课程名称 (中文)：CAD基础理论及应用 学分数： 2学分
课程名称 (英文)：Basic Theory and Application of CAD 课内学时数：32（最低要求） 上机（实验）时数：8小时 课外学时数：4 （最低要求）
教学方式：课堂授课 + 实验
教学要求：
在课堂授课环节上，通过多媒体教学方式，使学生重着重掌握CAD/CAM技术的基本理论、实现模式、关键使能技术以及具体的物理实现机理和实现过程等，提高学生的CAD/CAM的基础理论知识。
在实践环节上，通过设置相应的实验，培养学生的解决工程问题的能力。
课程内容简介 ( 500字以内)：
本课程主要讲述CAD/CAM的基础理论、关键技术、实现技术与应用技术。授课内容从理论与方法入手，以产品的开发流程为主线，从CAD/CAM系统集成的角度出发，着重介绍：CAD/CAM的基本概念，CAD/CAM系统的支撑技术，CAD/CAM的通用基础技术，产品设计方法学及计算机辅助概念与结构设计方法，计算机辅助工程分析原理、方法与工具（重点焦聚在有限元法），计算机辅助工艺设计（典型的CAPP系统），计算机辅助制造（包括数控编程、车间智能控制、质量管理与控制），CAD/CAM系统集成技术与集成框架以及CAD/CAM系统集成实例分析等。并结合实验环节（基于三维造型软件的产品建模、基于ANSYS的有限元分析、基于CAM软件的数控编程等实验），在提高学生的CAD/CAM基础理论的基础上上，进一步培养其工程实践与工程应用能力。
课程大纲（具体到章、节、小节）：
第1章 CAD/CAM概论
1.1 CAD/CAM的概念
1.1.1 什么是CAD/CAM？
1.1.2 CAD/CAM系统的应用模式
1.1.3 CAD/CAM在企业信息化中的作用与意义
1.2 CAD/CAM技术发展史与展望
1.3 CAD/CAM系统配置
1.3.1 CAD/CAM系统的硬件构成
1.3.2 CAD/CAM系统的软件组成
1.3.3集成结构
1.4 CAD/CAM技术展望
1.4.1 网络化CAD/CAM技术
1.4.2 CAD/CAM与虚拟现实
1.4.3 CAD/CAM与协同工程
1.4.4 CAD/CAM与STEP-NC
1.5 要点总结
第2章、CAD/CAM系统的支撑技术
2.1 数据结构
2.2 数据库技术
2.3 数据交换标准
2.3.1图形数据交换标准IGES
2.3.2产品数据交换标准STEP
2.3.3其他专用数据交换格式
2.4 网络技术
2.4.1 网络及Internet/Intranet的概念
2.4.2 网络基本硬件构成
2.4.3 网络拓扑结构
2.4.4网络协议及信息传输
2.4.5 网络C/S与B/S计算结构
2.4.6 构造CAD/CAM网络环境的基础信息架构
2.5 电子商务平台
2.6 要点总结
第3章、CAD/CAM的技术基础
3.1 计算机图形学及工程图形处理
3.1.1 图形变换
3.1.2自由曲线与曲面
3.1.3 图形消隐技术
3.1.4 图形交互处理
3.1.5 工程图形的处理
3.2 计算机辅助产品造型技术
3.2.1 线框造型
3.2.2表面造型
3.2.3实体造型
3.2.4自由曲面造型
3.2.5基于特征的产品建模技术
3.2.6工业造型及产品外观设计
3.2.7产品零件库的建造
3.3 CAD/CAM系统的计算分析技术----陈冰
3.3.1工程设计与制造图表数据处理
3.3.2典型零件与机构设计计程的计算自动化
3.3.3机构运动分析与综合的计算机辅助技术
3.3.4有限元分析
3.3.5 优化技术
3.4 决策支持技术
3.5数控技术
3.6 产品及过程数据管理与标准化
3.7 要点总结
第4章、产品设计方法及计算机辅助设计
4.1 企业产品开发流程及并行工程
4.1.1变型设计与创新设计模型
