《CADCAM应用技术》课程标准.docx
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《CADCAM应用技术》课程标准
《CAD/CAM应用技术》
课程标准
（适用于数控技术专业）
《CAD/CAM应用技术》课程标准
课程代码：
课程类别：
专业核心课程
课程学分：
4
计划课时：
78+52（52学时为课外现场加工时间）
适用专业：
数控技术
一、课程概述
（一）制定依据
本标准依据《数控车工、数控铣工国家职业标准》、《数控程序员国家职业标准》和《数控技术专业人才培养方案》而制定。
（二）课程的性质与地位
本课程是高等职业技术学院数控技术专业的核心课程，课程以几十个代表性的企业岗位技能的调研数据为依据，以零件三维设计、数控自动编程的岗位技能需求为核心，以高端软件的三维造型设计、工程图转换、工艺设计、自动编程、操作机床加工零件为主要教学内容，实现“理论教学与实践操作”、“教学过程与生产过程”、“课堂教学与生产车间”三位一体的教学改革，培养学生在数控行业从事零件设计、数控自动编程、加工的课程，本课程对学生职业技能培养和职业素养养成起主要支撑作用
序号
前期课程名称
为本课程支撑的主要能力
1
机械制图（含测绘）
机械图样的识别与绘制
2
计算机二维绘图
正确绘制二维图
3
计算机三维造型基础
三维建模基础能力
4
零件切削加工与工艺装备
普通机加设备操作、工艺编制能力
5
数控加工编程及操作
手工编程、操作数控机床加工零件的能力
序号
后续课程名称
需要本课程支撑的主要能力
1
模具设计基础
模具数控加工能力
2
计算机辅助工艺设计（CAPP）
工艺设计能力
（三）课程的设计思路
《CAD/CAM应用技术》课程的设计是根据企业的岗位需求以国家职业标准为依据，根据岗位工作过程安排课程内容顺序和项目实例，强调工作过程导向，知识服务于技能、服务于能力。
知识和软件菜单的讲解通过项目实例穿插进行，打破理论、实践、实训的界限，课堂在实训室和生产车间，整个课程用项目穿插训练，采取讲、练有机融合的一体化教学模式。
企业专家参与课程的设立、内容模块选取，在生产制造部进行岗位工作过程实习、企业工程师讲解，大量使用企业实际零件项目进行教学。
（四）课程内容选取的依据
依托重庆装备制造业基地，根据新技术发展的需要，在企业普遍使用CAD/CAM技术基础上，数控教学团队研究了重庆几十家企业的生产零件后，发现目前企业中三维零件设计、加工类型主要有车类（回转）零件设计加工、铣类（板件、腔体）零件设计加工、车铣复合类零件设计加工，而铣类零件设计中包含平面腔体类零件、模具型腔类零件、模具型芯类零件、板件孔系加工，设计加工软件有UG4.0、CIMATRON、PRO/E、CATIA等等，但90%以上的重庆企业采用UG软件。
因此以数控车、数控铣、数控车铣复合机加零件三维造型、工程图转换、数控自动编程、数控机床加工作为学习平台，选用软件辅助教学（建议选用UG软件），选择最常见、最实用的并与合作企业设计生产相类似的典型载体作为课程教学的内容。
这样既服务于地方经济，满足企业的需要，也便于教学活动的开展。
（五）课程特色
本课程为软件类课程，课程来源于企业服务于企业，工学结合开发课程，根据产品的设计加工实际工作过程，组织教学内容，任务明确，针对性强，学生学习的内容就是将来岗位工作的内容，学生学习的环境就是将来岗位工作的环境，教学过程就是岗位工作过程；理论知识与实践技能和二为一，在做的过程中学到岗位所需要的理论知识，在教学内容的组织与安排上以任务驱动重新进行排序。
教学互动，学生边学边练，学中做，做中学，学做合一。
教学课堂进车间，在学院生产制造部加工现场完成产品的加工；针对加工零件出现的具体问题进行讲解，修正产品结构设计问题、优化加工程序，课堂教学既生动又直接，不追求软件菜单和知识讲解，每个实例综合形成完整的产品设计和制造项目。
