第一篇：機械CADCAM課程教學設計方案

《機械CAD/CAM》課程教學設計方案

教務處

教學管理科

2006年10月24日 文章瀏覽次數：5

責任教師聯系方式： 齊宏:58381179@qq.com

資料來源：中央廣播電視大學

一．課程基本說明

1.課程的對象

《機械CAD/CAM》是中央廣播電視大學“開放教育試點”工學科計算機繪圖的一門專業基礎課程。

2.學時、學分、開設情況

本課程共72學時，4學分，開設一學期。

3.課程的基本特點

本門課是一門理論性與實踐性都較強的綜合性專業課，涉及的知識面廣。在學習過程中，要綜合運用基礎理論，通過習題、實訓等環節，獲得機械CAD/CAM技術的基本理論和基礎知識；掌握CAD/CAM系統硬件配置的一般原則；熟悉CAD/CAM系統常用軟件的開發方法；鍛煉培養解決實際問題的能力，具有進行CAD/CAM系統規劃與實施的初步能力。

4.與其它相關課程的銜接分工

學習本課程應具備AutoCAD基礎、機械制造等專業基礎課的基本知識。同時，本課程也為后續的專業課程打下基礎。

為避免重復遺漏，作以下界定：

課程安排在計算機繪圖及C語言程序設計課程后進行。

二．課程的內容體系及教學要求

課程重點闡述CAD/CAM系統的組成及其軟件開發技術，初步了解CAD/CAM系統的集成概念，具有進行CAD/CAM系統規劃與實施的初步能力。

1.課程的基本內容

課程的基本內容：CAD/CAM系統組成及其軟硬件、CAD/CAM軟件基礎、CAD系統開發技術、數控技術、計算機輔助工藝規程設計、CAD/CAPP/CAM集成和CIMS技術、CAD/CAM系統規劃與實施。

2.各部分內容之間的關系，課程的主線

圍繞機械CAD/CAM系統展開，介紹相關的理論、方法是本課程的主線。

3.各主要知識點在教學上的要求

機械CAD/CAM概論教學要求：

了解機械CAD/CAM系統的概論及學習本課程的意義和方法。

CAD/CAM系統組成及其軟硬件：

重點掌握CAD/CAM系統的組成結構及工作方式，CAD/CAM系統軟硬件配置的選擇原則，熟悉CAD/CAM系統軟件。

CAD/CAM軟件基礎

本章重點掌握數據庫的建立和使用，以及軟件工程基本概念，要求學生熟悉數據庫的建立過程及在程序中的應用方法，了解軟件工程基本概念。其它一般了解。

CAD系統開發技術

本章要求學生掌握AutoCAD下拉菜單、圖標菜單開發技術，AutoLISP編程方法，熟悉對話框設計，了解CAD系統二次開發技術。

數控技術

本章重點掌握數控的基本概念，了解計算機數控。

計算機輔助工藝規程設計

本章了解成組技術、CAPP的工作原理以及派生法CAPP系統。

CAD/CAPP/CAM集成和CIMS技術

本章重點掌握CAD/CAPP/CAM集成系統的組成及集成的概念，了解CIMS技術。

CAD/CAM系統規劃與實施

本章重點掌握CAD/CAM系統的規劃方法和步驟，了解CAD/CAM系統的管理體制。

各部分教學進程安排：其中上機實驗22學時，其它學時28。

課內學教學內容

時

緒論

CAD/CAM系統組成及其軟硬件 CAD/CAM軟件基礎 CAD系統開發技術 數控技術

計算機輔助工藝規程設計

CAD/CAPP/CAM集成和CIMS技4 10 28 6 6 8

時 1 2 5 8 1 1 2 20

電視學

上機實驗學時

它3 5 5 6 其術

CAD/CAM系統規劃與實施 合 計 72 22

28

4.課程教學要求的層次與考試

課程的教學內容按“掌握、熟悉、了解”三個層次要求,上機實驗內容按“熟練，學會，了解”三個層次要求。

本課程考試采用閉卷考試方法，時間為2小時。考試成績及完成五個上機實驗（以是否獲得實驗指導教師的書面認可為依據）兩項內容為考查學生獲得學分與否的依據，上機實驗占總成績的20%。學生考試成績及格并且完成上機實驗，即可獲得本課程的學分，否則不能獲得本課程的學分。

考試內容的要求：

“掌握”的層次 55~60%,“熟悉”的層次 30~35%。“了解”的層次 10~15%

三．課程的教學媒體說明

1.教學媒體的數量、內容

文字教材：采用單忠臣主編 《機械CAD/CAM》。該教材充分體現以“學生學習為中心”的現代教育理想，加強“導學”、“助學”功能，深入淺出，循序漸進，適應開放教育試點學員自學的需要。

IP課程：由單忠臣老師主講，共計8單元，強調課程內容的系統性，并通過例題的講解，提高學生分析和解決問題的能力。

以上教學媒體發揮各自優勢，取長補短，形成互補的較完善的綜合性教材體系。

2.在教學中的作用

文字教材是學生學習的主要媒體。按照學生遠程學習的規律及本課程的特點，文字教材采用主輔合一式編排。在版式安排與工藝設計上充分考慮自學、導學、助學的功能。

IP課程是本課程學習的強化媒體，是文字教材的重要補充。

3.教學輔助手段

根據中央電大開放式教育特點和條件，采用下列教學輔助手段，加強教學雙方的溝通和聯系。

(1)網上答疑：利用中央廣播電視大學電大在線，機械CAD/CAM課程主持和主講教師直接與各地電大的教師和學生進行聯系，介紹情況、答疑解難。網址：new．open．edu．cn。

(2)批改作業：由各省、市電大組織當地輔導教師安排時間對學員進行定期教學輔導，收交和批改作業。

(3)電話答疑：由機械CAD/CAM課程主持教師在每周固定時間安排電話答疑。

(4)網上輔導：網上教學資源，主要是為學生的自主學習提供一個平臺，講重點、講難點，設有常見問題解答、基本構造圖示說明等專題，為學員的自主學習提供支持服務。

四．教學過程的組織、監督與管理

（一）教學輔導組織、監督與管理

根據開放教育的特點，課程內容的學習以學員自學為主，教師輔導教學工作必須結合學員的學習進度和情況組織安排。

1.輔導教師在學期開學前要安排編寫自己的教學輔導計劃，在集中面授和輔導答疑的時間，輔導教師要了解學員學習情況和存在的問題，督促學習滯后的學員加快學習進度，同時收交和批改學員的平時作業。在面授期間應統計學習中存在的問題和疑難點，對于較集中的問題和疑難點應及時與主持主講教師聯系，集中發布輔導答疑信息。

2.輔導教師要利用面授時間，指導學員充分利用多種媒體教材，互相補充和強化對本課知識的學習和理解。

（二）學員自學組織、監督與管理

學員是學習的主體，學員學習的主觀能動性、正確的學習方法和合理利用現有的教學媒體是學好機械CAD/CAM課程的重要保證。

1.學員認真閱讀課程多種教學媒體使用說明，對本課程的學習方式有全面的了解，合理安排自學的時間和進度，充分利用文字教材和IP課程的互補和強化作用，學好機械CAD/CAM課程。

2.認真、獨立、按時完成作業，對疑難問題作好記錄，利用多種方式與輔導教師或主持主講教師聯系，以取得幫助和指導。

3.利用課后思考題在學習每章內容后進行自我檢測，以判斷對考核知識的掌握情況，對不足之處加強學習和練習。

五．教學安排建議

（一）面授輔導課的安排

根據機械CAD/CAM課程的內容和進度，下面提出面授輔導時間安排建議。面授輔導時間要由各地輔導教師根據具體情況和現場工作安排和進行調整，但不能與本學期總體進度安排相沖突。

（二）對實踐性教學環節的檢查和督促

機械CAD/CAM的實踐教學環節主要為形成性考核（其他放入機械CAD/CAM實訓）。機械CAD/CAM課程是實踐性很強的專業課程，形成性考核是教學過程中一個重要的環節。學員的形成性考核應在面授階段按時交給輔導教師批閱記錄成績，拖延不交的要從形成性考核成績中扣除相應的分數。形成性考核成績不及格，將要求該學員重修本課程。

