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《机械CADCAM技术》自学指导书

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《机械CAD/CAM技术》自学指导书 一、课程编码及适用专业 课程编码： 适用专业：机械设计制造及其自动化（函授本科） 二、课程性质 《机械CAD/CAM技术》是机械制造与自动化专业的一门专业必修课，该课程是为了培养学生进行计算机辅助设计、制造及工艺分析等能力而开设的。本课程介绍计算机辅助设计与制造的基本理论，使用典型CAD与CAM软件进行机械类典型零部件的设计与制造。它也是先进制造技术的重要技术基础。 三、本课程的地位和作用 CAD/CAM（计算机辅助设计与制造）技术是随着计算机和数字化信息技术发展而形成的新技术，是20世纪最杰出的工程成就之一，也是数字化、信息化制造技术的基础，其发展和应用对制造业产生了巨大的影响和推动作用。现今不仅CAD/CAM本身已形成规模庞大的产业，而且为制造业带来了巨大的社会效益和经济效益。进入二十一世纪，我国逐步成为世界的制造业中心，需要大批制造技术应用人才，帮助学习和掌握CAD/CAM的原理、方法与技术，提高机械工程专业人才培养质量，适应形势的发展和社会需要，是实现机械类应用型人才培养的重要环节。 本课程主要面向机械设计制造及其自动化专业，同时也适合机械电子工程专业和金属材料成形与控制专业相关课程教学。对于提高产品性能、改进产品质量、提高设计效率，都是具有重要作用的。 四、学习目的和要求 本课程的教学目的是：使学生具备高等职业技术人员所必须的思想认识水平、思维方式、职业道德，掌握CAD/CAM的基本知识和基本技能。要求在知识方面：建立CAD/CAM的基本概念；掌握基本的CAD建模方法；掌握基本的CAM流程、处理操作流程等主要内容。在能力方面：能熟练地运用CAD类软件完成一般复杂程度的机械零部件三维CAD实体建模、虚拟装配及工程图；能熟练地运用CAM类软件完成一般复杂程度的机械零部件的CAM编程及加工仿真；能掌握不同的软件系统之间数据转换的方法。在德育方面：初步具备辨证思维的能力；具有爱岗敬业的思想，实事求是的工作作风和创新意识；增强职业道德的意识；增强密切联系工程实践的能力。 五、本课程的学习方法 为了学好本课程，首先要具有正确的学习目的和态度。在学习中要刻苦钻研、踏踏实实、虚心求教、持之以恒。在学习时要抓住基本原理，常用方法，基本步骤这一主线；要理解问题是如何提出和引申的，又是怎样解决和应用的；要注意各部分内容之间的联系，前后是如何呼应的。通过习题可以巩固和加深对所学理论的理解，并培养分析能力和运算能力，所以应按要求完成布置的作业题。除学习规定教材外，应参阅相关的参考书。 六、自学内容与指导 第一章 概 述 （一）本章重点 1. CAD/ CAM 基本定义和包含的内容 2. 研究内容和发展概况 3. 采用CAD/CAM技术的意义 4.CAD/CAM系统功能、任务和工作过程 （二）本章考点 1. CAD、CAM、CAE的定义、包含的内容 2. 为什么要使用CAD/CAM 技术 3. CAD/CAM系统功能 （三）自学指导 1. 通过举例分析，引入产品周期的概念（ 例如机床或其他产品） 2 结合产品周期图分析产品周期中的设计和制造的各个部分的功能 3. 分析产品周期的设计和制造的各个部分利用计算机的可能性，从而引出CAD、CAM、CAE的概念 4．介绍CAD、CAM、CAE的定义、包含的内容 5．通过CAD CAM信息的共享，引入集成的概念 6．通过分析一个设计和制造集成系统（通过一个共用数据库实现集成）的工作过程使学生了解CAD/CAM系统的工作过程和功能（A SCENARIO） 7．介绍一个用PRO/Engineering 软件实现手机外壳的设计和制造的过程包括：三维造型、有限元分析、快速原型制作技术、及外壳模具的设计和加工仿真过程，使学生不仅了解CAD/CAM系统的工作过程也了解其发展现状。 8．总结以下问题，为今后讲解CAD/CAM相关技术做准备 什么是CAD/CAM？ 为什么要使用CAD/CAM 技术？ 如何实现CAD/CAM？(how)。 （四）习题 1、CAD/CAM由 和 两部分组成。 2、CAD/CAM系统集成包括 、 与 三方面。 3、解释: CAD/ CAM： CAPP： 4、CAD/CAM系统的主要任务？ 5、阐述CAD /CAM的发展趋势？

