《计算机辅助设计与制造》课程教学大纲 课程中文名称：计算机辅助设计与制造 课程英文名称：Computer Aided Design&Manufacturing 课程编号：ZH16102 课程性质：专业核心课 学时：（总学时36、理论课学时18、实验课学时18） 学分：2 适用对像：机械设计制造及其自动化 先修课程：机械原理、机械设计 课程简介： 《计算机辅助设计与制造》是机械设计制造及其自动化（本科）专业必修的一门专业技术基础 课程。本课程突出了理论与实践的结合，系统的讲述了CAD/CAM的基础概念、应用方法和关健技术。 在内容安排上按照设计、工艺和加工制造三个主要机械产品生产环节，若重介绍计算机在工程图样 的绘制、产品造型、工艺规程的编制和数控编程中的应用技术。通过对本课程的学习，可以开拓学 生的思路，培养学生对实际问题的分析和解决能力以及培养学生的自学能力和拓展知识的能力。 一、教学目标及任务 《计算机辅助设计与制造》的教学目的，首先使学生了解CAD/CM技术的发展及在我国的应用 和在机械制清收中的换位和作用其改使学生卷C心心中的送健技术包插社机图形休理技 术和CAD/CN建模技术，掌握CAP的 和方法 掌握数控编程方法 后置处理及DNC系统 通过本门课程的学习，要求形成CAD/CM集成的概念，熟练运用二维及三维软件进行几何建模，能 够进行图形交互式编程。 二、学时分配 理论 实验 章节 理论教学内容 学时 实验项目 学时 第一章 CAD/CAM技术概论 2 第二章 工程手册的数据处理技术 第三章 计算机图形处理技术 CAXA制造工程师草图绘制/ 第四章 机械CAD/CAM建模技术 4 线架造型/曲面造型/实体造型 10 造型综合练习
《计算机辅助设计与制造》课程教学大纲 课程中文名称：计算机辅助设计与制造 课程英文名称：Computer Aided Design& Manufacturing 课程编号：ZH16102 课程性质：专业核心课 学 时：（总学时 36、理论课学时 18、实验课学时 18） 学 分：2 适用对象：机械设计制造及其自动化 先修课程：机械原理、机械设计 课程简介： 《计算机辅助设计与制造》是机械设计制造及其自动化（本科）专业必修的一门专业技术基础 课程。本课程突出了理论与实践的结合，系统的讲述了 CAD/CAM 的基础概念、应用方法和关键技术。 在内容安排上按照设计、工艺和加工制造三个主要机械产品生产环节，着重介绍计算机在工程图样 的绘制、产品造型、工艺规程的编制和数控编程中的应用技术。通过对本课程的学习，可以开拓学 生的思路，培养学生对实际问题的分析和解决能力以及培养学生的自学能力和拓展知识的能力。 一、教学目标及任务 《计算机辅助设计与制造》的教学目的，首先使学生了解 CAD/CAM 技术的发展及在我国的应用 和在机械制造业中的地位和作用；其次，使学生掌握 CAD/CAM 中的关键技术包括计算机图形处理技 术和 CAD/CAM 建模技术，掌握 CAPP 的基本原理和方法；掌握数控编程方法、后置处理及 DNC 系统。 通过本门课程的学习，要求形成 CAD/CAM 集成的概念，熟练运用二维及三维软件进行几何建模，能 够进行图形交互式编程。 二、学时分配 章 节 理论教学内容 理论 学时 实验项目 实验 学时 第一章 CAD/CAM 技术概论 2 第二章 工程手册的数据处理技术 2 第三章 计算机图形处理技术 2 第四章 机械 CAD/CAM 建模技术 4 CAXA 制造工程师草图绘制/ 线架造型/曲面造型/实体造型/ 造型综合练习 10