學生還應積極參加中央電大組織的網上答疑，由輔導老師組織的小組討論，必須保證學生每周一定時間的網上自主學習時間，輔導教師對學生網上學習時間和答疑情況要給記錄。

六、機械CAD/CAM課程教學活動安排

1.中央電大每學期設兩次網上答疑：一次是課程介紹與教學交流，另一次是期末復習與重難點輔導。課程介紹是向新入學的學生介紹本課程的特點、知識體系、學習方法及教學要求等。教學交流是教師之間交流教學心得、體會，探討教學方法。

2.在新學年開學時各地輔導教師集中進行師資培訓和教學研究，由主持教師介紹課程多種媒體設計的指導思想、多種媒體教材使用時應注意的事項和怎樣指導學員利用多種媒體現代教學方式進行本課程的學習。

3.各省電大輔導教師在面授前后將各地發現較集中的問題反饋給主持教師，及時發布教學輔導信息，解決存在的疑難問題。

4.利用網絡進行聯絡和溝通，可隨時進行解答。但目前網絡對較偏僻的地區還不夠普及，只能對有條件的地區和學員集中進行網絡交流。

七、與主持主講教師聯系方式

1.信函郵政通信地址：

哈爾濱工程大學單忠臣收，郵政編碼310012

電子郵箱：shanheu7@yahoo.com.cn

復興門外大街160中央電大理工部齊宏收，郵編100031；

電子郵箱：qihong53@hotmail.com

2.聯系電話：

單忠臣0451-2518564

齊宏：010-66490546。

第二篇：沈陽化工大學機械CADCAM

1.CAD/CAM系統的運行環境由硬件，軟件，人三大部分構成。

2.CAD/CAM的硬件主要由計算機主機，外存儲器，輸入設備，輸出設備，網絡設備和自動化生產裝備等組成。

3.CAD/CAM系統軟件根據執行任務和處理對象的不同可分為系統軟件、支撐軟件和應用軟件三個不同的層次。

4.CAD/CAM技術的未來發展主要體現在集成化、網絡化、智能化和標準化的實現上。

5.機械CAD/CAM中的數據從其存在形式上可分為：①靜態數據。這類數據在一定的時間及范圍內基本不會變更，即在整個機械CAD/CAM過程中其特性基本保持不變。②動態數據。這類數據是由用戶輸入的數據在程序運行過程中產生的，可以由程序設計的其他模塊調用，或者是各子系統的中間結果數據。

6.窗口 用戶在輸入的圖像上選定一個觀察區域，這個區域被稱為窗口

7.視區 在設備坐標系中定義的一矩形區域用于輸出窗口中的圖像，視區決定了窗口窗口的圖行要顯示在屏幕上的位置和大小

8.幾種常用的數據結構：①線性表。是一個線性結構，是一個含有n≥0個結點的有限序列。②順序表。是在計算機內存中以數組的形式保存的線性表，是指用一組地址連續的存儲單元依次存儲數據元素的線性結構。③棧與隊列。棧又稱堆棧，是一種特殊的線性表，對于這種線性表規定它的插入運算和刪除運算均在線性表的同一端進行，進行插入和刪除的那一端稱為棧頂，另一端稱為棧底。隊列也是一種特殊的線性表，它的特殊性在于隊列的插入和刪除操作分別在表的兩端進行。④串串。是由零個或多個任意字符組成的有限字符序列。⑤數組。在程序設計中，為了處理方便，把具有相同類型的若干變量按有序的形式組織起來。這些按序列排列的同類數據元素的集合稱為數組。⑥樹和二叉樹。樹是n（n≥0）個結點的有限集T。二叉樹的每個結點至多有2棵子樹，子樹有左右之分，不能顛倒。

9.常用的數據處理方法有：數據程序化處理、數據文件化處理和數據庫管理

10.數表的程序化處理就是用程序完整，準確的描述不同給函數關系的數表，以便在運行過程中迅速，有效地檢索和使用數表中的數據。

11.數表的分類：①常數數表。這類數表中的數據為一些不同對象的各種常數數表，彼此間無明顯的關聯，也不存在函數關系，只有對象和常數之間的一一對應關系。②列表函數。這類數表中的時間之間存在函數關系，用以表達工程中某些復雜問題參數之間的關系，這類數據之間的關系可用某個理論公式或經驗公式表示。

12.數表的文件化處理具有以下優點：①可使程序簡練②使數表與應用程序分離③一個數表文件可供多個應用程序使用④提高數據系統的可維護性

13.線圖的計算機處理方法一般有以下幾種：①附有公式的線圖：只需將公式編寫到計算機程序中，直接由公式求取相關的數據②一般線圖：先將線圖離散為數表，然后再按照數表程序化處理方法進行處理③復雜線圖：需要對線圖中每一線條分別進行編程處理

14.線圖程序化的步驟：①線圖數表化。要注意：弄清線圖坐標的含義，確切掌握坐標的比例性質、大小和量綱；讀準數值，尤其是特征點：起點、終點、峰點、谷點、轉折點、中點等②確定合理的精度，控制誤差在允許的范圍之內③正確運用分段原則。按曲線走向，相似部分作為一段，分段擬合，使方程簡化并且可提高精度④選擇合適的擬合方程。采用多種方程分別擬合，從中選出最佳方案⑤根據建立的擬合方程編程

15.數據管理技術的發展大致經過了三個階段：人工管理階段、文件系統階段、數據庫系統階段

16.數據模型通常包括三個要素：①數據結構。數據結構主要用于描述數據的靜態特征，包括數據的結構和數據間的聯系②數據操作數據操作是指在數據庫中能夠進行的查詢、修改、刪除現有數據或增加新數據的各種數據訪問方式，并且包括數據訪問相關的規則。③數據完整性約束。數據完整性約束由一組完整性規則組成。

17.層次模型的優點：①存取方便且速度快②結構清晰，容易理解③數據修改和數據庫擴展容易實現④檢索關鍵屬性十分方便

18.層次模型的缺陷：結構呆板，缺乏靈活性，同一屬性數據要存儲多次，數據冗余大，不適合于拓撲空間數據的組織

19.網狀模型的優點①能明確而方便地表示數據間的復雜關系②數據冗余小

20.網狀模型的缺陷：①網狀結構的復雜，增加了用戶查詢和定位的困難②需要存儲數據間聯系的指針，使得數據量增大③數據的修改不方便

21.數據庫具有以下主要特點：①數據結構化。在數據庫中，數據不再像文件系統中的數據那樣從屬于特定的應用，而是面向全組織的復雜的數據結構，數據的結構化是數據庫區別于文件系統的根本特征，是實現數據共享的必要條件②數據獨立性。在文件管理中，應用程序直接對數據文件中的數據進行操作，數據的組織和存取方式與應用程序密切相關，一方發生變化，另一方必須做出相應變動③數據共享性好，冗余度低。數據庫系統中的數據可供多個用戶、多種語言和多個應用程序共享，這是數據庫技術的基本特性，數據共享大大減少了數據的冗余度和不一致性，大大地提高了數據的利用率和工作效率④數據安全性、完整性。數據庫系統提供了一套有效的安全檢查功能和控制措施，可以保證數據存取的安全性，防止不合理使用，同時保證數據的正確性、合理性、有效性、一致性，即數據的完整性。

22.數據庫管理系統的主要功能：①定義功能。包括數據庫文件的數據結構的定義，存儲結構的定義，數據格式的定義等。②管理功能。包括控制整個數據庫系統的運行和監督，實施對數據的存取、插入、刪除、修改等操作，數據的完整性和安全性的控制等。③維護功能。包括數據庫的更新、再組織和數據庫結構的維護、恢復和性能監視等。④數據通訊功能。負責處理數據的流動，具有與操作系統的聯機處理、分時處理的接口軟件，提供與高級語言的接口，支持工程應用程序對數據庫的訪問。⑤建立和生成功能。包括各種文件的生成和建立。

