课程概述

  《CAD/CAM技术基础》课程帮助学生了解CAD/CAM系统的基本概念，CAD/CAM系统的组成与分类，CAD标准与应用技术，掌握图形处理的基本方法（图形生成、图形变换、图形消隐和图形裁剪），熟悉计算机内部的图形表达方法和分类，掌握基于UG NX软件的参数化建模基本能力。

预备知识

  1. 高等数学

  2. 线性代数

  3. 机械制图

  4. 计算机文化基础

授课大纲

1、CAD/CAM技术绪论

课时

  • 1.1 CAD/CAM技术概述
    • ,
  • 1.2 CAD/CAM系统（系统简介、组成和分类）
    • ,

图形生成技术、图形软件相关标准

课时

  • 2.1 图形生成技术
    • ,
  • 2.2 图形软件相关标准

二维图形基本变换

课时

  • 3.1 齐次坐标和图形变换矩阵
    • ,
  • 3.2 二维基本变换矩阵

二维图形级联变换

课时

  • 4.1 级联变换概念
    • ,
  • 4.2 图形绕任意点的旋转变换
    • ,
  • 4.3 图形对任意位置直线的反射变换
    • ,

图形三维变换及三维视图矩阵

课时

  • 5.1 图形三维变换
    • ,
  • 5.2 投影变换和三维视图矩阵

图形消隐技术

课时

  • 6.1. 消隐的分类---消除隐藏线、消除隐藏面
    • ,
  • 6.2. 基本概念
    • ,
  • 6.3. 消隐算法
    • ,
  • 6. 3.1 Roberts算法
    • ,
  • 6.3.2 Z缓冲区(Z-Buffer)算法
    • ,
  • 6.3.3 扫描线算法
    • ,
  • 6.3.4 区域子分割算法
    • ,

图形裁剪技术

课时

  • 7.1 点的裁剪
    • ,
  • 7.2 直线段裁剪
    • ,
  • 7.2.1直接求交算法
    • ,
  • 7.2.2 Cohen-Sutherland算法
    • ,
  • 7.3 多边形裁剪
    • ,
  • 7.3.1 问题特点
    • ,
  • 7.3.2 解决方法
    • ,
  • 7.3.4 Sutherland-Hodgeman算法
    • ,

三维几何建模技-I

课时

  • 8.1 几何形体的计算机内部表达
    • ,
  • 8.1.1 构成形体的基本要素
    • ,
  • 8.1.2 线框模型、表面模型和实体模型在计算机内部的表达
    • ,
  • 8.2 几何形体的CSG、Brep表达
    • ,
  • 8.2.1 CAD系统中形体表示需包含的信息
    • ,
  • 8.2.2 实体模型边界表达（Brep）
    • ,
  • 8.2.3 Brep数据结构举例
    • ,
  • 8.3 几何形体的其它表达方法
    • ,
  • 8.3.1 空间位置枚举表示
    • ,
  • 8.3.2 八叉树表示
    • ,

三维几何建模技-II

课时

  • 9.1 特征与特征建模
    • ,
  • 9.1.1 特征的定义（从加工、造型、设计角度）
    • ,
  • 9.1.2 特征的分类
    • ,
  • 9.1.3 STEP标准中的特征分类
    • ,
  • 9.1.4 特征建模示例
    • ,
  • 9.2 欧拉公式
    • ,
  • 9.2.1 简单形体的欧拉公式
    • ,
  • 9.2.2 带有孔和洞 的形体的欧拉公式
    • ,
  • ,

几何建模软件学习-I

课时

  • 10.1 UG NX系统介绍
    • ,
  • 10.2 草图建模
    • ,
  • 10.1 草图建模入门
    • ,
  • 10.2 草图建模的全约束

UG NX上机操作-I

课时

  • 11.1 草图建模
    • ,
  • 11.2 草图建模的全约束

几何建模软件学习-II

课时

  • 12.1 特征建模
    • ,
  • 12.2 参数化特征建模

UG NX上机操作-II

课时

  • 13.1 特征建模
    • ,
  • 13.2 参数化特征建模

有限元法简介

课时

  • ,
  • 14.1 工程问题的近似解
    • ,
  • 14.1.1 工程问题与物理问题
    • ,
  • 14.1.2 近似解与精确解
    • ,
  • 14.2 有限元方法的几个假定
    • ,
  • 14.3 有限元可以解决的问题范围
    • ,
  • 14.4 弹性力学的四大基本方程
    • ,
  • 14.5 有限元法解基本步骤--三部曲
    • ,
  • 14.6 数字化设计流程中有限元的位置和作用

CAD/CAM集成技术

课时

  • 15.1 CAD/CAM集成系统总体结构
    • ,
  • 15.2 产品定义数据模型
    • ,
  • 15.3 基于PDM平台的CAD/CAM集成技术
    • ,
  • 15.4 网络化制造技术

复习和考试

课时

  • 本节考试

参考资料

使用教材

《机械CAD/CAM 基础》何雪明等编 华中科技大学出版社，2015，第一版

教学参考书

《CAD/CAE/CAM技术与应用》汪定标等编著 化学工业出版社

《UG NX3.0 CAD基础应用与范例解析》 机械工业出版社


常见问题

Q :  该课程的考试方法？

A :  期末考试占70%；平时占30%（含作业10%、上机20%）