第五章 计算机铺助工艺过程设计 2 等高线加工/参数线加工/加工综合 第六章 数控加工编程 4 练习 第七章 CAD/CAM集成技术 合计 18 合计 18 三、教学内容及教学要求 第一章CAD/CAM技术概述(2学时) 教学要求：了解CAD/CM技术的基本概念及其应用和发展，熟悉CAD/CAM系统的硬件和软件及其支 撑技术。 教学重点与难点：CAD/CAM的支撑技术 教学内容： 第一节CAD/CAM技术的基本概念 CAD技术 CAPP技术 CAM技术 CAD/CAM集成技术的概念 第二节CAD/CAM系统的硬件和软仁 CAD/CAM系统的组成及其硬件和软件， 第三节CAD/CAM系统的支撑技术 数据管理技术、计算机网络技术、成组技术。 第四节CAD/CAM技术的发展和应用 CAD/CAM技术的发展及在我国的应用。 第二章工程手册的数据处理技术(2学时) 教学要求：了解工程手册中数表和线图的计算机处理及数表的文件化和公式化等各种处理技术，掌 握数表的公式化处理中的函数插值和曲线拟合两种方法，了解数据库在CAD/CM作业 中的应用 教学重点与难点：数表的公式化处理 教学内容： 第一节数表的计算机处理 数表的程序化和文件化处理方法。 第一节线图的计算机处理 一般线图和复杂线图的处理方法。 第三节数表的公式化处理 函数插值和函数拟合法。 第四节数据库在CAD/CAM作业中的应用 Foxpro数据库管理系统及数表的数据库处理方法。 第三章计算机图形处理技术(2学时) 教学要求：熟练掌握二维及三维图形的几何变换：熟练运用加tCD计算机绘图。 教学重点与难点：二维图形和三维图形的几何变换。 教学内容：
第五章 计算机辅助工艺过程设计 2 第六章 数控加工编程 4 等高线加工/参数线加工/加工综合 练习 8 第七章 CAD/CAM 集成技术 2 合计 18 合计 18 三、教学内容及教学要求 第一章 CAD/CAM 技术概述（2 学时） 教学要求：了解 CAD/CAM 技术的基本概念及其应用和发展，熟悉 CAD/CAM 系统的硬件和软件及其支 撑技术。 教学重点与难点：CAD/CAM 的支撑技术 教学内容： 第一节 CAD/CAM 技术的基本概念 CAD 技术、CAPP 技术、CAM 技术、CAD/CAM 集成技术的概念。 第二节 CAD/CAM 系统的硬件和软件 CAD/CAM 系统的组成及其硬件和软件。 第三节 CAD/CAM 系统的支撑技术 数据管理技术、计算机网络技术、成组技术。 第四节 CAD/CAM 技术的发展和应用 CAD/CAM 技术的发展及在我国的应用。 第二章 工程手册的数据处理技术（2 学时） 教学要求：了解工程手册中数表和线图的计算机处理及数表的文件化和公式化等各种处理技术，掌 握数表的公式化处理中的函数插值和曲线拟合两种方法，了解数据库在 CAD/CAM 作业 中的应用 。 教学重点与难点：数表的公式化处理 教学内容： 第一节 数表的计算机处理 数表的程序化和文件化处理方法。 第二节 线图的计算机处理 一般线图和复杂线图的处理方法。 第三节 数表的公式化处理 函数插值和函数拟合法。 第四节 数据库在 CAD/CAM 作业中的应用 Foxpro 数据库管理系统及数表的数据库处理方法。 第三章 计算机图形处理技术(2 学时) 教学要求：熟练掌握二维及三维图形的几何变换；熟练运用 AutoCAD 计算机绘图。 教学重点与难点：二维图形和三维图形的几何变换。 教学内容：