23.數據庫管理系統的發展趨勢：①圖形化、關系化、動態化。研究適合于工程數據庫的數據模型、對概念模式可進行動態修改和擴充。②分布化。實行中心、局部雙層分布式數據管理③集成化。將CAD、CAM將系統的數據庫集成為一個公共數據庫。④智能化。由數據庫向知識庫方向發展，這是工程數據庫發展的必然趨勢。

24.PDM的定義既可以是狹義的也可以是廣義的。從狹義上講，PDM僅管理與工程設計相關領域內的信息。從廣義上講，它可以覆蓋到整個企業中從產品的市場需求、研發、設計、制造、銷售、服務與維護等各個領域的信息管理

25.PDM主要技術有：①與應用軟件集成的面向對象的嵌入和鏈接技術②支持產品生命周期內數據建模和管理的對象管理技術③支持并行工程的多級分布式計算環境④實習數據集成和管理的數據倉儲管理技術⑤協同工作的網絡技術和遠程通信技術、跨平臺的Web技術和Java技術⑥獨立于硬件平臺的圖形用戶界面GUI技術等

26.PDM的功能：①文檔管理。②產品結構與配置管理。③工作流和過程管。④應用封裝與集成。⑤查看和圈閱。⑥掃描與成像。⑦設計檢索和零件庫。⑧項目管理。⑨電子協作。

27.三種模型：線框模型、表面模型、實體模型

28.CSG法的優點：數據結構比較簡單，數據量比較小，內部數據的管理容易，CSG表示可方便地轉換成邊界表示，CSG法表示的形狀易于修改

29.CSG法的缺點對形體的表示受體素的種類和對體素操作的種類的限制，既CSG法表示形體的覆蓋域有較大的局限性，對形體的局部操作不易實現，由于形體的邊界幾何元素是隱含的表示在CSG中，故當要產生圖形顯示時就需要計算形體的邊界計算量大，顯示與繪制CSG表示的形體需要較長的時間

30.B-rep表示方法的優點：表示形體的點、邊、面等幾何元素是顯示的，使得繪制B-rep表示的形體的速度較快，易于確定幾何元素間連接關系；易于支持對物體的各種局部操作；便于在數據結構上附加各種非幾何信息，如材料、精度、表面粗糙度等。

31.B-rep表示方法的缺點：數據結構復雜，需要大量的存儲空間，維護內部數據結構的程序比較復雜；B-rep表示不一定對應一個有效形體，通常需運用歐拉操作來保證B-rep表示形體的有效性、正則性等。

32.常用的特征信息有形體特征、精度特征、材料特征、管理特征、裝配特征、分析特征等 33.尺寸驅動指的是當設計人員改變了輪廓尺寸數值的大小時，輪廓將隨之發生相應的變化。34.成組技術基本原理：就是用科學的方法將企業生產的多種產品、部件和零件，按照特定的相識性準則分類歸組，并按零件組的工藝要求配備相應的工裝設備，采用適當的布置形式組織成組加工，從而實現產品設計、工藝制造和生產管理的合理化和科學化，以達到擴大批量的目的。35.各類機械產品中的組成零件大致可以分為三大類：①專用件。這類零件形狀和結構復雜，且在不同產品中，這類零件差別很大。②相似件。這類零件在形狀、結構和加工工藝方面存在大量的相似特征，故稱為相似件，且多為中等復雜程度，約占整機零件總數的65%-70%。③標準件。這類零件結構已經標準化和規格化，一般已有專業廠家組織大量生產。36.一個零件的特征一般可分為以下三方面：①結構特征。零件的幾何形狀、尺寸大小、結構功能、毛坯類型等。②工藝特征。零件的毛坯形狀、加工精度、表面粗糙度、加工方法、材料、定位夾緊方式、選用機床等。③生產組織與計劃特征。加工批量、制造資源、車間、工段、廠際協調等。37.零件分類編碼系統 /編碼系統的總體結構①整體式結構：整個編碼系統為一整體，中間不分段。整體式結構通常功能單一，碼位較少的分類編碼系統常用這個結構形式。②分段式結構：整個編碼系統按碼位所表示的特征性質不同，分成2~3段，通常有主輔碼分段式和子系統分段式兩種形式。38.碼位間的結構 ①層次結構。也稱樹式結構或單碼結構。在層次結構中，碼位之間是隸屬關系，即除第一碼為內的特征碼外，其他各碼位的確切含義都要根據前一碼位來確定。②鏈式結構。也稱并列結構、矩陣結構或多碼結構。在鏈式結構中，每一個碼位內的各個特征碼具有獨立和固定的含義，與前后碼位無關。③混合結構。工業上大多數商業零件編碼系統都同時存在上述兩種編碼結構，形成混合結構。39.將零件分類成組常用的方法：①直接觀察法，②分類編碼法。40.根據零件的編碼劃分零件組的步驟：①選擇或研究分類編碼系統②零件編碼③零件分組 41.零件信息主要包括兩個方面：零件的幾何信息和零件的工藝信息。42.型面特征分為幾種類型：①幾何形狀特征。一般是組成零件型面特征的幾何單元，他們可以用一組參數來描述。②拓撲特征。拓撲特征是表示各幾何形狀的順序關系或描述各幾何形狀在三維空間中的位置。③精度特征。用于描述幾何形狀的尺寸公差、形狀公差、位置公差以及表面粗糙度等信息。④材料特征。描述型面的材料及熱處理信息。⑤其它技術特征。描述上述四大類特征以外的技術特征參數。43.派生式CAPP系統的開發過程：①零件分類編碼系統的選擇與大量零件的編碼。首先要選擇或制定合適的零件分類編碼系統。最好是選用已有的比較成熟的編碼系統。如果已有的編碼系統不能夠滿足本企業的要求，可對它做局部的修改。②零件分類成組。為了合理制定樣件，必須對零件分組。對工藝相似、結構形狀相似和尺寸相似的一些零件，劃分為一個零件組。③設計零件組的樣件。樣件又稱為復合零件，它包含了一組零件的全部形狀要素。樣件是組內有代表性、最復雜的零件，可以是實際存在的某個零件，但更多的是將組內零件的所有特征進行合理組合而形成的假想零件。以它作為典型樣件，根據此樣件便可具體的、有針對性地設計適用于全組的通用工藝文件。④制定零件組的標準（典型）工藝過程。零件組標準工藝規程設計是否合理將直接影響派生式CAPP系統運行的質量，應符合要求。⑤工步代碼設計。標準工藝規程是由各種加工工序組成的，工序是工藝過程的基本單元，但通常一個工序又可分為多個操作工步。⑥建立工藝數據庫。這些工藝數據很難在標準工藝過程中完全確定下來，必須根據企業的機床和工藝設備等具體情況將機械加工工藝手冊的切削用量數據用數據庫的形式存儲下來，由工藝人員或相關程序進行檢索，并進行運算和優化處理。⑦軟件設計。包括CAPP系統的模塊劃分、各模塊程序設計以及CAPP系統聯調三部分內容。44.CAPP系統開發過程：①明確所開發的系統的設計對象及應用環境。應首先明確本系統將適用于哪一類型的零件，適用于什么樣的生產環境，應包括哪些功能。②對本類零件進行結構與工藝分析。確認該類零件有哪些表面元素或特征構成，各種表面元素或特征可以用哪些加工方法來完成，零件有哪些加工工序等。③建立各種加工方法的加工能力范圍、經濟加工精度以及各種標準數據等的工程數據文件或數據庫。④建立各種工藝決策模型。這一步是創成式CAPP系統確定零件加工過程的關鍵和核心，主要是各種工藝決策邏輯的表達和實現。⑤軟件編程。包括程序系統的設計和程序代碼的設計、調試與試運行。45.工藝決策技術 ①計算決策②洛基推理決策③智能思維決策 46.數控機床與普通機床相比，具有以下特點：①采用高性能的株洲及伺服傳動系統，因此傳動鏈短，機械傳動結構簡單。②機械結果具有較高的動態剛度，抗振性，傳動精度，及耐磨性，熱變形小。③高效率，無間隙，低摩擦傳動，如滾珠絲杠副，直線滾動導軌等。47.根據不同的需要從不同的角度對數控機床進行分類：㈠按加工方式分類：①金屬切削類數控機床②金屬成型類數控機床③數控特種加工機床 ㈡按照能夠控制刀具與工件間相對運動的軌跡分類：①點位數控機床②直線數控機床③輪廓控制系統 ㈢按執行機構的伺服系統類型分類：①開環控制數控機床②半閉環控制數控機床③閉環控制機床 48.數控機床組成 1主機2數控裝置3驅動裝置4輔助裝置 49.機床坐標系的確定 假定工件相對靜止不動，刀具相對工件運動，并規定刀具遠離工件的剛性為坐標值的正方向 50.對數控機床進行工藝分析時，應重點考慮一下內容：①零件圖上尺寸標注是否適合數控加工的特點。零件圖上的尺寸最好從同一基準或直接給出坐標尺寸，這樣便于尺寸之間的互相協調，也保證了設計基礎，工藝基礎，測量基礎和和編程遠點的一致性②構成零件輪廓幾何元素的條件是否充分。如零件幾何元素條件不充分，變成無法下手。自動編程時，要對構成零件的首要幾何元素進行定義。③零件加工表面的結構工藝性應符合數控加工特點。如零件的內腔與外形采用統一的形狀與尺寸，減少換到次數，應采用可靠統一的定位基準，以減少多次裝夾帶來的誤差。51.工序與工步的劃分應重點考慮以下內容：①按一把刀具加工內容劃分工序。在一次裝夾中，盡可能 用一把刀具加工出要求基本相同的所有部位，然后換到加工其他部位，這樣可以減少換到次數和定位誤差。②按工件裝夾定位方式劃分工序。③按加工部位劃分工序。按工件的結構特點將加工部位劃分為內腔，外形，曲面或平面等。每一步的加工都可作為一個工序。④按粗，精加工劃分工序。根據加工精度，零件形狀，零件剛度等因素，可按粗，精加工的原則劃分工序，先粗后精。在一次裝夾中不允許將零件貿易表面加工完畢后，在加工零件的其他表面，粗加工可選擇不同的刀具和機床。52.刀具和切削用量的選擇：①刀具的選擇。數控加工對道具的要求比普通加工刀具更嚴格，要求剛度好，精度高，耐用度高，同時要求尺寸穩定，安裝調整方便，這就要何時選擇刀具材料和刀具參數。②切削用量的選擇。切削用量包括主軸轉速，切削深度，進給量。主軸轉速應根據允許的切削速度來確定。切削深度主要根據機床夾具刀具和工件的剛度來決定。進給量根據加工精度和表面粗糙度要求以及刀具和工件材料來選擇。③“超程”和“欠程”現象。在選擇進給速度時，還要注意零件加工中的特殊情況。若零件的輪廓有拐角，當進給速度較高時，由于慣性，在拐角處會材料容易被少切一點或多切一點，從而導致加工誤差。叫做“超程”現象。解決辦法：在變成是將AB段分成AA’和A’B兩段，在AA’段使用正常的進給速度，在A’B段采用較低的進給速度。進給速度較高時，剛性也會影響加工精度。若工藝系統的剛度較差，則切削的作用會是刀具滯后，是工件內拐角處的材料少切一些，從而內拐角出產生“欠程”現象。解決辦法：在程序中增加減速程序段，即在A’B用低速進給：或者在程序中增加暫停程序段，即進給到B點時不立即轉入執行下一程序段，而是在B點暫停一段時間再轉入下一段程序。53.數控編程的誤差主要有下面三部分組成：①逼近誤差。由于近似方程與原工件的誤差。②插補誤差。用直線與圓弧線代替輪廓線的誤差。③計算誤差。主要由脈沖圓整化產生的誤差。

