CADCAM技术及应用课程教学大纲

CAD/CAM技术及应用课程教学大纲课程中文名称：CAD/CAM技术及应用课程英文名称：The Technology and Application of CAD/CAM课程类别：专业基础课课程编号: 0803100088课程归属单位：机械工程学院制定时间： 2007年7月一、课程的性质、任务（一）基本类型、属性与任务：本课程属于机械类专业必修基础专业课，是机械工程大专业平台公共必修课程；主要任务是培养学生利用计算机辅助设计与制造平台进行具有一定难度与复杂程度的产品造型设计与数控工艺编制能力。

（二）教学基本要求：学生完成课时后，能基本独立完成一般复杂程度的产品造型、三维装配以及零件计算机辅助制造。

由于机械工程类各个专业方向需求不同，本课程不要求使用统一CAD/CAM平台进行教学与实践，由任课教师根据专业特点进行选择。

（三）适用专业与学时数：本课程适用于机械工程类所有专业教学，材料成形与控制工程专业课时为45学时，其中理论方法教学26学时，上机实验19学时；其它专业方向课时为36学时。

各专业任课教师可依据教学需求对大纲所拟定的学时进行调整。

（四）本课程与其他课程关系：本课程是模具CAD/CAM、汽车工程CAD、、机电系统CAD/CAM等专业课程的基础。

学生通过该课程的学习，初步掌握通用CAD/CAM平台的主要功能。

（五）推荐教材与参考书：《UG NX 4.0三维设计》、《UG NX 4.0数控基础与进阶》、《Solidworks基础与进阶》（六）主要教学方法与媒体说明：通过多媒体演示与讲解，采用实例教学法，在造型过程中讲解造型特点与主要方法，通过大量实例的数控工艺编制，讲解CAM过程的一般流程与关键实现方法。

二、各章教学内容与要求第一章CAD/CAM概论（1学时）第一节CAD/CAM概念第二节CAD/CAM软件与硬件平台第三节CAD/CAM的系统特点与关键技术第四节CAD/CAM现状与发展趋势第五节本课程主要任务基本要求：了解CAD/CAM系统基本概念，技术现状与发展趋势，掌握系统功能特点与关键技术体系。

CAD/CAM原理及应用教学大纲课程名称：CAD/CAM原理及应用课程编码：1005501学时：36 学分：2开课学期：第七学期适用专业：机械工程及其自动化课程类别：必修课程性质：专业类必修课先修课程：计算机基础教材：《 Principles of CAD/CAM Systems》Kunwoo Lee (英文教材)一、课程的性质、目的与任务本课程是机械制造类专业的主要专业课程。

本课程教学所要达到的目的及任务是：了解CAD/CAM的基本概念、基本功能、工作过程以及采用CAD/CAM技术的优越性；了解CAD/CAPP/CAM技术的发展水平，掌握CAD、CAPP、CAM各部分的基本的开发方法以及各部分之间的关系；使学生具有开发CAD/CAPP/CAM的初步能力，为从事CAD/CAM技术的研究和应用打下基础。

