機械CAX應(yīng)用技術(shù)

1、中國海洋大學(xué)本科生課程大綱課程名稱機械CAX應(yīng)用技術(shù)(Mechanical CAX application technology)課程代碼082103201281課程屬性專業(yè)知識課時/學(xué)分64/2 分課程性質(zhì)選修實踐學(xué)時責任教師張慶力、金玉麗課外學(xué)時一、課程介紹（課程描述、設(shè)計思路、課程對畢業(yè)能力達成的貢獻）1 課程描述：本課程為專業(yè)層次上的選修課，是機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)課 程 教學(xué)環(huán)節(jié)。課程以訃算機輔助繪圖及三維造型主題，培養(yǎng)學(xué)生利用訃算機表達設(shè)訃 意圖的能力，以及機械設(shè)計中的團隊意識和溝通能力，加強學(xué)生工程圖的表達能力， 掌握現(xiàn)代設(shè)計基本方法，通過對本課程的學(xué)習，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)用于機械設(shè)計、機械制造中。初步具 備訃算機輔助設(shè)訃與制造方面的應(yīng)用能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和細致的科學(xué)態(tài)度。2.設(shè)計思路：課程開設(shè)依據(jù)、課程內(nèi)容（或項口）選擇標準、內(nèi)容編排順序；根據(jù)機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的畢業(yè)要求，為達成能力矩陣1.4、2.1、2.2、2.3、3.1、3.3、3.5、4. 4 項要求見下表。序號講授內(nèi)容機械設(shè)訃制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)生能力要求1.42. 12.22.33. 13.33.54.41計算機圖形學(xué)簡介2機械專業(yè)工程圖的繪制3機械專業(yè)二維設(shè)計方法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的基本概念及未來的發(fā)展方向。2）理解計算機圖形學(xué)的基本知識。-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）了解汁算機輔助多體動力學(xué)分析及有限元分析的應(yīng)用方法及在機械設(shè)計中的作 用。在學(xué)習了畫法兒何與機械制圖課程之后，為提高設(shè)訃效率及質(zhì)量，以計算機輔助 設(shè)訃為主線，主要介紹計算機輔助設(shè)訃、制造、工程分析的基本概念及應(yīng)用，在利用 AUTOCAD軟件完成計算機輔助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。安排8學(xué)時的 實驗加強

4、對理論知識的理解。具體內(nèi)容編排如下：2. 1緒論（4學(xué)時）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。（2）掌握CAX系統(tǒng)的組成及選用方法。（3）了解本課程學(xué)習的基本內(nèi)容。2. 1.3重點：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第二章訃算機圖形學(xué)簡介（2學(xué)時）-11 -2.2. 1主要內(nèi)容：（1）計算機圖形學(xué)的基本內(nèi)容。（2）計算機生成圖形的方法。（

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）了解計算機圖形學(xué)的作用、特點及基本內(nèi)容。（2）掌握直線及圓弧的計算機生成方法。（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：2D圖形的變換方法。難點：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計算機繪制工程圖（30學(xué)時）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2. 3. 2教學(xué)要求:-11 -（1）了解AutoCAD及其特點，軟硬件環(huán)境要求：AutoCAD啟動、關(guān)閉，繪圖界面 等。了解AutoCAD軟件及其特點，軟硬件環(huán)境要求。（2）掌握坐標法繪圖；掌握極軸、對象捕捉、對象追蹤配合繪圖的方法，了解坐 標系。（3）掌握圖層的概念；掌握圖層的創(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）掌握尺寸標注樣式的創(chuàng)建方法；掌握標注尺寸的方式；了解尺寸標注樣式管 理器；掌握尺寸標注樣式的

7、修改方法；了解尺寸標注樣式的替代及比較。（7）掌握附屬塊和獨立塊的創(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：修改系統(tǒng)配置選項、點的基本輸入方式；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、對象捕 捉、對象追蹤配合繪圖的方法；尺寸標注樣式的創(chuàng)建方法；標注尺寸的方式：創(chuàng)建和 使用塊。難點：AutoCAD各命令的融會貫通：創(chuàng)建帶屬性的塊；極軸、對象捕捉、對 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，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）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。（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：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：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。2. 5零件的三維造型（12學(xué)時，含4學(xué)時實驗學(xué)時）2. 5.1主要內(nèi)容：以NX系列軟件為例講述點、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、基本曲線、點生面、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，表達式的使用方法等。（4）理解步進電機、直流/交流伺服電機的工作原理、應(yīng)用和調(diào)速方法。2.5.3重點：創(chuàng)建點、基本曲線、點生面、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：特征定位及表達式的使用方法。2. 5

