機(jī)械CAX應(yīng)用技術(shù)

1、中國(guó)海洋大學(xué)本科生課程大綱課程名稱機(jī)械CAX應(yīng)用技術(shù)(Mechanical CAX application technology)課程代碼082103201281課程屬性專業(yè)知識(shí)課時(shí)/學(xué)分64/2 分課程性質(zhì)選修實(shí)踐學(xué)時(shí)責(zé)任教師張慶力、金玉麗課外學(xué)時(shí)一、課程介紹（課程描述、設(shè)計(jì)思路、課程對(duì)畢業(yè)能力達(dá)成的貢獻(xiàn)）1 課程描述：本課程為專業(yè)層次上的選修課，是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)課 程 教學(xué)環(huán)節(jié)。課程以訃算機(jī)輔助繪圖及三維造型主題，培養(yǎng)學(xué)生利用訃算機(jī)表達(dá)設(shè)訃 意圖的能力，以及機(jī)械設(shè)計(jì)中的團(tuán)隊(duì)意識(shí)和溝通能力，加強(qiáng)學(xué)生工程圖的表達(dá)能力， 掌握現(xiàn)代設(shè)計(jì)基本方法，通過(guò)對(duì)本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生充分掌握AUTO

2、CAD及三維造型軟 件的基本原理和應(yīng)用方法及技巧，并將熟練地應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造中。初步具 備訃算機(jī)輔助設(shè)訃與制造方面的應(yīng)用能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和細(xì)致的科學(xué)態(tài)度。2.設(shè)計(jì)思路：課程開設(shè)依據(jù)、課程內(nèi)容（或項(xiàng)口）選擇標(biāo)準(zhǔn)、內(nèi)容編排順序；根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的畢業(yè)要求，為達(dá)成能力矩陣1.4、2.1、2.2、2.3、3.1、3.3、3.5、4. 4 項(xiàng)要求見下表。序號(hào)講授內(nèi)容機(jī)械設(shè)訃制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)生能力要求1.42. 12.22.33. 13.33.54.41計(jì)算機(jī)圖形學(xué)簡(jiǎn)介2機(jī)械專業(yè)工程圖的繪制3機(jī)械專業(yè)二維設(shè)計(jì)方法4三維圖轉(zhuǎn)換為二維圖的方法具體教學(xué)要求如下：1）了解CAD

3、、CAM、CAE的基本概念及未來(lái)的發(fā)展方向。2）理解計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的基本知識(shí)。-11 -3）掌握AUTOCAD軟件的應(yīng)用。4）掌握NX等三維造型軟件造型的方法及應(yīng)用。5）掌握三維造型后工程圖的生成方法。6）了解汁算機(jī)輔助多體動(dòng)力學(xué)分析及有限元分析的應(yīng)用方法及在機(jī)械設(shè)計(jì)中的作 用。在學(xué)習(xí)了畫法兒何與機(jī)械制圖課程之后，為提高設(shè)訃效率及質(zhì)量，以計(jì)算機(jī)輔助 設(shè)訃為主線，主要介紹計(jì)算機(jī)輔助設(shè)訃、制造、工程分析的基本概念及應(yīng)用，在利用 AUTOCAD軟件完成計(jì)算機(jī)輔助2D圖紙的繪制的基礎(chǔ)上，講述三維造型的方法及應(yīng)用， 3D實(shí)體生成工程圖等，在三維造型基礎(chǔ)上介紹CAM及CAE的有關(guān)知識(shí)。安排8學(xué)時(shí)的 實(shí)驗(yàn)加強(qiáng)

4、對(duì)理論知識(shí)的理解。具體內(nèi)容編排如下：2. 1緒論（4學(xué)時(shí)）2. 1. 1主要內(nèi)容:(1)CAD、 CAM、CAE的基本概念;(2)CAD、 CAM、CAE硬件系統(tǒng)的組成及發(fā)展歷程;(4)CAD、 CAM、CAE軟件系統(tǒng)的組成及發(fā)展歷程;課程的教、學(xué)方法。2.1.2教學(xué)要求:（1）了解CAX的基本概念及其特點(diǎn)。（2）掌握CAX系統(tǒng)的組成及選用方法。（3）了解本課程學(xué)習(xí)的基本內(nèi)容。2. 1.3重點(diǎn)：CAX系統(tǒng)的組成及選用方法2. 1.4其它教學(xué)環(huán)節(jié)：隨堂討論或課后作業(yè)。2.2第二章訃算機(jī)圖形學(xué)簡(jiǎn)介（2學(xué)時(shí)）-11 -2.2. 1主要內(nèi)容：（1）計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的基本內(nèi)容。（2）計(jì)算機(jī)生成圖形的方法。（

