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UG课程标准

《UG软件应用》课程标准

1课程基本信息

课程名称

UG软件应用

开课教研室

数控教研室

适用专业

数控技术

课程编码

0231121

课程总学时

60+2周

课程总学分

先修课程

机械制图

数控工艺及编程

后续课程

UG自动编程及加工

毕业设计

编制人

徐家忠

审定人

制定/修订日期

2015年11月20日

制定/第4次修订

2课程定位

2.1课程在相关专业中的定位

CAD/CAM技术的发展为现代工业的迅速发展提供了强有力的工具，提高了产品设计效率和质量、加快了产品生产周期、降低了产品生产成本。

而CAD/CAM软件则使现实生产变得可以虚拟化，也就是可以让产品的加工、装配、运动等原本只能在存在实物的状态下才能完成的工作变得可以在实物还不存在的时候就可以准确，便捷的观察到加工、装配、运动的情况，从而及早发现产品生产和使用中可能会出现的问题。

常见的CAD/CAM软件有CREO2.0、MasterCAM、PowerMILL、Cimatron、机械制造工程、SurfaceMill、UG、CATIA等。

通过企业调研、课程组讨论、专家论证最终选择UG软件进行课程教学。

开设《UG软件应用》课程，帮助学生学习和掌握UG软件CAD/CAM的方法与技术，提高数控技术专业学生的专业培养质量，适应当前形势的发展和社会需要，是实现培养在生产、服务、技术和管理第一线工作的高素质技能型人才的重要环节。

目前,高职类院校数控类专业都相继开设了《CAD/CAM软件应用》这门课程。

我院数控技术专业岗位定位为：

数控车、数控铣、线切割、数控加工中心、四轴加工等各类数控机床的操作、各种数控加工类零件的工艺编制、程序编制等。

专业核心技能要求学生达到或超过数控车、数控铣、加工中心中级工国家职业标准。

以上的职业能力都需要《UG软件应用》课程来辅助完成，所以《UG软件应用》课程在数控专业人才培养中具有重要的地位。

2.2课程性质

《UG软件应用》课程是数控技术专业进行岗位能力培养的一门核心课程，本课程针对数控技术专业高素质技能型人才需求组织教学内容，按照工作过程设计教学环节，为数控操作、数控工艺编制、数控自动编程岗位需求提供职业能力，为培养高素质技能型专门人才提供保障。

2.3课程任务

《UG软件应用》课程的主要任务是通过学习UG软件的CAD/CAM功能，使学生基本掌握软件进行产品设计、数控加工自动编程的方法和步骤。

CAD部分掌握产品的造型、虚拟装配、工程图等功能，CAM部分掌握平面铣削、轮廓铣削、可变轴轮廓铣削等的刀具轨迹的创建方法、仿真及后置处理，了解高速加工，多轴加工的程序编制方法。

