《CAD CAM技术应用》课程大纲
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1 《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
2 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。
3．素质目标
1）培养学生自我学习和自我发展的能力，有针对性地进行自学和超前学习；
2）培养学生产品质量意识、生产安全意识；
3）培养学生团队合作意识、沟通能力；
4）培养学生创新意识和能力
四、课程教学内容与要求
课程依据顺德及其周边地区CAD/CAM技术应用的领域遴选教学内容，选取在该地区应用较为广泛的一种典型的CAD/CAM软件为教学工具。课程从产品手板（模型）行业、塑料模具零件中遴选了7个项目作为课堂教学任务，另外配备了相应的课外学习项目，教学所用软件采用CimatronE版本。课程具体教学项目安排如下表所示。
3 表 《CAD/CAM技术应用》课程项目
序号 项目名称 参考学时 说明
1 模板建模与数控加工编程 16 单元项目
2 烟灰缸建模与数控加工编程 12 单元项目
3 相机建模与数控加工编程 12 单元项目
4 皂盒面壳建模与数控加工编程 16 单元项目
5 塑料瓶模具主要零件建模与数控加工编程 28 综合项目
6 充电器上壳建模与分模 13 综合项目
7 充电器上壳模具主要零件数控加工编程 23 综合项目
8 CimatronE基础
（课外自主学习资料与课外自主完成项目） 9 逆向工程产品建模与数控加工编程
10 产品建模、分模与数控加工编程
11 新产品开发（学生定产品）
在进行了前4个单元的项目训练后，进行阶段总结，进行第9单元项目的测绘与设计工作，这是进行产品开发的常规手段；在进行了5~7项目项目训练后，进行项目10的训练；最后第11单元以一款新产品的开发项目作为课程的结束，在新产品开发过程中，学生分组进行，根据一个具体的产品（如闹钟、玩具）进行产品工业造型设计、产品三维结构设计，绘出产品装配图和零件二维图。对产品样板进行数控编程和上机加工，并可延伸到毕业设计与制作阶段，进行模具结构设计，模具数控编程加工。
具体教学内容及要求如下。
（一）项目一：模板建模与数控加工编程
1．项目教学任务分解
序号 任务分解 教学资料
1 任务1：模板结构分析
教学录像、教学要求、知识点、技能点、重点难点、教学设计、评价考核、教材内容、演示文稿(PPT)、教学课件（录屏）、习题作业等。 2 任务2：模板基本体建模
3 任务3：模板四周凹槽建模
4 任务4：模板数控加工工艺分析
5 任务5：模板粗加工编程
4 6 任务6：模板底面精加工编程
7 任务7：模板侧面精加工编程
8 任务8：模拟加工与后置处理
9 任务9：模板数控机床加工
2．项目教学要求
1）了解计算机辅助设计与辅助编制数控加工程序概念。
2）初步了解利用CAD/CAM软件进行计算机辅助设计与辅助编制数控加工程序的一般步骤与方法。
3）掌握草图的直线、圆、倒角、尺寸标注等指令。
4）掌握新建拉伸实体、删除拉伸实体等功能。
5）掌握特征镜像阵列、特征线性阵列等编辑功能。
6）掌握2.5轴加工工艺中的型腔环切铣削、开放轮廓铣、封闭轮廓铣功能。
7）掌握数控加工程序后处理的方法。
8）在数控铣床上完成零件的加工。
3．项目教学重点难点
1）教学重点
①掌握新建拉伸实体、删除拉伸实体等功能的原理和方法、步骤。
②掌握特征镜像阵列、特征线性阵列的原理和方法、步骤。
③掌握2.5轴加工工艺中的型腔环切铣削、开放轮廓铣、封闭轮廓铣的原理和方法、步骤。
2）教学难点
①零件中间凹槽型面粗、精加工工艺路线的设计。
②零件四周凹槽型面粗、精加工工艺路线的设计。
（二）项目二：烟灰缸建模与数控加工编程
1．项目教学任务分解
序号 任务分解 教学资料
1 任务1：烟灰缸结构分析 教学录像、教学要求、知识点、技能点、重点难点、教学设计、评价考核、教材内容、演示文稿(PPT)、教学课件（录2 任务2：烟灰缸建模
3 任务3：烟灰缸数控加工工艺分析
5 4 任务4：烟灰缸粗加工编程 屏）、习题作业等。
