《机械CADCAM(MasterCAM)》说课稿

《机械CAD/CAM（MasterCAM）》“说课”提纲机电系数控教研室杜薇第一页共七页《机械CAD/CAM（MasterCAM）》“说课”提纲机电系数控教研室杜薇各位老师：大家好，我是机电系数控教研室的杜薇，下面我就计算机辅助设计与制造专业《机械CAD/CAM（MasterCAM）》课程的整体情况向大家介绍。一、课程的目标、要求与定位《机械CAD/CAM（MasterCAM）》课程是高职高专院校计算机辅助设计与制造专业教学计划中一门核心专业课，也是一门实践性较强的技术课，是培养机械行业工程技术应用型人才的知识结构和能力结构的重要组成部分。本课程以训练学生CAD/CAM技能为核心，以工作过程为导向，依托MasterCAM软件，详细介绍了二维图形绘制、曲面和曲线的构建、三维实体造型、CAM加工基础、二维铣削加工以及三维铣削加工等内容，培养学生的机械产品设计的基本职业能力。《机械CAD/CAM（MasterCAM）》课程与先行的《机械制图》、《机械设计》、《CAD技能实训》、《数控加工技术》等课程有着一定的联系，与后续的《塑料模具设计》、、《顶岗实习》及《毕业设计》等有着密切的联系。通过对本课程系统的学习，使学生具备高素质实用型高级职业技术专门人才所必需的CAD/CAM的基本知识和基本技能，初步形成解决工程实际问题的能力，为学习专业知识和职业技能打下基础，并注意渗透思想教育，树立良好的职业道德。该课程的课程目标如下：（一）知识目标1.了解机械零件的特征分析和造型方法。2.掌握二维草图的绘制方法。3.掌握运用特征进行三维实体造型的基本方法。4.了解曲面造型的基本方法。5.掌握MasterCAM二维刀具路径和三维刀具路径的常用方法并生成G代码。6.掌握简单模具型腔的刀具路径和中等复杂难度的零件刀具路径。（二）能力目标1.会正确合理地选择零件造型的各种方法。2.会正确合理地选择各种加工方法。3.培养学生具备运用所学知识解决工程实际问题的初步能力。（三）品性目标1.培养学生沟通能力以及团队协作精神。2.培养严谨的科学态度和良好的职业道德。《机械CAD/CAM（MasterCAM）》“说课”提纲机电系数控教研室杜薇第二页共七页3.培养学生分析问题、解决问题的能力。4.培养学生的质量意识、安全意识。二、课程设计的理念与思路以学生未来发展为目标，整合教学内容。依据课程性质和任务，将课程教学与学生职业基础能力有机结合。强调理论与实践相结合，以培养学生良好的动手能力为目标，为学生步入社会，能够适应工作岗位和继续学习打下坚实的基础。实施基于例题分析、行为导向的“三导”教学模式。即“学生提问引导，老师讲授主导，同学讨论传导”。通过采用这种教学模式，将学生关注的实际问题引入课堂教学中，融知识传授、能力培养、素质教育于一体，发挥学生主体地位，学中做，做中学，提升学生的学习和思考的积极性，培养学生学习、观察和评价的能力，认识、分析和解决问题的能力。“活动导向设计”的教学方法。在课程教学中以四阶段教学法为主，融入案例教学法、讨论教学法、发现式教学法、专题式教学法等多种教学方法的方法组合。适时选用提问、讨论、演示等生动多样的形式，设置教学情境，营造师生互动、生生互动的学习氛围，提高教学的吸引力、感染力。考核方式突出“四个注重”。考核内容“注重”能力，考核形式“注重”多样化，考核评价“注重”过程，考核机制“注重”多种奖励。注重过程考核，坚持全面评价，强调知行统一，对学生素质养成起到积极作用。三、学生基础和智能特点分析这门课按照该专业的人才培养方案要求开设在大学二年级，学生已经学习了《机械制图》、《CAD技能训练》、《数控加工技术》等课程，具备具备了一定的专业理论基础和二维绘图的能力。学习主动性强，对知识的渴求欲望高；处理实际问题的应变能力有待培养；协作组织等关键能力正在构建。学生正走向关键能力自我构建的“成熟期”。合理改革运用行动导向教学，项目任务驱动，可提高其技术能力和综合素质。