模具CAD/CAM
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 课堂教学大纲(点击浏览)

一、课程的性质、任务与课程的教学目标
(一)课程的性质、任务
1. 课程的性质(本课程在整个课程体系中的地位)
本课程是计算机辅助设计与制造专业的一门主要专业课,是本专业的核心技能课程。
2. 课程的任务
本课程是理论讲解与课堂练习结合的一门实践性较强的课程。通过本课程的学习,使学生初步掌握模具的造型技术、模具设计和数控自动编程技术。如草图、曲线、实体、曲面、工程图、装配图、模具设计、铣床加工中心的三轴铣削、后处理等基本技术技巧。课程以掌握产品造型、模具设计和数控编程岗位所需要应用CAD/CAM软件能力为主要内容,熟练使用现代CAD/CAM软件是这三个岗位核心技能。课程严格按照岗位职能的能力需求,将《模具CAD/CAM软件应用》的能力分为岗位工作实习、产品造型、产品造型强化、模具设计、模具设计强化、数控编程和编程强化等几个功能模块内容,教学过程中利用一些典型的项目(实例)将课程的知识进行分解,项目内容采取从简单到复杂的阶梯式进行,学生掌握的知识逐渐加深,能力逐渐提高。通过岗位——能力——项目——知识的综合应用,学生能够熟练掌握这三个岗位的技能知识,实现与就业岗位能力的无缝联接。
①本课程实现专业培养目标中所承担的任务:
本课程以UG软件为主体讲解造型、模具设计与制造技术,完成专业最主要的核心技能培养。
②本课程教学内容及教学环节等方面与相关课程的联系与分工:
本课程主要包含产品造型、模具设计、数控自动编程三大模块。产品造型模块涉及的相关课程:计算机基础、机械制图、数学等课程,这些课程主要为本模块的学习准备必要的相关基础。
模具设计模块涉及的相关课程:模具设计课程主要为本模块的学习准备必要的相关模具结构基本知识,模具设计模块用以在UG软件上实现模具设计。
数控自动编程模块涉及的相关课程:数控机床操作与编程、机制工艺、数控加工实训。数控机床操作与编程课程使学生对数控机床结构和手工编程有基本概念,便于学生利用UG软件进行自动加工编程;机制工艺课程为本模块学习准备基本的工艺知识,使自动编程的程序更加合理;数控加工实训课程主要是为了将学生用软件设计的模具零件在数控机床上加工出来。
③本课程相关的先修课及后续课:
先修课:计算机基础、机械制图、数学,数控机床操作与编程、机制工艺、模具设计
后续课:数控加工实训
(二)课程的教学目标
1.基本理论要求:了解模具企业相关岗位工作过程,UG软件基本概念,工作思路,参数菜单含义。
2.基本技能要求:能熟练应用UG软件进行产品造型、模具设计和自动编制加工程序。
3.职业素质要求:了解企业岗位规范,能联系工作过程实际分析问题、解决问题,具有并行工作能力和协作能力。
4.岗位能力要求:培养能利用计算机辅助设计(CAD)和制造(CAM)软件从事造型、模具设计、数控自动编程的高技能人才;以及培养掌握数控程序编制、数控加工、数控设备的操作和技术管理的高技能人才。
二、主要教学内容及教学要求
本课程严格按照岗位职能的能力需求,将《模具CAD/CAM软件应用》的能力分为岗位工作实习、产品造型、产品造型强化、模具设计、模具设计强化、数控编程和编程强化等几个功能模块内容。在每个内容模块中,选取一些项目来体现,并将相关的知识融入到所采用的项目中,达到掌握知识、完成项目、适应岗位需要的目的。
顺序
课程内容模块
时数
目的
实施载体
师生地位
场地
1
岗位工作过程实习
12
了解真实的企业环境、岗位分工、岗位工作流程
企业现场实习
企业工程师主讲
企业
2
产品造型
84
讲练UG软件造型技能
项目穿插
