《三维CAD》课程标准.doc

三维CAD课程标准一、课程基本情况课程代码581357承担教研室机械造制与自动化教研室课程类别考试课程设计代码课程性质职业技能周数计划学时48理论学时24实验（实训）学时24适用专业机制、机计、起机、机电、汽制二、课程的定位及性质三维CAD是机械类专业非常重要的一门职业技能课，也是一门实践性很强的课程。是培养机械行业工程技术应用型人才的知识结构和能力结构的重要组成部分。作为三维CAD中的佼佼者PRO/E是美国PTC公司开发的大型CAD/CAM/CAE集成软件，内容丰富、功能强大。它包含了零件造型、产品装配、NC加工、模具开发、板金设计、外型设计、逆向工程、机构模拟、有限元分析、功能仿真等功能模块。通过本课程的学习，培养学生空间想象能力和设计能力；使学生掌握三维实体造型、建模、曲面设计、零件装配及工程图设计的能力，为将来的实际应用提供必要的基础。三、课程的设计思路以校企合作，工学结合为平台，以案例教学为途径，倾力打造本课程。主要思路有：加强实践案例教学，充分利用校内计算机实训室，加大实践课时，进行教师现场辅导，师生互动交流；明确培养目标，加强上机训练、为就业拓宽一条渠道。四、课程目标（1）能力目标总体目标：培养学生具有电脑绘图和辅助机械设计和制造的能力。具体目标：本课程突出能力培养，要求学生掌握立体三维实体造型，平面图纸的转换，塑料模具的设计过程、以及运用软件如何模具装配。（2）知识目标Pro/ENGINEER软件的界面介绍，基本命令，二维平面图形的绘制，三维曲面造型，三维实体造型，零件的装配，工程图的创建等。五、课程内容与课时安排（一）理论教学内容与课时安排教学项目一：初识三维CAD教学目标对三维CAD及CAD/CAM有一个大体了解，初步熟悉PRO/E软件的基本功能及特点教学内容任务一：熟悉PRO/E的界面和特点，了解PRO/E软件的一些基本配置。任务二：了解Pro/E的特点、设计方法和流程，以及鼠标键盘的基本操作教学重点熟悉PRO/E的基本操作以及功能特点，掌握Pro/E的用户配置方法教学难点学会PRO/E软件的安装。课时安排2学时教学项目二：参数化草绘截面教学目标1、理解参数化的定义。了解草绘的基本概念2、使学生熟练掌握Pro/E的草图绘制命令，草图编辑的基本命令，掌握草图尺寸驱动的方法，熟练掌握草图约束的设定。教学内容任务一：了解两种进入草绘模块的方法。任务二：熟练掌握基本几何图元的绘制方法。任务三：熟练掌握几何图元的编辑方法。任务四：掌握尺寸标注的方法和如何添加各种约束。教学重点几何图元的绘制、编辑、尺寸标注及约束的使用教学难点多种图元的编辑方法以及如何添加约束课时安排4学时教学项目三：零件三维建模教学目标1、 学生能够熟练掌握三维实体造型过程中4种基础特征的创建方法2、 学生能够熟练掌握几种常用工程特征的创建方法与步骤。3、通过本阶段的学习，学生能够建立中等难度的三维建模，同时养成良好的建模习惯教学内容任务一：学会拉伸、旋转、扫描、混合工具的具体操作方法与步骤。任务二：学会孔、倒圆角、倒角、抽壳、拔模、筋特征的具体操作方法。教学重点每种基础特征以及工程特征创建的步骤。教学难点1、扫描操作实例中创建杯子的三维模型2、混合工具里平行混合，旋转混合，一般混合的区别和适用情况。课时安排4学时教学项目四：特征的操作与基准特征创建教学目标1、熟记基准特征的分类，掌握几种基准特种的创建方法2、掌握特征编辑的方法步骤教学内容任务一：基准面、基准点、基准线、基准轴、基准坐标系的创建方法。任务二：特征的阵列，复制、镜像的操作方法，以及特征如何修改、删除。