第三篇：機械CADCAM實驗報告剖析

機械CAD/CAM》標準實驗報告

課程：《機械CAD/CAM》 系別：機電學院

實驗室：CAD中心 專業：機械設計制造及其自動化

班級：13機設一班

學號：201310310110

姓名：張 強

實驗一 設計草繪

一、實驗目的

1． 掌握二位草繪方法。

2． 熟悉草繪制圖中的各種運用，直線，圓，橢圓等繪制，以及標注修改尺寸。

二、實驗內容

用PROE完成兩個草繪零件。

三、實驗步驟

（一）1、先設置臨時工作目錄在某文件夾下，再新建草繪工作界面

2、觀察圖后，先畫定位中心線并做出直徑為?3的圓

3、以中心線為基準，畫出長8寬6的矩形，并在四個角上做出半徑R=1的倒圓角

4、以倒圓角為圓心，捕捉到四個直徑?=1的圓的圓心并畫出小圓（同心圓）

5、調整標注的位置，使標注和圖形配合美觀，并刪除中心線得到目標圖形。

（二）1、先設置臨時工作目錄在某文件夾下，再新建草繪工作界面

2、觀察要畫圖形，先畫出定位中心線并做直徑為?=5的圓，以相同的圓心做出橢圓

3、畫出左半部分圖形的大致輪廓，全部選擇后用鏡像命令做出右半部分圖形

4、以V軸上某一點任意為圓心做出中間部分的橢圓，用鼠標全選所做圖像并使用修改命令

5、按所畫圖紙的基本要求，逐個修改各部分尺寸后點擊“確定”按鈕

6、調整標注的位置，使標注和圖形配合美觀，并刪除中心線得到目標圖形得到目標圖形

四、實驗結果

實驗二 構建三維拉伸實體

一、實驗目的

1、了解和熟悉Pro/ENGINEER野火版；

2、掌握Pro/ENGINEER野火版拉伸特征的創建方法和過程；

3、掌握Pro/ENGINEER野火版草繪和三維的切換；

4、掌握Pro/ENGINEER野火版進行零件設計的方法和步驟。

二、實驗內容

用PROE完成拉伸特征的三維模型圖。

三、實驗步驟

1、先設置臨時工作目錄在某文件夾下，再新建草繪工作界面

2、觀察零件圖后，選擇基準平面。先畫定位中心線并做出矩形（120×120mm）,并在四個角分別做出R=12mm的圓角,零件的厚度為18mm

3、選擇拉伸命令，選擇基準平面，畫出?=90的圓，圓的厚度是5mm

4、選擇拉伸—剪切命令，選擇基準平面，畫出?=70的圓，圓的剪切厚度是16mm

5、選擇拉伸—剪切命令，先做出2條中心線，做出?=7的圓，圓的厚度剪切到零件底面（即通孔）。選擇鏡像，鏡像出另外3個通孔

6、選擇拉伸—剪切命令，選擇基準平面，畫出?=105mm的圓并做出兩條射線，過圓點做兩條射線。

7、在兩條射線和?=105mm圓相交的位置，分別做兩個?=7mm的圓。然后以兩條中心線為對稱線分別鏡像出另外6個圓，最后刪除?=105mm的圓。孔的深度即圓的剪切深度是到零件底面（即通孔）

8、選擇拉伸—剪切—同心圓命令，分別以?=7mm的圓的圓心為圓心做出?=12mm的8個同心圓(也可先做出2個同心圓后使用鏡像命令做出另外6個同心圓）。同心圓的剪切深度是8mm.9、選擇拉伸—剪切命令，以零件的底面為基準平面；選基準平面，畫出?=70mm的圓，圓的剪切深度是1mm。

