《CAD/CAM》本科課程教學大綱一、課程基本信息課程名稱（中文）CAD/CAM（英文）CAD/CAM課程代碼2080001課程學分2課程學時32理論學時16實踐學時16開課學院機電學院適用專業(yè)與年級本科專業(yè)三、四年級的本科生課程類別與性質專業(yè)選修課考核方式考查選用教材《UGNX數(shù)控加工從入門到精通》，

ISBN中國水利出版社，2021年12月是否為馬工程教材否先修課程機械制圖、互換性與測量技術、機械設計、機械制造工藝等課程簡介《CAD/CAM》是機械設計制造及其自動化專業(yè)的一門實踐性很強的專業(yè)選修課，通過本課程的學習，可以使學生了解UG軟件中CAD/CAM常用功能，理解CAD曲線和草圖曲線約束，掌握中等難度的三維零件的建模和銑削加工，以及后置處理生成數(shù)控機床加工程序。本課程的主要任務是使學生獲得計算輔助設計和計算輔助制造的基本知識；掌握典型零件的三維實體建模和UG軟件數(shù)控編程；具備對中等難度的三維零件的建模和制造的基本能力。為從事現(xiàn)代機械制造技術方面為計算機輔助設計、制造和管理工作打下堅實的基礎。選課建議與學習要求《CAD/CAM》是面向機械設計制造及其自動化本科三、四年級的一門實踐性很強的專業(yè)選修課，要求學生具有機械制圖、互換性與測量技術、機械設計、機械制造工藝等等課程基礎知識。

二、課程目標與畢業(yè)要求（一）課程目標類型序號內容知識目標1理解CAD/CAM技術的基本概念，掌握計算機輔助幾何造型中曲線、曲面、實體造型理論2掌握計算機輔助數(shù)控編程理論和方法技能目標3具有閱讀、繪制工程圖的能力，同時具備將一定中等難度的零件圖紙建立零件的三維模型且能將三維模型轉化為工程圖紙的能力。4具備數(shù)控加工的基本知識，能對零件進行粗加工、半精加工和精加工、并產生數(shù)控加工程序的能力。素養(yǎng)目標(含課程思政目標)5培養(yǎng)自我學習的意識與能力，具備在相關領域跟蹤、發(fā)展新理論、新知識及新技術的能力6培養(yǎng)科學嚴謹、求真務實的學習態(tài)度和工作作風，及密切聯(lián)系實際生產的工匠精神（二）課程支撐的畢業(yè)要求1工程知識：能夠將數(shù)學、自然科學、工程基礎和機械專業(yè)知識用于解決機械產品設計、制造和運行控制等有關的機械領域復雜工程問題。1-1能將數(shù)學、自然科學、工程科學的語言工具用于機械領域復雜工程問題的表述；3設計/開發(fā)解決方案：能夠設計針對機械領域復雜工程問題的解決方案，設計滿足特定需求的系統(tǒng)、單元（部件）或工藝流程，并能夠在設計環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識，考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素。3-1掌握機械工程設計和產品開發(fā)全周期、全流程的基本設計/開發(fā)方法和技術，了解影響設計目標和技術方案的各種因素。5使用現(xiàn)代工具：能夠針對機械領域復雜工程問題，開發(fā)、選擇或使用恰當?shù)募夹g、資源、現(xiàn)代工具和信息技術工具，實現(xiàn)對復雜機械工程問題的預測與模擬，并能夠理解其局限性。5-2能夠選擇與使用恰當?shù)膬x器、信息資源、工程工具、仿真方法和計算機軟件，對機械領域復雜工程問題進行分析、計算與設計。8職業(yè)規(guī)范：具有社會主義核心價值觀、誠實勞動意識，具有人文社會科學素養(yǎng)、社會責任感，能夠在工程實踐中理解并遵守工程職業(yè)道德和規(guī)范，履行責任。8-3理解工程師對公眾的安全、健康和福祉，以及環(huán)境保護的社會責任，能夠在工程實踐中自覺履行責任。