现代制造技术与检测 教案 模块二 现代设计技术

(完整版)《AutoCAD》教案课程《现代制造技术与检测》教案课程(完整版)《AutoCAD》教案课程授课日期授课班级授课课时授课形式理实一体授课章节名称模块二单元一计算机辅助设计与制造技术CAD/CAM使用教具多媒体计算机教学目的1.了解CAD/CAM技术；2.掌握CAD/CAM系统结构组成；3.能阐述CAD/CAM系统各部分的组成及其作用。教学重点CAD/CAM技术的概念及组成教学难点CAD/CAM系统的组成要素及功能思政元素通过本单元学习培养学生勤于思考善于总结的意识，形成良好的思维习惯和解决问题的能力更新、补充、删节内容课外作业教学反思

板书设计模块二现代制造工程技术单元2.1计算机辅助设计与制造技术CAD/CAMCAD技术CAM技术CAD/CAM系统的结构组成CAD/CAM系统的软件(完整版)《AutoCAD》教案课程《现代制造技术与检测》教案课程(完整版)《AutoCAD》教案课程课堂教学安排主要教学内容及步骤备注Ⅰ、新课引入:随着计算机技术的发展和应用，在制造业中先后出现CAD(计算机辅助设计，ComputerAidedDesign)技术、CAE(计算机辅助工程分析，ComputerAidedEngineering)技术CAPP(计算机辅助工艺设计，ComputerAidedProcessPlanning)技术、CAM(计算机辅助制造，ComputerAidedManufacturing)技术等计算机辅助单元技术，通常简称为CAD/CAM技术，即借助于计算机工具从事产品的设计与制造技术。Ⅱ、单元一计算机辅助设计与制造技术CAD/CAM一、CAD技术CAD是指设计人员借助于计算机与软件系统工具，在产品设计规范和设计数据库的支撑约束下，应用自身的知识和经验，从事包括产品方案构思、总体设计、分析计算、图形处理等设计活动，最终完成产品数据模型的建立以及输出产品工程图样和设计文档的过程。二、CAM技术广义CAM，一般是指利用计算机辅助完成从毛坯设计到产品制造完成全过程的直接和间接的各种生产活动，包括工艺准备、生产作业计划制订、物流过程的运行控制、生产管理、质量控制等内容。狭义CAM通常是指数控程序的编制包括刀具路径的规划、刀位文件的生成、刀具轨迹的仿真、后置处理以及数控代码生成等作业过程。三、CAD/CAM系统的结构组成1.CAD/CAM系统的主要组成CAD/CAM系统是由硬件、软件和设计者组成的人机一体化系统。2.CAD/CAM系统的硬件CAD/CAM系统的主要硬件设备包括计算机主机、外存储器、输入设备和输出设备等。四、CAD/CAM系统的软件计算机软件是一系列按照一定逻辑关系组织的计算机数据和程序的集合。同样，CAD/CAM系统的软件是指控制CAD/CAM系统运行，并充分发挥计算机最大效能的各种不同功能的程序和相关数据的集合。根据执行任务和处理对象的不同，可将CAD/CAM系统的软件分为系统软件、支撑软件及应用软件三个不同的层次。※课后练习授课日期授课班级授课课时授课形式理实一体授课章节名称模块二单元二计算机辅助工程CAE使用教具多媒体计算机教学目的1.了解计算仿真CAE的定义；2.掌握CAE的作用；3.能理计算仿真CAE的内涵。教学重点计算仿真CAE的定义与作用教学难点计算仿真CAE的作用及功能思政元素通过本单元的学习提升学生对所学专业的认知水平及兴趣程度，进而建立起坚定的专业信心。更新、补充、删节内容课外作业教学反思

