《现代机械CAD方向课程设计》实践环节教学大纲.doc

机械工程自动化专业现代机械CAD方向课程设计大纲一、设计目的和要求目的： 1.通过课程设计实践，树立正确的现代的机械设计思想，培养综合运用机械设计、现代设计方法学、机械工程设计学、自动机械设计、机械优化设计课程和机械CAD、CAD/CAM基础、有限元分析、可靠性设计等其他先修课程的理论与生产实际知识来分析和解决用计算机技术对现代机械的进行完整设计时所涉问题的能力。2.学习用计算机技术进行现代机械设计的一般方法，掌握计算机辅助现代机械设计的一般规律和所需技术和软件。3. 用计算机进行现代机械设计基本技能的训练：例如计算（Matlab）、分析（UG/Scinario、有限元分析、机构运动分析、结构分析和参数化设计模块）、修正、绘图(UG/Drafting/Assembly/FreeForm)、查阅资料和手册、运用标准和规范。4.有条件的话，可熟悉现代机械设计中涉及的计算机技术（计算机辅助制造UG/Manufacturing）和其他流行CAD软件（ANSYS、ADAMS、Pro/E）的使用操作，全面掌握现代计算机辅助机械设计的整个过程。 要求： 1.能从机器功能要求出发，制订或分析设计方案，合理地选择电动机、传动机构和零件。2.能按机器的工作状况用Matlab分析和计算作用在零件上的载荷，合理选择零件材料，正确计算零件工作能力和确定零件主要参数及尺寸。3.能考虑制造工艺、安装与调整、使用与维护、经济性和安全性等问题，对机器和零件进行结构设计。4.绘图表达设计结果，图样符合国家制图标准，尺寸及公差标注完整、正确，技术要求合理、全面。5.掌握使用计算机进行设计计算和使用计算机进行结构设计并绘制装配图（UG/Assembling）、零件图（UG/Drafting）的方法。6.进行有限元分析（UG/Master FEM+）、机械运动动态分析（UG/Motion）和机械结构分析（UG/Structures）并对整个装置进行针对性分析并取得合理的改进。(宋体、五号)二、设计学时和学分 学时：三周； 学分：1.5三、设计的主要内容现代机械CAD方向课程设计设计题目常以一般用途的机械装置为主，也可选做其他设计题目，其工作量相当于C6140机床的主传动部分设计。每个学生应相对独立完成：确定机器或传动装置的总体方案，选定电动机和传动机构，并完成其运动学和动力学计算；进行传动零件以及轴、轴承、键联接、联轴器的设计计算，选择有关零、部件的类型和规格；结合设计计算，穿插进行主要零件的结构设计；用绘图机器或传动装置的总体结构设计并综合考虑其润滑与密封等问题；进行轴的精确校核计算；用计算机绘图软件（Ug或Pro/E）绘制正式装配图和零件图；用有限元分析模块（UG/Master FEM+）、机械运动动态分析模块（UG/Motion）和机械结构分析模块（UG/Structures）对整个装置进行分析并取得合理的改进，整理、撰写设计计算说明书；总结设计，准备答辩等内容。设计题目可仅给机器所需实现的功能，由学生自行设计传动方案；亦可给定传动方案，由学生分析后进行设计。四、设计的进行方式设计过程总计3-4周。其中安排一次机床或成熟机械装置装拆实验和观摩模型实物展览室，进一步增强学生的感性认识；安排10-16学时集中讲课，讲解各软件及其模块的使用要点；其他时间采取集体辅导与个别指导相结合的指导方式。其中讲课、实验、辅导穿插在各阶段进行，学生在具有工作站计算机的教室集中进行。学生应提交的设计成果有:机器或部件正式计算机装配图1张（UG/Assembling），A0图纸。零件工作图2张（UG/Drafting），A2、A3或A4图纸。通常为关键轴、关键零件工作图。有限元分析效果图1张（UG/Master FEM+）机械运动动态分析图1张（UG/Motion）机械结构分析图1张（UG/Structures）根据各个分析对某个零部件的修正图1张（UG/Drafting）设计计算说明书一份，说明书应包括：确定装置总体方案，运动学、动力学计算(Matlab 程序)，关键零件的设计计算，轴、轴承、键联接的校核计算(Matlab 程序)等内容。五、设计的时间安排1. 方案设计（含选电动机、传动装置的运动学、动力学计算）（1天）；2. 传动件设计（0.5-1天）；3. 装配草图设计（2.5-4天）；4. 装配工作图设计（3.5-4.5天）；5. 零件工作图设计（0.5天）；6. 有限元分析效果图（2天）7. 机械运动动态分析图（1.5-2天）8. 机械结构分析图（1.5-2天）9. 某个零部件的修正图（0.5-1天）10. 编写设计计算说明书（0.5-1天）；11. 答辩（1天）。 六、设计的考核方式现代机械CAD课程设计完成后应进行答辩，对设计进行总结。指导教师应引导同学对机械CAD设计、分析和修正过程中的问题进行研讨，并对现代计算机辅助机械设计的整个过程中所用技术进行全面论述直至得出正确答案。同时考察同学的理论设计能力和运用现有计算机技术解决问题的能力。课程设计成绩应根据上交设计成果的质量、平时成绩和答辩成绩综合评定。并按优秀、良好、中等、及格、不及格评出成绩，成绩单独记。达及格以上者，获得3-4个学分。 大纲撰写人：何雪明、姜大志、孙明、俞经虎、曲平 大纲审核人：何雪明、姜大志、孙明、俞经虎、曲平