CAD／CAM技术全套教案 完整版授课电子教案 整本书电子讲义 教学讲义（最新）.docx

教案第12课时教学内容项目一 认识CADCAM技术项目分析随着人们生活水平的提高，消费者的价值观正在发生结构性变化，呈现多样化和个性化特征，用户对产品质量，产品更新换代速度，产品从设计、制造和投放市场的周期都提出了越来越高的要求，为了适应这种变化，企业产品也向着多品种、小批量方向发展。CAD/CAM技术是近30年来迅速发展，并得到广泛应用的设计和制造自动化应用技术，它从根本上改变了过去从设计到产品的整个生产过程中的技术管理和工作方式，给设计和制造领域带来了深刻变革。其发展与应用程度已经成为一个国家科技进步和工业现代化水平的重要标志之一。教学过程课程导入一、组织教学（2分钟）整顿纪律、清点人数，稳定学生情绪。二、导入新课（5分钟）1.本课题的学习目的2.本课题学习及掌握的主要内容3.本课题参阅的材料4.对本课题作业的要求相关知识一、认识数控加工1.数控加工过程2.数控机床组成（1）机床本体（2）CNC装置（3）输入/输出设备（4）伺服单元（5）驱动装置（6）可编程控制器（7）测量装置3.数控加工主要特点（1）工序集中（2）自动化（3）柔性化高（4）能力强二、熟悉CAD/CAM技术功能及应用1.CAD/CAM系统基本功能（1）图形显示功能（2）输入/输出功能（3）存储功能（4）交互功能（人机接口）2.CAD/CAM系统的主要任务（1）几何建模（2）计算分析（3）工程绘图（4）结构分析（5）优化设计（6）计算机辅助工艺过程设计（CAPP）（7）自动编程（8）模拟仿真（9）工程数据管理和信息传输与交换3.CAD/CAM的应用（1）CAD/CAM技术应用的必要性和迫切性（2）CAD/CAM技术的应用4.CAD/CAM技术基本概念（1）CAD（2）CAPP（3）CAM（4）CAD/CAM集成系统（5）CAE三、了解CAD/CAM技术发展历程1.CAD技术的发展（1）形成阶段（2）发展阶段（3）成熟阶段（4）集成阶段2.CAD技术的发展3.CAD/CAM一体化（集成）技术四、了解CAD/CAM技术在我国现状及发展趋势1.CAD/CAM技术在国内的应用现状（1）起步晚、市场份额小（2）应用范围窄、层次浅（3）功能单一、经济效益不突出2.CAD/CAM技术的发展趋势（1）CAD/CAM技术应与多媒体技术更好的结合（2）CAD/CAM系统应具有高度的开放性（3）CAD/CAM系统应具有高度的开放性（4）CAD/CAM系统应具备更强的智能性3.CAD/CAM技术在企业中的应用前景五、了解常用CAD/CAM软件1.国产软件（1）中望D（2）SINOVATION2.国外CAD/CAM软件（1）UG NX（2）Pro/ENGINEER（3）CATIA（4）Master CAM系统复习思考见教材本项目最后的思考题第34课时教学内容项目二 绘制轴套类零件工程图项目分析CAXA数控车是北京数码大方科技股份有限公司在全新的数控加工平台上开发的数控车床加工编程和二维图形设计软件。CAXA数控车基于微机平台，采用原创的WIN-DOWS菜单和交互方式，全中文界面，便于轻松地学习和操作。CAXA数控车具有CAD软件的强大绘图功能和完善的外部数据接口，可以绘制任意复杂的图形，可通过DXF、IGES等数据接口与其他系统交换数据。CAXA数控车具有功能强大，使用简单的轨迹生成及通用后置处理功能。该软件提供了功能强大、使用简洁的轨迹生成手段，可按加工要求生成各种复杂图形的加工轨迹。通用的后置处理模块使CAXA数控车可以满足各种机床的代码格式，可输出G代码，并可对生成的代码进行校验及加工仿真。