二、课程的基本内容1、概述CAD/CAM的基本概况和发展概况CAD/CAM系统的功能与任务2、CAD/CAM系统的硬件和软件CAD/CAM系统的硬件组成及其布局形式交互绘图设备CAD/CAM系统的软件组成（系统软件、支撑软件、应用软件）3、CAD/CAM软件开发基础软件开发与软件工程的基本概念及软件开发的一般步骤软件开发的技术基础（包括数据结构、数据资料的程序化处理以及数据库等）4、计算机绘图计算机绘图的类型及组成计算机绘图的方法及原理：轮廓线法、参数化法、图元拼合法、尺寸驱动法、三维实体投影法等图形变换图形数据交换标准5、几何建模几何建模在CAD/CAM中的意义线框建模及表面建模的基本方法实体建模特征建模的方法及意义（特征的划分及特征参数的描述等）6、计算机辅助工艺规程设计CAPP的发展概况及工作原理派生式CAPP系统：成组技术、零件分类成组方法以及标准工艺规程设计（以YDGTCAPP-1系统为例）创成式CAPP系统：零件信息的描述方法；工艺知识的表达及工艺决策逻辑（决策表及决策树的描述应用）CAPP专家系统：CAPP专家系统构成、CAPP专家系统零件信息的描述，CAPP 与CAD信息共享，工艺知识库建造和专家推理机控制策略7、计算机辅助数控程序的编制数控编程的内容及步骤、标准及代码（ISO、EIA）数控加工程序的结构及格式自动编程方法(包括数控语言编程及数控图形编程)数控加工仿真8、CAD/CAM集成与计算机集成制造CAD/CAM集成的概念及集成方案CIMS的体系结构及控制实现CIMS的关键技术三、课程的教学要求1、概述了解CAD/CAM的基本概况和发展概况掌握CAD/CAM系统的功能与任务2、CAD/CAM系统的硬件和软件了解CAD/CAM系统的硬件组成及其布局形式了解CAD/CAM系统的软件组成（系统软件、支撑软件、应用软件）3、CAD/CAM软件开发基础熟悉并掌握软件开发与软件工程的基本概念及软件开发的一般步骤掌握数据结构、数据资料的程序化处理以及数据库等的一般方法4、计算机绘图了解计算机绘图的方法及原理，其中包括：轮廓线法、参数化法、图元拼合法、尺寸驱动法、三维实体投影法等图形变换（比例、对称、错切、平移、旋转、复合变换等）了解常用的图形数据交换标准（IGES和STEP）5、几何建模了解线框建模及表面建模的基本方法了解实体建模和特征建模的方法6、计算机辅助工艺规程设计了解CAPP的发展概况及工作原理熟悉派生式CAPP的开发方法熟悉创成式CAPP的开发方法,包括零件信息的描述方法；工艺知识的表达及工艺决策逻辑（决策表及决策树的描述应用）熟悉CAPP专家系统的开发方法（包括CAPP专家系统构成、CAPP专家系统零件信息的描述，CAPP与CAD信息共享，工艺知识库建造和专家推理机控制策略）7、计算机辅助数控程序的编制掌握数控编程的内容及步骤掌握数控加工程序的结构及格式了解自动编程方法：包括数控语言编程及数控图形编程8、CAD/CAM集成与计算机集成制造了解CAD/CAM集成的概念及集成方案了解CIMS的体系结构及关键技术四、课程的学时分配五、课程习题的要求巩固课堂讲授的理论知识和基本概念，锻炼独立思考和分析问题的能力。

《CAD、CAE、CAM技术与应用》教学大纲一、课程基本情况英文名称：CAD/CAE/CAM technology and application课程编号：F0717********总学时：48 讲课学时：36 实践学时：12总学分：3课程性质：必修考核方式：考查适用对象：机械设计制造及其自动化专业先修课程：画法几何及机械制图、C语言程序设计基础、机械设计、材料力学参考文献：[1] 王定标. 《CAD/CAE/CAM技术与应用》[M]. 北京：化学工业出版社，2015.[2] 高涛. 《CAD/CAE/CAM实例教程》[M]. 北京：清华大学出版社，2014.[3] 金宁. 《CAD/CAM技术》[M].北京：北京理工大学出版社，2013.二、课程简介与目标《CAD/CAE/CAM技术与应用》课程是机械设计制造及其自动化专业的专业必修课程，主要研究计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助工程(CAE)、计算机辅助工艺规划(CAPP)、计算机辅助制造（CAM）等相关软件应用，以及CAD/CAE/CAM技术的集成及相关知识。

其主要目的是使学生掌握计算机辅助设计、分析、制造的基本知识和基本技能，培养学生分析和解决工程实际问题及应用有信息技术工具、工程工具和模拟软件对复杂机械产品进行设计、模拟、预测、优化的能力，能够分析设计成品的局限性。