教学重点基准面的几种创建方法，特征的阵列、复制与镜像的适用条件教学难点特征的编辑、编辑定义、隐含、恢复、插入及排序、阵列、镜像、复制、修改和群组等课时安排4学时教学项目五：高级特征创建教学目标1、 掌握可变剖面扫描、螺旋扫描、扫描混合的创建方法和适用情况。2、 能够独立完成一些较为复杂的三维特征建模教学内容任务一：掌握可变剖面扫描的操作方法，熟悉它于扫描特征的区别和联系任务二：学会运用螺旋扫描创建弹簧和螺纹任务三：掌握扫描混合的操作方法，明白它于混合特征的区别以及使用条件。教学重点三种高级特征的创建方法和具体操作步骤。 教学难点可变剖面扫描与扫描的区别，扫描混合与混合特征的区别，以及它们各自的适用条件。课时安排2学时教学项目六：曲面建模教学目标灵活运用曲面建模的方法创建一些曲面特征，如花瓶，勺子等的三维造型。教学内容任务一：拉伸、旋转、扫描、混合、可变剖面扫描等，几种基础曲面特征的建模方法。任务二：曲面的偏移、修剪、镜像、复制、延伸、合并等曲面编辑方法。教学重点边界混合、可变剖面扫描曲面以及曲面的合并、延伸等方法。教学难点曲面建模与实体建模的操作方法的不同课时安排2学时教学项目七：零件装配教学目标1、掌握如何进入装配环境，熟悉零件装配的步骤与流程，熟练添加装配约束。2、通过本章学习，学生能够熟练创建装配体。教学内容任务一：进入装配环境的方法、装配的约束类型及适用条件任务二：阵列以及干涉检查的方法。教学重点产品的装配方法教学难点各种装配的约束类型，组件分解图的建立方法。课时安排2学时教学项目八：工程图的创建教学目标1、 了解工程图的基础知识，学会工程图的创建和编辑方法。掌握尺寸标注方法，2、 能够利用PRO/E完整的创建符合国家标准的工程图教学内容任务一：工程图模块的基础知识，绘制工程图的一般步骤，创建工程图的具体操作。任务二：尺寸、公差的标注方法，完整的工程图创建实例分析教学重点工程图的创建和编辑方法。教学难点工程图创建的具体操作过程中多个细节的熟悉和掌握课时安排4学时（二）实验（实训）内容与课时安排实验（实训）项目一：长度的基本测量实验（实训）目标了解常用的长度测量仪器、测量方法以及测量原理；掌握基本数据处理方法。实验（实训）内容测量光滑轴、孔的直径，并进行数据处理，得出测量结果，判断零件的合格性。实验（实训）场地机械测试实验室实验（实训）设备设施游标卡尺、螺旋千分尺考核要点仪器操作的规范性，读取数据的准确性，数据处理的合适性。考核方式现场操作、实验报告课时安排4学时实验（实训）项目二：形位误差的测量实验（实训）目标了解形位误差常用的测量仪器及形位误差的评定条件；了解直线度误差的方法及数据处理；掌握测量径向圆跳动和端面圆跳动的方法。实验（实训）内容（1）用水平仪测量平板的直线度误差；（2）在偏摆检查仪上测量轴的径向圆跳动和端面圆跳动误差。实验（实训）场地机械测试实验室实验（实训）设备设施水平仪、偏摆检查仪、百分表考核要点测量方法的合理性、操作的规范性考核方式现场操作课时安排2学时实验（实训）项目三：表面粗糙度的测量实验（实训）目标掌握表面粗糙度评定参数的测量方法；了解测量仪器的结构、工作原理。实验（实训）内容用电动轮廓仪测量零件表面粗糙度参数Ra值实验（实训）场地机械测试实验室实验（实训）设备设施电动轮廓仪考核要点Ra参数的含义及测量方法考核方式现场操作课时安排2学时 （一）课程内容：本书的主要内容是Pro/E的基本造型功能，内容涵盖了产品从概念到设计、工业造型设计、三维模型设计、分析计算、动态模拟与仿真、工程图的输出、生产加工成产品的全过程。该软件已经成为工程设计技术人员必备的技术。课程学习的主要内容包括：1、Pro/E的工作窗口、菜单栏、工具栏、命令行的使用。