UG三维造型技术基础教学大纲1

烟台汽车工程职业学院机电工程系《UG三维造型技术基础》课程教学大纲《UG三维造型技术基础》课程教学大纲课程编码：J034X教材：《UG三维造型技术基础》；卢朝晖，赵自豪，钟廷志编著；人民邮电出版社；ISBN978-7-115-18745-1总学时：80学分：5授课对象：机电工程系数控专业、计算机辅助设计与制造专业、模具设计与制造专业的学生一、课程教学目的UG三维造型技术是一个在设计上用途非常广泛的软件。UG作为CAD/CAM/CAE/CAQ/CAID的集成软件，拥有稳定的性能、强大的设计功能以及大容量数据处理的能力，并提供逼真的制造功能、专业的CAE包和接口。UG广泛应用于航天航空、汽车、医学、通用机械、家电、模具、金融等领域，具有强大的实体造型、曲面造型、虚拟装配和生成工程图等设计功能。本课程是高职高专机械设计与制造类专业的计算机辅助设计应用的专业课。其主要任务是培养学生了解现代先进的CAD/CAM技术应用的情况，重点是培养学生会用UGNX软件进行产品设计开发，包括有基本的零件建模、零件装配、数控加工及生成工程图样。学生通过本课程的学习，应达到下列要求：1.熟悉UGNX用户界面,资源条及图标工具条，常用下拉式菜单,各种参数预设置；2.能按要求或是根据零件图纸快速建立零部件的三维模型；3．能够按照装配关系将建立的零部件快速装配；4.可以熟练的建立零件的工程图，并顺利完成剖视图；5.可以完成零部件铣削数控加工操作。二、课程内容及基本要求第一章UGNX5基础知识简介【基本内容】本章主要介绍UG软件的特点和功能，以及基础建模模块的功能和使用方法。此外，介绍工作环境设置和文件管理的基本操作方法。【学时分配】4学时【重点难点】1.UG软件的工作界面；2.基本的绘图环境；3.基本的操作方法；【教学方法】采用多媒体教学，教师演示主要操作，讲解操作技巧。全部课程在机房上课，学生可以同步练习。【教学要求】1.熟悉UGNX5软件的工作界面；2.熟悉基本的绘图环境；3.掌握UGNX5基本操作方法；4.掌握观察视图和对象的操作方法；5.掌握表达式的设置方法。第二章草图设计【基本内容】本章主要介绍UGNX中草图的基本环境、草图的绘制和约束，以及草图的操作等内容。【学时分配】6学时（理论4+实践2）【重点难点】1.草图的基本环境与设置；2．二维草图的绘制、编辑与约束；3．草图绘制训练项目。【教学方法】采用实例方式讲解草图的常用设计思路，运用多媒体演示草图常用的命令、工具条，演示草图环境的设置；通过课堂小练习使学生进一步熟悉草图的设计思路和常用命令；采用项目教学法，让学生完成两个草图设计项目，进一步提升学生绘制草图的能力。【教学要求】1．掌握草图平面的创建和草图环境的设置；2．熟练掌握草图的基本绘制和约束；3．掌握草图的常用操作；4.独立完成草图项目并总结。【实践内容】实践项目一椭圆轮毂轮廓椭圆轮毂轮廓是采用基本曲线创建的实例图，该实例包含椭圆、圆、直线、圆角等图素，相互之间关系为相切和对称。要求学生独立思考绘图思路，并完成零件绘制。实践项目二支架轮廓在建模的草绘空间绘制的支架轮廓，该草图由直线、圆、圆角和圆弧等图素，相互之间关系主要为相切和对称。要求学生设计绘图的工艺路线，并完成该草图的绘制。实践项目三连杆轮廓分析连杆零件，设计绘图工艺路线，综合运用UG草绘命令及工具条，完成连杆轮廓的绘制，巩固前面所学知识，掌握草绘技能。【组织形式】单人单机，独立完成，分组讨论，课堂指导第三章实体建模【基本内容】三维建模的管理工具──部件导航器；对象的操作；参考几何体（包括基准平面、基准轴、基准坐标系）的创建；一些基本特征的创建、编辑、删除和变换。【学时分配】18学时（理论12+实践6）【重点难点】1.基本特征的创建；2．特征的编辑、删除和变换；3.模型管理工具的使用。【教学方法】本章是本课程的重点章节。