结合课程实验教学环节，进行数字机械工程技术人员所需的基本技能训练，为学生进一步学习有关专业课程和日后从事产品设计及制造工作，直接服务于社会奠定良好的基础。

通过本课程的学习，使学生达到如下目标：目标1：理解CAD/CAE/CAM技术与应用的基本概念，掌握CAD/CAE/CAM系统的基础技术及集成技术，熟练掌握计算机图形变换技术，计算机辅助设计(CAD)技术、会使用三维计算机辅助设计软件，能实现机械产品的三维实体建模。

提高对复杂工程问题的建模、计算以及设计能力。

目标2：熟练掌握计算机辅助工程(CAE)技术，能够进行机械产品的静力学分析、运动学仿真模拟，并能基于机械优化设计理论作出合理优化。

《CAD/CAM技术》教学大纲适用专业：汽车电子技术（普通高职）学时：96 （理论学时：60 实验学时：36）一、课程的目的与任务本课程是机电一体化技术专业的主干专业课程之一，通过对本课程的学习和上机实训操作，学生应能够熟练掌握Pro/E软件的三维零件设计的理论及应用，提高计算机三维辅助设计的能力，为今后进行零件设计和解决工程实际问题提供必要的CAD知识和三维设计方法。

二、教学内容及教学要求（一） Pro/Engineer简介和基本操作PRO/ENGINEER系统概论，Pro/E的产生与发展、建模原理与特点，Pro/E的操作界面和各文件的菜单功能，掌握简体中文版的安装。

重点：Pro/E的产生与发展、建模原理与特点，Pro/E的操作界面和各文件的菜单功能，掌握简体中文版的安装。

难点：掌握Pro/E野火4.0简体中文版的安装（二）草绘截面设计截面的有关概念，基本几何图元的绘制、与编辑以及几何约束的使用，对图元进行尺寸标注及尺寸的修改。

重点：掌握基本几何图元的绘制、与编辑以及几何约束的使用，熟练地进行尺寸标注，并能进行尺寸修改。

难点：熟练地使用草绘器绘制几何图形。

（三）创建实体特征草绘平面，参考平面的设置，拉伸的特征、旋转特征、扫描特征、混成特征、孔特征、倒角特征、圆角特征、拔模特征、抽壳特征、筋特征等特征创建三维实体。

熟练地应用拉伸的特征、旋转的特征、扫描的特征、混成的特征创建三维实体。

在以创建实体的基础上，熟练地使用各种工程特征命令，主要有孔特征，倒角特征，倒圆角特征，筋特征，壳特征和扭曲特征。

难点：熟练地使用扭曲特征、壳特征及筋特征创建三维实体。

（四）基准特征和特征的变更基准平面、基准轴、基准点、基准曲线、基准坐标系等基准特征创建，以及编辑尺寸、编辑参照、编辑定义特征等。

重点：掌握草绘平面的设置，参考平面的设置，以及三维造型设计中方向参数的设置；掌握基准平面的插入与更改，基准点、基准轴线、基准曲线的插入与更改方法。

《模具CAD CAM技术应用》课程教学大纲一、课程基本信息课程名称：模具CAD/CAM技术应用课程代码：N204041教育层次：专科层次、学制三年前修课程：《机械制图与计算机绘图》《塑料成型工艺与模具设计》《压铸成型工艺与模具设计》《冲压成型工艺与模具设计》《机械零件普通及数控加工》《UG造型设计》后续课程：《模具设计与制作综合训练》《模具零件特种加工》《模具结构设计及评审》《模具质量检测与控制》二、教学目的本课程以工作过程为导向，以企业真实项目为载体，采用理实一体化的教学形式，教学内容从简单到复杂形成梯度，使学生在设计过程中从掌握简单两板模的设计步骤和流程起，逐步熟悉模架的基本结构和类型，掌握中等复杂程度产品模具设计的方法与技巧，提升学生的专业知识与专业技能，培养学生树立独立思考、勤奋工作的意识，增强学生就业竞争力，为学生的顶岗实习与就业奠定坚实基础。

