《CADCAM基础》教学大纲

《CAD/CAM基础》教学大纲修订单位：机械工程学院材料工程系执笔人：吕柏林一、课程基本信息1．课程中文名称：CAD/CAM基础2．课程英文名称：IntroductionofCAD/CAM3．适用专业：材料成型及控制工程4．总学时：32学时（其中理论10学时，上机22学时）5．总学分：2学分二、本课程在教学计划中的地位、作用和任务CAD/CAM基础是材料成型及控制工程专业学生必修的基础课程。本课程的任务是使学生获得CAD/CAM技术的基本理论和基础知识；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。三、理论教学内容与教学基本要求1.第一章概述（1学时）CAD/CAM基本定义和包含的内容研究内容和发展概况采用CAD/CAM技术的意义CAD/CAM系统功能、任务和工作过程实例分析目的：使学生掌握CAD/CAM的含义、包含的内容、工作过程和意义2.第二章CAD/CAM系统的硬件和软件（1学时）第一节CAD/CAM的硬件第二节CAD/CAM的软件硬件组成及布局形式交互图形设备硬件选择原则系统软件、支撑软件和应用软件功能和类型软件选择原则目的：使学生掌握CAD/CAM系统中硬件及软件的构成和选择原则3.第三章CAD/CAM软件开发基础（1学时）软件工程的基本概念软件开发的一般步骤数据结构（逻辑结构和物理结构）数据库原理和DBMS系统目的：使学生CAD/CAM技术的基础知识：软件工程、数据结构、数据库4.第四章计算机绘图（1学时）第一节概述计算机绘图系统的含义和作用计算机绘图系统的类型及组成计算机绘图的方法及原理：轮廓线法、参数化法、图元拼合法、尺寸驱动法、三维实体投影法等目的：使学生了解计算机绘图与CAD/CAM的关系、掌握计算机绘图基础知识第二节图形变换和图形软件图形软件的类型和功能绘图程序的基本设计方法图形软件标准图形变换(窗视变换、二维图形和三维图形的几何变换)目的：使学生掌握绘图程序的基本设计方法，图形软件标准和意义、图形变换的原理和方法5.第五章几何建模（1学时）第一节线框建模几何建模的含义和作用线框建模原理和方法线框建模的特点线框建模适用的范围目的：使学生掌握几何建模的意义和含义，掌握线框建模的原理、方法和特点第二节表面建模表面建模原理和方法表面建模的特点表面建模适用的范围目的：使学生表面建模的原理、方法和特点第三节实体建模实体建模原理实体建模方法（体素法、扫描法等）实体建模的计算机内部表示方法和特点目的：使学生掌握实体建模的原理和特点，掌握实体建模的计算机内部表示方法和特点第四节特征建模特征的定义特征建模的意义特征建模原理特征建模方法目的：使学生了解特征建模意义和原理，掌握特征建模的方法和特点6.第六章计算机辅助工程分析（学时）有限元法、优化设计、仿真掌握有限元的基本知识，了解优化设计与仿真的应用7.第七章计算机辅助工艺规程设计（1学时）第一节派生式CAPP系统成组技术零件分类成组方法标准工艺规程设计派生式CAPP系统的特点目的：使学生了解计算机辅助工艺规程设计意义，掌握派生式CAPP系统的开发方法和特点第二节创成式CAPP系统创成式CAPP系统的工作原理零件信息的描述创成式CAPP系统的工艺决策逻辑创成式CAPP系统的逆向编程原理创成式CAPP系统的工序设计创成式CAPP系统的实例目的：使学生了解开发创成式CAPP系统意义，掌握创成式CAPP系统的开发方法和特点8.第八章计算机辅助数控程序编制（1学时）第一节数控编程基本概念数控编程的内容数控编程的步骤数控编程的方法目的：使学生掌握数控编程内容和步骤和方法第二节自动编程语言和数控程序系统APT语言的组成APT语言的基本语句数控程序系统目的：使学生掌握自动编程语言编程的过程、执行方法、语句形式第三节用CAD数据库编程和加工模拟从CAD数据库进行零件编程方法刀具路径产生加工过程的模拟方法实例目的：使学生掌握用CAD数据库编程方法和特点、加工模拟的意义和方法9.第九章CAD/CAM集成与计算机集成制造（1学时）CAD/CAM集成的概念CAD/CAM集成方案CIMS的体系结构及关键技术与CAD/CAM相关的一些新技术和新概念目的：使学生了解CIMS的体系结构及关键技术和CAD/CAM的最新的技术、概念10.第十章CAD/CAM相关新概念和新技术的发展（1学时）介绍与CAD/CAM相关的一些新技术和新概念了解并行工程、敏捷制造、精良生产等概念的提出和含义四、实验教学内容与要求上机一CAD/CAM集成系统实验（4学时）1、了解特征设计在CAD/CAM集成中的意义；2、熟悉特征的种类的划分及特征拼合的基本方法，了解参数化设计方法。3、了解各种计算机绘图软件的同时，掌握计算机绘图的系统知识，培养独立上机绘制二维、三维图形的能力，4、熟悉由CAD工程图生成NC数控代码，图像编程的工作过程。即：熟悉标准及代码（ISO、EIA）。主要包括ASCⅡ码形成的刀位数据文件、刀具清单、操作报告、中间模型和机床控制文件。上机二CAD/CAPP集成专家系统实验（4学时）通过对CAD/CAPP集成专家系统工作原理的分析和实例的运行，使学生了解：（1）CAD/CAPP集成化的意义和实现方法，集成指的是信息的集成，CAD系统除描述零件的几何信息之外，还必须描述零件的制造信息和总体信息，才能实现CAD/CAPP间完整的数据传递（2）采用特征建模技术实现零件信息完整描述的方法（3）CAPP与专系统技术相结合，使CAPP能够模仿人类专家进行判断、推理、进行工艺决策的过程方法。这一实验可使学生加深和巩固对课程所学相关知识的理解和掌握，并为今后从事CAD/CAM的研究与开发打下基础。上机三数据库及数据传递（2学时）要求学生掌握Foxpro数据库的建立及在高级语言中的应用方法。上机四建立对话框（3学时）要求学生熟悉对话框设计的常用构件和简单对话框设计。上机五轴类零件CAD设计（3学时）要求学生通过本实验掌握CAD软件的开发方法，熟悉开发工具的使用。以及各种软件在同一系统中的应用方法。上机六建立AutoCAD菜单文件（3学时）要求学生掌握下拉菜单，图标菜单的编制方法。上机七AutoLISP编程（3学时）要求学生掌握AutoLISP编程方法，熟悉简单AutoLISP程序的编程和调试。五、考核方式期末考试、课堂考试和平时上机成绩（出勤率、作业完成情况、课堂回答问题情况）相结合的方式。六、成绩评定最终考试成绩以期末考试、课堂考试和平时上机成绩相结合的方式计算，其中期末考试成绩占总成绩的70％左右，课堂考试和平时上机成绩占总成绩的30％左右。七、本课程对学生创新能力培养的措施通过上机操作加强对学生CAD/CAM应用的培养八、教材与参考书教材：蔡颖《CAD/CAM原理与应用》（1）北京：机械工业出版社1998参考书：刘恩福《工程CAD基础及应用》（1）北京：机械工业出版社1999