机械设计制造及其自动化专业课程教学提纲

机械设计制造及其自动化专业课程教学大纲

ANSYS系统及其应用课程教学大纲 (1)

CAD/CAM技术基础课程教学大纲 (4)

Pro/E 系统及其应用课程教学大纲 (10)

UGⅡ技术基础课程教学大纲 (14)

半导体制造技术课程教学大纲 (19)

传感与测试技术课程教学大纲 (23)

创新设计方法课程教学大纲 (28)

电液控制系统应用课程教学大纲 (31)

复杂机械系统设计课程教学大纲 (33)

工程机械金属结构课程教学大纲 (37)

工程机械设计基础课程教学大纲 (41)

工程机械系统智能化控制技术课程教学大纲 (45)

工程机械液压系统设计分析与故障诊断课程教学大纲 (48)

工程机械自动化技术课程教学大纲 (51)

工程起重机械课程教学大纲 (54)

工程设计课程教学大纲 (58)

工程施工机械化技术课程教学大纲 (62)

工程系统建模与仿真课程教学大纲 (65)

工业机器人技术课程教学大纲 (69)

工业造型设计课程教学大纲 (73)

光电技术基础及应用课程教学大纲 (77)

混凝土机械与桩工机械教学大纲 (80)

机电产品现代设计方法课程教学大纲 (82)

机电工程新技术课程教学大纲 (86)

机电控制技术课程教学大纲 (89)

机电系统控制基础课程教学大纲 (93)

机电系统控制器与应用课程教学大纲 (97)

机电系统智能控制技术及其MATLAB实现课程教学大纲 (101)

机电液系统的计算机控制课程教学大纲 (104)

机电液系统动态分析与设计课程教学大纲 (107)

机电液系统实验测试技术课程教学大纲 (111)

机电液系统装备设计课程教学大纲 (115)

机电一体化系统设计课程教学大纲 (120)

机器人技术课程教学大纲 (124)

机械动力学课程教学大纲 (130)

机械动态设计课程教学大纲 (133)

机械工程测试技术基础Ⅰ课程教学大纲 (136)

机械工程测试技术基础Ⅱ课程教学大纲 (141)

机械机构创新设计及应用课程教学大纲 (146)

机械加工新技术课程教学大纲 (150)

机械结构分析基础课程教学大纲 (156)

机械结构有限元分析课程教学大纲 (160)

机械设计制造及其自动化专业导论课程教学大纲 (169)

机械数字化设计与仿真课程教学大纲 (179)

机械系统传动技术课程教学大纲 (183)

机械系统机构设计与结构设计课程教学大纲 (189)

机械系统设计课程教学大纲 (195)

机械系统自动控制技术课程教学大纲 (198)

机械优化设计课程教学大纲 (201)

机械振动课程教学大纲 (204)

机械振动基础课程教学大纲 (207)

机械制造技术基础Ⅰ课程教学大纲 (211)

机械制造技术基础Ⅱ课程教学大纲 (218)

机械制造装备设计Ⅰ课程教学大纲 (224)

机械制造装备设计Ⅱ课程教学大纲 (228)

计时仪器检测技术课程教学大纲 (232)

计时仪器原理与结构课程教学大纲 (235)

计时仪器造型艺术设计课程教学大纲 (238)

计时仪器制造技术课程教学大纲 (241)

计算机辅助工艺过程设计课程教学大纲 (243)

精密和超精密加工技术课程教学大纲 (246)

开放式智能加工系统课程教学大纲 (250)

快速原型制造技术课程教学大纲 (254)

摩擦学基础课程教学大纲 (257)

纳米科学与技术课程教学大纲 (259)

纳米摩擦学与纳米测量技术课程教学大纲 (262)

起重运输与工程机械检测技术课程教学大纲 (265)

气动技术应用概论课程教学大纲 (269)

气动系统设计课程教学大纲 (271)

气压传动及控制课程教学大纲 (274)

汽车车身制造技术课程教学大纲 (278)

