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1、CAD CAE CAM 一体化技术教学大纲一、课程介绍CAD/CAE/CAM 一体化技术是高等院校高分子材料与工程专业选修课，是高分子材料 与工程专业学生了解和掌握高分子材料成形方法主要课程之一。通过本课程的学习，使学生 能够了解高分子材料的现代成形方法，掌握CAD/CAE/CAM技术的基本原理、特点和基础 知识。通过学习和上机实验使学生能够进行一般结构塑料件的实体造型，掌握对塑料件结构 进行成形工艺性分析、优化塑料件结构和成形工艺参数的基础知识，了解塑料模具中成形零 部件数控加工的基本知识。通过学习和上机实验使学生对相关的工程软件具有一定的应用能 力。通过学习培养学生对塑料件成形工艺分析的初
2、步能力，以及发现问题、分析问题和解决 问题的实践能力。通过本科程的学习，为本专业的课程设计、毕业设计以及将来从事塑料制 品设计、制造等工作建立必要的基础。Introduction“CAD/CAE/ CAM integrated technologys an optional course for college students majoring in the Materials Science and Engineering. The main course is to make students understand and grasp method of shaping polymer
3、material. Through this course, students can understand the modern shaping method of polymer materials, and grasp the basic principles, features and basics of CAD/CAE/CAM technology. By studying and computer experiments, students can carry out the solid modeling of plastic parts in general structure,
4、 master the basics of analyzing the forming process of plastic parts structure and optimizing plastic parts structure and parameters,and learn the basics of numerical control machining of parts in plastic mold. By studying and computer experiments, students can obtain the application ability for rel
5、ated engineering software. Through the study to cultivate students to acquire the ability of analyzing the process of plastic forming, and the practical ability of discovery, analysis and solving problems. Through learning this course, students can lay a necessary foundation for curriculum design, g
6、raduation project and the jobs related to design of plastic products and manufacture.课程基本信息课程名称CAD/CAE/CAM 一体化课程编码409英文名称The Fundamentals of Computer课程学时24课程学分2.0课程类别普通教育课程课程性质选修课开课学期第1学期课内实验学时8x3=24 (分三组上机)适用专业材料科学与工程(高分子材料与工程模块)、无机非金属材料工程开课单位高分子材料与工程系选用教材Moldflow中文版注塑流动分析案例导航视频教程.王卫兵主编，清华大学出版社。200
7、8主要参考书1.CAXA实体设计2007应用与实例教程，程志钢等著，中国电力出版社；2007二、教学大纲1、课程目标(1)掌握高分子工程技术中的有限元基础知识、基本理念、计算原理和实际应用技能；(2)学习利用计算机解决实际问题、通过有限元技术进行注射模具设计提供设计；课程目标与毕业要求的对应关系表毕业要求支撑的指标点课程目标支撑理由12GA3.1掌握面向工程设计和产品开发全周期全流程q指向“设计、开发/解决方案”设计/开发解决方案的基本方法与技术，了解 影响设计目标和技术方案的各种因素GA5.1掌握材料工程领域常用的现代仪器，信息技术 工具，工程工具和模拟软件的使用原理和方 法，并理解其局限性
8、；指向“使用现代工具”计算机 解决实际问题、通过有限元技术 进行注射模具设计2、教学要求教师要积极备课,认真准备上机实验,对理论课程与上机实习内容要融会贯通,切忌照本（幕） 宣科。授课在多媒体教室，充分利用多媒体动画教学课件，结合典型实用案例和相关软件, 边授课边演示。做到授课内容与大纲相符，注重平时成绩（作业和实验）积累，成绩评价体 系标准真实、严谨、公平、公正、公开，能促使学生学习的积极性。3、预备知识或先修课程要求虽然本课是学生的一门专业基础课程，但拥有有限元基本操作、彩色云图分析技术和动画分 析等软件的基本应用常识，对有限元技术及其常用设备（如键盘、鼠标和打印机等）的功能 及操作有所了
