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天津大学《计算机辅助设计与制造》课程教学大纲
课程代码：
2010795
课程名称：
计算机辅助设计与制造
学时：
32
学分：
2
学时分配：
授课：24
上机：8
实验：
实践：
实践（周）：
课后学习
32
更新时间：
2017
授课学院：
机械工程学院
适用专业：
机械设计制造及其自动化
先修课程：
机械工程导论，工程图学1A、1B，机械工程训练基础
一．课程简介
本课程是机械设计制造及其自动化专业的一门专业必修课。开课时间为二年级第二学期。通过课程学习让学生掌握有关计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)基本理论及其核心技术，能够应用CAD/CAM技术解决实际工程问题，了解CAD/CAM系统的开发方法。课程的任务是培养学生应用和开发CAD/CAM系统，用以辅助机械产品设计与制造的能力。
二．教学基本要求
通过学习本课程，学生应掌握CAD/CAM的基本原理、关键技术及在机械产品设计与制造中应用技术。
1.课程目标
课程目标1：熟悉CAD/CAM的基本概念；熟悉CAD/CAM系统的软硬件环境。掌握CAD/CAM系统选择原则。了解CAD/CAM技术的应用领域。了解CAD/CAM技术必威体育精装版成就和发展趋势。
课程目标2：掌握产品建模理论和关键技术，熟悉典型三维CAD系统的使用方法。
课程目标3：掌握计算机图形处理技术基础及CAD/CAM系统关键理论和技术，了解CAD/CAM系统的开发方法。
课程目标4：掌握产品开发中工程分析的基本原理和关键技术，熟悉典型CAE系统使用方法和应用。
课程目标5：掌握计算机辅助数控编程原理和技术基础，熟悉典型CAM系统使用方法和应用。
课程目标6：掌握CAD/CAM集成与产品数据管理技术。了解典型PDM系统使用方法、应用及发展趋势。
2.课程目标与毕业要求指标点的对应关系
各项课程目标与毕业要求指标点的对应关系见表1。
表1《计算机辅助设计与制造》课程目标与毕业要求指标点的对应关系
序号
毕业要求指标点
课程目标1
课程目标2
课程目标3
课程目标4
课程目标5
课程目标6
1
1.1具有数学、自然科学、工程基础和专业知识，并能够将上述知识用于描述机械工程领域设计、制造等方面的复杂工程问题；
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?
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?
2
5.1能够选择适当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，进行机械工程领域中复杂工程问题的预测与模拟；
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3
6.1在机械工程领域的工程实践及复杂工程问题解决方案的制定等环节中，能够基于机械工程相关背景知识进行合理分析；
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三．教学内容
课程教学内容、教学方式与的课程目标的对应关系见表2。
表2《计算机辅助设计与制造》课程目标与教学内容和方法的对应关系
序号
章
节
知识点
学时
教学
方式
支撑课程目标
1
第1章CAD/CAM技术概论
1.1CAD/CAM的基本概念
CAD/CAM的基本概念、CAD/CAM技术发展的标志性成果
2
讲授
课程目标1
1.2CAD/CAM系统组成?
CAD/CAM系统体系结构、软件硬件环境、
1.3CAD/CAM系统构建与选择
典型CAD/CAM系统、CAD/CAM系统选择原则与方法
1.4基于CAD/CAM的成品开发流程
CAD/CAM在典型产品开发中的使用过程
1.5CAD/CAM技术发展与应用概况
CAD/CAM技术发展与应用概况
2
第2章产品建模
2.1产品建模概述
产品信息表达、几何信息、拓扑信息、制造信息（PMI）、基于模型的设计（MBD）
4
讲授
课程目标2
2.2实体建模
构造实体法（CSG）、边界表达（B-REP）、其他实体建模方法
2.3特征建模
特征的概念与分类、特征树、草图与约束
2.4参数化建模
参数化与变量化、参数与表达式、参数驱动方法
练习+讲解
2.5自由曲线曲面建模
自由曲线与曲面建模方法
练习+讲解
2.6装配建模
装配模型、装配约束、装配建模方法
27直接建模
柔性建模与直接建模
3
实验
实验1基于参数化特征的零件设计
CAD/CAM的工作环境，熟悉CAD/CAM/CAE系统各个功能模块的基本功能，掌握CAD/CAM软件系统的基本操作方法；典型机械零件的参数化特征建模与工程图投影
2
实验
课程目标2
4
第3章计算机图形学基础
3.1图形描述的数学基础
几何图形的向量、矩阵表达方法；曲线曲面的参数表达方法；计算机辅助几何设计中的典型曲线与曲面模型
6
练习+讲解
课程目标3
3.2图形变换的数学原理
坐标系、坐标变换、齐次坐标、二维图形变换、三维图形变换
3.3几何图形数据结构及常用内核
形体在计算机内部表达的层次数据结构；ACIS、PARASOLID等几何开发平台
讲授
3.
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