10、. 4其它教學(xué)環(huán)節(jié)：隨堂討論，課堂演示實驗。-11 -2. 6部件的三維造型（4學(xué)時）2.6. 1主要內(nèi)容：（1）部件裝配的基本概念、術(shù)語。（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：裝配約束的類型及應(yīng)用。難點：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）2. 7. 1主要內(nèi)容：（1）工程圖的概念。（2）首選項的設(shè)定。（3）三維實體裝工程圖的方法即實現(xiàn)形式。（4

11、）技術(shù)要求的標注。2. 7. 2教學(xué)要求：（1）掌握工程圖首選項的設(shè)定方法。（2）熟練應(yīng)用三維實體轉(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)要求的標注方法。-11 -2. 7.3重點：三維實體生成工程圖的方法。難點：首選項的設(shè)置。2. 7. 4其它教學(xué)環(huán)節(jié)：隨堂討論，課堂練習。2. 8階段性總結(jié)，課內(nèi)練習（4學(xué)時）2. 8. 1主要內(nèi)容（1）三維造型設(shè)計階段性總結(jié)。（2）課內(nèi)練習3. 課程與其他課程的關(guān)系：3.1先修課程：畫法兒何與機械制圖3. 2后續(xù)課程：機械設(shè)計、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機電系統(tǒng)計算機控制、先進制造技 術(shù)及各類課程設(shè)計。二、課程目標通過對本課程的學(xué)習使學(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 能力，理解三維設(shè)計的一般流程，了解計算機圖形學(xué)的一般知識，三維造型的重要性 等，具備利用三維設(shè)計軟件進行三維造型的能力。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；具有一定實踐體會和相關(guān)的應(yīng)用能力。基本要求：學(xué)通過本課程的學(xué)習，學(xué)生應(yīng)具備繪制工程圖樣的知識和技能，學(xué)生應(yīng)該具有三 維造型的一般知識，能夠使用三維造型軟件進行三維造型設(shè)訃，能熟練地進行零部件 建模，并且能夠生成工程圖。在學(xué)習本課程前，需要學(xué)生掌握畫法兒何與機械制圖的 基本知識。三、學(xué)習期望-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)習相 關(guān)內(nèi)容，

13、并提出問題，課堂隨機提問并進行解答，課后根據(jù)要求完成作業(yè)。四、進度計劃（時間順序、講授內(nèi)容、指定閱讀資料、課下作業(yè)）序號專題 或主題計劃課時主要內(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)計算機圖形學(xué)的基本內(nèi)容：(2)計算機生成圖形的方法：2計算機圖形學(xué)簡介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計算機繪制工程

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、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。（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）首選項的設(shè)定。（3）三維實體裝工程圖的方法即實現(xiàn)形式。（4）技術(shù)要求的標注。8階段性總結(jié)，課內(nèi)練習4（1）

15、三維造型設(shè)計階段性總結(jié)。（2）課內(nèi)練習五、參考教材明確學(xué)生課程學(xué)習使用的教材及其他推薦參考文獻或書籍，注明：名稱、作者、岀版社.出版日期等信息。1、選用教材-11 -計算機三維設(shè)計基礎(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中文版入門進階精通,鐘日銘等編著，機械工業(yè)出版社,2010年1月。識、成績評定（過程考核、綜合評價）1、考核方式：考察。2、評價體系：課程考核成績山平時成績和階段性練習成績構(gòu)成，平時成績根據(jù)課堂討論、課后作業(yè)、實驗等評定。考核各部分的比重：平時成績：40 %,期末綜合練習：60 %期末綜合練習60%平時成績出勤20%30%作業(yè)40%實驗40%總分100%1）平時成績的評分標準平時成績的得分等于各項