四、實驗結果

實驗三 構建三維拉伸旋轉實體

一、實驗目的

1、掌握PROE生成旋轉三維實體；

2、掌握PROE旋轉，切剪的運用；

3、掌握具體旋轉，切剪的草繪運用。

二、實驗內容

用PROE繪制完成普通六角螺栓。

三、實驗步驟

1、先設置臨時工作目錄在某文件夾下，再新建草繪工作界面

2、繪制螺桿體。觀察零件圖后，選擇拉伸命令，先畫定位中心線并做出?=10mm的圓,長度是18mm.3、繪制螺桿端部。選擇拉伸命令，用直線命令畫出六邊形，修改尺寸使對邊相距均為16mm,相鄰邊夾角為120°，厚度為6mm.4、剪切螺桿端部。選擇旋轉—剪切命令，創建中心線，先做出參照線（邊緣），繪制截面（邊長為1的等邊三角形）

5、剪切螺桿底部。選擇繪制平面命令，將top平面偏移3mm做出新的平面,選擇上一個命令，然后選擇鏡像命令，做出底部邊緣剪切。

6、倒角。在螺桿的另一端，選擇倒角命令，按shift點擊兩個半圓，倒角尺寸為1mm。

7、繪制螺紋。

（1）選擇插入—螺旋掃描—切口命令，屬性—常數—穿過軸—右手定則—完成；

（2）掃引軌跡—參照線—繪制中心線—從端部長度為10mm線段，并在另一端做出傾斜角度為60°的線段，兩線段之間倒出R=0.5的圓角（使出現退刀槽）；如下圖所示。

四、實驗結果

實驗四

實體零件的裝配設計

一、實驗目的

1.了解和熟悉操作Pro/ENGINEER5.0野火版；

2.掌握Pro/ENGINEER野火版中實體零件的裝配方法和過程；

3.掌握Pro/ENGINEER野火版中零件圖、工程圖和爆炸圖的繪制方法和步驟。4.熟練掌握電風扇零件裝配過程中的對齊、匹配、共線、插入、拆分等命令。

二、實驗內容

用PROE5.0完成電風扇的零件裝配模型圖。

三、實驗步驟

1、先設置臨時工作目錄在某文件夾下，再新建草繪工作界面

2、選擇添加原件——永久目錄下的電風扇的零件，選擇零件（電機）——確定——缺省模式——打鉤

3、選擇添加原件——選擇零件（網罩的下部分）——對齊命令（網罩軸線和電機軸線對齊）——匹配命令（面對面對齊）

4、選擇添加原件——選擇零件（網罩內部法蘭盤部分）——兩軸線對齊——匹配命令

5、選擇添加原件——選擇零件（網罩的上部分）——對齊命令（網罩軸線和電機軸線對齊）——匹配命令（兩個網罩大圈面匹配）

6、選擇添加原件——選擇零件（網罩的外部法蘭盤）——對齊命令（法蘭盤軸線和電機軸線對齊）——對齊命令（法蘭盤外部面與網罩外部面對齊）

7、選擇添加原件——選擇編零件（電機扇熱孔）——對齊命令（散熱孔軸線和電機軸線對齊）——對齊命令（散熱孔外部面與電機外部面對齊）

8、選擇添加原件——選擇零件（支架）——對齊命令（支架內表面和top面對齊，面偏距4mm）——對齊命令（支架中間表面和front面對齊）——對齊命令（支架內孔和電機內孔對齊）

9、選擇添加原件——選擇零件（銷）——對齊命令（銷軸線和電機側內孔軸線對齊）——匹配命令（銷端面和支架孔外端面匹配）

10、選擇添加原件——選擇零件（支架）——對齊命令（支架孔和上一個支架的孔對齊）——匹配命令（支架孔內端面和上一個支架孔外端面匹配）——對齊（支架下部外端面和上一個支架外端面對齊并同向）

11、選擇添加原件——選擇零件（銷）——對齊命令（銷軸線和兩支架內孔軸線對齊）——匹配命令（銷大頭內端面和支架孔外端面匹配）

12、選擇添加原件——選擇零件（支架管）——插入命令（管的一端插入第二個支架軸孔的里面）——匹配命令（管的一個端面和第二個支架內控端面匹配）

13、選擇添加原件——選擇零件（風扇按鈕支架）——插入命令（支架管軸線插入支架管的內部）——匹配命令（支架管的端面和按鈕支架的內端面匹配）——匹配（按鈕支架的front面和支架管的front面匹配）

14、選擇添加原件——選擇零件（旋鈕）——插入命令（旋鈕按軸線插入支架孔的里面）——對齊命令（旋鈕的一個曲面和支架內孔的曲面對齊）

15、選擇添加原件——選擇零件（按鈕支架）——坐標系命令（按鈕支架的坐標軸系和電機零件的坐標軸系重合）選擇添加原件——選擇編號為零件16（按鈕）——坐標系命令（按鈕的坐標軸系和電機的坐標軸系重合）

16、選擇添加原件——選擇零件（管支架）——插入命令（管支架插入按鈕支架下端的內孔）——匹配命令（管端面和按鈕支架下部的內端面匹配）

17、選擇添加原件——選擇零件（連接套管）——插入命令（支架管插入連接套管的內孔內）——匹配命令（支架管的端面和連接套管的端面匹配）

18、選擇添加原件——選擇零件（調節螺釘）——插入命令（螺釘細端插入連接管的內孔）——相切命令（連接管的曲面和螺釘端的內曲面相切）——對齊命令（螺釘的front面和連接管的front面對齊）

19、選擇添加原件——選擇零件（支架管）——插入命令（支架管插入連接套管的內孔內）——匹配命令（支架管的外端面和連接套管的內端面匹配）

20、選擇添加原件——選擇零件（底部支架）——插入命令（支架管的一端插入底部支架的內孔內）——對齊命令（支架管的一端和底部支架的下端面對齊）

21、選擇添加原件——選擇零件（加強圓盤）——插入命令（支架管插入加強底盤的內孔內）——匹配命令（加強圓盤的下端面和底部支架孔的內端面匹配，匹配距離為0）

四、實驗結果

缺省模式圖

零件爆炸總圖

爆炸圖

實驗五 運用PRO/E生成工程圖

一、實驗目的

1、了解和熟悉Pro/ENGINEER野火版；

2、了解和熟悉Pro/ENGINEER工程圖面板；

3、掌握Pro/ENGINEER運用零件圖生成工程圖的方法和步驟。

二、實驗內容

完成所選零件的工程圖

三、實驗步驟

1、先設置臨時工作目錄在某文件夾下，再新建草繪工作界面

2、執行插入命令——繪圖視圖——一般（在圖紙幅面合適的地方點擊鼠標左鍵確定零件主視圖的位置）——彈出繪圖視圖對話框——選擇front面——視圖顯示——顯示線型（無隱藏線）——相切邊顯示樣式（無）——確定

3、執行插入命令——繪圖視圖——一般（在圖紙幅面合適的地方點擊鼠標左鍵確定零件剖面B-B視圖的位置）——彈出繪圖視圖對話框——選擇LEFT面——視圖顯示——顯示線型（無隱藏線）——相切邊顯示樣式（無）——剖面——2D截面——添加（名稱B）——完全剖視——確定；修改字體大小——雙擊字體——彈出對話框——文本樣式——寬度（取消缺省）——修改為0.5——確定

4、執行插入命令——繪圖視圖——一般（在圖紙幅面合適的地方點擊鼠標左鍵確定零件剖面A—A視圖的位置）——彈出繪圖視圖對話框——選擇BOTTOM面——視圖顯示——顯示線型（無隱藏線）——相切邊顯示樣式（無）——剖面——2D截面——添加（名稱A）——完全剖視——確定；修改字體大小——雙擊字體——彈出對話框——文本樣式——寬度（取消缺省）——修改為0.5——確定

5、執行插入命令——繪圖視圖——一般（在圖紙幅面合適的地方點擊鼠標左鍵確定零件剖面A—A視圖的位置）——彈出繪圖視圖對話框——選擇1面——視圖顯示——顯示線型（無隱藏線）——相切邊顯示樣式（無）——剖面——2D截面——添加（名稱C）——一半剖視（如圖4）——選擇front面和right面——確定；修改字體大小——雙擊字體——彈出對話框——文本樣式——寬度（取消缺省）——修改為0.5——確定

