机械设计制造及其自动化(本科) 机械CADCAM 第4章 计算机辅助工艺过程设计 形考及解析

中央广播电视大学机械设计制造及其自动化专业（本科）《机械CAD/CAM》教学大纲第一部分大纲说明一、课程的性质和任务机械CAD/CAM技术是广播电视大学机械设计制造及其自动化专业学生必修的技术基础课程。

本课程的任务是使学生获得机械CAD/CAM技术的基本理论和基础知识;掌握CAD/CAM 系统硬件配置的一般原则;熟悉CAD/CAM系统常用软件的开发方法；具有进行CAD/CAM系统规划与实施的初步能力.二、本课程与相关课程的关系本课程安排在计算机绘图及C语言程序设计课程后进行，学生应具有常用机械绘图软件和机械设计与制造方面的基本知识。

三、课程的基本教学要求课程重点阐述CAD/CAM系统的组成及其软件开发技术，初步了解CAD/CAM系统的集成概念，具有进行CAD/CAM系统规划与实施的初步能力。

四、教学方法和教学形式建议本课程内容主要是建立在上机实验和工业实践基础之上，以基本概念和实际应用描述为主，涉及面宽.课程教学形式包括电视录像授课、上机实验、自学及面授辅导等方式。

五、课程教学要求的层次课程的教学内容按”掌握、熟悉、了解"三个层次要求，上机实验内容按"熟练，学会,了解”三个层次要求.第二部分媒体使用和教学过程安排建议一、学时分配课内72学时（4学分)，其中电视录像22学时，上机实验22学时，其它学时28.二、教材1．文字教材本课程教材采用分立型式，即包括主教材和实验指导书各一册。

主教材为教材基本内容、每章小结和习题，实验指导书包括实验指导、学习自检内容等.教材名称主教材：《机械CAD/CAM》辅助教材：《机械CAD/CAM实验指导》2．音像教材电视录象三、考试本课程考试采用闭卷考试方法,时间为2小时.考试成绩及完成五个上机实验(以是否获得实验指导教师的书面认可为依据）两项内容为考查学生获得学分与否的依据,上机实验占总成绩的20%。

学生考试成绩及格并且完成上机实验，即可获得本课程的学分，否则不能获得本课程的学分。

《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：课程性质：学时：（总学时36、理论课学时18、实验课学时18）学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4CAXA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8练习第七章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。

第一章概述1. CAD、CAPP、CAM 技术各具有哪些功能？为什么要进行CAD/CAM 技术的集成？2. 分析应用CAD/CAM 系统进行产品开发设计的作业过程及其特征。

3. 简述CAD/CAM 系统硬件的组成，并分析各自在系统中的作用。

4. 简述CAD/CAM 系统软件的组成，并分析各自在系统中的作用。

5. 概述CAD/CAM 技术的发展过程及其应用领域。

6. 分析CAD/CAM 技术的未来发展趋势。

第二章CAD/CAM 支撑技术1. 阐述数据结构的概念。

何谓数据的逻辑结构?何谓存储结构?2. 阐述栈与队列数据结构的概念及其特点。

3. 简述数据的文件管理与数据库管理的区别。

4. 何谓层次模型、网状模型和关系模型数据库?为什么当前所使用的数据库系统大多为关系型数据库?5. 什么是工程数据库?与一般商用数据库比较，工程数据库有哪些特点?6. 什么是产品数据管理（PDM）？它有哪些功能作用？并说明PDM 的实施对CAD/CAM 系统集成的意义和作用。

7. 简述计算机局域网的组成和常用的拓扑结构。

8. 阐述常用的网络CAD/CAM 系统结构模式和作业原理。

9. 描述可视化技术的含义及其基本流程。

10. 常用的知识表示方法有哪些？分别阐述产生式表示法和框架表示法是如何进行知识表示的。

11. 什么是正向推理？什么是反向推理？各自有何特点？12. 专家系统的基本组成有哪几部分？各部分的功能作用如何？简要描述专家系统的工作原理。

第三章数据处理技术1. 在CAD/CAM 作业中如何对数表和线图进行计算机处理?2. 分析函数插值与函数拟合的不同点和共同点。

第四章图形处理技术1. 何为窗口？何为视区？如何将窗口内的图形在视区内显示？2. 闸述Cohen-Sutherland 直线段的剪裁方法与处理步骤。

3. 描述多边形剪裁的基本思想。

4. 有一任意平面直线段，试求将之变换到与X 轴重合的复合变换矩阵。

5. 分析计算机辅助绘图的各种方式特点以及应用场合。

机械设计基础计算机辅助设计与制造机械设计基础：计算机辅助设计与制造随着科技的不断发展，计算机辅助设计与制造（Computer-Aided Design and Manufacturing，简称CAD/CAM）在机械设计领域扮演越来越重要的角色。