（三）畢業(yè)要求與課程目標的關系畢業(yè)要求指標點支撐度課程目標對指標點的貢獻度1工程知識1-1H1理解CAD/CAM技術的基本概念，掌握計算機輔助幾何造型中曲線、曲面、實體造型理論50%2掌握計算機輔助數(shù)控編程理論和方法50%3設計/開發(fā)解決方案3-1H5培養(yǎng)自我學習的意識與能力，具備在相關領域跟蹤、發(fā)展新理論、新知識及新技術的能力100%5使用現(xiàn)代工具5-2H3具有閱讀、繪制工程圖的能力，同時具備將一定中等難度的零件圖紙建立零件的三維模型且能將三維模型轉化為工程圖紙的能力。50%4具備數(shù)控加工的基本知識，能對零件進行粗加工、半精加工和精加工、并產生數(shù)控加工程序的能力。50%8職業(yè)規(guī)范8-3M6培養(yǎng)科學嚴謹、求真務實的學習態(tài)度和工作作風，及創(chuàng)新精神和工匠精神100%三、課程內容與教學設計（一）各教學單元預期學習成果與教學內容第一單元CADCAM技術概述第一單元CADCAM技術概述（一）教學內容介紹CADMCAM技術，CAD/CAM系統(tǒng)組成等概念；CADCAM與制造模式以及CADCAM技術的發(fā)展概況；以及常見的幾何建模軟件。（二）教學要求了解CADCAM技術發(fā)展概況（三）重點與難點比較傳動的設計制造流程與以CAD/CAM為核心的設計制造流程。第二單元計算機輔助設計第二章曲線的繪制（一）教學內容以UG軟件使用為例，介紹軟件各功能模塊、菜單欄和工具欄的使用、文件的建立、打開和保存、坐標系的顯示、隱藏與設置；以及曲線的種類和繪制曲線的相關知識。（二）教學要求1.了解UGNX10.0各功能模塊、菜單欄和工具欄的使用、文件的建立、打開和保存、坐標系的顯示、隱藏與設置。2.掌握曲線的種類與繪制曲線相關的知識。3.掌握規(guī)律曲線的繪制4.圖繪制功能繪制中等難度的平面圖和各種函數(shù)的繪制。（三）重點與難點1.UGNX10.0各功能模塊、菜單欄和工具欄的使用、坐標系的顯示、隱藏與設置。2.曲線的種類（如直線、圓弧、基本曲線、矩形、多邊形、橢圓、拋物線、螺旋線等）與繪制曲線。3.表達式和規(guī)律曲線。第三章草圖繪制（一）教學內容軟件中視圖布局和工作層的使用、草圖工作平面草圖首選項；介紹草圖曲線繪制：如直線和圓弧曲線等繪制；介紹草圖中的幾何約束：如共線、平行、相切和同心等約束命令的使用。（二）教學要求1.掌握草圖曲線的快速尺寸、線性尺寸、徑向尺寸、角度尺寸等尺寸約束。2.用草圖繪制中等難度的平面曲線圖實例，較全面地掌握草圖繪制。（三）重點與難點1.掌握和靈活使用草圖繪制的各種指令；2掌握和靈活使用草圖繪制的幾何約束指令；3掌握和靈活使用草圖繪制的尺寸約束指令；4能用草圖繪制中等難度的平面曲線圖，并標注尺寸等。第四章三維實體建模（一）教學內容圓柱體、長方體、球等三維實體的創(chuàng)建；三維實體求和、求差、求交等布爾運算；拉伸和旋轉等獲得三維實體；（二）教學要求1、掌握圓柱體、長方體、球等三維實體創(chuàng)建。2、掌握三維實體求和、求差、求交等布爾運算的結果。3、掌握用拉伸和旋轉等獲得三維實體的操作和應用4、靈活應用求和、求差和求交等布爾運算應用于創(chuàng)建軸和齒輪和減速器箱蓋的三維實體。5、靈活應用抽殼、陣列特征和鏡像特征等，能靈活運用這些特征簡化實例3三維建模。（三）重點與難點1.拉伸創(chuàng)建三維實體2.求和、求差和求交等布爾運算對三維實體進行求和、求差和求交運算3.抽殼、陣列特征和鏡像特征等關聯(lián)復制特征。第五章工程制圖（一）教學內容介紹工程制圖的功能命令，如何添加基本視圖、剖視圖；根據工程圖添加各種視圖并根據工程圖添加各種中心線，同時添加尺寸、形位公差、基準、表面粗糙度等（二）教學要求靈活應用工程制圖各功能命令將三維零件轉化為工程圖；同時添加尺寸、形位公差、基準、表面粗糙度等。（三）重點與難點運用三維實體建模各功能命令，對零件進行三維建模，并靈活應用工程制圖各功能命令將三維零件轉化為工程圖。