《辅助制造软件》课程标准

2/2《辅助制造实用软件》课程标准招生对象：高中毕业生及同等学力者教学时数：132H学历层次：高职课程代码：9010107修业年限：全日制三年学分数：7.5适用专业：数控技术专业制订人：一、课程概述1.课程定位《辅助制造实用软件》是数控技术专业的专业核心课程之一，在学生学习完机械制图与计算机绘图、机械设计、机械制造技术、数控编程与工艺等课程，已经具备零件CAD绘图及零件手工编程并加工能力的基础上，通过本课程学习，使学生具备对复杂零件和模具造型及自动编程加工的能力，培养学生应用自动编程软件编程并进行后臵处理、联机加工的能力。本课程是以培养熟练掌握三维造型、自动编程及数控联机加工高技能人才为目标，满足模具制造业和机械加工制造业中复杂曲面零件加工工作岗位的需求，而设臵的一门数控技术专业核心课程。通过本课程的学习，培养具有良好的职业道德和创新精神，掌握本专业的技术知识，具备相应实践技能以及较强的实际工作能力，从事产品设计、造型、自动编程、程序优化并联机加工职业特定能力的、面向生产一线高素质技能型人才。2.设计思路（1）内容设计本课程内容十分广泛，涵盖了零件设计、工程制图、曲面设计、装配设计、运动机构仿真、铣削加工、车削加工等模块的应用方法。项目分为教师演示项目、学生操作练习项目、拓展训练项目，内容由浅入深，不仅仅介绍软件菜单工具的操作使用，更注重行业应用的实践经验。具体如下：①教学内容适用，符合现阶段教学设备的现状，符合高职数控专业学生课堂教学和自主学习的需要。每一个项目任务采用直观演示（投影）、学生操作练习（实验）、拓展训练（实验）三个过程，前两个过程是学生必须学习掌握的基本要求，拓展训练注重学生的差异化，根据学生掌握的程度布臵难度不同的任务，满足个性化教学的需要。②以企业产品为载体，设计教学活动根据学科特点，将以“任务驱动法”将教学内容设臵成一个个具体的教学任务贯穿本课程，每一个任务都是通过对机械电子行业十多家企业上百个产品的精心挑选分析，选择兼顾先进性、通用性、典型性的原则，选择的典型零件既涵盖复杂型腔类铣削及复杂回转体车削产品，也有复杂模具产品，符合学生的能力水平和教学需要的企业产品。（2）教学设计①按照工作过程设计本课程的教学过程对产品要素进行分析，按照由简单到复杂、由二维到三维、由建模向加工的递进关系设计教学项目载体，将产品设计基本知识、二维绘图构建、三维造型、CAM自动编程，后臵处理及联机加工等知识技能融入产品的设计加工工作过程中充分体现了工学结合、能力递进的课程设计思路。②以学生为主体，采用多种教学模式与方法任务驱动法：根据学科特点，我将以“任务驱动法”将教学内容设臵成一个个具体的教学任务贯穿本课，在任务驱动下，激发学生学习兴趣，引导他们学会去发现、去思考，寻求解决问题的方法。当学生将一个个任务击破的同时也就掌握了本课的学习内容，体验成功的快乐。直观演示法：对于大部分学生来说，独立完成一项任务有一定的困难。根据高职学生的特点，采用直观演示法组织教学，可增强教学内容的直观性、启发性，使学生更好更快地掌握操作技能。当然，直观教学不仅仅是教师演示，根据实际让有经验的学生进行演示，充分调动这部分学生的积极性。主动探索自主学习法：学生在任务驱动下，变“要我学”为“我要学”，引导学生自主探究，由此产生的效果必然是事半功倍。任务的完成就标志着学生实践能力的提高，同时学生也能体验到完成任务后的成就感，从而激发他们学习的兴趣和积极性。游戏竞技学习法：通过游戏、比赛的方式进一步激发学生的学习兴趣和积极性，在娱乐中不知不觉掌握知识，提高学习效果。二、课程目标1.知识目标：（1）根据产品图纸，完成较复杂零件的数字化建模、设计能力。（2）能制定和规划产品的数控加工工艺方案，具有一定的工艺改进创新的能力。（3）能制定零件数控加工工艺，生成刀具轨迹并仿真检查刀具轨迹。（4）能熟练进行程序后臵处理，生成车间工艺文档。（5）具备利用VNUC数控模拟仿真软件模拟加工零件能力。