三、教学任务通过本课程的学习和训练，使学生具备以下知识-能力-素质：1．系统掌握运用CAD/CAM软件进行制件工艺分析、模具结构策划、与工程图设计的专业知识；2．系统掌握运用CAD/CAM软件进行塑料模具分模、三维设计与主要成型零部件数控编程专业知识；3．掌握运用CAD/CAM软件进行冲压模具设计与主要成型零部件数控编程专业知识；4．具备运用CAD/CAM软件设计中等复杂塑件的注射模具和编制注射模具主要成型零件数控加工程序的能力；5.具备运用CAD/CAM软件对中等复杂钣金件和压铸件的设计和分析，编制冲压模具和压铸模具主要成型零件数控加工程序的能力；6. 养成诚信、敬业、科学、严谨的工作态度和较强的法律法规、安全、质量、效率、保密及环保意识，具有良好的职业道德素质；7．培养自学能力、工具应用（如资料检索等）能力、技术文件写作表达能力、沟通与团队协作能力等，具备知识迁移应用能力，具有终身学习的精神和可持续发展能力。

六、课程实施建议1、教学建议本课程作为一门专业技术操作课程，需要把握两个重点教学方向：面向课程实际和面向生产实际。

2024年《CADCAM软件技术应用CAA》教学讲义教案一、教学内容本讲义基于2024年《CADCAM软件技术应用》CAA课程，主要涉及教材第四章“CADCAM软件的曲面设计与加工”内容。

详细内容包括曲面设计基本原理、曲面建模方法、曲面加工策略以及CADCAM软件在实际工程中的应用案例。

二、教学目标1. 理解曲面设计的基本原理，掌握曲面建模方法。

2. 学会运用CADCAM软件进行曲面加工编程，提高加工精度和效率。

3. 培养学生的实际操作能力，使其能够将CADCAM技术应用于工程实践。

三、教学难点与重点1. 教学难点：曲面建模方法的选择与应用、曲面加工策略的制定。

2. 教学重点：CADCAM软件在曲面设计与加工中的实际应用。

四、教具与学具准备1. 教具：多媒体教学设备、投影仪、黑板、粉笔。

2. 学具：计算机、CADCAM软件、教材、笔记本、文具。

五、教学过程1. 实践情景引入（5分钟）利用多媒体展示实际工程中的曲面设计案例，引导学生思考曲面设计在实际工程中的应用。

2. 理论讲解（15分钟）讲解曲面设计基本原理、曲面建模方法、曲面加工策略等理论知识。

3. 例题讲解（20分钟）结合教材例题，详细讲解曲面建模和加工的操作步骤，强调注意事项。

4. 随堂练习（20分钟）布置随堂练习，让学生运用CADCAM软件进行曲面建模和加工操作，巩固所学知识。

5. 互动讨论（10分钟）六、板书设计1. 曲面设计基本原理2. 曲面建模方法参数化曲面非参数化曲面3. 曲面加工策略粗加工精加工4. CADCAM软件应用案例七、作业设计1. 作业题目：利用CADCAM软件完成一个简单的曲面设计与加工任务。

2. 答案：曲面建模和加工操作步骤，具体可根据学生实际完成情况进行评分。

八、课后反思及拓展延伸2. 拓展延伸：鼓励学生课后深入了解曲面设计与加工技术在其他领域的应用，提高学生的创新能力。

重点和难点解析1. 教学难点与重点的确定2. 例题讲解的详细程度3. 随堂练习的设计与实施4. 作业设计的内容与答案5. 课后反思及拓展延伸的深度一、教学难点与重点的确定参数化曲面与非参数化曲面的区别和适用场景。

《CAD/CAM技术应用》课程大纲一、课程性质和任务1.课程性质本课程是数控技术专业、模具设计与制造专业必修的专业核心课，属两个专业学生职业资格考工考证必备知识和技能的重要支撑课程。

本课程授课方式为理论与实训教学同步进行的理实一体化教学。

2.课程任务本课程主要讲授应用CAD/CAM软件进行有关项目产品计算机辅助建模和数控铣削加工（含加工中心，下同）程序的辅助编制的原理和步骤，同时对项目产品进行数控加工等内容。