从而使学生不但学习了软件的操作，还对产品设计与制造的全过程有动手实践的经验。
二、课程目标
（一）总目标
通过典型载体学会中等复杂零件三维造型方法；将建模创建的三维实体模型转换生成符合制图标准的二维平面工程图，实现用三视图方法来表达零件；借助数控编程软件（例如UG/Manufacturing）自动编程的能力，完成NC程序编制，包括确定加工路线、选择刀具、毛坯的生成、加工工艺参数的确定、设置安全距离，刀具路径规划、刀位文件生成、刀具轨迹仿真及NC代码生成，通过数控机床加工合格零件。
（二）分目标
1、知识目标
（1）正确绘制草图，利用草图生成三维数模；
（2）能进行三维数模文件格式转换，生成二维工程图；
（3）正确制定零件加工工艺；
（4）正确进行数控刀具类型、参数、切削用量的选用；
（5）能进行中等复杂程度零件的刀具路径规划、刀位文件生成、后处理生成标准G代码；
（6）操作数控机床加工中等复杂程度零件。
2、学生专业能力目标
（1）具有作为企业数控编程岗位和零件设计岗位必须的软件应用能力；
（2）具有制定和实施中等复杂程度零件数控工艺规划的能力；
（3）具有正确选用切削用量和常用刀具的能力；
（4）具有设置安全距离，刀具路径规划、刀位文件生成、刀具轨迹仿真及NC代码生成的能力；
（5）具有传输程序及优化程序的能力；
（6）具有操作发那科、西门子、华中数控系统加工零件的能力和具有其它数控系统的学习能力。
3、方法能力和社会能力目标
（1）培养良好的职业道德
（2）培养团队合作能力
（3）具有决策能力和执行能力
（4）具有社会责任心和环境保护意识
（5）制定工作计划的能力
（6）能独立开展评估鉴定的能力
三、课程教学内容与学时安排
序号
任务
知识要求
技能要求
学时
1
CAD/CAM应用技术概述
1、CAD/CAM流程、解决的问题
2、三维数模文件格式转换
解决不同软件之间三位数模的相互转换
2
2
轴类零件三维造型、工程图转换、数控自动编程、加工（外圆、内孔类零件）
1、轴类零件的造型设计方法
2、轴类零件三维数模工程图转换
3、外圆、内孔、螺纹粗、精加工工艺设计、自动编程
4、操作FANUC0i-TB、华中世纪星21T数控车床加工零件
1、轴类零件草图绘制
2、利用软件生成三维数模
3、三维数模文件格式转换，出二维工程图
4、正确制定车类零件加工工艺
5、确定数控车刀具类型、参数、切削用量
6、中等复杂程度车类零件的刀具路径规划、刀位文件生成、后处理生成标准G代码、程序仿真校验。
7、操作数控车床加工零件
6+4
3
轴类零件三维造型、工程图转换、数控自动编程、加工（螺纹轴类零件）
6+4
4
盘类零件三维造型、工程图转换、数控自动编程、加工
1、盘类零件造型设计方法
2、三维数模工程图转换
3、端面槽、内外圆加工工艺设计
4、自动编程操作SIEMENS802D数车加工零件
4+4
5
平面零件三维造型、工程图转换、数控自动编程、加工
1、平面腔体类零件造型
2、将三维数模转换为二维工程图（工程图2D转换、AutoCAD2004图幅设置、尺寸标注）
3、合理制定零件的加工工艺、选择合适的刀具、切削用量；
4、应用软件自动编程（平面铣、清角、平面区域铣）、轨迹模拟、G代码生成
5、程序传输到机床，操作FANUCSeriesOiMate-MB数控铣床加工零件
1、平面腔体类零件草图绘制
2、利用软件生成三维数模
3、三维数模文件格式转换，出二维工程图
4、正确制定平面铣类零件加工工艺
5、确定数控铣刀具类型、参数、切削用量
6、中等复杂程度平面铣类零件的刀具路径规划、刀位文件生成、后处理生成标准G代码、程序仿真校验。
7、操作数控铣床加工零件