边讲边练
实训室
3
产品造型技能强化
52
电梯
企业实际项目
学生主体
实训室
4
模具设计
36
讲练UG软件模具设计技能
项目穿插
边讲边练
实训室
5
模具设计技能强化
26
设计创模模具
企业实际项目
学生主体
实训室
6
数控编程
32
讲练UG软件数控自动编程技能
项目穿插
边讲边练
实训室
7
数控编程技能强化
26
模芯仿真加工
企业实际项目
学生主体
实训室
(一)
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
讲训一体化环节
重点学习3个知识模块,主要采用项目任务驱动方式进行穿插讲解,讲训结合。其顺序和对应学时如下:
模块1 UGCAD(84学时):包括草图、实体、曲线、曲面、工程图
模块2 UG模具设计(36学时):包括初始化、坐标系、收缩率、模具工具、分模、电极、镶块、标准件、冷却水道。
模块3 UGCAM(32学时):平面铣、型腔铣、固定轴曲面轮廓铣、点位加工。
(二)实习实训环节
另外,为了配合知识的掌握和技能的提高,安排了一次岗位工作过程实习实训。
岗位工作过程实习(二天,12学时):企业工程师讲解设计模具制造整个流程和工作岗位工作过程,学生进行简单操作。
三、课程学时分配
岗位
职业岗位能力要求
项目
相关支撑知识点
学时
产品造型师(造型)
掌握产品的功能对其结构;掌握计算机辅助设计产品设计的基本知识与基本技能;总体了解工程设计和工程制图;知道产品造型的程序;掌握产品造型技术;
项目一:电脑风扇上盖
草图(矩形,圆角,修剪,镜像)、约束(几何和尺寸)成形特征(拉伸,孔), 特征操作(布尔运算,阵列),着色。
8
项目二:电脑风扇下盖
草图(矩形,圆角,修剪,镜像)、约束(几何和尺寸,其他约束)成形特征(拉伸,孔), 特征操作(布尔运算,阵列),着色。
4
项目三:支架造型
二维草图操作(直线,圆弧,圆,轮廓线,镜像,几何约束,尺寸约束),基础成形特征(拉伸,布尔运算)。
4
项目四:麦克风
二维草图操作(坐标系,偏置曲线,快速裁剪,快速延伸),基础曲线、曲线编辑、基础成形特征(回转,键槽)和 特征操作(外壳,引用),变换特征。
4
项目五:圆盘造型
草图(直线、圆弧)、曲线编辑、静态线框,成形特征(拉伸,回转)和特征操作,引用特征,布尔运算,外壳,图层。
4
项目六:油泵
草图(直线、圆弧,几何约束,尺寸约束),成形特征(孔,拉伸),特征操作(布尔运算)
4
项目七:鼠标
草图(直线、圆弧,几何约束,尺寸约束),成形特征(拉伸),特征操作(边倒圆,布尔运算,沿导线扫描),曲面。
4
项目八:并联插头
基础曲线(轮廓线),镜像,几何约束,尺寸约束,编辑曲线,成形特征(孔,拉伸)和特征操作(边倒圆,布尔运算,修剪体)。
4
项目九:牙刷座
草图(轮廓线),约束,特征操作(边倒圆,布尔运算),成形特征(孔,拉伸),特征操作(外壳,阵列,边倒圆),曲面,扫描,修剪体。
4
项目十:肥皂盒造型
草图(直线,圆弧),草图约束,成形特征(拉伸,回转,键槽,沿导线扫描)、 特征操作(布尔运算,阵列),曲线编辑(相交曲线)。
4
项目十一:自行车坐
草图操作(约束)、 基础曲线(组合投影),艺术曲面(通过网格曲线)。
4
项目十二:电脑风扇扇叶
草图(圆弧,修剪,镜像)、约束(几何和尺寸),曲面(直纹),成形特征(拉伸,孔),特征操作(布尔运算,阵列)。
4
项目十三:电话机上盖
草图(矩形,修剪,镜像)、约束(几何和尺寸,其他约束),成形特征(拉伸,孔),基础曲线(曲线求交),扫描,特征操作(修剪体,分割体,边倒圆,外壳),变换,曲面(偏置曲面),直接建模(替换面)
8
