《机械CAD、CAM》课程教学大纲（8月30日）

《机械CAD/CAM》课程教学大纲

课程名称：机械CAD/CAM/Mechanism CAD/CAM

课程编码：0304008303、0314008403、 课程类型：学科专业课

0304008503

总学时数/学分数：48/3 实验(上机)学时：16 适用专业：机械制造工艺教育、机械设计制造及其自动化

先修课程：工程制图与计算机辅助绘图、计算机文化基础、微型计算机原理、机械设计、机械制

造技术基础 制订日期：2005年6月

一、课程的性质、任务和教学目标

《CAD/CAM技术》是机械制造工艺教育专业和机械设计制造及其自动化专业的一门主干专业课，一般在第7学期开课。主要是通过各个教学环节的学习，使学生了解CAD/CAM技术的发展历史和发展趋势，以及在先进制造领域中的地位和应用情况；理解 CAD/CAM技术的基本概念和理论；掌握CAD/CAM系统的软硬件环境和一些关键技术；掌握1～2两种CAD/CAM软件的应用；了解CAD/CAM集成的技术方法。并通过计算机辅助设计、计算机辅助数控加工、计算机加工仿真及其后置处理，初步掌握从三维CAD到CAM的计算机处理过程和技能，为今后从事工程技术工作，提高产品设计开发和创新能力打下基础。

二、课程教学内容及要求

教 学 内 容 1． CAD/CAM概论 1.1 CAD/CAM技术的基本概念 1.2 CAD/CAM技术的发展 1.3 CAD/CAM技术的应用 1.4 CAD/CAM技术的新发展 2． CAD/CAM系统 2.1 CAD/CAM系统的组成与分类 2.2 CAD/CAM系统中的典型硬件 2.3 CAD/CAM软件系统 2.4 CAD/CAM系统的设计原则 3． CAD/CAM软件开发基础 3.1 工程数据的程序化方法 3.2 CAD/CAM中的数据结构 3.3 数据的存储与管理 4． 图形处理技术基础 4.1 计算机图形技术的基本概念 4.2 坐标系和齐次坐标系 4.3 图形变换 4.4图形裁剪技术 要 求 了解：CAD/CAM技术的发展历史； 理解:CAD/CAM技术的基本概念。 了解: CAD/CAM系统; 掌握:CAD/CAM系统的组成与分类，以及CAD/CAM系统的设计原则；能够根据实际需要完成CAD/CAM系统中软、硬件的配置。 了解：工程数据的程序化方法、数据结构的基本术语； 理解：数据结构在CAD/CAM技术中的地位和应用。 理解：计算机图形技术的基本概念、坐标系和齐次坐标系的概念； 掌握：图形变换的基本原理和方法，图形裁剪技术的基本方法和应用，能够举例说明图形处理技术在CAD/CAM软件中的应用。 第 1 页 共 4 页

5． 建模技术 5.1 基本概念 5.2 线框建模技术 5.3 表面建模技术 5.4 实体建模技术 5.5 特征建模技术 6． 计算机辅助工程分析 6.1 有限元法 6.2 优化设计 6.3 仿真 7． 计算机辅助工艺过程规划（CAPP） 7.1 CAPP技术简介 7.2 CAPP中零件信息的表示 7.3派生式CAPP系统 7.4创成式CAPP系统 8． 计算机辅助数控加工程序编制 8.1数控机床及编程简介 8.2数控编程后置处理程序 8.3图形交互式自动编程技术 8.4数控加工过程的动态仿真 9． CAD/CAM系统集成 9.1CAD/CAM集成的概念 9.2CAD/CAM集成方法 9.3基于产品数据管理的CAD/CAM系统集成