本项目以定位销、手柄、轴套等工程图的绘制任务，介绍CAXA数控车功能及软件操作。教学过程课程导入一、组织教学（2分钟）整顿纪律、清点人数，稳定学生情绪。二、导入新课（5分钟）1.本课题的学习目的2.本课题学习及掌握的主要内容3.本课题参阅的材料4.对本课题作业的要求相关知识一、认识CAXA数控车1.软件的启动（1）快捷图标（2）开始菜单2.软件界面介绍（1）标题栏（2）主菜单栏（3）工具栏（4）绘图区（5）绘图工具栏（6）状态栏（7）立即菜单（8）视图管理栏3.软件的退出4.常用键含义（1）鼠标键（2）回车键（3）空格键5.坐标输入及目标点捕捉（1）坐标输入（2）点目标捕捉6.CAXA数控车快捷键（1）系统默认快捷键（2）用户自定义快捷键7.任务实施二、绘制定位销1.直线的绘制（1）两点线（2）角度线（3）角等分线（4）切线/法线（5）等分线2.圆的绘制（1）圆心-半径（2）三点（3）两点-半径3.平面旋转4.曲线裁剪5.曲线过渡6.等距线的绘制7.任务实施三、绘制手柄1.圆弧的绘制（1）三点圆弧（2）圆心-起点-圆心角（3）圆心-半径-起终角（4）两点-半径（5）起点-终点-圆心角（6）起点-半径-起终角2.尺寸标注及标注方式（1）尺寸标注（2）标注方式3.任务实施四、绘制轴套1.椭圆的绘制（1）给定长短轴（2）轴上两点（3）中心点-起点2.剖面线3.任务实施任务考核见教材各任务最后的任务评价表复习思考见教材本项目最后的思考题第56课时教学内容项目三 典型零件数控车仿真加工项目分析CAXA数控车是由北京数码大方科技股份有限公司开发出的全中文、面向数控车床的CAM软件。CAXA数控车基于微机平台，采用WINDOWS菜单和交互方式，全中文界面，便于轻松的学习和操作。CAXA数控车具有CAD软件的强大绘图功能和完善的外部数据接口，可以绘制任意复杂的图形，可通过DXF、IGES等数据接口与其他系统交换数据。CAXA数控车具有功能强大，使用简单的轨迹生成及通用后置处理功能。该软件提供了功能强大、使用简洁的轨迹生成手段，可按加工要求生成各种复杂图形的加工轨迹。通用的后置处理模块使CAXA数控车可以满足各种机床的代码格式，可输出G代码，并可对生成的代码进行校验及加工仿真。CAXA数控车为二维绘图及数控车加工工作提供了一个很好的解决方案，将CAXA数控车同CAXA专业设计软件与CAXA专业制造软件结合起来将会全面地满足任何CAD/CAM需求。教学过程课程导入一、组织教学（2分钟）整顿纪律、清点人数，稳定学生情绪。二、导入新课（5分钟）1.本课题的学习目的2.本课题学习及掌握的主要内容3.本课题参阅的材料4.对本课题作业的要求知识准备一、绘制台阶轴与仿真加工1.轮廓粗车2.轮廓精车3.任务实施（1）绘制图形（2）加工零件二、绘制螺纹轴与仿真加工1.钻中心孔2.切槽加工3.外螺纹加工4.任务实施三、绘制动力轴与仿真加工1.钻孔（1）麻花钻（2）钻孔操作2.镗孔3.内螺纹加工（1）三角形内螺纹的基础知识（2）内三角形螺纹的基本要求（3）三角形螺纹的相关计算公式（4）螺纹车刀的要求4.调头加工5.任务实施任务考核见教材各任务最后的任务评价表复习思考见教材本项目最后的思考题第78课时教学内容项目四 线架建模项目分析CAXA制造工程师是北京数码大方科技股份有限公司（CAXA）开发的一款基于PC平台的数字化制造（MES）软件，具有卓越工艺性的25轴数控编程能力，它能为数控加工提供从建模、设计到加工代码生成、加工仿真、代码校验以及实体仿真等全面数控加工解决方案。作为优秀国产软件， 在我国应用广泛，在CAD/CAM软件中具有代表性。