第二章 机械CAD/CAM常用的数据结构

（一）本章重点 1. 软件工程的基本概念 2. 软件开发的一般步骤 3. 数据结构（逻辑结构和物理结构） 4. 数据库原理 5. 和DBMS系统 （二）本章考点 1．软件开发的一般步骤 2．数据结构（逻辑结构和物理结构 3．树结构 （三）自学指导 1. 首先从软件开发的演化过程（个人编程时代、软件作坊时代、软件工程时代）分析入手，引出软件危机的概念； 2. 再讨论解决危机的软件工程的思维方法和软件开发的一般步骤； 3. 举例说明现实世界中数据之间的相互联系,并分析计算机中的数据存储特点,引出数据结构的概念； 4. 讲解数据的逻辑结构和物理结构； 5. 举例说明数据管理的作用和意义,分析数据管理的不同方法和特点,引出数据库的概念； 6. 讲解数据库的原理和DBMS系统。 （四）习题 1、一切描述客观事物并能被计算机接受和处理的符号集合叫 。 2、链表的存储单元可以连续也可以不连续，其机构形式主要有 、 、和 三种。 3、以下结构形式和电话连接类似的是 。 A. 总线型拓扑 B. 星型拓扑 C. 环型拓扑 D. 网状拓扑

4、CAD/CAM系统集成方案的种类？

第三章 计算机辅助图形处理 （一）本章重点 1. 图形软件的类型和功能 2. 绘图程序的基本设计方法 3. 图形软件标准 4. 图形变换(窗视变换、二维图形和三维图形的几何变换) （二）本章难点 1. 绘图程序的基本设计方法， 2. 图形软件标准和意义、图形变换的原理和方法 （三）本章考点 1. 二维图形和三维图形的几何变换 2. 隐藏线与隐藏面的处理 3. 图形生成方法 （四）自学指导 1. 从学生较熟悉的软件AUTOCAD 和高级语言入手,分析计算机绘图方法，引出基本绘图指令软件、图形支持软件和专用图形软件的概念， 2. 讲解基本绘图指令软件、图形支持软件和专用图形软件绘图过程； 3. 举例讲解绘图程序的基本设计方法（参数化法绘图程序设计、图元拼合法、和尺寸驱动法的设计原理） 4. 通过分析现实世界当中三维物体的形状、计算机中的显示方法、和绘图的过程要求，引出窗口、视区的概念； 5. 讲解窗视变换的意义和方法 6. 通过对绘图系统的要求分析引出图形变换的概念； 7. 介绍二维图形和三维图形的几何变换的方法 8. 分析市场上CAD软件产品的多样性、与CAPP的联系，引出图形数据交换标准的概念； 9. 介绍图形数据交换标准（IGES、PDES STEP） （五）习题 1、在机械CAD/CAM研究对象中用 ，来表达面与面、顶点与顶点等之间的连接关系。 2、在数据结构中把描述一个对象的数据称为 。 A. 数据项 B. 数据文件 C. 记录 D. 线性结构