了解：特征建模技术的基本概念、基本原理和重要作用； 理解：建模技术的基本概念； 掌握：三种几何建模的优缺点，实体建模的表示方法； 熟练：应用一种CAD/CAM软件完成简单零件的实体造型，感受实体造型的优越性。 了解：计算机辅助工程分析的重要作用； 掌握：有限元法、优化设计和仿真中的相关概念。 了解：CAPP技术中的基本概念； 理解：CAPP系统的分类及各自的工作原理； 掌握：CAPP中零件信息的表示方法。 理解：数控机床及编程中的基本概念，数控编程后置处理程序的作用； 掌握：图形交互式自动编程技术，认识数控加工过程的动态仿真的重要性； 熟练：应用CAD/CAM软件对简单零件进行设计和自动编程。 了解：CAD/CAM系统集成的基本概念； 理解：CAD/CAM集成方法，基于产品数据管理的CAD/CAM系统集成的概念。 三、实验内容及要求

上机实验是学生学好本课程的重要实践环节。实验课中，要求教师首先演示实验内容，将相关理论知识点指明，做到实验环节同理论教学融会贯通，培养学生在理论指导下的实践能力。每个学生一台计算机，学生了解实验内容后，独立完成实验内容。本课程共开设10个上机实验，实验内容如下。

实验一：数表的文件化处理 实验二：图形变换（必做）

实验三：零件的二、三维线框建模（必做） 实验四：零件的曲面建模 实验五：零件的实体建模（必做） 实验六：零件的特征建模 实验七：产品装配及仿真 实验八：零件的有限元分析 实验九：计算机辅助数控编程

实验十：CAD/CAM软件综合应用（综合设计性实验） CATIA软件应用（一）

①应用CATIA软件构造零件的三维线框模型； ②应用CATIA软件构造零件的实体模型。 CATIA软件应用（二）

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①用CATIA软件构建曲面； ②应用CATIA软件进行曲面修改。 CATIA软件应用（三）

①利用CATIA软件特征造型技术建立零件模型； ②应用CATIA软件完成零件自动数控编程； ③CATIA软件装配仿真。

实验四：MASTERCAM软件应用（一） ①MASTERCAM软件基本操作； ②用MASTERCAM软件构建零件模型； ③用MASTERCAM软件构建曲面模型；

④用MASTERCAM软件构建线框模型刀具路径（加工仿真）。 实验五：CAD/CAM软件综合应用

①用CAD/CAM软件完成零件数控加工编程并模拟加工过程； ②综合应用CAD/CAM软件针对某个零件进行设计与制造。 实验教学要求见实验教学大纲。

四、学时分配表 教学内容 第一章CAD/CAM概论 第二章CAD/CAM系统 第三章CAD/CAM软件开发基础 第四章图形处理技术基础 第五章建模技术 第六章计算机辅助工程分析 第七章计算机辅助工艺过程规划（CAPP） 第八章计算机辅助数控加工程序编制 第九章CAD/CAM系统集成 总 计 学时分配 讲授 2 2 4 6 6 4 4 2 2 32 实验 上机 2 2 2 4 2 2 2 16 习题课 小计 2 4 6 8 10 6 6 4 2 48

五、教学方法和手段

本课程采用多媒体课件教学，服从于教学大纲、文字教材、音像教材，主要采取讲解、提问、讨论、答疑等方式，通过重点、难点等知识点的学习，掌握CAD/CAM技术的理论知识。全部课程在多媒体教室完成，实验课在CAD/CAM机房进行。习题课采取集体答疑形式。

六、考核方式

本课程为考试课。期末笔试占总成绩的80%，平时作业、小测验占总成绩的10％，实验占总成绩的10%。笔试和实验成绩都应合格才能获得学分。

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七、建议教材及教学参考书

教 材：1. 计算机辅助设计与制造，姚英学、蔡颖主编，高等教育出版社，2002年 参考书：1. CATIA V5机械设计，尤春风等，清华大学出版社，2002年

2. CATIA V5机械设计从入门到精通基础篇，曾洪江等，中国青年出版社，2004年

大纲撰写人：田美丽

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