12+8
6
型芯零件三维造型、分模、工程图转换、数控自动编程、加工
1、模具型芯类零件三维造型
2、UG注塑模向导分模、将三维数模转换为二维工程图（UG工程图2D转换）
3、制定零件的合理加工工艺、选择合适的刀具、切削用量；
4、应用软件自动编程（型芯铣、固定轴曲面铣、区域轮廓铣、参考刀具清根铣）轨迹模拟、G代码生成；
5、程序传输到机床，操作华中世纪星21M加工中心加工零件；
1、型芯类零件三维造型
2、自动分模
3、三维数模文件格式转换，出二维工程图
4、正确制定型芯零件加工工艺
5、确定数控铣刀具类型、参数、切削用量
6、中等复杂程度型芯零件的刀具路径规划、刀位文件生成、后处理生成标准G代码、程序仿真校验。
7、操作数控铣床加工零件
15+9
7
型腔零件三维造型、数控自动编程、加工
1、模具型腔类零件三维造型
2、UG求差分模、将三维数模转换为二维工程图（UG工程图2D转换）
3、制定零件的合理加工工艺、选择合适的刀具、切削用量；
4、应用UG4.0软件自动编程（型腔铣、清角、区域轮廓铣）、轨迹模拟、G代码生成；
5、程序传输到机床，操作SIEMENS802D数控铣床加工零件
1、型腔类零件三维造型
2、求差分模
3、三维数模文件格式转换，出二维工程图
4、正确制定型腔零件加工工艺
5、确定数控铣刀具类型、参数、切削用量
6、中等复杂程度型腔零件的刀具路径规划、刀位文件生成、后处理生成标准G代码、程序仿真校验。
7、操作数控铣床加工零件
15+9
8
板件三维造型、数控自动编程、加工（孔系类零件）
1、孔系板件类零件造型
2、制定零件的点钻、钻孔、铣孔、镗孔、攻螺纹加工工艺
3、选择合适的刀具、切削用量自动编程
4、操作华中世纪星21M加工中心加工零件
1、板件三维造型
2、孔系零件加工工艺制定
3、孔系零件加工刀具选择、切削用量确定
4、的刀具路径规划、刀位文件生成、后处理生成标准G代码、程序仿真校验。
5、钻孔、铣孔、镗孔、攻螺纹加工操作
6+6
9
车铣复合零件三维造型、数控自动编程、加工
1、车铣复合零件的造型
2、工艺设计
3、刀具、切削用量选择
4、自动编程（车、孔加工、平面铣）
5、在FANUC0i-TB数控车、FANUCOiMate-MB数控铣上加工零件。
1、车铣复合零件三维造型
2、车、孔加工、平面铣综合加工工艺设计
3、确定数控刀具类型、参数、切削用量
4、操作数控机床加工零件
12+8
注：
“+”号后面学时为课外加工零件时间
四、教学实施
（一）师资要求
◆1、从事本课程教学的专任教师，应具备以下相关知识、能力和资质：
◆具备高校教师资格；
◆获得国家数控车或数控铣（加工中心）操作工高级工以上职业资格；
◆具备机械制图与识图、计算机二维绘图、计算机三维造型基础、件切削加工与
◆工艺装备、手工编程等方面的相关知识；
◆具备教学组织、管理及协调能力；
2、从事本课程教学的兼职教师，应具备以下资质：
◆具备5年以上CAD/CAM经验（讲课）
◆具备3年以上一线数控车、数控铣（加工中心）操作经验（实践教学指导）
3、本课程师资由专兼职教师共同组成。
课程中30%以上的教学任务由兼职教师承担。
（二）教学硬件设施
◆教学正版软件（如UG、PRO/E、CATIA、CIMATRON、MASTERCAM）、投影仪、
计算机、仿真软件（北京斐克VNUC4.0、美国VERICUT6.1、上海宇龙）；
◆发那科、西门子、华中数控系统数控车床、数控铣床、加工中心等设备；
◆数量足够的刀具、量具、不同材料的毛坯；
（三）教材及参考资料
教材以“以典型零件设计制造引领工作任务，以工作任务引领专业知识”为原则，选用具有企业一线技术骨干、高级技术工程师共同参与编写的教材。
序号
教材名称
主编
出版社
1
CAD/CAM应用技术
钟富平