四、课程内容的选取和教学组织安排为了实现本课程的知识目标、能力目标和品性目标，提高课程内容的针对性和适用性,将课程内容进行分类展示：1.MasterCAM概述。通过本项目的学习，了解MasterCAM的主要功能，熟悉MasterCAM的工作界面和工作环境的设置方法，学会正确使用工具按钮和菜单命令，掌握文件管理的方法。在使用软件的过程中要学会MasterCAM快捷键的使用，以提高工作效率。2.二维图形绘制。二维图形的绘制是图形绘制的基础，在MasterCAM中，通过CAD模块定义需要加工工件的形状，通过CAM模块编制刀具路径。通过本项目的学习，掌握绘制二维图形的各种方法，包括点、直线、圆弧、倒圆角、曲线、矩形、倒角、文字、椭圆、多边形的构建等。并能根据实际情况使用适当的方法快速绘制二维图形。3.几何图形的编辑。通过本项目的学习，掌握修整、转换、删除等几种几何图形编辑命令的使用方法，并能根据实际情况在绘图中交替使用绘图命令与编辑命令，加快图形的绘制速度，《机械CAD/CAM（MasterCAM）》“说课”提纲机电系数控教研室杜薇第三页共七页提高绘图效率。本项目可以和项目2结合起来学习。如果仅仅熟悉基本的绘图命令，仍可能无法绘制出复杂的图形，甚至还要使用计算器来算出正确的坐标。因此本项目的主要目的就是将基本图形的绘制方法加以扩展应用，以绘制多变的几何图形。MasterCAM提供了三种主要的图形编辑功能，即修整、转换与删除。4.图形标注。通过本项目的学习，掌握各种尺寸标注的方法和编辑尺寸标注的方法。尺寸标注是一般绘图过程中不可缺少的步骤。MasterCAM有较强的标注功能，不仅能标注尺寸，而且能够标注注释，进行引出标注及绘制剖面线。5.曲面和曲线的构建。通过本项目的学习，理解MasterCAM软件的坐标系、构图面、视角及工作深度等基本概念，准确地观察和绘制三维线架模型，并在此基础上，构建各种曲面模型，包括直纹曲面、举升曲面、昆氏曲面、旋转曲面、扫描曲面、牵引曲面、曲面倒圆角等，并能使用曲面和曲线的编辑功能，完成复杂曲面的构建。通过对典型曲面构建方法的学习、模仿，掌握在线架模型基础上构建各种曲面模型的基本方法。6.三维实体造型。通过本项目的学习，掌握三维实体造型的构建和编辑命令的使用方法，包括挤出实体、旋转、扫掠、举升、倒圆角、倒角、薄壳、布林运算、牵引面、修整实体等，并能在此基础上，完成复杂三维实体的构建。通过对典型三维实体构建方法的学习和模仿，掌握构建各种三维实体模型的基本方法。与线框造型、曲面造型相比，利用实体造型的方法来描述物体，能更全面地反映物体的所有属性，如体积、重量、重心等。因此，实体造型可以为设计、工程分析、制造（CAD/CAE/CAM）一体化的应用提供一个统一的数学模型。实体造型方法正得到越来越广泛的应用。7.CAM加工基础。通过本项目的学习，掌握在生成刀具路径之前对加工工件的大小、材料及刀具等参数进行设置，并学会操作管理、刀具路径模拟、仿真加工及后处理的方法。CAD/CAM系统的最终目的是要生成用户CNC控制器可以解读的NC程序，一般需要经过以下三个步骤：计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）及后处理（POST）。CAD的功能是生成机械加工中工件的几何模型；CAM的功能是生成一种通用的刀具位置（刀具路径）的数据文件（NCI文件），该文件中还包含有加工中进刀量、主轴转速、冷却控制等指令；后处理的功能则是使用CNC控制器相应的后处理器将NCI文件解译为用户CNC控制器可以解读的NC程序。在前面的项目中已经学习了有关CAD部分的内容，从本项目开始将介绍机械加工的有关知识。在生成刀具路径之前，首先需要对要加工工件的大小、材料以及加工用的刀具等进行设置。8.二维铣削加工。通过本项目的学习，进一步掌握MasterCAM铣床加工系统中工件、刀具、材料等基本参数的设置，通过典型实例掌握铣床二维加工系统中各加工模块的功能及使用方法。