课程依据零件数控加工的流程设计教学流程，即按照零件结构分析、零件技术要求分析、数控加工工艺分析与加工工艺设计、零件建模、数控加工编程编制、数控加工准备、工件加工与精度控制、清扫机床、工件检测与教学评价的流程组织教学，并能应用数控机床进行零件的加工。

在先修《数控加工编程与操作》（主要讲授手工编程及零件加工）的基础上，培养学生应用CAD/CAM软件进行从较简单零件到中等复杂程度零件的计算机辅助建模和数控铣削加工程序的辅助编制的能力，同时进一步提高学生制定中等复杂程度零件数控加工工艺和数控机床的操作的能力。

二、课程衔接关系根据专业人才培养目标，先修课程主要包括《现代机械制图》及实训、《机械分析应用基础》及实训、《机械制造技术基础》及实训、《机械加工实训》、《数控加工编程与操作》，后续课程主要包括《数控加工综合实训》、《毕业设计与顶岗实习》。

三、教学目标1．知识应用和学习目标1）进一步熟练掌握机械制图、工程材料、公差配合、加工工艺、件装夹定位、工具量具等基础知识。

2）掌握软件辅助建模的相关知识。

如特征、草图及其常用工具指令、编辑的相关工具指令、实体及曲面功能等。

3）掌握软件辅助编程的相关知识。

如模型调入、创建程序、加工方法的合理选择、不同加工方法的选项选择及参数设置、仿真及后置处理等。

4）进一步熟练掌握数控加工程序传输的有关知识。

5）掌握零件装夹定位的有关基础知识。

2．能力培养目标1）具有中等复杂程度零件结构、技术要求等分析的能力；2）具备熟练使用一种CAD/CAM软件进行中等复杂程度零件建模的能力；3）具有分析和设计中等复杂程度零件加工工艺的能力；4）具备熟练使用一种CAD/CAM软件进行中等复杂程度零件辅助编制数控加工程序的能力；5）具备对CAD/CAM软件辅助编制的数控加工程序进行模拟仿真和后置处理的能力；6）具有操作数控机床加工上述零件的能力。

《CAD/CAM应用技术》理论教学大纲
一、课程基本信息
课程编号：612 课程类别：专业必修课授课对象：数控技术专业开课学期：5 理论学时：20 考核方式:考试
二、本课程与其它课程的关系
《CAD/CAM应用技术》以《计算机应用基础》、《机械设计基础》、《数控编程与操作》，使在完成计算机应用基础、工程制图和机床数控加工教学的基础上，结合数控加工的基本要求，采用CAXA软件完成三维造型，设置加工方式，选取切削用量等加工参数，为数控加工刀路文件生成、数控机床的实际加工等工作奠定基础。

三、课程教学目的和要求
加深本专业学生对数控加工技术的认识，掌握利用CAXA软件进行数控编程和加工的基本理论和操作技能。

通过本模块的学习,使学生能够熟练运用CAXA软件,具体要求如下:
1、掌握对机械零件进行特征分析和造型；
2、掌握应用二维草图进行三维零件的设计；
3、能够运用特征进行实体造型和复杂曲面的生成；
4、掌握用三维零件进行工程图纸的生成；
5、掌握利用CAXA软件进行数控编程。

1、《CAXA 数控加工造型与编程》，北京航空航天出版社，谢小星.
2、《CAXA制造工程师-数控加工编程标准教程》，北京航空航天出版社，宋卫科.
3、《CAD/CAM应用技术》，大连理工大学出版社，田美丽.
执笔：
审定：
编制时间:。

《CADCAM软件技术应用CAA》教学讲义优质教案一、教学内容二、教学目标1. 了解并掌握CAA的基本原理及其在工业设计中的应用；2. 学会使用CADCAM软件进行CAA操作，并能够独立完成装配任务；3. 培养学生运用CADCAM软件解决实际问题的能力。