能够进行数控加工的模拟仿真，生成可用的NC代码。

通过本课程的学习，使学生树立正确的产品造型和数控加工思想，具备运用标准、规范、手册、图册等有关技术资料进行产品造型和数控程序编制的能力。

使学生具备团队协作、求变创新、积极进取、爱岗敬业等基本职业素质，并能取得《三维设计应用工程师》《NC自动编程应用工程师》职业资格证书。

3课程目标

3.1知识目标

（1）知道《UG软件应用》这门课程的性质、地位。

知道这门课程的知识范围、基本框架和未来的发展方向；

（2）理解这门课程的主要概念、和方法；

（4）掌握运用UG进行产品造型的常用工具；

（5）掌握运用UG进行产品虚拟装配的常用工具；

（6）掌握运用UG进行工程图的常用工具；

（7）熟练掌握运用UG进行加工前加工几何、刀具、加工方法组、程序组、工序导航器等工具；

（8）熟悉UG操作设定过程切削移动参数、非切削移动参数、转速和进给、切削模式等各类参数的含义和设定位置；

（9）熟悉平面加工、孔加工、固定轴、可变轴、型腔铣、等高铣操作的特点、设定和使用方法；

（10）熟悉操作的转换工具：

旋转、平移、阵列等的用法；

（11）熟悉加工的仿真和后置处理；

（12）知道数控自动编程相关新概念和新技术的发展。

3.2技能目标

3.2.1专业能力目标

1）具备运用UG进行产品设计、虚拟装配、创建工程图的能力；

2）具备根据加工需要对加工模型进行合理变更的能力；

3）具备快速准确生成2D轮廓零件数控加工刀路的能力；

4）具备准确生成平面加工、型腔铣、深度加工、固定轴加工、清根加工、投影加工、可变轴区域铣刀路的能力；

5）能合理使用各种孔加工方法；

6）熟悉平面加工、曲面加工、可变轴加工的各种驱动方法；

7）能灵活设置切削参数、选择进退刀方式；

8）能进行刀路的转换，编辑；

9）能运用软件的加工仿真能力准确判断刀路的正确性，并能进行一定的编辑；

10）能运用软件的后置处理能力准确输出合适的数控加工程序的能力。

3.2.2方法能力目标

1）获取信息能力：

能够从较复杂的任务中获取关键信息，并熟练地应用先进手段获得解决任务地信息；

2）自主学习能力：

能够自主学习并掌握新知识、新技术，能独立制定工作计划并进行实施；

3）解决问题能力：

具备整体与创新思维能力，能够自主正确分析问题，并运用所学知识解决实际问题；

4）革新创新能力：

具有扎实的基础知识，精深的专业技能。

以高超的学习能力，敢于冒险的勇气和敏锐洞察力，坚持不懈地发现问题和解决问题；

5）制定工作计划能力：

根据工作任务，科学规划工作步骤，合理制定工作计划的能力；

3.2.3社会能力目标

1）通过了解实际机械产品的设计、制造及装配过程，逐步养成学生严谨的工作态度、熟练的操作技能、大胆的创新思路、肯奉献的企业精神等综合人文素质；

2）具有决策、规划能力，能够从工作岗位获取新的知识，胜任工作岗位，并在一定目标下，负责、踏实、稳定、注重质量地完成工作任务；

3）具有合作精神、团队协作能力和管理协调能力，具备优良的职业道德修养，能遵守职业道德规范；

3.3素质目标

1）具有投身祖国国防事业的无私奉献精神、精益求精的精神；

2）具有献身制造业、踏实肯干和爱岗敬业的精神；

3）具有不断积极进取、求变创新和超越自我的奋斗精神；

4）具有较强的文字组织能力、语言表达能力和社会沟通能力；

5）具有良好的团队协作精神。

4课程设计与教学组织

4.1课程教学模式

结合数控技术专业的工学结合人才培养模式。

实现课程内容与职业标准对接、教学过程与生产过程对接。

依据从基本技能到核心技能到综合技能的能力培养过程，结合软件系统组成特点，实施模块化、项目化的教学教学模式。

以完成具体的工作任务为目标，模拟实际的工作环境，并运用实际工作的组织方法，实现两情景的教学模式。

学习任务的设计要尽量覆盖常见的生产对象，并根据陕西国防科技工业制造产业的发展不断调整任务载体。

让学生在各类型案例实践中熟悉产品设计的基本思路、方法和步骤；能进行数控加工工艺分析、工艺编制、自动编程等职业技能，掌握UGCAD/CAM功能在生产实际中的应用方法，使学生在完成学习任务的过程中，掌握从数字化设计到数字控制加工的全过程，实现“零距离”就业，形成以基于软件综合应用为导向的任务驱动课程教学模式。

4.2课程设计思路

1）典型工作任务

UG自动编程与加工工作人员根据数控加工的要求，深入企业进行市场调研，确定任务要求；然后对产品进行设计、数控加工工艺分析，提出可能的解决方案，并对所有方案的可行性、社会效益、经济效益进行论证和评价，确定最终加工方案。

由产品设计应用工程师进行产品的设计、数控加工工艺员借助UG软件完成产品的CAM加工，编写加工说明书和相关的技术文件，在加工车间进行零件的加工、组装、试制，最后交付给客户，征求客户意见并进行改进，承诺终身维护和维修。