汽车电器与电子技术课程教学大纲 (284)

汽车发动机原理课程教学大纲 (287)

汽车构造课程教学大纲 (291)

汽车理论课程教学大纲 (299)

汽车排放与噪声控制课程教学大纲 (303)

汽车碰撞与安全课程教学大纲 (307)

汽车设计课程教学大纲 (310)

汽车试验测试技术课程教学大纲 (315)

数控技术课程教学大纲 (319)

数字化设计与制造课程教学大纲 (324)

特种加工技术课程教学大纲 (329)

微机电系统技术基础课程教学大纲 (333)

微机械电子系统课程教学大纲 (337)

微机械制造技术课程教学大纲 (340)

物流设备与技术课程教学大纲 (346)

误差理论与数据处理课程教学大纲 (351)

先进工艺检测技术课程教学大纲 (353)

先进液压传动技术概论课程教学大纲 (357)

先进液压控制系统设计课程教学大纲 (360)

先进制造技术课程教学大纲 (363)

现代机械设计方法课程教学大纲 (366)

现代制造技术课程教学大纲 (370)

新能源汽车结构与原理课程教学大纲 (374)

液力传动课程教学大纲 (378)

液压传动课程教学大纲 (381)

液压传动系统计算机辅助设计课程教学大纲 (385)

液压技术应用课程教学大纲 (388)

液压控制系统课程教学大纲 (391)

液压元件课程教学大纲 (394)

液压元件制造技术课程教学大纲 (397)

有限元在车辆工程中的应用课程教学大纲 (400)

制造系统自动化技术课程教学大纲 (403)

ANSYS系统及其应用课程教学大纲

课程编码： SE08112100

课程名称：ANSYS系统及其应用

课程英文名称：Introduction and Application of Ansys

总学时： 16 讲课学时：16 实验学时： 0 上机学时：0 课外辅导学时：0

学分：1.0

开课单位：机电工程学院机械制造及自动化系

授课对象：机械设计制造及其自动化专业本科生

开课学期： 4春

先修课程：机械结构有限元分析

主要教材及参考书：

教材：自编讲义“ANSYS系统及其应用讲义”

主要参考书：

1. 李红云.ANSYS10.0基础及工程应用.机械工业出版社.2008.

2. 张红松.ANSYS12.0有限元分析从入门到精通.机械工业出版社.2010.

一、课程教学目的

随着科学技术的发展，产品的结构和功能日趋复杂化和多样化，对产品机械结构的布局和力学性能提出了更高的要求，不仅要求产品的机械结构满足力学性能，还要在设计时使它的结构尺寸和重量趋于合理，而常规的力学计算已无法满足，有限元分析是解决该问题的合适方法。

ANSYS是一种广泛的商业套装工程有限元分析软件。该软件在工程上应用相当广泛，在机械、电机、土木、电子及航空等领域的使用，都能达到某种程度的可信度，颇获各界好评。使用该软件，能够降低设计成本，缩短设计时间。ANSYS软件是融结构、热、流体、电磁、声学于一体的大型通用有限元软件，可广泛的用于核工业、铁道、石油化工、航空航天、机械制造、能源、汽车交通、国防军工、电子、土木工程、生物医学、水利、日用家电等一般工业及科学研究。

本课程是为机械设计制造及其自动化专业本科生开设的一门专业选修课，主要通过多媒体教学和上机实验，使学生熟悉并掌握ANSYS软件，能够利用软件解决实际工作中遇到的有限元分析问题，为进一步学习或实际应用及参加科研工作开辟道路。具体的教学目的如下：