四、實驗結果

第四篇：《CADCAM》課程教學大綱

《CAD/CAM》課程教學大綱

一、課程簡介

課程名稱：CAD/CAM 英文名稱：Computer Aided Design / Computer Aided Manufacturing 課程代碼：0210103 課程類別：學科基礎課 學 分：4 總學時數：64（32理論+32上機）先修課程：畫法幾何與機械制圖、機械基礎 課程概要：

CAD/CAM對機械、汽車、農機等專業本科生是一門極其重要的學科基礎課程。CAD/CAM技術具有綜合性強，高新技術含量高，見效快的優勢，是當今發展最快的應用技術之一，也是從事現代設計的技術人員必須掌握的工具之一。通過這門課程的學習可以使學生了解一種計算機技術與機械設計和制造技術相互滲透相互結合而形成的一門新興技術――CAD/CAM，為以后從事現代機械設計、機械制造奠定理論基礎。

二、教學目的及要求

1、了解CAD/CAM最新發展動態；

2、掌握二維工程圖形的繪制方法；

3、掌握三維線框造型、曲面造型、實體造型、參數化設計技術和特征造型技術；

4、全面理解CAPP系統的基本組成，工作原理及其特點；

5、掌握數控加工及程序編制的基本方法。

三、教學內容及學時分配

第1章 概述（4學時）

一、CAD/CAM的基本概念

二、CAD/CAM系統結構層次

三、CAD/CAM 系統的主要功能

四、CAD／CAM系統的主要任務

五、CAD/CAM 技術的特點

六、CAD/CAM技術發展趨勢

七、當前常用的CAD/CAM系統

重點：CAD/CAM系統的主要功能、技術特點、發展趨勢及當前常用的CAD/CAM系統。難點：CAD/CAM系統的主要任務。

第2章 計算機圖形學基礎（4學時）

使學生了解計算機圖形學的基本知識，為深入理解CAD/CAM這門課奠定理論基礎。

一、計算機圖形技術的基本概念

二、坐標系和齊次坐標 三、二維圖形變換 四、三維圖形變換

五、圖形的裁剪 重點：二維圖形的變換。

難點：三維圖形變換，圖形的裁剪；

第4章 三維建模技術（6學時）

一、幾何建模的基本知識

二、曲線、曲面造型的一些基本知識

三、參數曲面

1．Beizer（貝奇埃）方法 2．B樣條方法

3．非均勻有理B樣條曲線和曲面

四、用NURBS曲線生成特殊曲面的幾種方法 1．線性拉伸曲面 2．直紋面 3．旋轉曲面 4．掃掠曲面 5．等距曲面

五、實體造型的基本方法

六、特征建模的方法

重點：特征的定義、特征建模的方法、特征建模的基本框架； 難點：曲面建模和實體建模。

第5章 計算機輔助工程（4學時）

一、計算機輔助工程概述

二、有限元法概述

三、CAE的工程應用 重點：有限元的基本思想

第6章 計算機輔助工藝過程設計（4學時）

使學生了解CAPP系統的組成及不同CAPP系統的工作原理。

一、工藝規程自動化的重要意義

二、CAPP系統的基本構成

三、CAPP系統的分類

四、修訂式（派生式）CAPP系統 1．工作原理 2．零件分類編碼系統 3．修訂式CAPP 的實現過程

五、創成式CAPP系統

1．創成式CAPP 系統的工作原理 2．創成式CAPP系統的工藝決策邏輯

重點：工藝規程自動化的重要意義、CAPP系統的分類、零件分類編碼系統以及CAPP的發展趨勢；

難點：CAPP系統的基本構成、創成式CAPP系統，CAPP專家系統。

第7章 計算機輔助數控加工編程（4學時）

使學生掌握數控加工及數控程序設計的基本知識。

一、數控機床及數控加工工藝 1．數控機床

a.數控機床的類型及功能 b, 機床坐標軸和運動正方向的確定 2．數控加工工藝

二、數控加工程序的指令系統及數控編程 1．程序結構及程序段格式 2．常用基本指令 3．數控編程應用實例

三、數控加工的后置處理

四、數控加工過程的動態仿真 考核要求

重點：機床坐標軸和運動正方向的確定；數控加工工藝；數控加工的后置處理； 難點：數控加工程序的指令系統及數控編程。

第8章 逆向工程技術（2學時）

一、逆向工程概述

二、逆向工程系統組成及工作原理

三、逆向工程應用實例

第9章 模具CAD/CAM領域的新技術（2學時）

一、虛擬制造技術

二、網絡化制造

三、快速響應制造

第10章 機械CAD/CAM系統集成（4學時）

一、機械CAD/CAM集成概述

二、產品數據交換標準

重點：機械CAD/CAM技術集成的必要性

計算機繪圖（32學時）

AutoCAD上機（16學時）

了解AutoCAD的運行環境，掌握AutoCAD基本繪圖命令的使用方法。掌握AutoCAD軟件的顯示、編輯、線形等命令。掌握AutoCAD尺寸標注功能，會標注組合體的尺寸。掌握AutoCAD的層、塊功能并繪制零件圖和裝配圖。

Mastercam上機（16學時）

結合Mastercam在工程中需要的CAD和CAM功能，系統地介紹最新版本Mastercam X5的CAD/CAM的特點、功能和使用方法。利用Mastercam軟件進行二維繪圖或三維造型，設置加工刀具路徑，并通過后置處理自動生成NC程序。使學生深刻理解CAD/CAM系統工作的全部過程。

四、課程教學的基本要求

教學要充分利用教學模型、投影儀、CAI課件等先進的手段。習題課主要幫助學生消化和鞏固所學的知識，培養學生的分析問題和解決問題的能力，提高他們的空間邏輯思維和形象思維能力，形式可以多樣。根據課堂實際，教師可以利用輔導課積極引導學生按照正確的思維方法與解題步驟完成習題和作業。在培養空間邏輯思維和形象思維能力、指導自學、查 閱手冊、資料，尤其是對于基本技能、認真負責的工作態度、嚴謹細致的工作作風的培養和訓練以及教書育人方面，輔導課尤為重要。加強這一環節可以顯著提高學時效率。

作業安排

（1）小作業：對應各章節學時，在理論課和上機課余布置適量小作業，以鞏固學生課堂所學知識。

（2）大作業：AutoCAD和Mastercam上機大作業各一次。（3）答疑：每周在規定時間和地點至少安排一次答疑。

五、考核方式

平時作業及出勤10%，期末考試（閉卷筆試）60%，上機大作業30%。

六、推薦教材及教學參考書

教材：

[1] 葛友華等，《機械CAD/CAM》，西安電子科技大學出版社，2009.7第2版。[2] 姚英學，蔡穎《計算機輔助設計與制造》（第一版）高等教育出版社2002 主要參考書：

[1] 程緒琦，王建華編，《AutoCAD2010中文版》，電子工業出版社，2010年11月第2版。

[2] 吳長德《Master CAM 9.0系統學習與實訓》（第一版）機械工業出版社2003

第五篇：機械CADCAM技術考試知識點

第一章

1、CAD計算機輔助設計指工程技術人員在計算機及其各種軟件工具幫助下應用自身知識和經驗對產品進行包括方案構思總體設計工程分析圖形編輯技術文檔等一切設計活動的總稱

CAD功能：幾何建模、工程分析、模擬仿真、工程繪圖。

2、CAPP計算機輔助工藝設計是根據產品設計結果進行產品的加工方法和制造過程的設計

功能：毛坯設計、加工方法選擇、工序設計、工藝路線制定、工時定額計算等

3、CAM廣義指利用計算機完成從毛坯到產品制造過程中的直接和間接的各種生產活動，包括工藝準備、生產作業計劃、物流控制、質量保證等。狹義指數控加工編程包括刀具路線規劃、刀位文件生成、刀具軌跡仿真及后置處理和數控代碼生成等作業過程。