高教出版社
参考资料
1
数控加工编程与操作
刘虹
西安电子科技大学出版社
2
模具数控加工实训
钟富平
清华大学出版社
3
UG4.0基础教程
李长春
钟富平等
人民邮电出版社
4
数控车实训指导手册
蒋华山
校本
5
数控铣（加工中心）实训指导手册
谭大庆
校本
6
《切削用量简明手册》
艾兴肖诗纲
机械工业出版社
（四）教学方法
1、加强对学生实际职业能力的培养，强化案例教学或项目教学，注重以工作任务为导向型案例或项目激发学生学习热情，使学生在案例分析或项目活动中了解CAD/CAM技术工作过程。
2、以学生为本，注重“教”与“学”的互动。
通过选用典型案例应用项目，由教师进行操作性示范，并组织学生进行实际操作活动，让学生在案例应用项目教学活动中明确学习领域的知识点，并掌握本课程的核心专业技能。
3、在教学过程中，要创设工作流程，同时应加大实践实操的容量，要紧密结合职业技能证书的考证，加强考证的实操项目的训练，提高学生的岗位适应能力。
4、注重专业案例的积累与开发，以多媒体、录像与光盘、案例分析、在线答疑等方法提高学生解决问题与分析实际应用问题的专业技能。
5、在教学过程中，要重视本专业领域新技术、新工艺、新设备发展趋势，贴近生产现场。
为学生提供职业生涯发展的空间，努力培养学生参与社会实践的创新精神和职业能力。
6、教学过程中教师应积极引导学生提升职业素养，提高职业道德。
建议教学方法：
小组教学法、现场教学法、启发式、互动式的教学方法、多媒体教学法、讨论式教学法
（五）教学评价
1、建立学习过程、任务实做加工考试，定性评价与定量评价相结合
2、加大对学生在学习过程的控制和评价
3、设计各环节的考核标准和相应的考核表格，形成对工程素质、实践技能、合作能力等综合评价体系。
4、考核方式与成绩构成
本课程按照百分制进行考核，考核主要包括平时考核和期末考核两大方面，平时考核占70%，占30%。
（1）平时考核：
包括学习态度、学习水平和实践动手能力三个方面。
学习态度的考核，主要是考查每个学生上课出席情况，主要包括出勤情况、听课态度及作业完成情况，共占20%，其中出勤情况、听课态度占10%，作业完成情况占10%。
学习水平的考核，主要包括课堂提问、讨论课发言及平时测验的考核，共占20%。
其中课堂提问、讨论课发言占10%，平时测验占10%。
实践动手能力的考核，占30%，主要根据实际操作和仿真实训完成情况进行考核。
（2）期末考试：
仿真考试，考试题多为设计型、综合题，一题多解，强调工程背景，立意考查灵活运用所学知识解决问题和创新思维能力。
5.成绩认定及考核标准
学生成绩的认定，包括2个方面，一是平时总评成绩，满分70分；二是按照课程考核标准进行的期未考核，满分30分。
两项分之和，即为学生最终成绩。
表1《CAD/CAM应用技术》课程平时考核标准（70分）
项目
内容
分值
学习态度（20分）
出勤情况（5分）
优秀（5）
良好（4）
合格（3）
不合格（0）
听课态度（5分）
优秀（5）
良好（4）
合格（3）
不合格（0）
作业完成情况（10分）
优秀（10）
良好（8）
合格（6）
不合格（0）
学习水平（20分）
课堂提问（5分）
优秀（5）
良好（4）
合格（3）
不合格（0）
讨论课发言（5分）
优秀（5）
良好（4）
合格（3）
不合格（0）
平时测验（10分）
优秀（10）
良好（8）
合格（6）
不合格（0）
实践动手能力（30分）
实际操作和仿真实训完成情况（30）
优秀（30）
良好（24）
合格（18）
不合格（0）
表2.《CAD/CAM应用技术》期末试卷试题分布（30分）
项目
内容
分值
CAD/CAM应用技术概述（6分）
填空题
6
车铣复合机加零件三维造型、工程图转换、
数控自动编程、加工（24分）