CAA制造工程师支持64位和32位操作系统，拥有数据接口、几何建模、加工轨迹生成、加工过程仿真检验、数控加工代码生成、加工工艺单生成等数控加工和编程功能，更具有四轴平切面加工、五轴铣加工等。CAXA制造工程师是一个开放的设计/加工工具，其提供了丰富的数据接口，包括直接读取三维CAD软件如CATIA、Pro/E的数据接口；基于曲面的dxf和iges标准图形接口；基于实体的step标准数据接口等，这些接口保证了与世界流行的CAD软件进行双向数据交换，使企业可以跨平台跨地域的与合作伙伴实现虚拟产品开发和生产。本项目以连杆、挂钩、曲边盒、轴承座三维线架的绘制等任务，介绍CAXA制造工程师线架建模各子功能及软件操作。教学过程课程导入一、组织教学（2分钟）整顿纪律、清点人数，稳定学生情绪。二、导入新课（5分钟）1.本课题的学习目的2.本课题学习及掌握的主要内容3.本课题参阅的材料4.对本课题作业的要求相关知识一、认识CAA制造工程师1.软件的启动（1）快捷图标（2）开始菜单2.软件界面介绍（1）标题栏（2）主菜单栏（3）工具栏（4）绘图区（5）轨迹树（6）状态栏（7）立即菜单3.软件的退出4.常用键含义（1）鼠标键（2）回车键（3）空格键5.坐标输入及目标点捕捉（1）坐标输入（2）点目标捕捉6.CAXA制造工程师快捷键（1）系统默认快捷键（2）用户自定义快捷键7.任务实施二、绘制连杆1.直线的绘制（1）两点线（2）平行线（3）角度线（4）切线/法线（5）角等分线（6）水平/铅垂线2.圆的绘制（1）圆心-半径（2）三点（3）两点-半径3.平面旋转4.曲线裁剪5.曲线过渡6.任务实施三、绘制挂钩1.圆弧的绘制（1）三点圆弧（2）圆心-起点-圆心角（3）圆心-半径-起终角（4）两点-半径（5）起点-终点-圆心角（6）起点-半径-起终角2.等距线的绘制（1）等距（2）变等距3.尺寸标注及尺寸编辑（1）尺寸标注（2）尺寸编辑4.任务实施四、绘制三维曲边盒1.坐标系（1）创建坐标系（2）激活坐标系（3）删除坐标系（4）隐藏坐标系（5）隐藏坐标系2.坐标平面3.旋转命令4.镜像命令5.阵列命令（1）圆形阵列（2）矩形阵列6.缩放命令7.任务实施五、完成轴承座三维线架建模1.层设置2.拾取过滤器3.当前颜色4.任务实施任务考核见教材各任务最后的任务评价表复习思考见教材本项目最后的思考题第910课时教学内容项目五 曲面建模项目分析CAXA制造工程师从线框到曲面，提供了丰富的建模手段。可通过列表数据、数学模型、字体文件及各种测量数据生成样条曲线，通过旋转、扫描、放样、拉伸、导动、等距、边界网格等多种形式生成复杂曲面，并可对曲面进行任意裁剪、过渡、拉伸、缝合、拼接、相交和变形等，建立任意复杂的零件模型。通过曲面模型生成的真实感图，可直观显示设计结果。本项目以灯罩、五角星、1/4半圆弯头曲面的绘制等任务，介绍CAXA制造工程师曲面建模各子功能及软件操作。教学过程课程导入一、组织教学（2分钟）整顿纪律、清点人数，稳定学生情绪。二、导入新课（5分钟）1.本课题的学习目的2.本课题学习及掌握的主要内容3.本课题参阅的材料4.对本课题作业的要求相关知识一、完成灯罩的曲面建模任务实施二、完成五角星曲面任务实施三、1/4半圆弯头曲面任务实施任务考核见教材各任务最后的任务评价表复习思考见教材本项目最后的思考题第1112课时教学内容项目六 特征造型项目分析特征设计是制造加工的重要组成部分。本课程采用精确的特征实体造型技术，完全抛弃了传统的体素合并和交并差的烦琐方式，将设计信息用特征术语来描述，使整个设计过程直观、简单、准确。通常的特征包括孔、槽、型腔、点、凸台、圆柱体、块、锥体、球体、管子等，CAXA可以方便地建立和管理这些特征信息。