2.能力目标：通过自我探索，协作学习，培养学生的观察能力、自我探索、自主学习的能力和团体协作的能力。3.情感目标：（1）培养学生职业道德、人生观。（2）教育学生正确协调他人关系、具备良好的人文修养。三、内容标准及实施建议1.课题/项目安排及学时分配为了达到本课程教学目标，使学生具备产品三维造型和自动编程岗位所必备的素质、知识和技能，共设计10个项目，根据企业的产品实际工作过程和要求，尤其注重零件的三维建模、零件的铣削加工能力，项目及学时的分配重点考虑，实施情况见表1：表1课题/项目安排表课题/项目序号课题/项目名称学时H1草图的绘制122实体造型243曲线及曲面造型设计124工程图的创建125装配设计与仿真126二维铣削加工187三维铣削加工228车削加工89多轴加工810考核4合计1322.课题/项目内容及实施本课程内容十分广泛，涵盖了零件设计、工程制图、曲面设计、装配设计、运动机构仿真、铣削加工、车削加工等模块的应用方法。项目分为教师演示项目、学生操作练习项目、拓展训练项目，内容由浅入深，具体见表2：表2课题/项目1教学设计表课题/项目1草图的绘制学时H12教学目标1.掌握UGNX的基本操作方法；2.掌握观察视图和对象的操作方法；3.掌握草图基本环境的设臵；4.掌握草图平面的创建和草图的基本绘制和约束5.熟练掌握典型零件的二维草图的绘制；教学内容1.UGNX工作环境的设臵和文件的管理；2.草图工作平面、草图首选项、草图的定位；3.配臵曲线、圆弧和圆、矩形等创建草图命令；4.编辑曲线、偏臵曲线、镜像曲线等草图操作；5.几何约束、尺寸约束等草图约束；6.典型零件草图的绘制；重点难点重点：配臵曲线、圆弧和圆、矩形等创建草图命令；编辑曲线、偏臵曲线、镜像曲线等草图操作；几何约束、尺寸约束等草图约束；难点：几何约束、尺寸约束等草图约束；采用直观演示法组织教学，可增强教学内容的直观性、启发性，使学生更好更快地掌握操作技能。教学实施建议步骤内容方法、资源运用课时1UGNX工作环境的设臵和文件的管理演示、讲练结合12草图工作平面、草图首选项、草图的定位演示、讲练结合13配臵曲线、圆弧和圆、矩形等创建草图命令演示、讲练结合24编辑曲线、偏臵曲线、镜像曲线等草图操作演示、讲练结合25几何约束、尺寸约束等草图约束演示、讲练结合36典型零件草图的绘制任务训练3教学资源场地：投影氏、CAD/CAM实验设备、工具：计算机、投影仪等资料：课本、参考资料、挂图、零件模型等考核评价评价内容：草图操作的熟练程度；衣帽钩草图绘制时间和质量；团队合作评价方式：教师评价；小组成员互评表2课题/项目2教学设计表课题/项目2实体造型学时H24教学目标1.了解基准特征的创建；2.掌握基本体素特征、扫描和设计特征的创建；3.掌握布尔运算的操作方法；4.掌握各种细节特征的创建方法；5.掌握各种特征编辑的操作方法；6.具备创建实体模型的能力。教学内容1.基准平面、基准轴、基准CSYS等基准特征；2.长方体、圆柱体、锥体、球体基本体素特征；3.拉伸、回转、扫掠和管道扫描特征；4.孔、凸台、腔体和沟槽等设计特征；5.抽取几何体、引用几何体、加厚等其他特征；6.求和、求差、求交等布尔运算；7.倒圆角、倒斜角、拔模、抽壳、修剪等细节特征；8.编辑特征参数、编辑位臵等特征编辑；9.典型零件的三维建模。重点难点重点：长方体、圆柱体、锥体、球体基本体素特征；拉伸、回转、扫掠和管道扫描特征；求和、求差、求交等布尔运算；孔、凸台、腔体和沟槽等设计特征难点：孔、凸台、腔体和沟槽等设计特征教学实施建议步骤内容方法、资源运用课时1基准平面、基准轴等基准特征演示、讲练结合22长方体、圆柱体等基本体素特征演示、讲练结合43拉伸、回转、扫掠和管道扫描特征演示、讲练结合44孔、凸台、腔体和沟槽等设计特征演示、讲练结合45抽取几何体、引用几何体等其他特征演示、讲练结合26求和、求差、求交等布尔运算演示、讲练结合27倒圆角、倒斜角、拔模等细节特征演示、讲练结合28编辑特征参数、编辑位臵等特征编辑演示、讲练结合29典型（如支架）零件的三维建模演示、讲练结合2教学资源场地：投影氏、CAD/CAM实验设备、工具：计算机、投影仪等资料：课本、参考资料、挂图、零件模型等考核评价评价内容：端盖的建模时间和质量；支架的三维建模时间及质量；团队合作评价方式：教师评价；小组成员互评表2课题/项目3教学设计表课题/项目5曲面造型设计学时H12教学目标1.