主要包括外形铣削加工、挖槽铣削加工、钻孔与镗孔加工、面铣削加工的参数设置方法，最终完成零件的加工并生成数控机床使用的NC程序。学会使用操作管理器进行刀具路径模拟、加工模拟及通过选择的后处理器进行后处理生成NCI文件和NC文件的方法。MasterCAM二维《机械CAD/CAM（MasterCAM）》“说课”提纲机电系数控教研室杜薇第四页共七页刀具路径模块用来生成二维刀具加工路径，包括外形铣削、挖槽、钴孔、面铣削、全圆铣削等加工路径。各种加工模块生成的刀具路径一般由加工刀具、加工零件的几何模型及各模块的特有参数来定义。不同模块可进行加工的几何模型和参数各不相同。9.三维铣削加工。通过本项目的学习，掌握三维铣床加工系统中的加工类型、各加工模块的功能以及各模块基本参数的设置方法。通过典型实例掌握铣床三维加工系统中各加工模块的功能、参数设置及使用方法，最终完成三维曲面和实体零件的加工并生成数控机床使用的NC程序。学会使用操作管理器进行刀具路径模拟、加工模拟及通过选择的后处理器进行后处理生成NCI文件和NC文件的方法。曲面刀具路径用来加工曲面、实体或实体表面。大部分复杂的空间形状的零件（如模具等）都要用曲面加工功能来加工。MasterCAM有两大类曲面刀具路径：粗加工和精加工路径。而粗加工必须在精加工之前执行。其中粗加工共有8种刀具路径，精加工有10种刀具路径。五、教学模式及教学方法手段教有常法，但无定法，贵在得法。在教学过程中，不仅要使学生“知其然”，还要使学生“知其所以然”。为了达到教学目标、突出重点、突破难点，本课程以“四阶段教学法”为主，在教学中融入“案例教学法”、“讨论式教学法”、“质疑启发教学法”、“总结归纳教学法”等多种教学方法的方法组合。在课堂教学中，适时选用提问、讨论、演示等生动多样的形式，调动学生参与教学的积极性。四阶段教学法的使用目的主要是培养学生自主观察能力和自主学习能力，其实施过程主要分为四个阶段：1、准备阶段：以教师的行为占主导地位，教师需调动学员的学习积极性。主要教学方式为讲解式。一般过程为：教师通过提问了解学员对新课题的准备情况和现有基础，然后引入课题，如介绍所要加工工件的性能等。2、教师示范：本阶段，教师的行为仍占主导地位，教师的主要任务是：（1）首先将整个过程熟练准确地示范一遍，之后再分步示范。（2）在分步示范中讲清楚三个问题，即：“做什么”、“怎样做”以及“为什么要这样做”，与传统理论教学课堂演示的不同点在于：理论课教学的演示是使学员获得感性知识、加深对理论知识的理解；而四阶段法的教师示范却要让全体学员都知道教师是怎样做的，他们接着也要这样做。3、学员模仿：在第三阶段，学员的行为占主导地位。首先由教师挑选三个学员，好的、中等、差的各一名。学员按照教的示范步骤重复一遍，必要时还应解释一下他在干什么，为什么这样做。教师也可以加一些补充说明。教师观察学员的模仿过程，从中得到信息反馈，了解学员理解、掌握的程度。如果学员的模仿完全正确无误，就可以进行下一阶段，否则，则要重复第二和第三阶段。4、归纳练习：教师布置一些练习题让学员独立完成，自己在旁边监督、观察练习的整个过程，认可练习的结果，纠正出现的错误。在第四阶段，教师和学员的行为比例基本相同。《机械CAD/CAM（MasterCAM）》“说课”提纲机电系数控教研室杜薇第五页共七页六、课程对教学条件的要求及现实情况1.师资要求（1）从事本课程教学的专任教师应具有备的相关知识、能力和资质①具备高校教师资格；②具备具备机械零件三维数字建模能力以及CAM数控加工专业技能；③具备教学组织、管理及协调能力。（2）从事本课程教学的兼职教师应具有备的资质具备机械制图与识图专业知识，精通CAD/CAM技术工作，表达能力强，具有一定的教学经验。（3）师资配备目前满足师资要求能够承担本课程教学任务的专职教师有5人。2.教学环境为了能够结合完成课程任务、实现课程目标之需要及教学环境实际配置之状况，计算机辅助设计与制造专业的《机械CAD/CAM（MasterCAM）》课程教学需要配备安装有Mast