4.1.2企业产品开发流程
4.1.3并行工程
4.2 客户需求分析与建模
4.3 计算机辅助概念设计
4.4 计算机辅助产品结构及细节设计
4.4.1计算机辅助产品结构设计
4.4.2计算机辅助产品细节设计
4.5 常用设计方法与DFX
4.5.1现代设计方法
4.5.2 DFX设计方法
4.6 计算机辅助产品外观设计
4.6.1计算机对工业设计的影响
4.6.2计算机辅助工业设计
4.6.3计算机辅助工业设计的发展方向
4.6.4产品工业设计软件系统
4.7 要点总结
第5章、计算机辅助工程分析
5.1 计算机辅助工程分析概述
5.2 有限元法
5.2.1有限元法的基本概念
5.2.2有限元法求解问题
5.2.3工程问题的有限元分析建模及若干问题
5.2.4 ANSYS软件及其在工程问题中的应用
5.3优化设计
5.3.1优化设计的基本概念
5.3.2优化设计的数学模型
5.3.3优化设计的步骤及其实例求解
5.4要点总结
第6章、计算机辅助工艺设计
6.1 计算机辅助工艺设计系统的概念
6.1.1 CAPP的基本定义
6.1.2 CAPP系统的构成
6.1.3使能CAPP系统的关键技术
6.2 零件信息描述与输入
6.2.1基本概念
6.2.2几类典型的零件信息的描述方法
6.2.3旋转体零件的图形输入方法
6.3 交互型CAPP系统
6.3.1基本概念
6.3.2典型交互型CAPP系统的基本体系结构
6.3.3典型交互型CAPP系统的基本工作流程
6.3.4典型案例分析
6.4 变异型CAPP系统
6.4.1基本概念
6.4.2成组技术
6.4.3变异型CAPP系统的设计流程
6.4.4变异型CAPP系统的基本体系结构
6.4.5变异型CAPP系统的基本工作流程
6.4.6典型案例分析
6.5 创成型CAPP系统
6.5.1基本概念
6.5.2创成型CAPP系统的基本体系结构
6.5.3工艺决策
6.5.4创成型CAPP系统的开发与工作过程
6.6 智能型CAPP系统
6.6.1基本概念
6.6.2智能型CAPP系统的体系结构
6.6.3工艺知识的表示与推理
6.6.4 工艺决策过程分析
6.7 要点总结
第7章、计算机辅助制造
7.1 开放式CNC体系结构及网络接入技术
7.1.1开放式CNC系统的特点
7.1.2开放式CNC系统的体系结构
7.1.3开放式CNC系统的网络接入技术
7.2 企业制造单元和制造执行系统
7.2.1企业制造单元
7.2.2制造执行系统
7.3 计算机辅助数控编程
7.3.1手工编程
7.3.2 CAD/CAM集成编程工作过程
7.3.3 Mastercam8.0集成编程
7.4 计算机辅助过程控制
7.4.1生产过程控制
7.4.2故障状态检测与工况识别
7.4.3加工现场总线
7.5 计算机辅助质量系统
7.6 计算机辅助制造资源及过程管理
7.7 要点总结
第8章、CAD/CAM系统集成技术与集成框架
8.1 CAD/CAM集成技术的概念
8.2 CAD/CAM集成的产品数据管理
8.3 CAD/CAM集成的接口技术
8.4 CAD/CAM系统集成框架
8.5 常用商用CAD/CAM集成系统介绍
8.6 要点总结
参考教材名称：江平宇主编：《CAD/CAM基本原理与应用》北京：电子工业出版社。
主要参考书：
1) 宁汝新，赵汝嘉主编：《CAD/CAM技术》北京：机械工业出版社，2003年；
2) 江平宇主编：《网络化计算机辅助设计与制造技术》北京：机械工业出版社，2004年；
3) 赵汝嘉主编：《CAD基础理论及应用》西安：西安交通大学出版社，1995年
预修课程（最低要求）：计算机技术、计算机网络技术、机械制造技术基础
适用专业：机械工程
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