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1、数控技术专业CAD/CAM应用技术教 学 设 计 重庆工业职业技术学院二九年五月 一、整体教学设计课程在学习手工编程知识的基础上，零件设计、编程人员根据零件图样的要求，利用UG等专业软件进行零件结构设计，计算机自动地进行数值计算及后置处理，编写出零件加工程序，加工程序通过直接通信的方式送入数控机床，指挥机床工作。通过CAD/CAM应用技术概述，数控车、数控铣（加工中心）、车铣复合零件的三维造型、工程图转换、自动编程、加工四个工学结合的教学单元设计，并以单元强化、综合练习的完整教学设计，使学生具备从事零件三维造型设计、自动编程加工的高素质劳动者和高技能应用性人才所必需的知识与技能。同时培养学生爱
2、岗敬业、团结协作、吃苦耐劳的职业精神与创新设计意识。第一单元： CAD/CAM应用技术概述第二单元：数控车机加零件三维造型、工程图转换、数控自动编程、加工。第三单元：数控铣（加工中心）机加零件三维造型、工程图转换、数控自动编程、加工。第四单元：车铣复合机加零件三维造型、工程图转换、数控自动编程、加工。二、单元教学设计学习单元一 CAD/CAM应用技术概述认识CAD/CAM设计、制造流程，会不同文件格式之间图形数据交换学习单元二 数控车机加零件三维造型、工程图转换、数控自动编程、加工通过连接轴、法兰盘等典型载体学会中等复杂回转类零件三维造型方法；将建模创建的三维实体模型转换生成符合制图标准的二维
3、平面工程图，实现用传统的三视图方法来描述零件；借助数控编程软件自动编程的能力，完成内孔、外圆粗、精加工；内孔、外圆切槽、螺纹加工；端面加工的NC程序编制，包括确定加工路线、选择刀具、毛坯的生成、加工工艺参数的确定、设置安全距离，刀具路径规划、刀位文件生成、刀具轨迹仿真及NC代码生成。通过操作数控车床加工合格零件。 学习单元三 数控铣（加工中心）机加零件三维造型、工程图转换、数控自动编程、加工 通过汽车底盘、手机上盖、可乐瓶、模具推板、摩托车仪表盖型腔等典型载体学会中等复杂腔体、板件类零件三维造型方法；将建模创建的三维实体模型转换生成符合制图标准的二维平面工程图，实现用传统的三视图方法来描述零件
4、；借助数控编程软件自动编程的能力，完成平面铣、型腔铣、固定轴曲面铣、点位加工的NC程序编制，包括确定加工路线、选择刀具、毛坯的生成、加工工艺参数的确定、设置安全平面，刀具路径规划、刀位文件生成、刀具轨迹仿真及NC代码生成。通过操作数控铣床（加工中心）加工合格零件。学习单元四 车铣复合、4轴机加零件三维造型、工程图转换、数控自动编程、加工通过扇叶轮、叶片零件等典型载体学会中等复杂车铣复合、4轴加工类零件三维造型方法；将建模创建的三维实体模型转换生成符合制图标准的二维平面工程图，实现用传统的三视图方法来描述零件；借助数控编程软件自动编程的能力，完成车、铣复合加工的NC程序编制，包括确定加工路线、选
5、择刀具、毛坯的生成、加工工艺参数的确定、设置安全平面，刀具路径规划、刀位文件生成、刀具轨迹仿真。通过数控车床、数控铣床加工合格零件。三、教学方案设计教学任务1CAD/CAM应用技术概述教学参考学时（2学时）讲解2学时学习目标：认识CAD/CAM设计、制造流程，会不同文件格式之间图形数据交换教学主要内容： 1.CAD/CAM技术概述 2CAD/CAM软件工作流程3不同文件格式之间图形数据交换4CAD/CAM应用技术教材案例选择依据教学方法与教学手段：1案例演示讲解、讨论2学生实际操作考核标准与评价：（对知识与能力进行定性或定量的评定）1.学习态度（出勤、听课）20% 。2.实操（不同文件格式之间