零件设计的基本环境、基本操作及各种的工具条和命令采用多媒体演示操作并详细讲解，结合课堂上机同步练习，使学生熟悉建模命令及操作；采用项目教学法，让学生完成两个实体建模项目，进一步提升学生实体建模的能力。。【教学要求】1．熟练掌握各种建模常用命令；2．有清晰的建模思路并能快速建模；3．能独立完成零件设计项目并总结。【实践内容】实践项目一支架零件模型的创建支架主要由底座、主体、筋板、螺纹孔等特征组成，首先要求学生分析支架零件图，设计模型创建的工艺路线，完成模型创建，练习拉伸、旋转、孔、倒圆、螺纹等命令。实践项目二管接头模型的创建管接头零件由管、内接头和外接头3个主要特征组成。要求学生认真分析管接头零件结构和图纸，完成模型创建的工艺路线，并创建该模型。实践项目三绕线鼓轮模型的创建分析模型零件结构，将零件分解，完成建模工艺路线设计，综合运用实体建模命令，完成模型的创建。【组织形式】单人单机，独立操作，分组讨论，随堂指导第四章曲面设计【基本内容】本章主要介绍曲面的基础，通过由曲线构面、由曲面构面，并结合修剪、延伸、扩大以及更改边等编辑操作，使学生能够快速掌握曲面造型的操作方法。【学时分配】12学时（理论8+实践4）【重点难点】1.曲线设计；2．曲线分析；3．简单曲面和自由曲面的创建；4．曲面的分析与编辑。【教学方法】本章内容是本课程的难点，内容较多，而且涉及命令和操作非常多。教学中基本环境、基本操作及各种的工具条和命令采用多媒体演示操作并详细讲解，结合课堂上机同步练习，使学生熟悉曲面和曲线命令及操作；采用项目教学法，让学生完成两个曲线曲面项目，进一步提升学生建立曲线曲面的能力。【教学要求】1．掌握曲线的创建方法；2．了解曲面的创建基础；3．掌握由曲线构建曲面的方法；4．掌握由曲面构建曲面的方法；5．掌握各种曲面的编辑方法；6．能独立完成零件设计项目并总结。【实践内容】实践项目一旋钮模型的创建该零件为电器上常用的旋钮零件，要求学生完成零件结构的分析，设计出工艺路线，完成零件创建。实践项目二CD外壳模型的创建CD机外壳主要由复杂的曲面组成，充分运用曲面建模工具及命令。要求学生分析零件结构，作出工艺路线图，完成零件绘制。【组织形式】单人单机，独立操作，分组讨论，随堂指导第五章装配设计【基本内容】本章主要介绍使用UGNX5进行装配设计的基本方法，包括自底而上和自顶而下的装配方法，以及创建爆炸视图和执行组件阵列等操作方法。【学时分配】8学时（理论6+实践2）【重点难点】1.装配导航器的使用；2．各种装配约束的使用；3．装配爆炸图的创建；4.装配体重编辑部件；5.模型干涉。【教学方法】本章内容是本课程中学生比较感兴趣的部分。教学中基本环境、基本操作及各种的工具条和命令采用多媒体演示操作并详细讲解，结合课堂上机同步练习，使学生熟悉装配命令及操作；采用项目教学法，让学生完成两个装配项目，进一步提升学生装配设计的能力。【教学要求】1．了解产品装配的操作界面；2．掌握自底而上的装配方法；3．掌握自顶而下的装配方法；4．掌握编辑爆炸视图的方法；5．掌握组件阵列的使用方法；6．能独立完成零件设计项目并总结。【实践内容】实践项目一台钳装配台钳主要由5个零件组成，要求学生完成台钳各个零部件的造型，设计台钳装配路线，完成台钳的装配，作出台钳装配序列，完成台钳装配动画。实践项目二电风扇装配电风扇装配稍微复杂一些，要求学生设计装配路线，完成电风扇装配，做出装配动画。【组织形式】单人单机，独立操作，分组讨论，随堂指导第六章工程图设计【基本内容】本章的主要内容包括：工程图的管理、各类视图的添加，以及工程图的编辑和标注等功能。【学时分配】6学时（理论4+实践2）【重点难点】1.工程图参数设置；2.视图的创建与编辑；3.工程图的标注。【教学方法】基本环境、基本操作及各种的工具条和命令采用多媒体演示操作并详细讲解，结合课堂上机同步练习，使学生熟悉工程图命令及操作；采用项目教学法，让学生完成两个工程图项目，进一步提升学生工程图设计的能力。【教学要求】1.