5 任务5：烟灰缸精加工编程
6 任务6：模拟加工与后置处理
7 任务7：烟灰缸数控机床加工
2．项目教学要求
1.熟练分析一般图纸利用计算机辅助设计与辅助编制数控加工程序。
2.掌握实体圆角功能、带拔模角度拉伸方法。
3.掌握特征旋转阵列等编辑功能。
4.掌握3轴体积铣加工工艺中的毛坯环切、2.5轴轮廓铣带拨模角度轮廓铣功能。
5. 能一般处理细槽粗精加工工艺流程。
6.掌握数控加工程序后处理的方法。
7.在数控铣床上完成零件的加工。
3．项目教学重点难点
1）教学重点
①拉伸实体同时增加拔模斜度、实体圆角等功能的原理和方法、步骤。
②特征旋转阵列的原理和方法、步骤。
③一般模型加工思路。
④ 3轴体积铣加工工艺中的毛坯环切的原理和方法、步骤。
⑤ 2.5轴轮廓铣带拨模角度轮廓铣的原理和方法、步骤。
2）教学难点
① 零件四个细槽粗精加工工艺路线设计、加工方法选择、加工工艺参数选择。
② 零件斜壁面精加工工艺路线设计、加工方法选择、加工工艺参数选择。
（三）项目三：相机建模与数控加工编程
1．项目教学任务分解
序号 任务分解 教学资料
1 任务1：相机结构分析 教学录像、教学要求、知识点、技能点、重点难点、教学设计、评价考核、教材内容、演示文2 任务2：相机建模
3 任务3：相机数控加工工艺分析
6 4 任务4：相机粗加工编程 稿(PPT)、教学课件（录屏）、习题作业等。
5 任务5：相机精加工编程
6 任务6：模拟加工与后置处理
7 任务7：相机数控机床加工
2．项目教学要求
1）熟悉利用CAD/CAM软件进行计算机辅助设计与辅助编制数控加工程序的一般步骤与方法。
2）掌握草图的绘制、基准面与基准轴的创建等指令。
3）掌握新建旋转实体、删除旋转实体等功能。
4）掌握实体倒圆角、面切除等编辑功能。
5）掌握新建刀路轨迹、创建零件、创建毛坯的方法，掌握体积铣中毛坯环切3D功能。
6）掌握零件精加工与半精加工中根据角度精铣及精铣所有功能的方法和步骤。
7）掌握数控加工程序仿真与后处理的方法。
8）在数控铣床上相机零件的加工。
3．项目教学重点难点
1）教学重点
①新建旋转实体、删除旋转实体等功能的原理和方法、步骤。
②实体倒圆角、面切除的原理和方法、步骤。
③体积铣中毛坯环切3D、根据角度精铣、精铣所有的原理和方法、步骤。
2）教学难点
①相机前镜头及眺望镜斜面粗精加工工艺路线设计、加工方法选择、加工工艺参数选择。
②相机底面清角加工范围、加工方法选择与工艺参数设置。
（四）项目四：皂盒面壳建模与数控加工编程
1．项目教学任务分解
序号 任务分解 资料要求
1 任务1：皂盒面壳结构分析 教学录像、教学
7 2 任务2：皂盒面壳建模 要求、知识点、技能点、重点难点、教学设计、评价考核、教材内容、演示文稿(PPT)、教学课件（录屏）、习题作业等。 3 任务3：皂盒面壳数控加工工艺分析
4 任务4：皂盒面凹面加工编程
5 任务5：皂盒面凸面加工编程
6 任务6：模拟加工与后置处理
7 任务7：皂盒面壳数控机床加工
2．项目教学要求
1）掌握利用CAD/CAM软件进行计算机辅助设计与辅助编制数控加工程序的一般步骤与方法。
2）掌握删除旋转等实体造型指令。
3）掌握拔模、实体倒圆角、抽壳等实体工程特征功能。
4）掌握实体镜像阵列等编辑功能。
5）掌握2.5轴型腔铣削功能、体积铣中环切3D功能的设置步骤与注意事项。
6）掌握零件精加工与半精加工中精铣所有功能的方法和步骤。
7）掌握数控加工程序仿真与后处理的方法。
8）在数控铣床上皂盒零件的加工。
3．项目教学重点难点
1)教学重点
①拔模、实体倒圆角、抽壳等功能的原理和方法、步骤。
②实体镜像阵列、删除旋转的原理和方法、步骤。
③2.5轴型腔铣削功能、体积铣中环切3D功能的原理和方法、步骤。
2）教学难点
①加工皂盒凹腔与凸面的先后顺序及不同装夹方式。
②加工凸面时加工坐标系的重新设置及其原理、方法、步骤。
（五）项目五：塑料瓶模具主要零件建模与数控加工编程
1.项目教学任务分解
序号 任务分解 教学资料
1 任务1：塑料瓶模具主要零件结构分析 教学录像、教学要求、知识点、技能点、重2 任务2：塑料瓶模具主要零件建模