6、图形数据交换）30%。3.学习水平（学生学习本门课程的规划）20%。学生知识与能力要求：教师的知识能力要求：机械识图、二维、三维绘图基础、计算机操作能力专业软件应用能力、计算机应用能力、 教育教学能力、课堂设计管理能力课程教学实施条件：教学准备与实施：教学PPT、计算机、投影仪、教学学材 教室，讲授、多媒体、讨论提问一体化教学 课后强化：制定本课程学习规划。教学任务2轴类零件三维造型、工程图转换、数控自动编程、加工（外圆、内孔类零件）教学参考学时（10学时）机房教学6学时（课外实训车间加工4学时）学习目标：1.轴类零件的造型设计方法（尺寸约束、几何约束、回转建模）2将三维数模转换为二维工程图（
7、UG工程图2D转换、AutoCAD2004图幅设置、尺寸标注）3合理制定零件的内外圆粗、精加工、外圆切槽加工工艺、选择合适的刀具、切削用量 4应用UG软件自动编程（ROUGH_TURN_OD、FINISH_TURN_OD、ROUGH_BORE_ID 、FINISH_BORE_ID 、GROOVE_ID 、GROOVE_OD）、轨迹模拟、G代码生成 5.将生成的程序传输到机床，并操作FANUC 0i-TB 数控车床加工出合格零件（CF卡传程序）教学主要内容： 1轴类零件的造型设计方法（尺寸约束、几何约束、回转建模）UG软件功能介绍，根据零件图绘制草图，运用尺寸约束、几何约束功能，将草图通过回转建
8、模绘制三维数模。（1学时）2三维数模转换为二维工程图（工程图2D转换、AutoCAD2004图幅设置、尺寸标注） 利用UG制图模块生成国际标准的视图，导出为DXF/DWG文件，在AutoCAD2004绘图环境下设置图幅、尺寸标注。（1学时）3合理制定零件的内孔、外圆粗、精加工、外圆切槽加工工艺、选择合适的刀具、切削用量 根据轴类零件图分析，确定工件采用装夹方式；选择加工设备，毛坯；加工工艺安排；加工刀具、切削用量选择。（1.5学时）4应用软件自动编程、轨迹模拟、G代码生成 零件数模调入，数控车加工环境的初始化设置，程序、刀具、加工坐标系、几何体、毛坯的创建；创建加工操作；确定切削区域；定义切削
9、深度；定义进刀/退刀参数；确定切削安全距离；定义内外圆粗、精加工、外圆切槽加工选项参数；确定加工余量；确定进给和速度；设置避让参数；生成刀路轨迹；轨迹后处理生成G代码；仿真加工。（2.5学时）5将生成的程序传输到机床，并操作FANUC 0i-TB 数控车床加工出合格零件（CF卡传程序）填写零件CNC加工程序单；CF卡存储加工程序；加工前准备（毛坯、刀具、机床）；通电开机；手动返回参考点；程序输入和空运行；工件、刀具装夹对刀；设置刀补；试切加工、质量检测。（课外加工4学时）（参考案例） 教学方法与教学手段：1项目教学法，利用多媒体设备教师示范，学生模拟，分小组在仿真车床上加工零件2造型、工程图、
10、工艺设计、自动编程、模拟加工在CAD/CAM设计室进行3零件实际加工由授课教师与实训指导教师一起在实训中心数控车床上进行。考核标准与评价：（对知识与能力进行定性或定量的评定）1.学习态度（出勤、小组合作、团队协作、作业）20% 2.学习水平（造型设计、工程图、自动编程）20%3.实践动手能力（上机床操作加工零件）30% 学生知识与能力要求：教师的知识能力要求：机械识图、二维、三维绘图基础、计算机操作能力、手工编程基础、操作机床基础专业软件应用能力、计算机应用能力、 教育教学能力、课堂设计管理能力、指导学生操作机床加工零件的能力课程教学实施条件：教学准备与实施：教学PPT、工程图纸、计算机、投影