9、解，会对本课程的学习有所帮助。4、教学方式课程由理论课堂和实验上机操作引导两部分组成，一律采用多媒体动画教学。理论授课24 学时，教师讲授与课堂讨论相结合；每人实验上机操作8学时，分三组以学生操作、设计为 主，教师引导、答疑为辅。5、上机实验环境和设备1）硬件环境：每个学生一台微型计算机及基本设备（含耳麦）；每个实验室要18套台式计算 机。2）软件坏境：Windows 7、Office。软件包、CAXA 实体设计 2007、Moldflow6.1软件。6、课程教学内容及学时分配第一章 CAD/CAE/CAM技术(2学时)1.1 塑料成形CAD/CAM/CAE的基本概念1.1.1 计算机辅助设计
10、(CADComputer Aided Design)发展历史、应用状况1.1.2 计算机辅助工程(CAE Computer Aided Engineering)发展历史、应用状况1.1.3 计算机辅助制造(CAM Computer Aided Manufacture)发展历史、应用状况注塑模具CAD/CAM/CAE系统的组成1.1.4 注塑模具CAD/CAM/CAE系统的软件、硬件的组成1.1.5 注塑模具CAD/CAM/CAE系统常用软件、硬件简介。1.2 CAD/CAM/CAE 一体化技术的意义L3.1影响注塑件质量的因素1.2.1 传统方法的局限性及存在问题1.2.2 一体化技术的优势1
11、.3 塑料模具CAD/CAM/CAE技术及发展考核要求了解：注塑模具CAD/CAM/CAE系统的组成，塑料模具CAD/CAM/CAE技术及发展；理解：CAD/CAM/CAE一体化技术的意义；掌握：塑料成形CAD/CAM/CAE的基本概念。第2章 几何造型(图形学基础知识)(2学时)图形处理技术简介2.1 模具造型技术及应用几何模型的输入方法2.2 模型建立方法了解：了解CAD技术应用原理； 理解：了解CAD技术应用特点； 掌握：掌握线框模型、曲面模型、实体模型、特征模型应用。第3章CAXA实体设计软件的应用（4学时）CAXA实体设计软件介绍3.1 智能图素、图素及零件的装配零件设计3.2 工程
12、图纸的生成三维动画制作了解：CAXA实体造型软件的应用特点；理解：CAXA实体造型软件的应用原理；掌握：掌握曲面模型的建立方法，零件的装配，三位图形转变为二维图形生成二维工程图。第4章CAE模拟软件的数据准备和数据处理（1学时）模拟软件的数据准备和数据处理4.1 工艺及加工条件参数了解：加工过程的控制对零件质量的影响；理解：材料性质随时间或任务的不同而不同，不同条件下材料行为不同；掌握：在实际应用中对材料参数确定。第5章注塑CAE工艺基础知识（4学时）CAE分析及摸拟结果的应用5.1 注射压力充填模式5.2 熔体前锋面速度和熔体前锋面面积流道设计与平衡、浇口设计5.3 模具冷却系统设计残余应力
13、、收缩与翘曲了解：CAE软件的原理；理解：软件基本应用功能；掌握：使用软件能够进行简单塑料件的流动、填充、应力、翘曲等方面的模拟分析，对由实 体模型生成网格中的缺陷能够进行一般处理。第6章注塑工艺计算机辅助分析（5学时）MOLDFLOW应用基础知识6.1 Moldflow常用菜单Moldflow 材料库6.2 Moldflow分析流程641创建一个工程项目、导入或新建CAD模型6.2.2 划分网格、检验及修改网格选择分析类型6.2.3 选择成形材料工艺参数确定6.2.4 浇口位置选择创建浇注和冷却系6.2.5 结果分析课程内容及教学方式对课程目标的支撑关系课程内容（对应章名称）教学方式支持课程
14、目标掌握：掌握线框模型、曲面模型、实体模型、 特征模型应用；曲面模型的建立方法，零件的 装配，三位图形转变为二维图形生成二维工程 图。以课堂讲授为主，结合课堂、课 外作业，学习例子CO1理解：材料性质随时间或任务的不同而不同， 不同条件下材料行为不同；掌握：使用软件能够进行简单塑料件的流动、 填充、应力、翘曲等方面的模拟分析，对由实 体模型生成网格中的缺陷能够进行一般处理。 实际操作：创建一个工程项目、导入或新建 CAD模型；划分网格、检验及修改网格,选择 分析类型；选择成形材料；工艺参数确定；浇 口位置选择；创建浇注和冷却系；结果分析以课堂讲授为主，结合上机操作CO26、考核要求、考核方式及
15、成绩评定标准(1)课程考核成绩由期末考查(80%)、平时作业(20%)三部分组成。(2)期末考试以闭卷形式，按授课学时比例抽题，采用统一评分标准，公正、公平、公开。(3)课堂作业和课堂表现评价，分优秀、良好、一般、合格及不合格5个等级记载，期末 采用加权累计的方法计分。(4)最终课程考核成绩采用百分制，满分100分，60分为及格。考核方式、内容、评分标准与课程目标的对应关系课程目标评价依据考核方 式考核内容评分标准评价 占比(% )CO1期末考查考查是否掌握线框模型、曲面模型、 实体模型、特征模型应用；曲 面模型的建立方法，零件的装 配，三位图形转变为二维图形 生成二维工程图。是否理解材 料性
16、质随时间或任务的不同而 不同，不同条件下材料行为不 同；按采分点评分，以具体试卷 的评分标准为准40平时成绩课堂表现学生参与问题讨论的情况积极程度和正确率5课后作业学生对相关知识的掌握程度基础知识掌握的准确度以 及相互关系分析的正确度5C02期末 考查考查能否使用软件能够进行简单塑 料件的流动、填充、应力、翘曲 等方面的模拟分析，对由实体 模型生成网格中的缺陷能够进 行一般处理。实际操作：能否 创建一个工程项目、导入或新 建CAD模型，划分网格、检验 及修改网格；选择分析类型； 选择成形材料；工艺参数确定； 浇口位置选择；创建浇注和冷 却系;能否给出结果分析按采分点评分，以具体试卷 的评分标准为准40平时 成绩课堂表现学生参与问题讨论的情况，上 机操作情况积极程度和正确率5课后作 业（上 机练习 结果）上机操作情况、设计图是否合理？计算过程合理性和结果准 确度59、其他说明