1．了解ANSYS软件的主要特点；

2．掌握ANSYS软件有关机械结构静力分析、动力学分析、优化设计及接触问题分析的功能和性能的使用方法；

3．能够用ANSYS软件解决实际工作中所遇到的大型科学和工程计算难题。

二、教学内容及基本要求

本课程以ANSYS的版本ANSYS 11.0为依据，以ANSYS分析过程为主线，由浅入深地介绍了ANSYS

软件在机械结构有限元分析中的应用。其中结构的静力分析、动力分析、优化设计、接触问题分析以及温度场分析是本课程的重点，而参数化设计语言则是本课程的难点。

（一）课程的主要章节

第1章概论（讲课1学时）

教学内容：ANSYS软件主要功能、主要技术特点、支持的图形传递标准与CAD软件的接口以及运行环境等。

教学要求：学生了解ANSYS软件在机械设计和制造行业的应用情况。

第2章 ANSYS软件的基本使用（讲课2学时）

教学内容：

2.1多媒体教学部分（1个学时）

ANSYS软件界面下各窗口的功能，具体包括应用命令菜单、主菜单、工具栏、输入窗口、图形窗口和输出窗口。ANSYS架构及命令，具体包括简单模型的建立、材料属性输入、单元的选择和划分、求解处理和后置处理。

2.2指导上机部分（1个学时）

学生自己上机熟悉ANSYS软件的命令，并对简单的例题进行有限元静、动态分析。

教学要求：学生掌握ANSYS软件的基本操作命令

第3章有限元模型的建立和后置处理（讲课4学时）

教学内容：

3.1多媒体教学部分（2个学时）

ANSYS软件中坐标系统和坐标平面、节点和元素的定义、负载定义、复杂实体模型的建立方法等。对分析结果进行后处理，具体包括绘变形图、支反力列表、绘应力等值线图和网格密度检查等。

3.2指导上机部分（2个学时）

学生在老师的指导下自己上机熟悉ANSYS软件的相关命令，练习输入和自己建立三维实体模型，并对复杂的结构进行有限元静、动态分析。

教学要求：学生学会用ANSYS软件进行简单结构的实体建模，并能用软件进行静、动态分析。

第4章优化设计（讲课4学时）

教学内容：

4.1多媒体教学部分（2个学时）

首先给出一些基本的定义：设计变量、状态变量、目标函数、合理和不合理的设计、分析文件、迭代、循环和设计序列等，然后介绍优化设计的步骤，主要包括生成循环所用的分析文件、参数化建立模型、求解、提取并指定状态变量和目标函数、在ANSYS数据库里建立与分析文件中变量相对应的参数、选择优化工具或优化方法等。