3、开窗口定义？

第四章 几何建模及特征建模 （一）本章重点 1. 建模概念与几何建模 2. 线框建模、曲面建模、 3. 实体建模、特征建模 （二）本章难点 1. CAD/CAM集成对建模的基本要求 2. 线框建模、曲面建模原理 3. 特征建模特点和作用 （三）本章考点 1. CAD/CAM集成对建模的基本要求 2. 实体建模原理 （四）自学指导 1．分析现实世界中三维物体的形状几何信息和拓扑信息； 2．分析数据在计算机中的存储方式，数据关联模型的对应关系； 3．介绍线框建模的定义原理和方法； 4．线框建模的数据结构；线框建模适用的范围； 5. 通过分析线框建模的特点和数据结构，指出这种方法对面的信息描述的不足； 6. 介绍表面建模的定义原理和方法，表面建模的数据结构， 与线框建模的数据结构作比较； 7. 强调表面建模适用的范围； 8. 讲述实体的生成方法（体素法、扫描法等），基本体素的定义基本体素间的集合运算，举例说明利用基本体素拼和实体的过程，通过举例说明某些物体的表面形状难以用基本体素拼和实体,引出扫描的概念，举例说明用扫描法生成实体的过程 （五）习题 1、对于现实世界中的物体，从人们的想象出发，到完成它的计算机内部表示这一过程称为 。 2、CAD/CAM的建模技术主要包括 和 技术。 3、用于存放非线性具有分支结构的数据结构叫 。 A. 树 B. 对列 C. 数组 D. 支 4、CAD/CAM集成对建模的基本要求？

第五章 计算机辅助设计

（一）本章重点 1. 计算机辅助设计特点和含义 2. 设计资料的程序处理 3. 数据库系统简介 4. 参数化绘图与尺寸驱动开发技术 5. 机械CAN应用软件的开发方法 （二）本章难点 1. 数据库系统、工程数据库系统 2. 参数设计的几种方法 3. 机械CAD的开发方法 （三）本章考点 1. 数据模型种类 2. 工程数据库管理系统与传统数据库系统的区别和特点 3. 常用的CAD软件 （四）自学指导 1. 在传统的机械设计特点入手认识计算机辅助设计的含义，可以快速方便、高效高质、低成本的完成整个产品人物的现代化设计技术，它弥补了传统设计的不足，把常规的设计原理、计算机技术、现代设计方法等有机的结合在一起。 2. CAD技术要求计算机在设计时把一些规范、标准自动的检索出，这是需要将数表、线图、公

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机械CADCAM课程教学辅导(文本)

机械CADCAM课程教学辅导(文本)

（2018.12.12）机械CADCAM课程教案辅导（文本）李志香：机械CAD/CAM课程辅导和期末复习！各位老师、同学，大家下午好。

欢迎参加今天下午的机械CAD/CAM文本答疑活动，有什么问题欢迎大家随时提出。

杜毅：你好，我是彭州电大10秋机电班的，我想问问制定CAD／CAM系统规划时应遵循哪些基本原则？李志香：制定CAD/CAM系统规划时，必须保证规划的可行性、先进性和经济性。

为此应遵循如下6个基本原则：1）效益驱动，结合企业生产在建立CAD/CAM系统时，一定要突出实用，要解决生产中的关键问题或者薄弱环节，这样可以提高生产效率和效益。

2）统一规划，分步实施由于一个CAD/CAM系统既是一项涉及多学科、多专业的复杂的系统工程，又具有投资大、时间长、技术本身还在不断迅速发展的特点，因此在投入之前要有一个完整的开放性总体规划。