它不仅提高了设计制造的精度和效率，还从根本上改变了机械设计的方式。

本文旨在介绍机械设计基础以及CAD/CAM在设计制造过程中的应用。

一、机械设计基础机械设计是指通过研究材料、结构、运动和力学等相关知识，设计出满足特定功能要求的机械产品或系统的过程。

它的核心在于如何合理地利用材料和力学原理，以达到设计目标。

1.1 机械设计的基本原则机械设计需要遵循以下基本原则：1.1.1 功能性原则机械产品的设计首先要满足其预定的功能要求。

不仅要确保产品能够正常工作，还需要优化其性能以提升竞争力。

1.1.2 经济性原则设计中需要考虑制造成本、使用成本、维护成本等经济因素，以实现经济性的设计。

1.1.3 安全性原则机械产品的设计必须保证其在正常使用时没有危险性，以保障操作人员的安全。

1.2 机械设计的基本流程机械设计通常包括以下几个基本步骤：1.2.1 需求分析与概念设计根据设计需求，进行功能分析、市场调研等，确定设计方案并进行初步设计。

1.2.2 详细设计根据概念设计结果，进行结构设计、尺寸设计、材料选择等，绘制详细的工程图纸。

1.2.3 制造与加工根据工程图纸进行零件的制造和加工，包括铣削、车削、冲压等工艺。

1.2.4 装配与测试将零部件按照设计要求进行装配，并进行功能测试和性能验证。

1.2.5 优化改进根据测试结果和用户反馈，对设计方案进行优化改进，提高产品性能和质量。

二、CAD/CAM在机械设计制造中的应用CAD/CAM是计算机辅助设计和计算机辅助制造的缩写，它将计算机技术应用于机械设计制造过程中，提高了设计和制造的效率和精度，并降低了成本。

2.1 CAD在机械设计中的应用CAD技术通过借助计算机绘图软件，实现了机械产品的三维模型设计。

（2019秋更新版）最新国家开放大学电大本科《机械CAD/CAM》网络核心课形考作业及答案（试卷号：1119）100%通过2019年秋期电大把《机械CAD/CAM》网络核心课纳入到“国开平台”进行考核，该科共有五次形考任务，针对这个平台，本人汇总了该科所有的题，形成一个完整的题库，并且以后会不断更新，对考生的复习、作业和考试起着非常重要的作用，会给您节省大量的时间。

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形考任务1一、选择题（每小题4分，共25个）题目1下述CAD/CAM过程的概念中，属于CAD范畴的是（）。

选择一项：D. 几何造型题目2CAD/CAM系统基本功能不包括下面哪个功能（）？选择一项：A. 检验评价功能题目3计算机辅助制造是指（）。

选择一项：D. 计算机在产品制造方面有关应用的统称题目4在CAD/CAM系统中，（）是联接CAD、CAM的纽带。

选择一项：CAD技术起源于一种人机对话系统，该系统为（）技术的发展奠定了基础。

选择一项：B. 交互式图形生成题目6CAD/CAM系统主要研究对象描述、系统分析、方案的优化、计算分析工艺设计仿真模拟、NC编程以及图形处理等，它（）。

选择一项：A. 输入的是设计要求，输出的是制造加工信息。

题目7计算机辅助制造应具有的主要特性是（）。

选择一项：D. 适应性、灵活性、高效率等题目8CAD/CAM系统主要研究对象描述、系统分析、方案的优化、计算分析工艺设计仿真模拟、NC编程以及图形处理等，它（）。