三维造型（上机考试）
4
二维工程图（上机考试）
4
数控自动编程（上机考试）
12
仿真加工（上机考试）
4
（六）课程资源开发与利用
1、利用多媒体教室，校园网，用现代化的教学手段，制作一批有针对性的课件
2、配备数码摄像机、高清晰度扫描仪、光盘刻录机及多台高配置电脑等设备，用于软件的编制及更新
3、依托北京斐克VNUC4.0、美国VERICUT6.1仿真教学软件，将仿真教学与生产实际相结合，为教学全过程提供一套完整的仿真教学系统
4、利用网络教学条件，延伸课堂教学，采用网上素材资源、图片、仿真动画、视频录象、助学课件、网上学习系统、数控技术论坛等信息技术手段实现课内课外交叉与互补，为学生的研究性学习和自主性学习创造条件。
五、其它说明
1、本课程适用于三年制高职数控技术专业。
2、根据新技术发展，该课程标准使用2-3年后修订。
国家示范性高等职业院校建设计划
项目成果
《CAD/CAM应用技术》
课程教学设计
（适用于数控技术专业）
重庆工业职业技术学院
一、整体教学设计
课程在学习手工编程知识的基础上，零件设计、编程人员根据零件图样的要求，利用UG专业软件进行零件结构设计，计算机自动地进行数值计算及后置处理，编写出零件加工程序，加工程序通过直接通信的方式送入数控机床，指挥机床工作。
通过CAD/CAM应用技术概述，数控车、数控铣（加工中心）、车铣复合零件的三维造型、工程图转换、自动编程、加工四个工学结合的教学单元设计，并以单元强化、综合练习的完整教学设计，使学生具备从事零件三维造型设计、自动编程加工的高素质劳动者和高技能应用性人才所必需的知识与技能。
同时培养学生爱岗敬业、团结协作、吃苦耐劳的职业精神与创新设计意识。
第一单元：
CAD/CAM应用技术概述
第二单元：
数控车机加零件三维造型、工程图转换、数控自动编程、加工。
第三单元：
数控铣（加工中心）机加零件三维造型、工程图转换、数控自动编程、加工。
第四单元：
车铣复合机加零件三维造型、工程图转换、数控自动编程、加工。
二、单元教学设计
学习单元一CAD/CAM应用技术概述
认识CAD/CAM设计、制造过程，会不同文件格式之间图形数据交换
学习单元二数控车机加零件三维造型、工程图转换、数控自动编程、加工
通过典型载体学会中等复杂回转类零件三维造型方法；将建模创建的三维实体模型转换生成符合制图标准的二维平面工程图，实现用传统的三视图方法来描述零件；借助数控编程软件自动编程的能力，完成NC程序编制，包括确定加工路线、选择刀具、毛坯的生成、加工工艺参数的确定、设置安全距离，刀具路径规划、刀位文件生成、刀具轨迹仿真及NC代码生成。
通过数控车床加工合格零件。
学习单元三数控铣（加工中心）机加零件三维造型、工程图转换、数控自动编程、加工
通过典型载体学会中等复杂腔体、板件类零件三维造型方法；将建模创建的三维实体模型转换生成符合制图标准的二维平面工程图，实现用传统的三视图方法来描述零件；借助数控编程软件自动编程的能力，完成NC程序编制，包括确定加工路线、选择刀具、毛坯的生成、加工工艺参数的确定、设置安全平面，刀具路径规划、刀位文件生成、刀具轨迹仿真及NC代码生成。
通过数控铣床（加工中心）加工合格零件。
学习单元四车铣复合机加零件三维造型、工程图转换、数控自动编程、加工
通过典型载体学会中等复杂车铣复合类零件三维造型方法；将建模创建的三维实体模型转换生成符合制图标准的二维平面工程图，实现用传统的三视图方法来描述零件；借助数控编程软件自动编程的能力，完成NC程序编制，包括确定加工路线、选择刀具、毛坯的生成、加工工艺参数的确定、设置安全平面，刀具路径规划、刀位文件生成、刀具轨迹仿真。
通过数控车床、数控铣床加工合格零件。
三、教学方案设计
教学任务1
CAD/CAM应用技术概述
教学参考学时（2学时）