三、教学难点与重点教学难点：CAA在实际案例中的应用，以及操作过程中的注意事项。

教学重点：CAA的基本原理和操作步骤。

四、教具与学具准备1. 教具：多媒体教学设备、PPT课件、案例图纸等；2. 学具：计算机、CADCAM软件、绘图板等。

五、教学过程1. 导入新课：通过展示实际工业产品装配过程，引发学生对CAA 的兴趣，引入本节课的学习内容；2. 理论知识讲解：a. 讲解CAA的基本原理；b. 介绍CAA的操作步骤；c. 分析CAA在实际案例中的应用；3. 案例演示：通过实际操作演示，让学生了解CAA的操作流程；4. 学生随堂练习：布置一道简单的装配任务，让学生自主操作，巩固所学知识；5. 例题讲解：针对练习中出现的典型问题，进行详细讲解；六、板书设计1. 《CADCAM软件技术应用——CAA》2. 主要内容：a. CAA基本原理；b. CAA操作步骤；c. CAA在实际案例中的应用；d. 随堂练习及注意事项。

七、作业设计1. 作业题目：根据所学知识，完成一道中等难度的装配任务，并提交装配图；2. 答案：见附件。

八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课结束后，教师应认真反思教学效果，针对学生的掌握情况，调整教学方法；2. 拓展延伸：引导学生课后关注CADCAM软件的其他功能，提高综合运用能力。

本教案旨在通过严谨的教学过程，使学生掌握CAA的相关知识，提高实际操作能力，为今后的学习和工作打下坚实基础。

在实际教学过程中，教师可根据实际情况灵活调整教学内容和教学方法，以达到最佳教学效果。

重点和难点解析1. 教学难点与重点的确定；2. 教学过程中的案例演示和随堂练习；3. 作业设计；4. 课后反思及拓展延伸。

《CAD/CAM》课程教学大纲一、课程简介课程名称：CAD/CAM英文名称：Computer Aided Design / Computer Aided Manufacturing课程代码：0210103课程类别：学科根底课学分：4总学时数：64 （32理论+32上机〕先修课程：画法几何与机械制图、机械根底课程概要：CAD/CAM对机械、汽车、农机等专业本科生是一门极其重要的学科根底课程。

CAD/CAM 技术具有综合性强，高技术含量高，见效快的优势，是当今进展最快的应用技术之一，也是从事现代设计的技术人员必需把握的工具之一。

通过这门课程的学习可以使学生了解一种计算机技术与机械设计和制造技术相互渗透相互结合而形成的一门兴技术一一CAD/CAM,为以后从事现代机械设计、机械制造奠定理论根底。

二、教学目的及要求1、了解CAD/CAM最进展动态；2、把握二维工程图形的绘制方法；3、把握三维线框造型、曲面造型、实体造型、参数化设计技术和特征造型技术；4、全面理解CAPP系统的根本组成，工作原理及其特点；5、把握数控加工及程序编制的根本方法。

三、教学内容及学时安排第1章概述（4学时）一、CAD/CAM的根本概念二、CAD/CAM系统构造层次三、CAD/CAM系统的主要功能四、CAD / CAM系统的主要任务五、CAD/CAM技术的特点六、CAD/CAM技术进展趋势七、当前常用的CAD/CAM系统重点：CAD/CAM系统的主要功能、技术特点、进展趋势及当前常用的CAD/CAM系统。

难点：CAD/CAM系统的主要任务。

第2章计算机图形学根底（4学时）使学生了解计算机图形学的根本学问，为深入理解CAD/CAM这门课奠定理论根底。

一、计算机图形技术的根本概念二、坐标系和齐次坐标三、二维图形变换四、三维图形变换五、图形的裁剪重点：二维图形的变换。

难点：三维图形变换，图形的裁剪；第4章三维建模技术（6学时）一、几何建模的根本学问二、曲线、曲面造型的一些根本学问三、参数曲面1. Beizer（贝奇埃）方法2. B样条方法.非均匀有理B样条曲线和曲面四、用NURBS曲线生成特别曲面的几种方法.线性拉伸曲面1.直纹面.旋转曲面2.扫掠曲面.等距曲面五、实体造型的根本方法六、特征建模的方法重点：特征的定义、特征建模的方法、特征建模的根本框架；难点：曲面建模和实体建模。