4.2指导上机部分（2个学时）

学生在老师的指导下自己上机熟悉ANSYS软件的相关命令，并用软件对例题进行优化设计。

教学要求：学生能用ANSYS软件对板类、梁类结构进行优化设计。

第5章接触问题的有限元分析（讲课3学时）

教学内容：

5.1多媒体教学部分（1个学时）

简单了解接触问题的定义、接触协调条件、接触单元和一些接触问题的处理方法。面对面问题的建模和处理过程。

5.2指导上机部分（2个学时）

学生在老师的指导下自己上机熟悉ANSYS软件的相关命令，并用软件对例题进行有限元分析。

教学要求：学生了解如何用ANSYS软件求解接触问题。

第6章热变形问题的有限元分析（讲课2学时）

教学内容：

6.1多媒体教学部分（1个学时）

如何用ANSYS 软件分析计算物体的稳态或瞬态温度分布，以及热量的获取或损失、热梯度、热通量等。

6.2指导上机部分（1个学时）

学生在老师的指导下自己上机熟悉ANSYS软件的相关命令，并用软件计算由于热变形不均匀引起的应力。

教学要求：学生能够用ANSYS软件对简单问题进行温度场分析

（二）其它教学环节

无

（三）考试权重

课程考核按百分制计分，考试采用累加式的考试办法，即课程的总成绩由以下几部分组成：小作业[一] 15%

小作业[二] 15%

小作业[三] 15%

小作业[四] 15%

课程论文 40%

（四）实验明细表

无

大纲撰写人：刘亚忠大纲审核人：杨晓冬

CAD/CAM技术基础课程教学大纲

课程编码：SC08101400

课程名称：CAD/CAM技术基础

课程英文名称：Fundamentals of CAD/CAM

总学时：32 讲课学时：24 实验学时：0 上机学时：8 课外辅导学时：0

学分：1.5

开课单位：机电工程学院机械制造及自动化系

授课对象：机械设计制造及自动化专业本科生

开课学期：3春

先修课程：画法几何与工程制图机械制造技术基础计算机原理及其应用

机械制造装备设计

主要教材及参考书：

教材：姚英学等．计算辅助设计与制造．高等教育出版社．2002．

主要参考书：

1. 宁汝新等．CAD/CAM技术．机械工业出版社．1999．

2. 蔡颖等．计算机辅助设计与制造．北京理工大学出版社．2000．

3. 童秉枢．机械CAD技术基础．清华大学出版社．1996．

一、课程教学目的

CAD/CAM技术基础是学生掌握CAD/CAM概念及其相关知识的专业核心课。通过本课程的学习，使学生深入理解和掌握CAD/CAM的概念、系统的基本组成、功能和要求，CAD/CAM中数学算法在计算机中的实现和常用CAD/CAM软件的结构、操作等，培养学生综合运用计算机手段完成产品开发、数控加工、加工过程仿真和系统集成的综合能力，为学生构造合理的知识结构奠定基础。本课程的主要任务是培养学生：

1．深入理解和掌握CAD/CAM的概念、系统的基本组成、功能和要求；

2．掌握CAD/CAM中数学算法在计算机中的实现；

3．培养学生综合运用计算机手段完成产品开发、数控加工、加工过程仿真和系统集成的综合能力；

4．为学生从事现代制造领域（如CAD/CAM、FMS、CIMS等）的技术工作奠定基础。

本门课程是机械工程及其自动化专业的必选课程，是培养学生综合应用计算机和专业基础知识能力的重要环节。通过教师系统、全面的教学，要求学生理解和掌握CAD/CAM的概念和相关的基础知识、学会一种商业化CAD/CAM软件的基本操作和使用，增强学生的动手能力和创新能力，为学生择业创造更多的机会。

二、教学内容及基本要求

本课主要讲授CAD/CAM的概念、CAD/CAM系统、CAD/CAM软件开发基础、图形处理技术基础、

建模技术、计算机辅助数控加工编程、计算机辅助质量保证技术、计算机辅助生产管理与运行控制、CAD/CAM系统集成，并进行相应的实验。本课程的重点和难点包括CAD/CAM技术的新发展、CAD/CAM 系统设计、数据的程序化方法、几何变换和消隐方法、实体建模技术和参数化设计、图形交互式数控编程、质量数据的获取方法等。

（一）课程的主要章节

第一章 CAD/CAM概论（3学时）

教学内容：

1.1 CAD/CAM的基本概念；

1.2 CAD/CAM技术的发展与回顾；

1.3 CAD/CAM技术的应用以及CAD/CAM技术新的发展方向。

教学要求：

1）理解CAD/CAM的基本概念；

2）了解CAD/CAM技术的发展与回顾；

3）掌握CAD/CAM技术新的发展方向。

重点：

1）CAD/CAM的基本概念。

2）CAD/CAM技术新的发展方向。

难点：

1）TOP-DOWN的CAD/CAM技术

第二章 CAD/CAM系统（2学时）

教学内容：

2.1 CAD/CAM系统的组成与分类；

2.2 CAD/CAM系统中的典型硬件；

2.3 CAD/CAM软件系统；

2.4 CAD/CAM系统的设计原则。

教学要求：

1) 掌握CAD/CAM系统的组成；

2) 了解CAD/CAM系统的分类；

3) 掌握CAD/CAM系统的典型硬件；

4) 掌握CAD/CAM软件系统；

5) 掌握CAD/CAM系统的设计原则。

重点：

1) CAD/CAM软件系统；

2) CAD/CAM系统的设计原则。

难点：

1) CAD/CAM系统的设计原则。

第3章 CAD/CAM软件开发基础（3学时）教学内容：

3.1 工程数据的程序化方法；

3.2 CAD/CAM中的数据结构；

3.3 数据的存储与管理。

教学要求：

1）掌握工程数据的程序化方法；

2）掌握CAD/CAM中的数据结构；

3）熟悉数据的存储与管理。

重点：

1）工程数据的程序化；

2）CAD/CAM中的数据结构；

难点：

1）工程数据的程序化处理；

2）CAD/CAM中的数据结构建立

第4章图形处理技术基础 (3学时)