4、CAD/CAM系統功能產品幾何建模、產品模型的工程分析處理、工程圖繪制、輔助制定工藝規程、NC自動編程、加工過程仿真模擬、工程數據管理

5、CAD/CAM作業（現代產品設計與制造特征）：產品開發設計數字化、設計環境網絡化、設計過程并行化、新型開發工具和手段的應用。

6、CAD/CAD系統是由硬件、軟件和設計者組成的人機一體化系統

7、CAD/CAM系統的硬件主要由計算機主機，輸入設備、輸出設備、存儲器、生產裝備及計算機網絡等幾部分。其硬件系統具有的要求：強大的處理功能、大外存儲容量、友好方便的人機交互功能、良好的通信聯網功能

8、輸入設備鍵盤、鼠標、圖形掃描儀、三坐標測量儀、激光掃描儀、數碼相機、數據手套以及各種位移傳感器。輸出設備圖形顯示器、打印機、繪圖儀、立體顯示器、三維打印機

9、CAD/CAM系統的軟件分為系統軟件、支撐軟件、專業性應用軟件。CAE部分模塊有限元分析模塊、運動機構仿真分析模塊、優化設計模塊。

10、（論述題）CAD/CAM技術的發展趨勢 a集成化單一功能各模塊CAD、CAE、CAPP、CAM、PDM的集成CAD/CAM與ERP集成，即技術與管理信息的集成b網絡化通過網絡將不同地點的CAD/CAM系統連接起來，可實現設計信息交換，共享網絡資源，降低設計成本，加速了產品設計進程。c智能化智能化是CAD/CAM技術發展的必然選擇，通過引入專家系統和人工智能技術，使其能夠模擬人類專家的思維方式，在產品設計過程給出智能化提示，如何解決現有設計問題，給予有效的幫助。d虛擬化虛擬現實技術是利用計算機創建一種虛擬環境，使操作者具有沉浸感、自主性和交互性特征。在人機融合為一體虛擬環境中，可大大提高設計效率，縮短開發周期。目前，基于VR技術的CAD/CAM系統實用化還有待進一步研究和完善。

第二章

1、棧是限定在表尾進行插入或刪除操作，且為“后進先出”的線性表。隊列是限定在表一端插入(隊尾)，在另一端刪除(隊頭)的“先進先出”線性表。

2、數據庫常用數據模型a層次模型：樹結構，可表示“一對多”關系；b網狀模型：各節點可有多個父節點，表示“多對多”關系；c關系模型：二維表結構，每張二維數表可看作為是一種關系，關系與關系之間可通過關鍵碼實現聯系。

3、PDM(產品數據管理)是管理所有與產品相關的信息和過程的技術。功能：電子資料室管理和檢索、產品配置管理、工作流程管理、項目管理功能。

第三章設計制造數據的處理包括數表和線圖的處理。數表分類：常數數表、列表函數。數表公式化處理方法：a函數插值：線性插值、拋物線插值、b函數擬合（曲線擬合）曲線不要求通過已知結點，僅反映數據變化趨勢。最小二乘法函數擬合：曲線到各結點誤差平方和最小。步驟：1）在坐標紙上繪出各結點，根據其趨勢繪制曲線圖形；2）確定近似函數，可為多項式、對數函數或指數函數等；3）用最小二乘法求出待定系數。第四章1窗口定義為一個矩形框，它的位置和大小在用戶坐標系中一般用矩形的左下角和右上角表示，矩形觀察框，用以顯示感興趣的圖形內容。窗口一般用矩形對角坐標表示。涉及圖形剪裁技術。窗口也可定義為圓形、多邊形等異型窗口。窗口可以嵌套。

2視區是在圖形設備上定義的矩形區域。用于輸出所要顯示的圖形和文字。視區同樣用矩形對角坐標表示。視區應小于等于屏幕區域，可在同一屏幕上定義多個視區。3窗口與視區坐標點的變換a視區不變,窗口縮小顯示圖形放大b窗口不變，視區縮小顯示圖形縮小c窗口與視區相同，所顯示圖形大小比例不變d若視區與窗口縱橫比不同時，則圖形會產生伸縮變形。

4裁剪是裁去窗口之外圖形的一種圖形處理技術

第五章1CADCAM建模技術發展：線框模型→表面模型→曲面模型→實體造型→特征建模 線框模型、曲面模型、實體模型統稱為幾何模型

2幾何信息是指構成三維形體各個幾何元素在歐式空間中的位置和大小，可以用數學表達式定量描述，通過不等式可對其邊界范圍加以限制。

3拓撲信息反應形體中各幾何元素的數量及其相互間的連接關系

4歐拉公式用來檢驗形體的合法性和一致性。(點V)(邊E)（面F）(獨立的多面體數量B)（穿透形體的孔數G）(所有面上的內環數L)正則體V–E+F=2 封閉多面體分割成B個獨立多面體：V–E+F–B=1有孔洞形體V–E+F–L=2（B–G）5線框建模技術線框模型優點：數據結構簡單、信息量少、占用內存空間小、操作速度快，可生成三視圖、透視圖和軸側圖。不足：缺少面、體等拓撲信息，信息描述不夠完整易產生多義性，不能消隱、不能剖視、不能進行物性計算和求交計算等。

6表面建模是通過對形體各個表面或曲面進行描述的一種三維建模方法。優點：相對于線框模型來說，增加了面邊的拓撲關系，可進行消隱處理、剖面圖生成、渲染、求交、刀軌生成、有限元網格劃分等作業不足：缺少體信息，無法區分哪一側為實體不便進行物性計算和分析。7實體模型表示法：掃描表示法、邊界表示法、構造實體幾何表示法、空間單元表示法。8特征建模即通過特征及其幾何關系來定義、描述實體模型的方法和過程

基于特征的零件信息模型其

包含零件層特征層幾何層三個

層次，特征層是核心，形狀特征

又是特征層的重要模塊，其精度

材料/技術特征從屬于形狀特征

幾何層提供了零件的詳細幾何

/拓撲信息的描述，是整個模型

的基礎

9形狀特征包含了所描述形體的幾何信息和拓撲信息，是構造零件的基本要素，也是零件非幾何特征（精度特征、材料特征）的載體。

10特征間的關系：鄰接關系、從屬關系、分布關系。

11實體建模和特征建模本質上是面向零件的建模技術，而在產品設計中需要將各種零件裝配成部件，再把部件和零件組裝成產品，需要能夠處理零件間相互連接和裝配關系的面向產品的建模技術，即裝配建模技術。裝配建模支持產品從概念設計到零件設計，能完整、正確地傳遞不同裝配體的設計參數、裝配層次和裝配信息。

12三種基本的裝配關系：定位關系：零部件之間的空間位置和配合關系，如對齊、重合、配合等;連接關系：零部件幾何元素之間的連接方式，如螺釘連接、鍵連接等;運動關系：零部件之間的相對運動和傳動關系，如齒輪傳動、帶傳動等。13裝配設計方法：自底向上的設計和自頂向下的設計 自底向上的設計優點：思路簡單，操作方便，易于理解，各零部件獨立設計，裝配簡單；缺點：初始設計時未能考慮零部件間相互影響，易產生相互干涉現象，造成設計反復，影響設計效率自頂向下的設計優特點：設計過程是一個逐步求精的過程，更符合人們思維方式，減少設計重復工作，提高了設計效率，縮短研發周期，減少設計成本。