讲解2学时
学习目标：
认识CAD/CAM设计、制造过程，会不同文件格式之间图形数据交换
教学主要内容：
1、CAD/CAM技术概述
2、CAD/CAM软件工作流程
3、不同文件格式之间图形数据交换
4、CAD/CAM应用技术教材案例选择依据
教学方法与教学手段：
讲解、讨论
考核标准与评价：
（对知识与能力进行定性或定量的评定）
1．教学笔记20%。
2．不同文件格式之间图形数据交换40%。
3．学生学习本门课程的规划占40%。
学生知识与能力要求：
教师的知识能力要求：
机械识图、二维、三维绘图基础、计算机操作能力
专业软件应用能力、计算机应用能力、教育教学能力、课堂设计管理能力
课程教学实施条件：
教学准备与实施：
教学PPT、计算机、投影仪、教学学材
教室，讲授、多媒体、讨论提问一体化教学
课后强化：
制定本课程学习规划。
教学任务2
轴类零件三维造型、工程图转换、数控自动编程、加工（外圆、内孔类零件）
教学参考学时（10学时）
机房教学6学时（课外实训车间加工4学时）
学习目标：
1、通过典型轴类载体学会中等复杂回转类零件三维造型方法；
2、将建模生成的三维实体模型转换生成符合制图标准的二维平面工程图，实现用传统的三视图方法来描述轴类零件；
3、借助数控编程软件自动编程的功能，完成NC程序编制，包括确定加工路线、选择刀具、毛坯的生成、加工工艺参数的确定、设置安全距离，刀具路径规划、刀位文件生成、刀具轨迹仿真及NC代码生成。
通过FANUC0i-TB数控车床加工合格零件。
教学主要内容：
1、轴类零件的造型设计方法（尺寸约束、几何约束、回转建模）
2、将三维数模转换为二维工程图（工程图2D转换、AutoCAD2004图幅设置、尺寸标注）
3、合理制定零件的内外圆粗、精加工、外圆切槽加工工艺、选择合适的刀具、切削用量
4、应用软件自动编程、轨迹模拟、G代码生成
5、将生成的程序传输到机床，并操作FANUC0i-TB数控车床加工出合格零件（可移动软盘传程序）
（参考案例）
教学方法与教学手段：
项目教学法，利用多媒体设备教师示范，学生模拟，在车床上加工零件
考核标准与评价：
（对知识与能力进行定性或定量的评定）
1、小组合作、团队协作占5%
2、造型设计、自动编程40%
3、上机操作加工零件占40%
4、工程图占15%
学生知识与能力要求：
教师的知识能力要求：
机械识图、二维、三维绘图基础、计算机操作能力、手工编程基础、操作机床基础
专业软件应用能力、计算机应用能力、教育教学能力、课堂设计管理能力、指导学生操作机床加工零件的能力
课程教学实施条件：
教学准备与实施：
教学PPT、工程图纸、计算机、投影仪、教学学材、加工机床、教学录像、专业软件、VNUC4.0仿真教学软件
1、FANUC0i-TB数控车床5台
2、45钢毛坯φ85mmx100mm硬质合金车刀刀具
3、游标尺等量具
课后强化：
1、螺纹轴车削加工，如图所示，零件材料HT200。
完成零件的车削加工造型，生成加工轨迹，程序后置处理，生成CAM编程NC代码，将NC代码导入机床完成零件加工。
教学任务3
螺纹轴零件三维造型、工程图转换、数控自动编程、加工
教学参考学时（10学时）
机房教学6学时（课外实训车间加工4学时）
学习目标：
1、通过典型轴类载体强化中等复杂回转类零件三维造型方法；
2、将建模生成的三维实体模型转换生成符合制图标准的二维平面工程图，实现用传统的三视图方法来描述轴类零件；
3、借助数控编程软件自动编程的功能，完成NC程序编制，包括确定加工路线、选择刀具、毛坯的生成、加工工艺参数的确定、设置安全距离，刀具路径规划、刀位文件生成、刀具轨迹仿真及NC代码生成。
通
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