第一节图形变换 维图形的几何变换和三维图形的几何变换 第二节 ,计算机辅助绘图 交互式绘图、程序参数化绘图、尺寸驱动参数化绘图，以及建立和使用参数化图库、自动生成工程 第四章机械CAD/CAM建模技术(4学时) 教学要求：掌握CAD/CM几何建模的基本知识，熟练掌握三维几何建模技术，掌握特征建模技术， 能够运用CAXA进行 教学重点与难点：形体的表示，实体建模中几何形体的表示方法，几种常见特征建模的方式，用CD 软件进行三维造型。 教学内容： 第一节几何建模概述 几何建模的基本概念和基本知识。 第二节 三维几何建模技术 线框建模、表面建模、实体建模。 第三节特征建模技术 特征分类及常见特征建模的方式： 第四节几种CAD软件三维造型功能简介 AutoCAD、SolidWORKS、CAXA三维造型软件的简单介绍， 第五章计算机辅助工艺过程设计2学时) 教学要求：掌握零件信息描述的基本方法，掌握CAPP系统的基本原理和方法。 教学重点与难点：派生式、创成式、综合式CAPP系统的原理和方法。 教学内容： 第一节概述 CAPP技术及发展概况，CAPP系统的结构组成。 第二节零件信息的描述与输入 零件信息的内容和零件信息描述的基本方法。 第三节CAPP系统的基本原理和方法 派生式CAPP、创成式CAPP、综合式CAPP系统的原理和方法， 第四节CAPP专家系统 专家系统的组成、工艺数据库和知识库的内容。 第六章数控加工编程(4学时) 牧学要求：了解数控编程系统的基本概念和术语，掌握数控编程方法、后置处理及DC系统：能够 A制造工程师进行数控编程 教学重点与难点：数控编程方法、后置处理及DNC。 教学内容： 第一节数控编程方法及其发展 手工编程，数控语言自动编程、CD/CA系统自动编程。 第二节数控编程 统中的基本概念和术语 数控机床的坐标系统、切削刀具、刀具运动控制面、切削加工中的阶段划分 第三节数控编程中的工艺策略 粗精加工的工艺选择、刀具的切入和切出引导、加工路线的确定及优化
第一节 图形变换 二维图形的几何变换和三维图形的几何变换 第二节 计算机辅助绘图 交互式绘图、程序参数化绘图、尺寸驱动参数化绘图，以及建立和使用参数化图库、自动生成工程 图 第四章 机械 CAD/CAM 建模技术(4 学时) 教学要求：掌握 CAD/CAM 几何建模的基本知识，熟练掌握三维几何建模技术，掌握特征建模技术， 能够运用 CAXA 进行三维造型。 教学重点与难点：形体的表示，实体建模中几何形体的表示方法，几种常见特征建模的方式，用 CAD 软件进行三维造型。 教学内容： 第一节 几何建模概述 几何建模的基本概念和基本知识。 第二节 三维几何建模技术 线框建模、表面建模、实体建模。 第三节 特征建模技术 特征分类及常见特征建模的方式。 第四节 几种 CAD 软件三维造型功能简介 AutoCAD 、SolidWORKS、CAXA 三维造型软件的简单介绍。 第五章 计算机辅助工艺过程设计(2 学时) 教学要求：掌握零件信息描述的基本方法，掌握 CAPP 系统的基本原理和方法。 教学重点与难点：派生式、创成式、综合式 CAPP 系统的原理和方法。 教学内容： 第一节 概述 CAPP 技术及发展概况，CAPP 系统的结构组成。 第二节 零件信息的描述与输入 零件信息的内容和零件信息描述的基本方法。 第三节 CAPP 系统的基本原理和方法 派生式 CAPP、创成式 CAPP、综合式 CAPP 系统的原理和方法。 第四节 CAPP 专家系统 专家系统的组成、工艺数据库和知识库的内容。 第六章 数控加工编程(4 学时) 教学要求：了解数控编程系统的基本概念和术语，掌握数控编程方法、后置处理及 DNC 系统；能够 用 CAXA 制造工程师进行数控编程。 教学重点与难点：数控编程方法、后置处理及 DNC。 教学内容： 第一节 数控编程方法及其发展 手工编程、数控语言自动编程、CAD/CAM 系统自动编程。 第二节 数控编程系统中的基本概念和术语 数控机床的坐标系统、切削刀具、刀具运动控制面、切削加工中的阶段划分 第三节 数控编程中的工艺策略 粗精加工的工艺选择、刀具的切入和切出引导、加工路线的确定及优化