3）抓好CAD/CAM技术队伍的建设要建立起一支既精通专业技术知识又能使用计算机从事CAD/CAM的技术队伍。

4）合理确定系统的起点在建立CAD/CAM系统时，必须进行认真调研，重视信息，广开思路，切忌闭门造车和好高骛远。

只要看得准，“拿来主义”的办法可以有效地提高自己的起点和启动速度，早见成效。

5）合理购置设备CAD/CAM系统的硬件和软件的性能对系统性能的影响秀大，但应强调与需求对应，不必预留过多无针对目标的裕量。

6）组织领导和设备的使用所谓组织领导，就是领导建立CAD/CAM系统领导集团。

这对大中企业来讲是委须重要的，因为企业内部是由不同的部门组成的，没有统一的领导就会各行其是。

从过去推广应用CAD/CAM技术的经验来看，必须有一名厂级的技术领导干部负责领导和组织，而在设备维护和使用方面家采用集中管理和分散使用的原则。

代述梅：数据元素又有什么区别？李志香：你问的问题没有叙述清楚。

黄瑜述命令太多了，记不清楚要怎么办？李志香：不需要把所有命令都记住，掌握其中常用的就可以了。

CADCAM技术上机实验指导书2

CADCAM技术上机实验指导书2

CAD/CAM 技术上机实验报告实验名称：姓名：班级：指导老师：实验一图形变换实验学时：2 实验类型：设计型一、目的与任务目的：通过学生上机，了解计算机绘图的相关基础知识和方法。

任务：熟悉二维、三维图形的几何变换。

二、内容、要求与安排方式1、实验内容与要求：编写简单的二维、三维图形几何变换的程序。

要求用熟悉的编程语言编制、调试和运行程序，并打印程序清单和输出结果。

2、实验安排方式：课外编写好程序清单，按自然班统一安排上机。

三、实验步骤1、课外时间编制好程序框图。

2、课外时间编写好源程序清单。

3、上机调试和运行程序。

4、打印程序清单和运行结果（包含变换前后的位置）。

四、程序框图五、源程序清单六、运行结果实验二几何建模实验学时：2 实验类型：设计型一、目的与任务目的：通过学生上机，了解几何建模的相关基础知识和常用建模方法。

任务：熟悉线框建模、表面建模及三维实体建模的基本方法。

二、内容、要求与安排方式1、实验内容与要求：建立零件的线框、表面模型及实体模型。

要求用熟悉的编程语言编制、调试和运行程序，并打印程序清单和输出结果，重点要求打印出零件的三维实体图和二维工程图样。

2、实验安排方式：课外编写好程序清单，按自然班统一安排上机。

三、实验步骤1、课外时间编制好程序框图。

2、课外时间编写好源程序清单。

3、上机调试和运行程序。

4、打印程序清单和运行结果（各模型所需各表）。

5、打印设计过程框图、三维实体图形和二维工程图样四、设计过程框图五、三维实体图六、二维工程图实验三贝齐尔（Bezier）曲线曲面的生成方法实验学时：2 实验类型：综合型一、目的与任务目的：通过学生上机，了解贝齐尔（Bezier）曲线德卡斯特里奥的递推算法和贝齐尔（Bezier）曲线的几何作图法。

任务：熟悉线框建模、表面建模的基本方法。

二、内容、要求与安排方式1、实验内容与要求：贝齐尔（Bezier）曲线曲面的德卡斯特里奥的递推算法和几何作图法；要求用熟悉的编程语言编制、调试和运行程序，并打印程序清单和输出结果。

cadcam实验指导书

cadcam实验指导书

CAD/CAM概论实验指导书班级姓名实验一 、 二维图形复合变换编程对图形处理是CAD 的核心技术，也是《CAD/CAM 概论》课程的重要内容。

在各种CAD 系统中，只要经过简单的操作就可以实现各种图形处理功能，但学生一般不理解这些功能实现的原理和数学方法。

本实验主要是让学生通过课堂所学习到的图形变换数学方法，用自己编制的程序实现图形变化功能。

一、实验目的：1．掌握CAD 图形处理的原理和方法。

2．理解CAD 对图形进行复合变换的过程。

二、实验要求在二维模式下，将三角形绕任意点旋转θ角。

三角形三点的坐标、旋转点坐标和旋转角度可由用户任意输入。

原图形和变换后的图形必须同时显示在显示器上。

三、实验设备 1．计算机系统2．安装Turbo C 或其他C 语言集成开发工具 四、实验原理 1、变换原理基本旋转矩阵是相对坐标原点的，为了满足这一要求，必须先将旋转点和需要处理的图形向原点平移，使旋转点与原点重合，然后对图形进行旋转变换。