Pro/E的设计方法与流程。Pro/E的鼠标操作。2、Pro/E草图命令界面，常用绘图命令，图形的编辑命令，图形尺寸的标注，约束操作。3、Pro/E零件设计模块界面，基准特征的建立，特征树的概念与操作，拉伸特征的建立，旋转特征的建立，扫描特征的建立，混合特征的建立，圆角与倒角特征的建立，扭曲特征的建立，管道特征的建立，抽壳特征的建立，筋板特征的建立。特征的阵列、复制与镜像。4、Pro/E装配设计模式，装配约束的概念，装配的基本操作，装配件的分解状态，装配件的简化表示，自顶向下的装配。5、常规曲面设计方法，曲面编辑命令，自由曲面的概念，自由曲面操作。6、Pro/E工程图的基本概念，视图的基本操作命令，尺寸标注与注释。7、Pro/E高级建模界面，变截面扫描方法，螺旋扫描方法，边界混合方法。（二）课时安排序号教学模块学时理论实操合计1Pro/E基础知识2242二维草图绘制4483三维零件建模基础特征、工程特征4484特征的操作及基准特征创建4485高级特征创建2246曲面建模2247零件装配2248工程图创建448合计242448（三）实验项目及基本要求实验一：Pro/E的基本造型实验要求：了解拉伸、旋转、混合、扫描等三维构型的基本方法，掌握界面的基本操作，掌握鼠标的应用，掌握造型进度条的使用。实验二：Pro/E的草图绘制实验要求：了解草图绘制基本操作，能利用草图功能绘制圆弧连接的复杂二维草图。实验三：Pro/E的构造特征实验要求：熟练使用孔特征、圆角、抽壳、倒角等特征。实验四：Pro/E装配实验要求：掌握装配过程操作，熟练操作自上而下装配，了解自上而下的装配形式。实验五：Pro/E的工程图要求：掌握工程图转换过程操作，能够生成基本视图、局部放大图、剖视图。了解工程图中的尺寸标注。六、课程实施的建议（一）教学方法与手段1、教学方法针对本课程基础性和实践性的特点，采用现代与传统教学模式相结合的教学方法。（1）针对本课程的特点以及教学的重点和难点，精心进行教学设计与策划，注意授课方法的选用与改进、各种教学手段的使用及教学过程中各个环节的配合，培养和训练学生的学习与实践能力。（2）将启发式、讨论式以及生产中的实例影响等教学方法贯穿于教学中，在介绍课程知识之外，及时介绍相关新技术、新工艺、新材料、新的检测理念和检测设备发展的新动态。注重启发、引导学生积极主动思维，循序渐进，将教师的传授与学生的参与相结合，以达到最佳的教学效果。（3）强化实践性教学环节，注重调动学生学习的积极性和主动性，拓宽学生的视野，提高形象思维能力，培养工程意识。2、教学手段针对本课程概念多、抽象、难以理解等特点，采用多媒体计算机辅助教学，注重教学内容的优化及教学手段的更新，在教学中引用实物、挂图、投影和多媒体课件等进行教学手段，促使学生积极参加教学活动，激发学习兴趣，提高学习效果。（二）考核与评价1、考核方式本课程规定的内容通过预习、课堂教学、做规定的作业和实训来完成学习。课程学习成绩由平时成绩和期末考试成绩两部分组成。平时成绩主要考核课堂提问、平时作业和实训任务完成的质量；期末考试对课程内容进行全面的综合考核。2、成绩评定方法平时成绩占30%，期末考试占70%。3、试卷来源试卷由试卷库随即抽取和教师随即出题两种方式组成。（三）主要参考教材1. 詹友刚.Pro/E中文野火板基础教程.北京：清华大学出版社，2005 2. 张云杰.Pro/ENGINEER Wildfire零件设计基础.北京：清华大学出版社，2004 3. 张继春.Pro/ENGINEER Wildfire结构分析.北京：机械工业出版社，2004 4何刚.Pro/ENGINEER设计与应用.北京：电子工业出版社，2003