在本章中将详细介绍各种实体造型的方法。教学过程课程导入一、组织教学（2分钟）整顿纪律、清点人数，稳定学生情绪。二、导入新课（5分钟）1.本课题的学习目的2.本课题学习及掌握的主要内容3.本课题参阅的材料4.对本课题作业的要求相关知识一、完成轴承支座实体造型1.草图绘制2.确定基准平面3.操作步骤4.选择草图状态5.草图绘制6.编辑草图7.草图参数化修改（1）尺寸标注（2）尺寸编辑（3）尺寸驱动8.草图环检查9.退出草图状态10.拉伸增料11.拉伸除料12.任务实施二、完成斜叉实体造型1.旋转增料2.旋转除料3.放样增料4.放样除料5.任务实施三、完成端盖实体造型1.过渡2.倒角3.孔4.任务实施四、完成轮架实体造型1.拔模2.抽壳3.筋板4.线性阵列5.环形阵列6.任务实施五、完成法兰弯头实体造型1.基准面2.导动增料3.导动除料4.任务实施任务考核见教材各任务最后的任务评价表复习思考见教材本项目最后的思考题第1314课时教学内容项目七 平面类零件数控加工项目分析数控加工也称为NC（Numerical Control）加工，数控加工是将待加工零件进行数字化表达，数控机床按数字量控制刀具和零件的运动，从而实现零件加工的过程。被加工零件采用线架、曲面、实体等几何体来表示，CAM系统在零件几何体基础上生成刀具轨迹，经过后置处理生成加工代码，将加工代码通过传输介质传给数控机床，数控机床按数字量控制刀具运动，完成零件加工。CAM系统的编程基本步骤包括：加工工艺的确定、加工模型建立、刀具轨迹生成、后置代码生成、加工代码输出，生成数控指令之后，可通过计算机的标准接口与机床直接连通，将数控加工代码传输到数控机床，控制机床各坐标的伺服系统，驱动机床。数控加工机床与编程技术两者的发展是紧密相关的。数控加工机床的性能提升推动了编程技术的发展，而编程手段的提高也促进了数控加工机床的发展，两者相互依赖。现代数控技术在向高精度、高效率、高柔性和智能化方向发展，而编程方式也越来越丰富。虽然数控编程的方式多种多样，目前占主导地位的仍是采用CAD/CAM数控编程系统进行编程。20世纪90年代以前，市场上销售的CAD/CAM软件基本上为国外的软件系统。20世纪90年代以后国内在CAD/CAM技术研究和软件开发方面进行了卓有成效的工作。尤其是以PC机动性平台的软件系统，其功能已能与国外同类软件相当，并在操作性、本地化服务方面具有优势。随着国家加工制造业的迅猛发展，数控加工技术得到空前广泛的应用，CAD/CAM软件得到了日益广泛的普及和应用。教学过程课程导入一、组织教学（2分钟）整顿纪律、清点人数，稳定学生情绪。二、导入新课（5分钟）1.本课题的学习目的2.本课题学习及掌握的主要内容3.本课题参阅的材料4.对本课题作业的要求相关知识一、花形凸模建模与仿真加工1.通用参数设置（1）接近返回（2）下刀方式（3）安全高度（4）慢速下刀距离（5）退刀距离（6）切入方式（7）切削用量2.平面区域粗加工参数（1）走刀方式（2）拐角过渡方式（3）拔模基准（4）区域内抬刀（5）加工参数（6）轮廓参数（7）岛屿参数（8）标识钻孔点3.平面轮廓精加工（1）加工参数（2）偏移方向（3）偏移类型4.任务实施二、凸轮建模与加工1.RS232串口通信参数（1）端口参数和设置（2）波特率（3）数据位（4）停止位（5）奇偶校验位（6）流控制2.数控机床（1）准备阶段（2）编程阶段（3）准备信息载体（4）加工阶段3.任务实施三、圆台曲面建模与仿真加工任务实施四、连杆建模与仿真加工任务实施任务考核见教材各任务最后的任务评价表复习思考见教材本项目最后的思考题