11、仪、教学学材 、加工机床、教学录像、专业软件、VNUC4.0仿真教学软件1FANUC 0i-TB数控车床5台245钢毛坯85mmx100mm硬质合金车刀刀具3游标尺等量具课后强化：1.螺纹轴车削加工，如图所示，零件材料HT200。完成零件的车削加工造型，生成加工轨迹，程序后置处理，生成CAM编程NC代码，将NC 代码导入机床完成零件加工。教学任务3螺纹轴零件三维造型、工程图转换、数控自动编程、加工教学参考学时（10学时）机房教学6学时（课外实训车间加工4学时）学习目标：1.轴类零件的造型设计方法（尺寸约束、几何约束、回转、螺纹）2.将三维数模转换为二维工程图（UG工程图2D转换、AutoCAD
12、2004图幅设置、尺寸标注）3.合理制定零件的内孔、外圆粗、精加工，内螺纹加工工艺、选择合适的刀具、切削用量； 4.应用UG软件自动编程（ROUGH_TURN_OD、FINISH_TURN_OD、ROUGH_BORE_ID、 FINISH_BORE_ID、 THREAD_ID）、轨迹模拟、G代码生成 5.将生成的程序传输到机床，并操作华中世纪星21T 数控车床加工出合格零件（可移动软盘传程序）教学主要内容： 1.轴类零件的造型设计方法（尺寸约束、几何约束、回转）根据零件图运用尺寸约束、几何约束功能绘制草图，通过回转、螺纹命令构建三维数模。（1学时）2.将三维数模转换为二维工程图（工程图2D转换
13、、AutoCAD2004图幅设置、尺寸标注）利用UG制图模块生成国际标准的视图，导出为DXF/DWG文件，在AutoCAD2004绘图环境下设置图幅、尺寸标注、完成完整工程图。（1学时）3.合理制定零件的内外圆粗、精加工，内螺纹加工工艺、选择合适的刀具、切削用量；根据轴类零件图分析，确定工件采用装夹方式；选择加工设备，毛坯；加工工艺安排；加工刀具、切削用量选择。（1.5学时）4.应用软件自动编程、轨迹模拟、G代码生成 零件数模调入，数控车加工环境的初始化设置，程序、刀具、加工坐标系、几何体、毛坯的创建；创建加工操作；确定切削区域；定义切削深度；定义进刀/退刀参数；确定切削安全距离；定义内孔、外
14、圆粗、精加工，内螺纹加工选项参数；确定加工余量；确定进给和速度；设置避让参数；生成刀路轨迹；轨迹后处理生成G代码；仿真加工。（2.5学时）5.将生成的程序传输到机床，并操作华中世纪星21T 数控车床加工出合格零件（可移动软盘传程序）填写零件CNC加工程序单；可移动软盘存储加工程序；加工前准备（毛坯、刀具、机床）；通电开机；手动返回参考点；程序输入和空运行；工件、刀具装夹对刀；设置刀补；试切加工、质量检测。（课外加工4学时）（参考案例）教学方法与教学手段：1.项目教学法，分小组进行造型设计，自动编程、仿真模拟，教师提示性讲解，重点讲解螺纹加工。2.造型、工程图、工艺设计、自动编程、模拟加工在CA
15、D/CAM设计室进行3.零件实际加工由授课教师与实训指导教师一起在实训中心数控车床上进行。考核标准与评价：（对知识与能力进行定性或定量的评定）1.学习态度（出勤、小组合作、团队协作、作业）20% 2.学习水平（造型设计、工程图、自动编程、模拟仿真）20%3.实践动手能力（上机床操作加工零件）30%学生知识与能力要求：教师的知识能力要求：机械识图、二维、三维绘图基础、计算机操作能力、手工编程基础、操作机床基础专业软件应用能力、计算机应用能力、 教育教学能力、课堂设计管理能力、指导学生操作机床加工零件的能力课程教学实施条件：教学准备与实施：教学PPT、工程图纸、计算机、投影仪、教学学材 、加工机床、教学录像、专业软件、VNUC4.0仿真教学软件1.华中世纪星21T数控车床8台2.45钢毛坯85mmx130mm硬质合金车刀刀具3.游标尺等量具课后强化：椭圆轴加工，如图四所示，毛坯尺寸为55mm120mm，材质为45#调质钢，完成零件的车削加工造型，生成加工轨迹，程序后置处理，生成CAM编程NC代码，将NC 代