选择一项：A. 输入的是设计要求，输出的是制造加工信息。

题目9CAD/CAM系统中软件分为几大类，他们是（）。

选择一项：A. 系统软件、支撑软件、应用软件题目10数控编程软件属于（）软件。

选择一项：B. 支撑软件题目11几何建模软件属于（）软件。

机械设计制造及其自动化专业课程教学大纲ANSYS系统及其应用课程教学大纲 (1)CAD/CAM技术基础课程教学大纲 (4)Pro/E 系统及其应用课程教学大纲 (10)UGⅡ技术基础课程教学大纲 (14)半导体制造技术课程教学大纲 (19)传感与测试技术课程教学大纲 (23)创新设计方法课程教学大纲 (28)电液控制系统应用课程教学大纲 (31)复杂机械系统设计课程教学大纲 (33)工程机械金属结构课程教学大纲 (37)工程机械设计基础课程教学大纲 (41)工程机械系统智能化控制技术课程教学大纲 (45)工程机械液压系统设计分析与故障诊断课程教学大纲 (48)工程机械自动化技术课程教学大纲 (51)工程起重机械课程教学大纲 (54)工程设计课程教学大纲 (58)工程施工机械化技术课程教学大纲 (62)工程系统建模与仿真课程教学大纲 (65)工业机器人技术课程教学大纲 (69)工业造型设计课程教学大纲 (73)光电技术基础及应用课程教学大纲 (77)混凝土机械与桩工机械教学大纲 (80)机电产品现代设计方法课程教学大纲 (82)机电工程新技术课程教学大纲 (86)机电控制技术课程教学大纲 (89)机电系统控制基础课程教学大纲 (93)机电系统控制器与应用课程教学大纲 (97)机电系统智能控制技术及其MATLAB实现课程教学大纲 (101)机电液系统的计算机控制课程教学大纲 (104)机电液系统动态分析与设计课程教学大纲 (107)机电液系统实验测试技术课程教学大纲 (111)机电液系统装备设计课程教学大纲 (115)机电一体化系统设计课程教学大纲 (120)机器人技术课程教学大纲 (124)机械动力学课程教学大纲 (130)机械动态设计课程教学大纲 (133)机械工程测试技术基础Ⅰ课程教学大纲 (136)机械工程测试技术基础Ⅱ课程教学大纲 (141)机械机构创新设计及应用课程教学大纲 (146)机械加工新技术课程教学大纲 (150)机械结构分析基础课程教学大纲 (156)机械结构有限元分析课程教学大纲 (160)机械设计制造及其自动化专业导论课程教学大纲 (169)机械数字化设计与仿真课程教学大纲 (179)机械系统传动技术课程教学大纲 (183)机械系统机构设计与结构设计课程教学大纲 (189)机械系统设计课程教学大纲 (195)机械系统自动控制技术课程教学大纲 (198)机械优化设计课程教学大纲 (201)机械振动课程教学大纲 (204)机械振动基础课程教学大纲 (207)机械制造技术基础Ⅰ课程教学大纲 (211)机械制造技术基础Ⅱ课程教学大纲 (218)机械制造装备设计Ⅰ课程教学大纲 (224)机械制造装备设计Ⅱ课程教学大纲 (228)计时仪器检测技术课程教学大纲 (232)计时仪器原理与结构课程教学大纲 (235)计时仪器造型艺术设计课程教学大纲 (238)计时仪器制造技术课程教学大纲 (241)计算机辅助工艺过程设计课程教学大纲 (243)精密和超精密加工技术课程教学大纲 (246)开放式智能加工系统课程教学大纲 (250)快速原型制造技术课程教学大纲 (254)摩擦学基础课程教学大纲 (257)纳米科学与技术课程教学大纲 (259)纳米摩擦学与纳米测量技术课程教学大纲 (262)起重运输与工程机械检测技术课程教学大纲 (265)气动技术应用概论课程教学大纲 (269)气动系统设计课程教学大纲 (271)气压传动及控制课程教学大纲 (274)汽车车身制造技术课程教学大纲 (278)汽车电器与电子技术课程教学大纲 (284)汽车发动机原理课程教学大纲 (287)汽车构造课程教学大纲 (291)汽车理论课程教学大纲 (299)汽车排放与噪声控制课程教学大纲 (303)汽车碰撞与安全课程教学大纲 (307)汽车设计课程教学大纲 (310)汽车试验测试技术课程教学大纲 (315)数控技术课程教学大纲 (319)数字化设计与制造课程教学大纲 (324)特种加工技术课程教学大纲 (329)微机电系统技术基础课程教学大纲 (333)微机械电子系统课程教学大纲 (337)微机械制造技术课程教学大纲 (340)物流设备与技术课程教学大纲 (346)误差理论与数据处理课程教学大纲 (351)先进工艺检测技术课程教学大纲 (353)先进液压传动技术概论课程教学大纲 (357)先进液压控制系统设计课程教学大纲 (360)先进制造技术课程教学大纲 (363)现代机械设计方法课程教学大纲 (366)现代制造技术课程教学大纲 (370)新能源汽车结构与原理课程教学大纲 (374)液力传动课程教学大纲 (378)液压传动课程教学大纲 (381)液压传动系统计算机辅助设计课程教学大纲 (385)液压技术应用课程教学大纲 (388)液压控制系统课程教学大纲 (391)液压元件课程教学大纲 (394)液压元件制造技术课程教学大纲 (397)有限元在车辆工程中的应用课程教学大纲 (400)制造系统自动化技术课程教学大纲 (403)ANSYS系统及其应用课程教学大纲课程编码： SE08112100课程名称：ANSYS系统及其应用课程英文名称：Introduction and Application of Ansys总学时： 16 讲课学时：16 实验学时： 0 上机学时：0 课外辅导学时：0学分：1.0开课单位：机电工程学院机械制造及自动化系授课对象：机械设计制造及其自动化专业本科生开课学期： 4春先修课程：机械结构有限元分析主要教材及参考书：教材：自编讲义“ANSYS系统及其应用讲义”主要参考书：1. 李红云.ANSYS10.0基础及工程应用.机械工业出版社.2008.2. 张红松.ANSYS12.0有限元分析从入门到精通.机械工业出版社.2010.一、课程教学目的随着科学技术的发展，产品的结构和功能日趋复杂化和多样化，对产品机械结构的布局和力学性能提出了更高的要求，不仅要求产品的机械结构满足力学性能，还要在设计时使它的结构尺寸和重量趋于合理，而常规的力学计算已无法满足，有限元分析是解决该问题的合适方法。