2）职业标准分析

（1）达到国家职业资格认证《三维设计应用工程师》《NC自动编程应用工程师》要求；

（2）《三维设计应用工程师》职业要求：

能负责简单的新产品设计，拟定设计规划和方案；负责新产品的原型设计；组织产品开发团队，协调资源，跟进产品的开发，保证日程进度。

分析产品运营数据，收集运营意见，及时调整产品形态，优化产品，并提出合理的运营建议；以用户体验为中心，改进现有产品，或设计新产品。

（3）《NC自动编程应用工程师》有较强的学习能力；持续快速地接受新知识和新技术；有较强的数控工艺编制能力；有较强的表达能力；简单清晰地文字与语言陈述；有较好的团体合作能力；善于沟通与协作，乐于与他人共享知识与成果。

（4）数控加工职业标准要求：

能在UG软件中选择合适的加工法、完成各种加工参数、刀具参数的合理设置；合理地进行刀具轨迹的编辑修改；能够根据不同的数控系统设置后置处理程序，生成G代码并能够进行编辑。

3）工作领域与职业能力要求

表1：

工作领域与职业能力分析表

工作领域

产品设计

数控加工自动编程

数控加工机床操作

课程相关工作范围

1.产品造型；

2.产品虚拟装配；

3.产品分析和验证；

4.产品开发。

1.零件结构的工艺性分析；

2.编写数控加工工艺；

3.运用软件生成适合加工的NC代码。

1.机械图准确识读；

2.零件工艺技术条件分析；

3.典型零件数控加工工艺编制。

职业能力

1.新产品开发设计；

2.产品创新改进。

1.运用计算机绘图软件绘制工程图纸的能力；

2.熟悉数控加工的特点，编写合理的数控工艺；

3.运用UG完成零件加工程序的自动生成。

1.数控程序编制的能力；

2.切削条件合理确定的能力。

1.要有特别强的自学能力，能经常对新工艺、新材料进行学习利用；

2.有相关互联网产品整体设计经验，熟悉产品开发项目流程；

3.能将创新理念整合于产品中，对用户体验设计有较深层次的认识；

4.与同事关系有较强的合作能力与沟通能力，把自己编制的工艺能与同事共享；

5.逻辑思维能力强，具备较强的数据分析能力，具备较强的表达能力；

6.具有敏锐的商业和市场意识；

7.严谨的工作态度、熟练的操作技能、大胆的创新思路、肯奉献的企业精神等综合人文素质。

4）课程设计思路

《UG软件应用》课程依据数控技术专业专业人才培养目标，参照相关职业资格标准要求及相关岗位能力要求，实现课程内容与职业标准对接，体现高职教育特点和专业培养目标，做到知识与技能、过程与方法、情感态度和价值观的统一。

UG软件应用可以实现产品的设计验证到加工全过程的需要，拥有丰富的设计和加工手段。

课程按照职业成长的逻辑规律确定课程的模块顺序，从单项技能到综合能力，参照相关的职业资格标准教确定学内容，保持教学内容与实际工作的一致性，实现项目化教学，体现高职教育的职业性特点。

课程内容进行“教、学、做”一体化融合，在教学中，实现以能力为终极目标，以任务为载体，突出在完成任务过程中培养职业能力，调动学生学习的主动性和创造性，发挥教师的主导性和学生的主体性，在做中学，在学中做，充分体现高职教育的实践性。

