 实验开设属性 必开实验 3 学时数 2 学时 4 实验目的 1 深入理解几何建模和特征造型的区别 2 深入理解实体造型系统的框架 功能及特点 5 实验内容 针对某一具体零件进行实体造型练习 3 3 实验项目三 实验项目三 CAPP 实验 1 实验类型 综合性实验 2 实验开设属性 选开实验