机械CAD/CAM技术课程教学大纲一、课程的基本信息适应对象：本科层次，机械设计制造及其自动化课程代码：19D03026学时分配：30学时赋予学分：2先修课程：算法语言、计算机辅助绘图、制造技术基础等后续课程：机械创新设计、自动化制造系统二、课程性质与任务机械CAD/CAM技术是机械设计制造及其自动化专业一门重要的专业课程。

本课程的任务是使学生获得机械CAD/CAM技术的基本理论和基础知识；掌握CAD/CAM系统硬件配置的一般原则；熟悉CAD/CAM系统常用软件的使用及开发方法；具有进行CAD/CAM系统规划与实施的初步能力。

三、教学目的与要求课程重点阐述CAD/CAM系统的组成及其软件的使用和开发技术，使学生初步了解CAD/CAM系统的集成概念同时具有进行CAD/CAM系统规划与实施的初步能力。

四、教学内容与安排序号 主要内容主要教学方式学时分配1.CAD/CAM技术概述 讲 授 12.Pro/Engineer草绘模块的使用讲授+上机 33.Pro/Engineer基本三维绘图模块的使用讲授+上机104.Pro/Engineer基本编辑模块的使用讲授+上机 25.Pro/Engineer高级三维绘图模块的使用讲授+上机 46.Pro/Engineer三维装配模块的使用讲授+上机 47.Pro/Engineer三维转二维工程图模块的使用讲授+上机 28.Pro/Engineer数控仿真模块的使用讲授+上机 29.操作测试 上 机 2合 计 30五、教学设备和设施CAD/CAM机房多媒体教学课件六、课程考核与评估考查课，五级分制期末考试成绩占总成绩的70%平时成绩占总成绩的30%。

七、附录教学参考文献目录1.林清安，刘国彬主编. 《Pro/Engineer Wildfire 入门与范例》. 北京：中国铁道出版社，20042.明兴祖. 《机械CAD/CAM》. 北京：化学工业出版社，20033.瞿振东. 《计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)》. 天津：天津大学出版社，20024.祝凌云，李斌主编. 《Pro/Engineer Wildfire运动仿真与有限元分析》. 北京：人民邮电出版社，20045.刘文剑. 《CAD/CAM集成技术》. 哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2000。