5、3）圖形變換、三視圖的生成原則。（4）三維造型技術(shù)的方法等。2.2.2教學(xué)要求：（1）了解計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的作用、特點(diǎn)及基本內(nèi)容。（2）掌握直線及圓弧的計(jì)算機(jī)生成方法。（3）掌握2D圖形的變換原理，了解3D圖形的變換原理。（4）了解3D圖形的生成方法。2.2.3重點(diǎn)：2D圖形的變換方法。難點(diǎn)：圖形的變換方法。2. 2. 4其它教學(xué)環(huán)節(jié)：課后作業(yè)及課堂討論。2.3計(jì)算機(jī)繪制工程圖（30學(xué)時(shí)）2. 3. 1主要內(nèi)容：（1）AutoCAD的基本操作、繪圖基礎(chǔ)（2）圖層的使用和繪圖環(huán)境的設(shè)置（3）繪圖、編輯、修改命令使用及AutoCAD輔助繪圖功能（4）圖形中添加文字、創(chuàng)建和使用圖塊、尺寸標(biāo)注（5）專業(yè)圖

6、的繪制（6）輸出二維工程圖的方法（7）階段總結(jié)及課內(nèi)練習(xí)2. 3. 2教學(xué)要求:-11 -（1）了解AutoCAD及其特點(diǎn)，軟硬件環(huán)境要求：AutoCAD啟動(dòng)、關(guān)閉，繪圖界面 等。了解AutoCAD軟件及其特點(diǎn)，軟硬件環(huán)境要求。（2）掌握坐標(biāo)法繪圖；掌握極軸、對(duì)象捕捉、對(duì)象追蹤配合繪圖的方法，了解坐 標(biāo)系。（3）掌握?qǐng)D層的概念；掌握?qǐng)D層的創(chuàng)建與管理、掌握繪圖環(huán)境的設(shè)置方法和步驟。（4）掌握常用繪圖和編輯命令，能用編輯命令繪制較復(fù)朵的圖形（5）掌握文字樣式的設(shè)置；掌握單行文字與多行文字的注寫與修改。（6）掌握尺寸標(biāo)注樣式的創(chuàng)建方法；掌握標(biāo)注尺寸的方式；了解尺寸標(biāo)注樣式管 理器；掌握尺寸標(biāo)注樣式的

7、修改方法；了解尺寸標(biāo)注樣式的替代及比較。（7）掌握附屬塊和獨(dú)立塊的創(chuàng)建；掌握塊的插入；了解定義和使用圖塊屬性、修 改圖塊。（8）掌握繪制專業(yè)圖的方法。（9）了解打印設(shè)備的配置；了解打印樣式及打印樣式表；了解模型空間輸出圖形 和從圖紙空間輸出圖形。2.3.3重點(diǎn)：修改系統(tǒng)配置選項(xiàng)、點(diǎn)的基本輸入方式；圖層的創(chuàng)建與管理、特殊字 符的輸入、繪圖環(huán)境的設(shè)置方法。繪圖命令的使用；編輯命令的應(yīng)用；極軸、對(duì)象捕 捉、對(duì)象追蹤配合繪圖的方法；尺寸標(biāo)注樣式的創(chuàng)建方法；標(biāo)注尺寸的方式：創(chuàng)建和 使用塊。難點(diǎn)：AutoCAD各命令的融會(huì)貫通：創(chuàng)建帶屬性的塊；極軸、對(duì)象捕捉、對(duì) 象追蹤配合繪圖的方法。2. 3. 4其它教

8、學(xué)環(huán)節(jié)：課堂練習(xí)，隨堂討論、課堂演示。2. 4三維CAD數(shù)據(jù)文件及轉(zhuǎn)換（2學(xué)時(shí)）2.4. 1主要內(nèi)容:-11 -（1）三維文件的輸出格式及轉(zhuǎn)換。（2）NX文件與其他類型文件的轉(zhuǎn)換。2.4.2教學(xué)要求：（1）掌握三維軟件文件的輸出格式，常用的中間格式的數(shù)據(jù)文件及其優(yōu)缺點(diǎn)。（2）具備NX軟件的文件格式和其他格式的文件的導(dǎo)入導(dǎo)出的技能。（3）理解文件格式的轉(zhuǎn)換的原理及轉(zhuǎn)換過(guò)程中的誤差生成原理。（4）了解不同軟件之間文件格式轉(zhuǎn)換的必要性及基本方法。2.4. 3重點(diǎn)：數(shù)據(jù)文件的轉(zhuǎn)換方法及中間格式數(shù)據(jù)文件的類型及作用。難點(diǎn)：NX格式文件和不同類型的數(shù)據(jù)文件導(dǎo)入導(dǎo)出的方法。2. 4. 4其它教學(xué)環(huán)節(jié)：隨堂討