第六章裝配（一）教學內容介紹裝配部件中子裝配和整體裝配等概念；在裝配環(huán)境中添加組件、新建組件、移動組件，并使用裝配約束約束各子部件之間的位置關系。（二）教學要求1.理解裝配部件中子裝配和整體裝配等概念。2.掌握主要裝配功能命令。3.掌握添加組件、新建組件、新建父對象、替換組件。4.掌握移動組件、裝配約束。（三）重點與難點靈活應用裝配模塊中添加部件和裝配約束，進行裝配練習。第三單元運動仿真第七章運動仿真（一）教學內容設置運動單元中的固定連桿、活動連桿；介紹運動副的類型：轉動副、移動副、螺旋副、齒輪副和點在線上等運動副；介紹恒定、簡諧和函數(shù)等驅動方式；添加標記和追蹤，輸出運動仿真的結果。（二）教學要求1.掌握固定連桿、活動連桿的設置。2.掌握轉動副、移動副、螺旋副、齒輪副和點在線上等運動副的設置。3.掌握恒定、簡諧和函數(shù)等驅動的設置。4.掌握添加標記和追蹤，并準確輸出運動仿真的結果。（三）重點與難點1.理解固定連桿、活動連桿的設置，以及參數(shù)的含義。2.了解轉動副、移動副、螺旋副、齒輪副和點在線上等運動副的設置，以及運動副的含義。3.掌握恒定、簡諧和函數(shù)等驅動的設置，以及理解驅動函數(shù)中的參數(shù)的含義。4.掌握添加標記和追蹤，并能準確輸出運動仿真的結果。第四單元CAM編程基礎第八章UGNXCAM編程基礎（一）教學內容介紹交互式編程的基本過程；設置加工坐標，以及對應的數(shù)控加工G代碼的含義；工件創(chuàng)建，包括加工零件、毛坯、夾具（檢查體）、切削區(qū)域、修剪邊界的含義；刀具創(chuàng)建，以及刀具參數(shù)與刀具補償；設置刀軌，包括粗加工、半精加工、精加工、切削模式、刀具步距、切削深度、切削參數(shù)、非切削參數(shù)、進給率和速度，創(chuàng)建平面零件加工、曲面零件等加工工序。（二）教學要求1.了解交互式編程的基本過程。2.掌握加工坐標的設置，以及對應的數(shù)控加工G代碼。3.掌握工件創(chuàng)建，包括加工零件、毛坯、夾具（檢查體）、切削區(qū)域、修剪邊界。4.掌握刀具創(chuàng)建，以及刀具參數(shù)與刀具補償。5.掌握刀軌設置，包括粗加工、半精加工、精加工、切削模式、刀具步距、切削深度、切削參數(shù)、非切削參數(shù)、進給率和速度6.掌握創(chuàng)建平面零件加工、曲面零件等加工工序。（三）重點與難點1.加工坐標與對應的數(shù)控加工G代碼。2.根據零件和加工工序，適當選擇加工零件、毛坯、夾具（檢查體）、切削區(qū)域、修剪邊界等幾何體的設置。3.刀具參數(shù)的設置，刀具補償與對應的數(shù)控加工G代碼。4.根據零件和加工工序，適當選擇切削模式、刀具步距、切削深度、切削參數(shù)、非切削參數(shù)、進給率和速度。（二）教學單元對課程目標的支撐關系課程目標教學單元123456第一單元CADCAM技術概述√√√√√第二單元計算機輔助設計√√√√√第三單元運動仿真√√√√√第四單元CAM編程基礎√√√√√（三）課程教學方法與學時分配教學單元教與學方式考核方式學時分配理論實踐小計第一單元CADCAM技術概述案例式教學：教學過程中結合實際案例，采用啟發(fā)式問答、小組討論、案例分析、課堂演示等多種教學方式，使學生在學習過程中積極參與，形成探究、思考、交流和討論的學習氛圍。1）課堂隨機提問和回答問題環(huán)節(jié)，確認每位同學對知識的掌握程度；2)測驗及作業(yè)22第二單元計算機輔助設計案例式教學：教學過程中結合實際案例，采用啟發(fā)式問答、小組討論、案例分析、課堂演示等多種教學方式，使學生在學習過程中積極參與，形成探究、思考、交流和討論的學習氛圍。實踐式教學：通過綜合性課內實驗鞏固和驗證課程的基本理論知識，拓展學生的創(chuàng)新思維，著重培養(yǎng)學生實踐動手能力和創(chuàng)新能力。