体现工学融合的特点，校企双方参与教学内容的确定，共同培养学生，充分体现高职教育的开放性。

表2课程内容达成能力与职业能力对照表

职业能力

课程内容

课程内容达成能力

1.产品设计；

2.零件数控工艺分析；

3.选择合理地加工方法；

4.设置合理地切削参数；

5.生成要求的NC代码。

产品设计

能负责新产品设计，拟定设计规划和方案；负责新产品的原型设计；组织产品开发团队，协调资源，跟进产品的开发，保证日程进度。

分析产品运营数据，收集运营意见，及时调整产品形态，优化产品，并提出合理的运营建议；以用户体验为中心，改进现有产品，或设计新产品。

零件工艺分析

具备一般中等复杂程度零件工艺分析的能力，使得学生的工艺设计能读图能力在学习完毕《数控工艺》的基础上有进一步的提高；

数控工艺确定

使学生具有将生产的工艺思想对应到软件CAM功能上能力，具备运用软件实现加工工艺思想的能力；

加工方法选择

设置切削参数

将加工中的时间经验参数能对应到软件的参数设置，使软件加工的参数设置实用化。

程序后置处理

能根据不同的数控系统特点，选择合适的后置处理程序，生成实用的NC代码

4.3教学方法与教学手段

《UG软件应用》根据课程内容和学生特点，运用示范讲授法、任务驱动法等教学方法，引导学生积极思考、乐于实践，提高教、学效果。

教学组织形式采用分组团队工作法、独立完成工作法等组织方法实现学生学习主体性要求，示范讲授采用多媒体进行教学。

4.4课程教学组织与课时安排

表3-1《UG软件应用（CAD部分）》课程教学组织与课时安排

序号

项目名称

任务

教学目标

参考课时

项目一

零件造型及工程图

任务一UG造型入门

了解CAD/CAM的发展历程。

掌握CAD/CAM的常识、术语、组成和用途。

掌握UG软件的基本操作技能。

任务二传动轴造型及工程图

掌握轴类零件的造型方法；

掌握轴类零件工程图的创建；

掌握常用体素工具；

培养组合体造型的思想。

任务三端盖造型及工程图

掌握孔特征、特征阵列、旋转剖、半剖工具。

能对盘盖类零件进行造型并创建他们的工程图。

任务四拨叉造型及工程图

掌握草图工具、拉伸特征和特征镜像，工程编辑和模板使用。

任务五连杆造型及工程图

掌握旋转、通过曲线组、圆柱凸台、圆柱腔、面替换等特征的用法，达到能分析中等复杂零件结构并运用所学的UG造型工具进行造型的要求。

任务六摇柄造型及工程图

掌握扫描特征、引导体特征的创建。

任务七泵缸体造型及工程图

通过完成本任务，学习矩形凸垫、矩形腔和细节体素特征定位方式的用法，熟悉箱体类零件结构特点和分析方法。

能读懂较为复杂零件的工程图纸，可以独立完成较为复杂零件的造型和工程图的创建工作。

任务八笔筒造型及工程图

通过完成本任务，学习变半径倒圆角、线性交错阵列、从边拔模、分割实体、抽壳等命令，了解塑料件零件结构特点，掌握塑料件结构的分析方法。

能读懂较为复杂零件的工程图纸，可以独立完成较为复杂零件的造型和工程图的创建工作。

任务九综合练习

能独立完成一些较为简单的零件造型和工程图的创建。

项目二

虚拟装配及工程图

任务一虎钳固定钳身装配

掌握装配条件、装配的复制、镜像、创建爆炸图、装配的编辑等操作。

任务二虎钳活动钳身装配

掌握运用Wave技术进行产品设计的方法步骤。

任务三丝杠装配

能运用分析工具解决常见的工程分析任务。

任务四总装配

能创建符合工程要求的零件工程图纸，可以熟练创建各种视图、剖视图、创建尺寸和注释。

任务五单向阀设计工程图

创建符合工程要求的产品装配工程图，可以熟练创建出各种装配视图、BOM报表等。

表3-2《UG软件应用（CAM部分）》课程教学组织与课时安排

序号

项目名称

任务

教学目标

参考课时

项目三

平面加工

任务一平板加工

掌握UG加工的特点、常用术语等；

了解加工前准备工作的内容和方法；

了解加工环境的进入方法；

掌握操作导航器的应用方法；

任务二凸轮加工

掌握加工方法创建的方法，步骤。

任务三十字槽零件加工

