《UG NX 基础教程与案例精讲》课程标准

《UGNX基础教程与案例精讲》课程标准适用专业：数控技术、机电一体化技术、工业机器人技术课程代码：课程学分：4先修课程：机械制图与CAD、数控加工工艺与编程后续课程：毕业设计一、课程性质与定位1.课程定位《UG》课程是数控技术专业进行岗位能力培养的一门专业选修课程，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.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CREO、MasterCAM、PowerMILL、Cimatron、机械制造工程师、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》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这门课程。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本课程来辅助完成，所以本课程在数控专业人才培养中具有重要的地位。3.课程任务本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，并能取得相关职业资格证书。二、课程目标1.知识目标（1）知道这门课程的性质、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；（3）掌握运用UG进行产品造型的常用工具；（4）掌握运用UG进行产品虚拟装配的常用工具；（5）掌握运用UG进行工程图的常用工具；（6）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；（7）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；（8）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；（9）熟悉操作的转换工具：旋转、平移、阵列等的用法；（10）熟悉加工的仿真和后置处理；（11）知道数控自动编程相关新概念和新技术的发展。2.技能目标（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。（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）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.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、踏实肯于和爱岗敬业的精神；（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。三、课程设计与教学组织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。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》职业要求：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，把自已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3.教学方法与教学手段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.课程教学组织与课时安排序号模块教学内容建议课时1零件草图1.1金属垫片草图的绘制1.2带槽零件草图的绘制1.3模板零件草图的绘制1.4吊钩零件草图的绘制102实体造型2.1轴承座造型2.2皮带轮造型2.3烟灰缸造型2.4管接头造型123工程图3.1轴承座三视图的生成、尺寸标注3.2皮带轮剖视图、局部放大图的生成84装配仿真4.1台钳装配4.2台钳运动仿真85曲面造型5.1矩形螺纹轴5.2果盘5.3风扇5.4节能灯106模具设计6.1肥皂盒造型6.2分型6.3动模数控加工107零件数控加工7.1零件造型7.2工程制图7.3虚拟装配7.4运动仿真7.5数控加工128机动2合计725.教学基本条件课程教学团队要求：团队组成（双师型教师6名，其中企业教师1名等）。知识、技能、素质要求：（1）完全熟悉本课程教学的全过程，具备本学科扎实的专业知识、较强的工程实践能力、宽广的相关学科知识。具有机械制造类企业工作经历，在企业技术开发、生产制造工艺流程方面具有比较丰富的实践经验；在科研工作方面，坚持教学与科研并重，以科研促进教学。（2）具有“双师”素质；能够根据教学要求设计学习任务并实施教学；能组织引导学生完成工作任务并进行评估；能够不断提高学生的实际应用能力和创新能力，为学生能够较快适应以后的工程实际奠定了良好基础。（3）能够正确处理学生生活中和学习中的各种问题，并能进行积极引导。教师本身也应该树立正确的世界观、人生观和价值观，忠诚教育事业，恪守教师职业道德，爱岗敬业，具有积极向_上的良好心态和集体观念、团队意识，能够积极联系企业并服务社会。仪器设备要求：本课程需要计算机45台（每班），学生1人一台计算机。安装UGNX8.0软件一套，多媒体教学管理软件一套。实验实训场所要求：理实一体化教室一个（每班