教学内容：

4.1 图形的几何变换；

4.2 图形的消隐技术；

4.3 图形的光照处理技术；

4.4 图形裁剪技术。

教学要求：

1）掌握图形的几何变换；

2）初步掌握图形的消隐技术；

3）初步掌握图形的光照处理技术；

4）初步掌握图形裁剪技术。

重点：

1）图形的几何变换。

难点：

1）复杂几何变换的变换顺序。

第5章建模技术 (4学时)

教学内容：

5.1 基本概念；

5.2 实体建模技术；

5.3 特征建模；

5.4 参数化设计；

5.5 参数化曲线与曲面。

教学要求：

1）了解CAD/CAM建模的基本概念；

2）掌握建模方法；

3）掌握实体建模技术和特征建模技术。

重点：

1）实体建模和参数化设计。

第6章计算机辅助数控加工编程 (4学时) 教学内容：

6.1 数控编程基础；

6.2 图形交互式自动编程技术；

6.3 数控程序的检验与仿真。

教学要求：

1）掌握数控编程基础知识；

2）掌握图形交互式自动编程技术；

3）掌握数控程序的检验与仿真。

重点：

1）数控编程基础知识。

2）图形交互式自动编程；

3）数控程序的仿真检验。

难点：

1）图形交互式自动编程的加工工艺决策。

第7章计算机辅助质量系统技术 (2学时) 教学内容：

7.1 计算机辅助质量系统设计；

7.2 质量信息采集方法；

7.3 质量控制与分析方法；

7.4 加工系统工况监测技术；

7.5 质量的在线检测与补偿技术。

教学要求：

1）掌握计算机辅助质量系统设计；

2）熟悉质量信息采集方法；

3）熟悉质量控制与分析方法；

4）熟悉加工系统工况监测技术；

5）了解质量的在线检测与补偿技术。

重点：

1）计算机辅助质量系统的组成和设计。

2）质量信息采集方法。

3）质量控制与分析方法；

4）加工系统工况监测技术；

5）质量的在线检测与补偿技术。

第8章计算机辅助生产管理与运行控制 (2学时)

教学内容：

8.1 物料需求计划管理；

8.2 库存管理；

8.3 计算机辅助车间生产管理与运行控制；

8.4 生产系统建模与仿真技术。

教学要求：

1）了解物料需求计划管理；

2）了解库存管理；

3）了解计算机辅助车间生产管理与运行控制；

4）了解生产系统建模与仿真技术。

第9章 CAD/CAM系统集成 (1学时)