旋转变换后，再将旋转点和旋转后的图形平移到旋转点。

基本变换矩阵如下：1 0 00 1 0 l m 1平移T=cos θ sin θ 0 -sin θ cos θ 0 0 0 1旋转T=根据上述图形变换原理，对二维图形绕任意点（旋转点）旋转的复合变换矩阵M 为2、编程基本要领1）、将显卡设置为图形模式函数为 #include(graphics.h) #include(conio.h) main( ){ int driver,mode;driver=VGA; mode=VGAMED; initgraph(&driver,& mode,””); }2) 画直线函数为 line(x 1,y 1, x 2,y 2) 3) 4*4界矩阵相乘函数float py[4][4],xz[4][4];m[4][4] float xc(a,b) float a[4][4],b[4][4]; { int i , j,k;for(i=0;i<=3;i++) for (j=0;j<=3;j++)1 0 0 0 1 0-x -y 1 M= cos θ sin θ 0-sin θ cos θ 0 0 0 11 0 0 0 1 0 x y 1for(k=0;k<=3;k++)m[i][j]= m[i][j]+ a[i][k]* b[k][j];}五、实验步骤1、在C语言集成开发工具的编辑器中输入源程序2、利用编译器编译源程序3、连接生成执行文件4、执行程序实验二、三次B样条曲线生成自由曲线与曲面CAD系统占有重要的地位，由于其数学原理比较复杂，一般学生理解较为困难。

机械制图自学指导书

机械制图自学指导书

机械制图自学指导书目录1.简介2.基本概念3.绘图工具和软件4.绘图规范5.常用图纸6.三维制图7.结束语1. 简介机械制图是现代机械设计和制造中必不可少的一部分。

它是通过绘制图纸来传达设计和制造的意图，使工程师和制造人员能够理解和实施设计。

本指导书旨在提供给初学者一个简单易懂的自学机会，帮助他们掌握机械制图的基本知识和技巧。

2. 基本概念在开始学习机械制图之前，我们首先需要了解几个基本概念。

•坐标系：坐标系用于定义一个点的位置，常见的坐标系有直角坐标系和极坐标系。

•尺寸：尺寸用于表示物体的大小，通常用线段表示，常见的尺寸有直线尺寸和径向尺寸。

•投影：投影用于将三维物体映射到二维平面上，常见的投影有正投影和斜投影。

•图纸：图纸是机械制图的输出物，用于记录设计和制造的信息，常见的图纸有三视图图纸和工程图。

3. 绘图工具和软件在进行机械制图时，我们需要使用一些绘图工具和软件。

•铅笔、直尺和量角器：这些是传统的制图工具，可用于手绘图纸。

•图纸尺和尺规：图纸尺可用于测量图纸上的尺寸，尺规则用于绘制直线和测量角度。

•CAD软件：计算机辅助设计软件是现代机械制图的重要工具，常见的CAD软件有AutoCAD、SolidWorks等。

4. 绘图规范为了使图纸易于理解和实施，我们需要遵守一些绘图规范。

•线型和线宽：不同线型和线宽用于表示不同的图形元素，如实线用于表示外轮廓，虚线用于表示隐藏线等。

•标注和符号：标注和符号用于标识尺寸、材料和加工要求，常见的符号有直径符号、表面粗糙度符号等。

•排列和比例：图纸上的元素应按照逻辑次序排列，并保持合适的比例关系。

5. 常用图纸机械制图中常用的图纸包括三视图图纸、剖视图图纸和装配图纸。

•三视图图纸：三视图图纸包括正视图、俯视图和侧视图，用于完整地表示一个物体的外轮廓。

•剖视图图纸：剖视图图纸用于显示物体内部的结构和细节，包括全剖视图和局部剖视图。

•装配图纸：装配图纸用于表示多个零部件的组装关系和装配序列。