第四节后置处理及DNC 后置处理的概念和分类、DNC系统的分类和协议。 第七章CAD/CAM集成技术(2学时) 教学要求：了解CAD/CAM信息集成方式及CAD/CAM集成的关键技术，掌握零件信息模型和产品信息 模型，了解IGES标准和STEP标准，了解CAD/CAM集成系统的信息流及CAD/CAM集成 系统的总体结构和类型。 教学重点与难点：零件信息模型和产品信息模型。 教学内容： 第一节CAD/CAM集成技术概述 CAD/CAM集成技术的产生和发展、信息集成方式及集成的关键技术。 第二节产品定义数据模型 零件信息模型、产品信息模型。 第三节产品数据交换标准 IGES标准、STEP标准。 第四节CAD/CAM集成系统的信息流 CAD/CAM集成系统的信息流及CAD/CAM系统与其它系统的信息流。 四、考核方式及要求 本课程的考核方式为平时学习情况、实验情况和闭卷考试相结合的方式，考核成绩由平时 (20%)、实验(30%)和考试(50%)组成。平时成绩主要是上课情况和作业完成情况。 五、教材及教学主要参考书 [1]王隆太.机械CAD/CAM技术（第二版），北京：机械工业出版社2005. [2]童秉枢等.机械CAD技术基础.北京：清华大学出版社，2003. [3]方新.机械CAD/CAM技术.陕西：西安电子科技大学出版社，2004 [4]冯荣坦.CAXA制造工程师2004基础教程.北京：机械工业出版社，2005. 大纲制定人： 张华 大纲审定人： 张春雨 制定时间：2011年8月
第四节 后置处理及 DNC 后置处理的概念和分类、DNC 系统的分类和协议。 第七章 CAD/CAM 集成技术(2 学时) 教学要求：了解 CAD/CAM 信息集成方式及 CAD/CAM 集成的关键技术，掌握零件信息模型和产品信息 模型，了解 IGES 标准和 STEP 标准，了解 CAD/CAM 集成系统的信息流及 CAD/CAM 集成 系统的总体结构和类型。 教学重点与难点：零件信息模型和产品信息模型。 教学内容： 第一节 CAD/CAM 集成技术概述 CAD/CAM 集成技术的产生和发展、信息集成方式及集成的关键技术。 第二节 产品定义数据模型 零件信息模型、产品信息模型。 第三节 产品数据交换标准 IGES 标准、STEP 标准。 第四节 CAD/CAM 集成系统的信息流 CAD/CAM 集成系统的信息流及 CAD/CAM 系统与其它系统的信息流。 四、考核方式及要求 本课程的考核方式为平时学习情况、实验情况和闭卷考试相结合的方式，考核成绩由平时 （20％）、实验（30％）和考试（50％）组成。平时成绩主要是上课情况和作业完成情况。 五、教材及教学主要参考书 [1] 王隆太. 机械 CAD/CAM 技术(第二版),北京：机械工业出版社 2005. [2] 童秉枢等. 机械 CAD 技术基础.北京：清华大学出版社,2003. [3] 方新. 机械 CAD/CAM 技术.陕西：西安电子科技大学出版社,2004. [4] 冯荣坦. CAXA 制造工程师 2004 基础教程.北京：机械工业出版社,2005. 大纲制定人 ： 张 华 大纲审定人： 张春雨 制 定 时 间 ： 2011 年 8 月