第六章1計算機輔助工程分析(CAE)是迅速發展中的計算力學、計算數學、相關的工程科學和現代計算機技術相結合而形成的一種綜合性、知識密集型的科學。2在CAD/CAM中，典型的計算機輔助工程分析工作包括:(1)對受載荷作用的產品零部件進行強度分析;計算已知零部件尺寸在受載下的應力和變形，或根據已知許用應力和剛度要求計算所需的零件尺寸;如果所受的載荷為變動載荷，還要計算系統的動態響應。(2)對作復雜運動的機械和機械人機構等進行運動分析，計算其運動軌跡、速度和加速度。(3)對系統的溫度場、電磁場、流體場進行分析求解。(4)按照給定的條件和準則，尋求產品的最優設計參數，尋求最優的加工規則等。(5)對已形成的產品設計方案和加工方案進行仿真分析，即按照方案的數學描述，通過分析計算，模擬實際系統的運行，預測和觀察產品的工作性能和加工生產過程。3優化設計的數學模型包含三個要素，即設計變量、目標函數和約束條件.4仿真的一般過程1.建立數學模型2.建立仿真模型3.編制仿真程序4.進行仿真實驗5.結果統計分析 6.仿真工作總結 5.有限元軟件組成由三部分組成a有限元前置處理包括從構造幾何模型、劃分有限元網格，到生成、校核、輸入計算模型的幾何、拓撲、載荷、材料和邊界條件數據b有限元解算進行單元分析和整體分析、求解位移、應力值等c有限元后置處理對計算結果進行分析、整理，并以圖形方式輸出，以便設計人員對設計結果作出直觀判斷，對設計方案或模型進行實時修改。有限元方法的最大特點是能夠適應各種復雜的邊界形狀和邊界條件，這是因為它可以采用多種單元類型和節點幾何狀態描述形式來模擬結構。

6、（論述題）仿真在CAD/CAM系統中的應用(1)產品形態仿真例如產品的結構狀態、外觀、色彩等形象化屬性。(2)零部件裝配關系仿真以及工作環境空間的配置仿真可通過仿真檢驗產品裝配結構是否合理、是否發生干涉;人工操作是否方便，是否符合人機學原理(3)運動學仿真模擬機構的運動過程，包括自由度約束狀況、運動軌跡、速度和加速度變化等(4)動力學仿真分析計算機械系統在質量特性和力學特性作用下系統的運動和力的動態特性。(5)零件工藝過程幾何仿真根據工藝路線的安排，(6)加工過程仿真(7）生產過程仿真例如FMS仿真，模擬工件在系統中的流動過程，展示從上料、裝夾、加工、換位、再加工、??直到最后下料、成品放入立體倉庫的全部過程。

第七章

1、計算機集成制造（CIM）并行工程（CE）敏捷制造（AM）虛擬制造（VM）

2、CAPP系統的結構組成：零件信息的獲取、工藝決策、工藝數據庫與知識庫、人機交互界面、工藝文件管理與輸出。

3、成組技術是利用相似性原理將工程技術和管理技術集于一體的一種生產組織管理技術。

4、Opitz編碼系統9位前5位主碼后4位輔碼主碼主要用于描述零件的基本結構形狀其中第一位為零件的大類碼，用來區分是回轉體零件還是非回轉體零件;第2—5位針對各大類零件形狀進行進一步描述和細分，分別為外部形狀及其要素，內部要素及其要素，平面加工和輔助加工要素等，后4位輔碼分別表示零件的主要尺寸，材料及熱處理，毛坯形狀和精度要求 5CAPP系統分為派生式、創成式、綜合式。A派生式CAPP系統是利用零件相似性檢索現有工藝的一種軟件系統，派生式CAPP特點1)以成組技術為基礎，理論上比較成熟2)繼承企業較成熟的傳統工藝，有較好的實用性3)適用于結構比較簡單的零件，尤其回轉類零件4)系統柔性度較差，對于相似性較差的復雜零件，難以編碼描述。B創成式CAPP系統是一種能綜合零件加工信息，自動為一個新零件創造工藝規程的軟件系統，創成式CAPP特點1)通過邏輯推理，自動決策生成零件工藝規程無需人為干預2)具有較高的柔性，適應范圍廣3)便于與CAD和CAM系統的集成4)系統實現較為困難，目前只能處理特定環境下的特定零件。工藝決策知識的表示決策樹與決策表..C綜合式CAPP系統采取派生式與創成式相結合的方法生成工藝規程，即工藝設計采用派生法，工序設計則采用創成決策方法產生。即采用派生法生成零件加工工藝流程，采用創成法自動進行各加工工序的決策。綜合式CAPP特點：綜合派生式與創成式CAPP兩者優點，具有系統簡潔、快捷、靈活、實用性強的特點。第八章1 機床坐標系（MCS）是機床固有的工件坐標系（WCS）是相對于加工工件而言，是編程人員根據所加工工件的形狀特征和工藝要求，為了編程的方便在工件上所確定的坐標系。2數控機床坐標定義前提: 假設工件不動，刀具相對工件運動Z軸：與主軸平行，工件尺寸增大方向為正方向；多主軸時，使用最多的為Z軸；無主軸時，垂直于工件裝夾面坐標軸為Z軸。X軸：與工件裝夾面平行，水平且與Z軸垂直車床－沿工件徑向，離開工件軸線方向為正向銑床－立式：由主軸向立柱看，右手方向為正向臥式：由主軸向工件看，右手方向為X軸正向刀觸點：在加工過程中刀具與工件的實際接觸點(A)。刀位點：數控編程中用以表示刀具位置的坐標點(O)。G準備功能字；F進給速度功能字；S主軸轉速功能字；T刀具功能字；M輔助功能字。

刀具運動控制面零件面、導動面、檢查面。零件面是刀具加工完成的表面。導動面是引導刀具進行切削運動的作用面。檢查面是用來確定刀具每次進給的終止位置。

編制和生成數控機床所用的數控加工程序的過程，稱為數控編程

5手工編程數控程序步驟：工藝分析、數值計算、編制零件加工程序、數控程序輸入、試切和修改。

6、CAD/CAM系統編程的特點：（1）在圖形環境下將被加工零件的幾何造型、刀位計算、后置處理和加工仿真等數控編程的作業過程結合在一起，有效的解決了編程的數據來源、圖形顯示、校驗計算和交互修改等問題，彌補了數控語言自動編程存在的不足。（2）整個編程過程是面向零件幾何圖形交互進行的，不需要編制零件加工源程序，用戶界面友好，使用簡便、直觀、準確，便于檢查。（3）有利于實現系統的集成，不僅能夠實現產品設計（CAD）與數控加工編程（NCP）的集成，還便于與工藝規程設計（CAPP）、刀夾量具設計等其他生產環節的集成。

7型腔加工方法：行切法和環切法...........A行切法：刀具按平行于某坐標軸方向或一組平行線方向走刀。刀位計算簡單，遇到島嶼抬刀越過島嶼，或沿島嶼邊界繞過去。特點往返走刀：空行程少，加工效率高，交替出現順逆銑，影響加工質量。單向走刀：可保持刀具相同切削狀態，但空行程較多，加工效率低。B環切法:是環繞型腔邊界進行切削加工方法。外環順時針走向，內環逆時針走向

第九章1CAD/CAM系統分類應用系統層、基本功能層、產品數據管理層集成方式專用數據交換接口方式、中性文件數據交換接口方式、基于工程數據庫集成方式、基于PDM系統的集成方式集成關鍵技術產品建模技術、產品數據交換接口技術、產品數據管理技術

2、產品數據交互標準：（1）初始化圖形交換標準IGES ；(2)產品定義數據接口PDDI；（3）產品數據交換規范PDES；（4）數據交換規范SET；（5）產品模型數據交換標準STEP。3快速原型制造（RPM）是集CAD技術、數控技術、材料科學、機械工程、電子技術和激光技術等技術于一體的綜合制造技術，它采用分層離散—逐層堆積原理實現材料的快速成型過程

4反求工程（RE(逆向工程)）是根據已有的產品實物模型，經由產品信息的采集，生成計算機數字模型，再進行產品制造，是一個由設計下游向設計上游進行產品信息反饋的過程。5虛擬制造（VM）是利用計算機仿真和虛擬現實技術，采用群組協同作業模式，在高性能計算機及互聯網絡的支持下，實現產品實際制造的本質過程。特點：以數字模型為核心、以模型信息的集成為根本、以高逼真度仿真為特色、交互環境的自然化、分布式協同工作環境、柔性的組織模式。

6網絡化制造最終將達到的戰略目標為：a分擔基礎設施建設費用和相應的商務風險b分享核心競爭優勢c縮短產品投放市場所需時間d協同產品開發和合作e增加市場占有份額及快速進入市場等。