9、論，課堂練習(xí)。2. 5零件的三維造型（12學(xué)時(shí)，含4學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)）2. 5.1主要內(nèi)容：以NX系列軟件為例講述點(diǎn)、線、面、體等兒何要素的生成原則及方法2. 5. 2教學(xué)要求：（1）掌握創(chuàng)建點(diǎn)、基本曲線、點(diǎn)生面、線生成面、掃描成體、體素特征及特征建 模等命令的使用方法。（2）理解兒何要素的相關(guān)性及形成方法，特征定位的原理及方法。（3）了解直線圓弧、一般二次曲線的生成方法，表達(dá)式的使用方法等。（4）理解步進(jìn)電機(jī)、直流/交流伺服電機(jī)的工作原理、應(yīng)用和調(diào)速方法。2.5.3重點(diǎn)：創(chuàng)建點(diǎn)、基本曲線、點(diǎn)生面、線生成面、掃描成體、體素特征及特征 建模等命令的使用方法。難點(diǎn)：特征定位及表達(dá)式的使用方法。2. 5

10、. 4其它教學(xué)環(huán)節(jié)：隨堂討論，課堂演示實(shí)驗(yàn)。-11 -2. 6部件的三維造型（4學(xué)時(shí)）2.6. 1主要內(nèi)容：（1）部件裝配的基本概念、術(shù)語(yǔ)。（2）裝配約束。（3）自底向上及自頂向下裝配方法。（4）WAVE兒何連接器的使用。2.6.2教學(xué)要求：（1）掌握裝配約束的方法、原理及應(yīng)用。（2）熟練應(yīng)用自底向上及自頂向下裝配方法。（3）了解WAVE兒何連接器的使用方法2.6.3重點(diǎn)：裝配約束的類型及應(yīng)用。難點(diǎn)：WAVE兒何連接器的應(yīng)用。2. 6. 4其它教學(xué)環(huán)節(jié)：隨堂討論。2. 7工程圖（6學(xué)時(shí)）2. 7. 1主要內(nèi)容：（1）工程圖的概念。（2）首選項(xiàng)的設(shè)定。（3）三維實(shí)體裝工程圖的方法即實(shí)現(xiàn)形式。（4

11、）技術(shù)要求的標(biāo)注。2. 7. 2教學(xué)要求：（1）掌握工程圖首選項(xiàng)的設(shè)定方法。（2）熟練應(yīng)用三維實(shí)體轉(zhuǎn)換為工程圖的方法生成工程圖。（3）熟練掌握工程圖技術(shù)要求的標(biāo)注方法。-11 -2. 7.3重點(diǎn)：三維實(shí)體生成工程圖的方法。難點(diǎn)：首選項(xiàng)的設(shè)置。2. 7. 4其它教學(xué)環(huán)節(jié)：隨堂討論，課堂練習(xí)。2. 8階段性總結(jié)，課內(nèi)練習(xí)（4學(xué)時(shí)）2. 8. 1主要內(nèi)容（1）三維造型設(shè)計(jì)階段性總結(jié)。（2）課內(nèi)練習(xí)3. 課程與其他課程的關(guān)系：3.1先修課程：畫法兒何與機(jī)械制圖3. 2后續(xù)課程：機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)電系統(tǒng)計(jì)算機(jī)控制、先進(jìn)制造技 術(shù)及各類課程設(shè)計(jì)。二、課程目標(biāo)通過(guò)對(duì)本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握三維造型