板书设计模块二现代制造工程技术单元2.2计算机辅助工程CAE计算机辅助工程（CAE）技术CAM技术1.计算机辅助工程（CAE）技术的定义2.CAE的发展历程CAE的组成及发展方向CAE的基本组成CAE的发展方向(完整版)《AutoCAD》教案课程《现代制造技术与检测》教案课程(完整版)《AutoCAD》教案课程课堂教学安排主要教学内容及步骤备注Ⅰ、新课引入:现代产品的设计开发，要求在设计阶段就能较好地预测产品的技术性能，在给定工况条件下能够对产品结构的静态强度、动态特性、温度场分布等技术参数进行分析计算，这是常规数学方法无法解决的问题。随着计算机技术和数值分析算法的应用与发展，逐步形成了诸如有限元分析法、边界元法、优化设计、多体动力学等计算机辅助工程分析技术，即CAE技术。Ⅱ、单元二计算机辅助工程CAE一、计算机辅助工程（CAE）技术1.定义CAE通常是指应用让算机及相关软件系统对产品的性能与安全可靠性进行分析，对其未来的工作状态和运行行为进行仿真模拟，以便及早发现设计中的缺陷，证实所设计产品的功能可用性和性能可靠性。从广义来说，CAE是CAD技术的一个组成部分，是对产品设计模型不断优化完善的设计活动。CAE技术一般用于的领域:（1）产品结构分析、（2）优化设计、（3）仿真模拟。2.CAE的发展历程CAE的发展大多始于高端工业制造领域与工程实践深度的融合二、CAE的组成及发展方向1.CAE的基本组成CAE的应用可使许多过去受条件限制无法分析的复杂问题，通过计算机数值模拟得到满意的解答；使大量繁杂的工程分析问题简单化，使复杂的过程层次化，节省了大量的时间避免了低水平重复工作，使工程分析作业更快、更准确地得到实施。2.CAE的发展方向（1）软件一体化（2）多尺度分析（3）多物理场耦合分析（4）高性能计算环境部署（5）云平台部署※课后练习授课日期授课班级授课课时授课形式理实一体授课章节名称模块二单元三计算机辅助工艺设计CAPP使用教具多媒体计算机教学目的1.了解计算机辅助工艺设计CAPP的概念及内涵；2.掌握计算机辅助工艺设计CAPP的作用；3.能阐述CAPP的作用。教学重点计算机辅助工艺设计CAPP的内涵概念教学难点计算机辅助工艺设计CAPP的作用思政元素通过本单元的学习提升学生对所学专业的认知水平及兴趣程度，进而建立起坚定的专业信心。更新、补充、删节内容课外作业教学反思

板书设计模块二现代制造工程技术单元2.3计算机辅助工艺设计CAPPCAPP技术发展与趋势1.CAPP技术起源2.CAPP技术在集成化、通用化和智能化方向发展。CAPP功能作用1）可大大提高设计效率，缩短设计周期。2）有助于对工艺设计人员长期积累的实践经验进行总结和继承。3）利于对工艺设计方案的优化和标准化。4）可将工艺设计人员从繁杂、重复性劳动中解放出来，以较多的时间和精力从事更具创造性的工作。5）便于企业信息的集成课堂教学安排主要教学内容及步骤备注Ⅰ、新课引入:CAPP是根据产品设计结果，人机交互或自动完成产品加工方法的选择和加工工艺规程的设计。一般认为，CAPP系统的功能包括毛坯设计、加工方法选择、工艺路线制订工序设计、工时定额计算等，其中工序设计又包含加工机床和工夹量具的选用、加工余量的分配、切削用量的选择以及工序图生成等内容。Ⅱ、单元三计算机辅助工艺设计CAPP一、CAPP技术发展与趋势CAPP技术起源于20世纪60年代，该系统根据零件相似性原理，检索标准工艺，经修改、编辑产生新零件工艺规程。随着信息技术和网络技术的快速发展，为更好地满足企业的需求，CAPP技术在继续治着集成化、通用化和智能化方向发展。1）在集成化方面，要求CAPP不仅能够实现CAD/CAPP/CAM系统的集成化，还要求实现基于企业信息的集成化2）在通用化方面，由于各企业的工艺环境和管理模式千差万别。通过建立通用CAPP系统的基本结构、基本工作流程和标准的用户界面，以满足不同产品企业类型、不同生产规模、不同企业部门的工艺设计和工艺管理的基本需求。3）在智能化方面，现有CAPP系统的智能技术是应用决策树、决策表等方法进行工艺规程决策，这类智能技术尚不能满足CAPP系统较宽范围的工艺决策需求。随着人工智能技术在计算机应用领域不断渗透和发展，CAPP系统智能化要求也在不断提高。二、CAPP功能作用工艺设计是机械制造过程中生产技术准备的第一步，是决定产品加工方法、工艺路径生产组织的一个重要过程。CAPP技术作为CAD/CAM技术的重要组成部分，是连接CAD与CAM系统的桥梁，在制造自动化领域具有重要的地位，主要表现为:1）可大大提高设计效率