了解工程图基本参数的设置；2．熟练掌握添加各类视图的方法；3.熟练掌握工程图的编辑操作；4.掌握工程图的标注方法；5．能独立完成零件设计项目并总结。【实践内容】实践项目一减速器主轴工程图完成减速器主轴基本视图、断开视图的添加，创建局部剖视图，完成图框、标题栏的创建及调用，尺寸、形位公差的标注。实践项目二支座工程图完成支座三维实体建模，按图示要求完成其基本视图、剖视图的添加，完成局部放大图的创建，完成三维实体轴测图的添加。【组织形式】单人单机，独立操作，分组讨论，随堂指导第七章数控加工【基本内容】本章主要介绍UG数控加工的基本功能、操作、方法和技巧。主要包括：数控加工基础、数控加工入门、平面铣加工技术、型腔铣加工技术和固定轴曲面轮廓铣加工技术。【学时分配】10学时（理论6+实践4）【重点难点】1.平面铣加工技术；2．型腔铣加工技术；3.固定轴曲面轮廓铣加工技术。【教学方法】本章具有一定难度。基本环境、数控加工的基本过程、基本操作及各种的工具条和命令采用多媒体演示操作并详细讲解，结合课堂上机同步练习，使学生熟悉数控加工命令及操作；采用项目教学法，让学生完成两个数控加工项目，进一步提升学生用UG进行数控加工的能力。【教学要求】1．掌握UG数控加工的一般过程；2.平面铣加工技术；3．型腔铣加工技术；4.固定轴曲面轮廓铣加工技术；5．能独立完成零件设计项目并总结。【实践内容】实践项目一模板的平面铣削本例练习平面铣、轮廓精加工和表面加工。要求学生完成模板零件加工工艺分析，作出加工工艺路线、数控加工刀具卡和工艺卡，完成模板数控加工，并进行加工仿真，输入加工代码。实践项目二心形凹模加工本例综合运用UG数控加工知识。要求学生完成工业路线制定、加工参数设定，编制出零件的粗、精加工程序。【组织形式】单人单机，独立操作，分组讨论，随堂指导第八章模具设计【基本内容】本章主要介绍了UG模具设计的一般流程，以及执行零件定位和布局、分型前准备和执行分型等诸多模具设计过程的具体设置方法。【学时分配】6学时【重点难点】1.模具设计的操作流程；2.分型线、段、面的创建方法；3.抽取区域、创建型腔和型芯的方法。【教学方法】本章具有一定难度。基本环境、模具设计的基本流程、基本操作及各种的工具条和命令采用多媒体演示操作并详细讲解，结合课堂上机同步练习，使学生熟悉模具设计命令及操作；采用项目教学法，让学生完成两个模具设计项目，进一步提升学生用UG进行模具设计的能力。【教学要求】1.熟悉模具设计的操作流程；2.掌握初始设置的方法；3.掌握分型线、段、面的创建方法；4.掌握抽取区域、创建型腔和型芯的方法；5.能独立完成零件设计项目并总结。【实践内容】实践项目固定座塑件模具设计分析固定座结构特点，完成固定座模具分模设计，修改型腔，做出浇注系统，加模架，处理二次推出机构，完成整套模具工程图的创建。【组织形式】单人单机，独立操作，分组讨论，随堂指导三、考核方法及成绩评定1、布置作业20～25次；2、成绩评定以平时（含作业和考勤等）及期末考试成绩总和构成。其中平时成绩占30%，期末考试成绩占70%。四、推荐选材及教学参考书1、《UGNX5中文版基础教程》卢朝晖、赵自豪、钟廷志主编---人民邮电出版社2、《UGNX5中文版基础教程》康显丽、张瑞萍、孙江宏主编---清华大学出版社3、《UGNX5宝典》章兆亮主编---电子工业出版社4、《UG曲面造型实例教程》沈春根、许洪龙、周丽萍主编---化学工业出版社5、《UGNX5数控加工实用教程》张小红、郑贞平主编---机械工业出版社6、《UGNXCAD/CAM与数控加工应用实践教程》孙祖和、姚振强主编---机械工业出版社本课程的总学时为75学时，具体课时分配见课时分配表。课时分配序号章节教学时数讲课实验小计1UGNX5.0基础知识简介442草图设计4263实体造型126184曲面设计84125装配设计6286工程图设计4267数控加工64108模具设计66总计502070