项目十四:电话机下盖
草图(圆弧,修剪,镜像)、约束(几何和尺寸,其他约束),成形特征(拉伸,回转,孔,腔体),基础曲线(曲线求交),扫描,特征操作(分割体,外壳,缝合),变换,曲面(修剪片体)
12
项目十五:电脑风扇出工程图
基本视图生成,投影视图,局部放大视图,全剖视图,半剖视图,旋转视图,尺寸标注,边框和标题栏
8
项目十六:电脑风扇零件装配
装配功能(wave几何链接器、间隙分析和爆炸图)
4
模具设计师(模具)
1.掌握典型注射模具设计基础理论和技术。
2.了解注塑机结构、工作原理,熟悉典型模具制造工艺,具有塑料模具的设计与加工能力。
项目一:电脑风扇上盖模具设计
初始化工具,分型面,模架的导入,抽芯机构的设计和浇口,顶出机构设计,冷却系统设计。(一模一件)
8
项目二:电脑风扇下盖模具设计
型腔布局,模具分型,分流道的结构设计,采用的模架顶出设计,冷却系统。(一模两件)
4
项目三:电脑风扇扇叶模具设计
模具设计初始化设置,分型及分模设计,浇注系统设计,模架库管理,顶出机构和冷却设计。(一模四件)
8
项目四:电话机上盖模具设计
注塑模具设计基础,初始化工具,分型面,模架的导入,顶杠抽芯机构的设计和浇口,顶出机构设计,冷却系统设计。(一模两件)
8
项目五:电话机下盖模具设计
型腔布局,模具分型,滑块抽芯机构、浇注系统中的分流道结构设计,采用的模架顶出设计,冷却系统。(一模两件)
8
数控自动编程员(编程,加工仿真)
对指定的零件从工艺分析入手,能够进行数控编程、数控仿真加工,并最终操作数控机床选择合理的工艺参数,加工出合格的零件;具有编制数控加工工艺及程序能力、数控加工操作能力。
项目一:型腔和型芯加工(电脑风扇上盖)
加工环境的设置,平面铣削、二维型腔残余加工、高级型腔环切法铣削的参数选择。
4
项目二:型腔和型芯加工(电脑风扇下盖)
加工环境的设置,高级型腔铣削的参数选择,进退刀方法。
4
项目三:型腔和铜工加工(电脑风扇叶片)
操作导航器的使用,固定轴轮廓铣削参数的设置,三维残余加工,拐角加工残余的去除方法,逐层切削的轨迹连接,刀具轨迹的可视化仿真。
8
项目四:型腔和型芯加工(电话机上盖)
凹模加工的初始设置(毛坯、刀具等);铣削加工路线的选择和设置方法;数控加工参数的设置方法;型腔铣削刀具轨迹的仿真和加工代码的生成。(开粗:采用等高加工,行切往复铣。精加工:采用扫描加工,往复铣)
8
项目五:型腔和型芯加工(电话机下盖)
铣削加工路线的选择和设置方法;数控加工参数的设置方法。
8
合计
152
四、实践教学
(一)课内实践项目
本课程是实践性很强的课程,主要采用项目任务驱动方式进行穿插讲解,讲训结合、边讲边练。在每个模块之后马上安排1-2周技能强化训练,将教师承接的企业委托项目用于学生的生产实训。大量使用企业实际产品项目进行教学,企业工程师参与讲义编写和授课。
(二)独立实践项目(课程设计、大型作业及实训项目等)
本课程针对产品造型、模具设计、数控自动编程三大模块,分别设计了相应的技能强化实训, 以巩固学生的实操能力。
1、造型技能强化实训2周(52学时):紧密结合岗位工作的需求,为学生提供企实际产品业项目进行造型强化实训,主要训练所学的产品造型各个模块功能的综合应用,使学生能够独立完成中等复杂程度的产品零件造型,提高造型技能。
2、模具设计强化实训1周(26学时):以企业实际模具进行强化实训,使学生能够独立完成中等复杂程度的产品模具结构设计
3、数控自动编程强化1周(26学时):对模具设计中的主要零部件进行数控自动编程强化实训,实现加工编程。
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