《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：学科基础课
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、机械基础
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基础课程。CAD/CAM技术具有综合性强，高新技术含量高，见效快的优势，是当今发展最快的应用技术之一，也是从事现代设计的技术人员必须掌握的工具之一。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新兴技术――CAD/CAM，为以后从事现代机械设计、机械制造奠定理论基础。
二、教学目的及要求
1、了解CAD/CAM最新发展动态；
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2、掌握二维工程图形的绘制方法；
3、掌握三维线框造型、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系统的基本组成，工作原理及其特点；
5、掌握数控加工及程序编制的基本方法。
三、教学内容及学时分配
第1章 概述（4学时）
一、CAD/CAM的基本概念
二、CAD/CAM系统结构层次
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技术发展趋势
七、当前常用的CAD/CAM系统
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重点：CAD/CAM系统的主要功能、技术特点、发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 计算机图形学基础（4学时）
使学生了解计算机图形学的基本知识，为深入理解CAD/CAM这门课奠定理论基础。
一、计算机图形技术的基本概念
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、几何建模的基本知识
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二、曲线、曲面造型的一些基本知识
三、参数曲面
1．Beizer（贝奇埃）方法
2．B样条方法
3．非均匀有理B样条曲线和曲面
四、用NURBS曲线生成特殊曲面的几种方法
1．线性拉伸曲面
2．直纹面
3．旋转曲面
4．扫掠曲面
5．等距曲面
五、实体造型的基本方法
六、特征建模的方法
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重点：特征的定义、特征建模的方法、特征建模的基本框架；
难点：曲面建模和实体建模。
第5章 计算机辅助工程（4学时）
一、计算机辅助工程概述
二、有限元法概述
三、CAE的工程应用
重点：有限元的基本思想
第6章 计算机辅助工艺过程设计（4学时）
使学生了解CAPP系统的组成及不同CAPP系统的工作原理。
一、工艺规程自动化的重要意义
二、CAPP系统的基本构成
三、CAPP系统的分类
四、修订式（派生式）CAPP系统
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1．工作原理
2．零件分类编码系统
3．修订式CAPP 的实现过程
五、创成式CAPP系统
1．创成式CAPP 系统的工作原理
2．创成式CAPP系统的工艺决策逻辑
重点：工艺规程自动化的重要意义、CAPP系统的分类、零件分类编码系统以及CAPP的发展趋势；
难点：CAPP系统的基本构成、创成式CAPP系统，CAPP专家系统。
第7章 计算机辅助数控加工编程（4学时）
使学生掌握数控加工及数控程序设计的基本知识。
一、数控机床及数控加工工艺
1．数控机床
a. 数控机床的类型及功能
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b, 机床坐标轴和运动正方向的确定
2．数控加工工艺
二、数控加工程序的指令系统及数控编程
1．程序结构及程序段格式
2．常用基本指令
3．数控编程应用实例
三、数控加工的后置处理
四、数控加工过程的动态仿真
考核要求
重点：机床坐标轴和运动正方向的确定；数控加工工艺；数控加工的后置处理；
难点：数控加工程序的指令系统及数控编程。
第8章 逆向工程技术（2学时）
一、逆向工程概述
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二、逆向工程系统组成及工作原理
三、逆向工程应用实例
第9章 模具CAD/CAM领域的新技术（2学时）
一、虚拟制造技术
二、网络化制造
三、快速响应制造
第10章 机械CAD/CAM系统集成（4学时）
一、 机械CAD/CAM集成概述
二、 产品数据交换标准
重点：机械CAD/CAM技术集成的必要性
计算机绘图（32学时）
AutoCAD上机（16学时）
了解AutoCAD的运行环境，掌握AutoCAD基本绘图命令的使用方法。掌握AutoCAD软件的显示、编辑、线形等命令。掌握AutoCAD尺寸标注功能，会标注组合体的尺寸。
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掌握AutoCAD的层、块功能并绘制零件图和装配图。
Mastercam上机（16学时）
结合Mastercam在工程中需要的CAD和CAM功能，系统地介绍最新版本Mastercam X5的CAD/CAM的特点、功能和使用方法。利用Mastercam软件进行二维绘图或三维造型，设置加工刀具路径，并通过后置处理自动生成NC程序。使学生深刻理解CAD/CAM系统工作的全部过程。
四、课程教学的基本要求
教学要充分利用教学模型、投影仪、CAI课件等先进的手段。习题课主要帮助学生消化和巩固所学的知识，培养学生的分析问题和解决问题的能力，提高他们的空间逻辑思维和形象思维能力，形式可以多样。根据课堂实际，教师可以利用辅导课积极引导学生按照正确的思维方法与解题步骤完成习题和作业。在培养空间逻辑思维和形象思维能力、指导自学、查阅手册、资料，尤其是对于基本技能、认真负责的工作态度、严谨细致的工作作风的培养和训练以及教书育人方面，辅导课尤为重要。加强这一环节可以显著提高学时效率。
作业安排
（1）小作业：对应各章节学时，在理论课和上机课余布置适量小作业，以巩固学生课堂所学知识。
（2）大作业：AutoCAD和Mastercam上机大作业各一次。
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（3）答疑：每周在规定时间和地点至少安排一次答疑。
五、考核方式
平时作业及出勤10%，期末考试（闭卷笔试）60%，上机大作业30%。
六、推荐教材及教学参考书
教材：
[1] 葛友华等，《机械CAD/CAM》，西安电子科技大学出版社，2009.7第2版。
[2] 姚英学，蔡颖《计算机辅助设计与制造》（第一版）高等教育出版社2002
主要参考书：
[1] 程绪琦，王建华编，《AutoCAD2010中文版》，电子工业出版社，2010年11月第2版。
[2] 吴长德《Master CAM 9.0系统学习与实训》（第一版）机械工业出版社2003
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