掌握基于2D轮廓的数控编程方法；

掌握后置处理方法；

掌握加工仿真。

任务四固定板加工

掌握平面铣的特点，应用场合；

掌握平面铣轮廓的定义方法。

项目四

曲面加工

任务一拉伸凸模加工

掌握滑块类零件的加工特点，工艺编制；

掌握型腔铣加工操作；

掌握轮廓粗加工操作；

了解深度加工轮廓加工操作。

任务二箱盖加工

掌握电极的创建；

掌握电极类加工的特点，工艺编制；

掌握深度加工轮廓操作；

掌握流线驱动的轮廓区域操作的操作；

掌握清根加工。

任务三塑料模型腔加工

掌握模具型芯类零件加工的特点和工艺编制；

掌握加工时模型的处理方法；

掌握加工工单的制作。

任务四塑料模型芯加工

掌握简单航空类模型加工的特点和工艺编制；

掌握跟随周边的轮廓区域铣操作；

掌握钻孔加工操作。

合计

标注*的项目为待定项目

表4-1《UG软件应用（CAD部分）》课程项目设计

课程名称

UG软件应用CAD

总学时（学分）

60（3）

项目一

零件造型及工程图

学时

学习场所

CAD／CAM实训室

学习导航

任务

载体

通过完成该项目的学习任务，学习UG中常用的造型工具、工程图工具，掌握各种常用典型零件造型和工程图的创建的方法。

1.1UG入门；

1.2传动轴造型及工程图；

1.3端盖造型及工程图；

1.4拨叉造型及工程图；

1.5连杆造型及工程图；

1.6摇柄造型及工程图；

1.7泵杠造型及工程图；

1.8笔筒造型及工程图；

1.9虎钳零件造型及工程图。

1.传动轴；

2.端盖；

3.拨叉；

4.连杆；

5.摇柄

6.泵缸；

7.笔筒；

8.虎钳零件。

学习目标

知识目标

能力目标（社会能力、方法能力、专业能力）

素质目标

1.掌握文件操作、鼠标用法、导航器；

2.掌握常用的拉伸、旋转、扫描、通过曲线组等特征及布尔元算；

3.掌握圆柱、长方体、圆球、圆锥等体素工具；

4.掌握孔、圆角、斜角、抽壳、腔体、凸台、凸垫、键槽、槽等体素特征；

5.掌握特征阵列，特征镜像，同步建模；

6.掌握工程图中常用的知识；

1.社会能力：

解决问题能力；革新创新能力；应变能力；

2．方法能力：

自我学习能力、分析问题和处理问题的能力；

3.专业能力：

能熟练运用UG常用方法进行产品的设计、分析、改进、工程图的创建等工作。

1.具有积极进取、求变创新和超越自我的奋斗精神

2.具有踏实肯干和爱岗敬业的精神；

3.具有较强的语言表达能力和社会沟通能力；

4.具有良好的团队协作精神。

教学材料

教学方法建议

学生知识与能力准备

教师知识与能力要求

考核与评价

备注

无

采用讲练结合法。

机械制图知识；

产品设计基本常识。

掌握CAD/CAM技术的发展历程和现状、发展方向，能熟练进行UG的基本操作。

评价内容：

UG界面基础操作的掌握程度；UG基本特征的掌握程度。

UG造型方法运用的熟练程度。

自我学习的能力；工作态度；独立完成工作任务的能力。

评价方式：

教师测评、自评、互评。

使用工具

计算机、UG软件、多媒体管理软件

表4-1《UG软件应用（CAD部分）》课程项目设计（续）

课程名称

UG软件应用CAD

总学时（学分）

60（3）

项目三

虚拟装配及工程图

学时

学习场所

CAD／CAM实训室

学习导航

任务

载体

通过对虎钳的装配单向阀设计任务的完成，学习在UG中进行产品设计、分析、改进的常用工具和基本方法，使得学生能够胜任较为简单产品的设计和改进工作需求。

2.1虎钳固定钳身装配；

2.2虎钳活动钳身装配；

2.3虎钳丝杠装配；

2.4虎钳总装配；

2.5单向阀设计；

2.6单向阀工程图。

1.虎钳虚拟装配；

2.单向阀设计。

学习目标

知识目标

能力目标（社会能力、方法能力、专业能力）

素质目标

1.掌握虚拟装配条件；

2.掌握虚拟装配爆炸图的创建；

3．掌握虚拟装配装配序列方法；

4．掌握产品设计中常用的分析工具；

5.掌握装配环境下零件的编辑，参数的传递等。