教学内容：

9.1 CAD/CAM集成的概念；

9.2 CAD/CAM集成方法。

教学要求：

1）掌握CAD/CAM集成的概念；

2）熟悉CAD/CAM集成的内容和方法；

（二）其它教学环节

大作业：

CAD/CAM技术发展及其应用

实验内容有：

1. CAD/CAM软件的基本上机操作和三维设计（2学时，根据学生实际情况安排）；

2. 车削数控编程与仿真（4学时）；

3. 铣削数控编程与仿真（4学时）。

（三）考试权重

课程考核按百分制计分，考试采用累加式的考试办法，即课程的总成绩由以下几部分组成：实验和上机 20﹪

小作业 10%

大作业 10%

期末考试 60﹪

（四）实验明细表

大纲撰写人：李建广大纲审核人：杨晓冬

Pro/E 系统及其应用课程教学大纲

课程编号：SE08112000

课程名称：Pro/E系统及其应用

课程英文名称：Introduction and Application of Pro/Engineer

总学时：16 讲课学时：16 实验学时：0 上机学时：0 课外辅导学时：0

学分：1.0

开课单位：机电工程学院机械制造及其自动化系

授课对象：机械设计制造及其自动化专业本科生

先修课程：画法几何与工程制图、机械设计基础、机械原理、机械制造技术基础

开课时间：4春

教材与主要参考书：

教材：自编讲义

主要参考书：

1.赖一楠, 白清顺主编. 《Pro/ENGINEER Wildfire 基本教程（英文版）》,哈尔滨工业大学出版社。2006年8月。

2.林清安. 完全精通Pro/ENGINEER野火5.0中文版零件设计基础入门.电子工业出版社, 2010年10月。

3.丁淑辉. Pro/ENGINEER Wildfire 5.0高级设计与实践. 清华大学出版社, 2010年3月。

4.詹友刚. Pro/ENGINEER中文野火版

5.0数控加工教程. 机械工业出版社, 2010年7月。

一、课程的教学目的

随着以计算机科学为代表的信息技术的飞速发展，CAD/CAM/CAE技术获得了广泛的应用，并极大地促进了制造业的蓬勃发展。企业的发展需要大量的掌握CAD/CAM/CAE技术的综合型高级人才。Pro/Engineer（简称Pro/E）是集设计、分析、制造于一体的大型商业化软件系统，在结构设计、机构仿真、有限元分析、NC加工与数据管理等方面都得到了广泛应用，并以其参数化建模、基于特征、全数据相关、单一集成数据库等特点完美地解决了从工业设计到NC加工的全套解决方案，是目前优秀的大型工程软件。因此，在高等院校开展该软件系统的教学工作，培养适应未来社会发展的高技术人才已成为企业的迫切要求。

本门课是以培养学生应用商业化工程软件能力为目的的一门专业选修课。在教学过程中，通过系统地、循序渐进地学习Pro/E 2D和3D建模技巧，掌握零件体和装配体的建立过程，熟悉Pro/E 的分析和制造等相关技术，巩固对CAD/CAM/CAE基础理论的理解和掌握，为将来完成机械工程中的实际工作奠定坚实的基础。

二、教学内容及基本要求

本课程重点讲述Pro/E 2D及3D特征的建立、复杂实体建模、零件装配、二维工程图、Pro/E NC 等内容。其中，复杂实体建模、实体及曲面特征、Pro/E NC内容为本课程的难点。