1）課堂隨機提問和回答問題環(huán)節(jié)，確認每位同學對知識的掌握程度；2)測驗及作業(yè)81018第三單元運動仿真案例式教學：教學過程中結合實際案例，采用啟發(fā)式問答、小組討論、案例分析、課堂演示等多種教學方式，使學生在學習過程中積極參與，形成探究、思考、交流和討論的學習氛圍。實踐式教學：通過綜合性課內實驗鞏固和驗證課程的基本理論知識，拓展學生的創(chuàng)新思維，著重培養(yǎng)學生實踐動手能力和創(chuàng)新能力。1）課堂隨機提問和回答問題環(huán)節(jié)，確認每位同學對知識的掌握程度；2)測驗及作業(yè)224第四單元CAM編程基礎案例式教學：教學過程中結合實際案例，采用啟發(fā)式問答、小組討論、案例分析、課堂演示等多種教學方式，使學生在學習過程中積極參與，形成探究、思考、交流和討論的學習氛圍。實踐式教學：通過綜合性課內實驗鞏固和驗證課程的基本理論知識，拓展學生的創(chuàng)新思維，著重培養(yǎng)學生實踐動手能力和創(chuàng)新能力。1）課堂隨機提問和回答問題環(huán)節(jié)，確認每位同學對知識的掌握程度；2)測驗及作業(yè)448合計161632（四）課內實驗項目與基本要求序號實驗項目名稱目標要求與主要內容實驗時數(shù)實驗類型1曲線的繪制1.掌握曲線的種類與繪制曲線相關的知識。1.2掌握規(guī)律曲線的繪制1.3圖繪制功能繪制中等難度的平面圖和各種函數(shù)的繪制。2①2草圖繪制1.掌握和靈活使用草圖繪制圓弧、直線、曲線等；2掌握和靈活使用草圖繪制的幾何約束指令，如共線、平行、相切和同心等；3握和靈活使用草圖繪制的尺寸約束指令如快速尺寸、線性尺寸、徑向尺寸、角度尺寸等尺寸約束；4能用草圖繪制中等難度的平面曲線圖，并標注尺寸等。2①3三維建模1.掌握圓柱體、長方體、球等三維實體創(chuàng)建。2.掌握三維實體求和、求差、求交等布爾運算的結果。3.掌握用拉伸和旋轉等獲得三維實體的操作和應用。4.靈活應用三維實體建模各功能命令對齒輪、軸、減速器箱蓋進行三維建模。2①4工程圖的繪制1.掌握制圖的功能命令；2.掌握添加基本視圖、簡單剖視圖、階梯剖視圖；3.掌握導入標準圖紙。4.掌握根據工程圖添加各種中心線、尺寸、形位公差、基準、表面粗糙度等。2①5減速器裝配1.理解裝配部件中子裝配和整體裝配等概念。2掌握添加組件、新建組件、新建父對象、替換組件。3.掌握移動組件、裝配約束。4.熟練運動裝配功能完成減速器輸入軸和輸出軸上零件的裝配及及裝配。2①6運動仿真1.掌握固定連桿、活動連桿的設置。2掌握轉動副、移動副、螺旋副、齒輪副和點在線上等運動副的設置。3掌握恒定、簡諧和函數(shù)等驅動的設置。4掌握添加標記和追蹤，輸出運動仿真的結果。5準確對四桿機構進行運動仿真。2①7平面銑削練習1.掌握平面銑粗加工，以及平面銑粗加工工序參數(shù)的設置。2.掌握平面輪廓銑半精加工，以及平面銑半精加工工序參數(shù)的設置。3.掌握平面輪廓銑精加工，以及平面銑精加工工序參數(shù)的設置。2①數(shù)控加工練習1.掌握曲面輪廓銑粗加工，以及曲面輪廓銑粗加工工序參數(shù)的設置。2.掌握曲面輪廓銑半精加工，以及曲面輪廓銑半精加工工序參數(shù)的設置。3.掌握曲面輪廓銑精加工，以及曲面輪廓銑精加工工序參數(shù)的設置。4.掌握刀軌仿真和后置處理生成數(shù)控機床加工程序2①實驗類型：①演示型②驗證型③設計型④綜合型四、課程思政教學設計結合《CAD/CAM》教學內容特點，抓住課程教學中思政教育的切入點，本課程的思政切入點如下：①整體課程的學習路線是：UG入門知識—草繪的建立—三維模型的建立—裝配—數(shù)控加工，這樣的流程適合初學者學習的一般流程，由簡入繁，層層遞進，這樣既保證了課程內容的系統(tǒng)性、技