1.专业能力：

能熟练运用虚拟装配方法进行产品的设计、改进和分析；

2.社会能力：

解决问题能力；革新创新能力；应变能力；

2．方法能力：

自我学习能力、分析问题和处理问题的能力。

1.具有积极进取、求变创新和超越自我的奋斗精神

2.具有踏实肯干和爱岗敬业的精神；

3.具有较强的语言表达能力和社会沟通能力；

4.具有良好的团队协作精神。

教学材料

教学方法建议

学生知识与能力准备

教师知识与能力要求

考核与评价

备注

无

采用讲练结合法。

UG的基本操作和零件造型；

能熟练进行产品的设计、改型、分析。

评价内容：

UG虚拟装配方法的掌握程度；装配方法运用的熟练程度。

自我学习的能力；工作态度；独立完成工作任务的能力。

评价方式：

教师测评、自评、互评。

使用工具

计算机、UG软件、多媒体管理软件

表4-2《UG软件应用（CAM部分）》课程项目设计

课程名称

UG软件应用（CAM部分）

总学时（学分）

60（3）

项目一

平面加工

学时

学习场所

CAD／CAM实训室

学习导航

任务

载体

通过完成平面加工项目任务，学习UGCAM的基本知识、2D平面加工、3D模型平面加工、孔加工等参数设置、操作创建方法，使学生能够胜任平面和孔加工的工作需求，熟悉UG加工操作创建的基本过程。

2.1平板加工；

2.2凸轮加工；

2.3十字槽加工；

2.4固定板加工。

1.平板；

2.平面凸轮；

3.十字槽；

4.固定板。

学习目标

知识目标

能力目标（社会能力、方法能力、专业能力）

素质目标

1.掌握加工初始化、工序导航器、方法组、程序组、刀具、加工几何等创建工具；

2.掌握平面加工边界的创建工具；

3.掌握2D、3D加工的各种操作；

4.掌握平面加工的各个参数的含义；

5.掌握加工过程仿真、后置处理的工具。

1.社会能力：

与人交流能力；解决问题能力；应变能力；

2.方法能力：

自我学习能力、实践动手能力、发现问题、分析问题和处理问题的能力；

3.专业能力：

能够运用专业知识合理进行二维及三维平面铣加工和孔加工。

1.具有踏实肯干和爱岗敬业的精神；

2.具有不断积极进取、求变创新和超越自我的奋斗精神；

3.具有语言表达能力和社会沟通能力。

教学材料

教学方法建议

学生知识与能力准备

教师知识与能力要求

考核与评价

备注

无

采用任务驱动法

1.数控工艺编制能力；

2.数控机床基本操作；

3.数控机床的基本操作能力；

4.具有UG软件3D造型能力.。

1.数控工艺知识；

2.熟悉UG软件CAD和CAM功能；

3.有一定的机械加工知识。

评价内容：

平面铣和孔加工方法、参数设置的掌握程度。

自我学习的能力；工作态度；独立完成工作任务的能力。

评价方式：

教师测评、自评、互评。

使用工具

计算机、UG软件、多媒体管理软件

表4-2《UG软件应用（CAM部分）》课程项目设计（续）

课程名称

UG软件应用（CAM部分）

总学时（学分）

60（3）

项目二

曲面加工

学时

学习场所

CAD／CAM实训室

学习导航

任务

载体

通过完成曲面加工项目的任务，学习用于曲面的粗加工、半精加工和精加工的型腔铣、等高铣和固定轴区域轮廓铣等操作方法，掌握各种驱动方式和切削参数的设置。

使学生基本胜任中等难度的曲面

2.1拉伸凸模加工；

2.2箱盖加工；

2.3塑料模型腔加工；

2.4塑料模型芯加工。

1．拉伸凸模；

2．箱盖；

3.塑料模型腔；

4.塑料模型芯。

学习目标

知识目标

能力目标（社会能力、方法能力、专业能力）

素质目标

1.掌握型腔铣操作概念，参数；

2.掌握等高轮廓铣概念，参数；

3.掌握固定轴区域轮廓铣概念，参数。

1.社会能力：

与人交流能力；与人合作能力；解决问题能力；

2.方法能力：

自我学习能力、实践动

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