（一）课程的主要章节

第一篇基础知识（2学时）

教学内容：

1．Pro/Engineer系统简介；

2．参数化建模方法与Top-down建模思想；

3．Pro/Engineer用户界面简介；

4．模型显示与对象管理。

教学要求：了解Pro/Engineer参数化建模系统，熟悉软件的工作环境。

第二篇基本的2D及3D特征（2学时）

教学内容：

1．2D特征的建立——点、直线、矩形的绘制；

2．参数化草图——标注尺寸与约束条件的建立；

3．2D草图的修改；

4．基本3D特征的建立；

5．基准特征的意义；

6．基准特征建立方法；

7．特征的显示和隐藏；

8．图层的应用与管理；

9．特征的修改、重定义。

教学要求：了解Pro/E 2D和3D特征建立的基本步骤，掌握基准与图层的使用方法。第三篇复杂实体的建模进阶（2学时）

教学内容：

1．复杂特征的分类；

2．复杂特征的建立；

3．复杂零件模型的建立技巧；

4．特征复制与修复。

教学要求：学习复杂特征的建模技巧，掌握特征的复制与修复方法。

第四篇高级实体特征与曲面特征（2学时）

教学内容：

1．高级实体特征与曲面特征概述；

2．高级扫描实体；

3．扫描曲面；

4．自由造型；

5．高级实体特征与曲面特征实例。

教学要求：了解复杂曲面与实体的建模方法，掌握基本的扫描曲面实现过程。

第五篇产品建模——装配（2学时）

教学内容：

1．Pro/E装配模块概述；

2．创建装配模型；

3．装配技巧与应用；

4．装配爆炸图的建立与修改；

5．装配过程中的干涉检查。

教学要求：学习Pro/E装配体的建立过程，掌握装配约束的使用方法，了解爆炸图和干涉检实现过程。

第六篇视图外观与模型修复（2学时）

教学内容：

1．视图的改变；

2．色彩的设置；

3．光源的设置；

4．失效解决环境；

5．关系式的应用与模型修复。

教学要求：学习色彩和光源的基本设置方法，了解关系式的应用。

第七篇平面工程图（2学时）

教学内容：

1．Drawing模块简介；

2．视图的建立；

3．视图的修改；

4．图纸标注与注释。

教学要求：掌握工程图的建立方法，能够完成简单零件的工程图绘制。

第八篇 Pro/E CAM基础（2学时）

教学内容：

1．Pro/E CAM概述；

2．Pro/E的NC序列类型与设置；

3．常用的轨迹规划与技巧；

4．后置处理与数据输出。

教学要求：了解Pro/E 数控加工仿真的实现过程，掌握Pro/E NC序列的实现步骤。

（二）其它教学环节

1. 本课程全部学时需要安排在微机室，结合教师的多媒体教学手段教授完成。

2. 教学中将安排“装配建模、爆炸图综合实验”、“Pro/E铣削加工过程实验”等小作业。

（三）考试权重

课程考核按百分制计分，考试采用累加式的考试办法，即课程的总成绩由以下几部分组成：1．上机：不限时，成绩占20 %；

2．小作业：课后练习、实际操作，不限时，成绩占35 %；

3. 期末考试：指定设计题目，实际操作，限时，成绩占45 %；

（四）实验明细表

无

大纲撰写人：白清顺大纲审核人：杨晓冬

UGⅡ技术基础课程教学大纲

课程编码：SE08112900

课程名称：UGII技术基础

课程英文名称：Introduction to UG II

总学时：16 讲课学时：16 实验学时：0 上机学时：0 课外辅导学时：0

学分：1.0

开课单位：机电工程学院机械制造及自动化系

授课对象：机械设计制造及其自动化专业本科生

开课学期：4春

先修课程：CAD/CAM技术基础计算机图形学数控技术

主要教材及参考书：

教材：曾向阳等．UG NX基础及应用教程．电子工业出版社．2003．

主要参考书：

1. 谢国明等．UG CAM实用教程．清华大学出版社．2003．

一、课程教学目的

随着CAD/CAM技术和数控加工技术的日益成熟和广泛应用，机械制造企业大量需要掌握CAD/CAM技术和数控加工技术和应用的人才。UG是功能完善、强大的CAD/CAE/CAM集成系统，不但广泛地应用于航空、航天、汽车、模具、造船等行业，而且目前也逐渐渗入到玩具、家电的设计和制造中。

UG技术基础这门课是用以培养学生应用商业化CAD/CAM系统的能力的专业选修课，在教学过程中学生通过系统、循序渐进地学习UG CAD、UG CAM的有关功能和具体操作应用，巩固对CAD/CAM/NC 基础理论的理解和掌握，掌握一种功能强大的CAD/CAM系统的综合应用技能，为以后应用CAD/CAM 系统从事机械设计和制造实践奠定基础。本课程的主要任务是培养学生：

1．综合应用机械设计、金属切削、工艺规划、数控加工等方面的专业知识。

2．掌握和应用CAD/CAM的内涵和所涉及的基本技术。

3．具备使用UG进行产品设计和数控编程的初级技能。

4．为从事现代制造工程（如CAD/CAM、FMS、CIMS…等技术工作）奠定基础。

UG技术基础是现代机械制造类专业强化训练课，在学习过程中综合应用了设计、工程分析、计算机图形学、机械制造技术、数控技术等方面的内容。本专业强化训练课的开设，可以加强学生对CAD/CAM/NC基础理论的理解和掌握，并且掌握一种功能强大的CAD/CAM系统的综合应用技能，为以后应用CAD/CAM系统从事机械设计、制造实践和现代制造工程奠定基础。