12、的基本概念，培養(yǎng)學(xué)生的三維造型設(shè)計(jì) 能力，理解三維設(shè)計(jì)的一般流程，了解計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的一般知識(shí)，三維造型的重要性 等，具備利用三維設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行三維造型的能力。學(xué)生應(yīng)掌握利用交互式繪圖方法繪 制工程圖樣的方法、步驟及基本技巧；具有一定實(shí)踐體會(huì)和相關(guān)的應(yīng)用能力?；疽螅簩W(xué)通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)具備繪制工程圖樣的知識(shí)和技能，學(xué)生應(yīng)該具有三 維造型的一般知識(shí)，能夠使用三維造型軟件進(jìn)行三維造型設(shè)訃，能熟練地進(jìn)行零部件 建模，并且能夠生成工程圖。在學(xué)習(xí)本課程前，需要學(xué)生掌握畫法兒何與機(jī)械制圖的 基本知識(shí)。三、學(xué)習(xí)期望-11 -為提高課程的教學(xué)質(zhì)量，要求學(xué)生在課詢參考教學(xué)大綱以及相關(guān)教材，預(yù)習(xí)相 關(guān)內(nèi)容，

13、并提出問(wèn)題，課堂隨機(jī)提問(wèn)并進(jìn)行解答，課后根據(jù)要求完成作業(yè)。四、進(jìn)度計(jì)劃（時(shí)間順序、講授內(nèi)容、指定閱讀資料、課下作業(yè)）序號(hào)專題 或主題計(jì)劃課時(shí)主要內(nèi)容概述(1)CAD、CAM、CAE的基本概念：(2)CAD、CAM、CAE硬件系統(tǒng)的組成及發(fā)展歷程：1緒論4(3)CAD、CAM、CAE軟件系統(tǒng)的組成及發(fā)展歷程：(4)課程的教、學(xué)方法；(1)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的基本內(nèi)容：(2)計(jì)算機(jī)生成圖形的方法：2計(jì)算機(jī)圖形學(xué)簡(jiǎn)介2(3)圖形變換、三視圖的生成原則：(4)三維造型技術(shù)的方法等：（1） AutoCAD的基本操作（2）圖層的使用和繪圖環(huán)境的設(shè)置(3)繪圖、編輯、修改命令使用及AutoCAD輔3計(jì)算機(jī)繪制工程

14、圖30助繪圖功能(4)圖形中添加文字、創(chuàng)建和使用圖塊、尺寸標(biāo)注(5)零件圖、裝配圖的繪制(6)輸出二維工程圖的方法-11 -（7）階段總結(jié)及課內(nèi)練習(xí)4三維CAD數(shù)據(jù)文件及轉(zhuǎn) 換2（1）三維文件的輸出格式及轉(zhuǎn)換。（2）NX文件與其他類型文件的轉(zhuǎn)換。5零件的三維造型12以NX系列軟件為例講述點(diǎn)、線、面、體等幾何要素的生成原則及方法6部件的三維造型4（1）部件裝配的基本概念、術(shù)語(yǔ)。（2）裝配約朿。（3）自底向上及自頂向下裝配方法。（4）砒VE幾何連接器的使用。7工程圖6（1）工程圖的概念。（2）首選項(xiàng)的設(shè)定。（3）三維實(shí)體裝工程圖的方法即實(shí)現(xiàn)形式。（4）技術(shù)要求的標(biāo)注。8階段性總結(jié)，課內(nèi)練習(xí)4（1）

15、三維造型設(shè)計(jì)階段性總結(jié)。（2）課內(nèi)練習(xí)五、參考教材明確學(xué)生課程學(xué)習(xí)使用的教材及其他推薦參考文獻(xiàn)或書籍，注明：名稱、作者、岀版社.出版日期等信息。1、選用教材-11 -計(jì)算機(jī)三維設(shè)計(jì)基礎(chǔ)丁華、張慶力主編.科學(xué)出版社，2016年第1版.UutoCAD2004中文版實(shí)用教程，蔡希林編著，清華大學(xué)出版社，2004年1月第1版。2、主要參考書AutoCAD2010中文版入門進(jìn)階精通,鐘日銘等編著，機(jī)械工業(yè)出版社,2010年1月。識(shí)、成績(jī)?cè)u(píng)定（過(guò)程考核、綜合評(píng)價(jià)）1、考核方式：考察。2、評(píng)價(jià)體系：課程考核成績(jī)山平時(shí)成績(jī)和階段性練習(xí)成績(jī)構(gòu)成，平時(shí)成績(jī)根據(jù)課堂討論、課后作業(yè)、實(shí)驗(yàn)等評(píng)定。考核各部分的比重：平時(shí)成績(jī)：40 %,期末綜合練習(xí)：60 %期末綜合練習(xí)60%平時(shí)成績(jī)出勤20%30%作業(yè)40%實(shí)驗(yàn)40%總分100%1）平時(shí)成績(jī)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)平時(shí)成績(jī)的得分等于各項(xiàng)