二、教学内容及基本要求

本课程的主要内容涉及UG的基础知识、零件实体建模、自由曲面建模、装配建模、平面工程图、UG CAM的基础知识和铣加工操作等。本课程的难点主要体现在铣加工数控编程时的工艺规划。

（一）课程的主要章节

第一章基础知识（1学时）

教学内容：

1.1 UG的主要功能和特点；

1.2 模型的显示与管理；

1.3 用户界面；

1.4 UG建模主要功能简介。

教学要求：

1）了解UG的主要功能和特点，熟悉用户界面；

2）掌握UG的主要准备功能。

重点：

1）UG的主要功能和特点；

2）UG的主要准备功能。

难点：

1）点构造器；

2）矢量构造器；

3）平面构造器；

4）图层的管理。

第二章零件基本建模——实体特征（2学时）教学内容：

2.1 实体布尔运算与体素特征建模；

2.2 建模基准；

2.3 草图；

2.4 简单曲线的建立与修改；

2.5 由曲线建立实体。

教学要求：

1）熟悉体素特征、实体布尔运算及其建模。

2）掌握建立草图、简单曲线的建立与修改。

3）掌握由曲线建立实体的方法。

重点：

1）布尔实体运算的零件建模。

2）建立草图、简单曲线的建立与修改。

3）由曲线建立实体的方法。

难点：

1）草图中简单曲线的建立与修改。

第三章零件复杂建模——实体特征进阶（4学时）

教学内容：

3.1 复杂曲线的建立与修改；

3.2 模型细化；

3.3 特征复制；

3.4 特征的修改。

教学要求：

1）初步掌握复杂曲线的建立与修改；

2）掌握模型的细化和特征的复制和修改。

重点：

1）复杂曲线的建立与修改；

2）模型细化；

3）特征复制；

4）特征的修改。

难点：

1）特征的修改。

第四章零件复杂建模——自由形状特征（2学时）

教学内容：

4.1 自由形状特征；

4.2 通过点构造片体的方法；

4.3 通过曲线构造片体的方法；

4.4 构造片体的其它方法。

教学要求：

1）掌握并且课外复习构造自由曲面的数学基础；

2）初步掌握片体的几种构造方法。

3）初步掌握片体的编辑方法。

重点：

1）片体的几种构造方法；

2）片体的编辑方法。

难点：

1）灵活应用片体的构造和编辑方法，由给定的若干曲线生成复杂的曲面。第五章产品建模——装配（2学时）

教学内容：

5.1 UG装配模块概述；

5.2 创建装配模型。

教学要求：

1）了解UG装配建模的特点；

2）掌握创建装配模型。

重点：

1）建立装配模型。

第六章平面工程图（1学时）

教学内容：

6.1 图纸的定义与修改；

6.2 建立视图；

6.3 视图的局部修改；

6.4 图纸标注。

教学要求：

1）掌握创建平面工程图的步骤；

2）掌握平面工程图各视图的创建和修改；

3）掌握平面工程图纸标注。

第七章 UG CAM基础（1学时）

教学内容：

7.1 铣加工坐标系与刀具；

7.2 操作与操作导航工具；

7.3 通用知识。

教学要求：

1）掌握应用UG CAM进行数控编程的基本知识；

2）熟悉操作导航工具。

第八章基本固定轴铣加工操作（3学时）

教学内容：

8.1 型腔铣；

8.2 固定轴轮廓铣；

8.3 刀轨验证和后置处理。

教学要求：

1）掌握型腔铣、固定轴轮廓铣刀具路径规划的方法；2）掌握刀具路径验证；

3）掌握后置处理生成数控程序的操作。