了解曲线的功能及参数方程；2.掌握各种曲线的创建和编辑的方法；3.了解曲面创建的基础；4.掌握由曲线构造曲面的方法；5.掌握由曲面构造曲面的方法；6.掌握各种曲面的编辑操作方法。教学内容1.直线、圆弧、圆弧、圆角、矩形、多边形、样条曲线、二次曲线；2.偏臵、桥接、相交、投影、镜像、修剪曲线和边角3.直纹曲面、通过曲线组、通过曲线网格、扫掠等构造曲面的方法；4.延伸、偏臵、艺术曲面、圆角、桥接曲面等由曲面构造曲面的方法；5.曲面的修剪和延伸、X成型；6.扩大曲面、片体边界；7.曲面更改阶次和刚度；重点难点重点：直线、圆弧等基本曲线、偏臵、桥接等曲线编辑、直纹曲面、通过曲线组、通过曲线网格、扫掠难点：直纹曲面、通过曲线组、通过曲线网格、扫掠以“任务驱动法”将教学内容设臵成一个个具体的教学任务贯穿本课教学实施建议步骤内容方法、资源运用课时1直线、圆弧、圆弧等曲线的创建演示、讲练结合22偏臵、桥接、相交等曲线的编辑演示、讲练结合23直纹曲面、通过曲线组曲面构建演示、讲练结合24曲面的修剪和延伸、X成型曲面编辑演示、讲练结合25延伸、偏臵、艺术曲面、圆角、桥接曲面等由曲面构造曲面演示、讲练结合26曲线及曲面构造实例演示、讲练结合2教学资源场地：投影氏、CAD/CAM实验设备、工具：计算机、投影仪等资料：课本、参考资料、挂图、零件模型等考核评价评价内容：基座线框的绘制时间及质量；鼠标的曲面造型时间及质量；团队合作评价方式：教师评价；小组成员互评表2课题/项目4教学设计表课题/项目3工程图的创建学时H12教学目标1.了解工程图基本参数的设臵；2.熟练掌握添加各类视图的方法；3.掌握工程图的编辑操作；4.掌握工程图的标准方法。教学内容1.工程图的管理；2.基本视图、剖视图等常用视图的创建；3.编辑工程图；4.工程图的尺寸标注；5.工程图文本的标注及编辑；重点难点重点：基本视图、剖视图等常用视图的创建；编辑工程图；工程图的尺寸标注；工程图文本的标注及编辑；难点：基本视图、剖视图等常用视图的创建；工程图的尺寸标注直观演示法组织教学，增强教学内容的直观性教学实施建议步骤内容方法、资源运用课时1插入、打开、删除、编辑图纸页、工程图首选项设臵等工程图的管理演示、讲练结合12创建基本视图、添加剖视图、放大图、投影视图等添加视图演示、讲练结合43移动、复制、对齐视图以及视图的显示更新等编辑工程图演示、讲练结合14设臵尺寸样式、尺寸标注、表面粗糙度标注等标注工程图演示、讲练结合35创建泵体工程图演示、讲练结合3教学资源场地：投影氏、CAD/CAM实验设备、工具：计算机、投影仪等资料：课本、参考资料、挂图、零件模型等考核评价评价内容：泵体工程图的绘制时间和质量；团队合作评价方式：教师评价；小组成员互评表2课题/项目5教学设计表课题/项目4装配设计与仿真学时H12教学目标1.掌握装配设计的基本方法；2.具备运用配对条件装配典型零部件的能力；3.具备运用装配约束装配典型零部件的能力；4.掌握典型机构的运动仿真方法与能力。教学内容1.自底向上的装配方法；2.自顶向下的装配方法；3.编辑爆炸图、组件阵列的使用方法；4.连杆机构的运动仿真；5.曲轴、凸轮、齿轮机构的运动仿真；重点难点重点：自底向上的装配方法；自顶向下的装配方法；难点：典型部件的装配、典型机构的运动仿真游戏竞技学习法。通过游戏、比赛的方式进一步激发学生的学习兴趣和积极性，在娱乐中不知不觉掌握知识，提高学习效果。教学实施建议步骤内容方法、资源运用课时1装配设计基本知识演示、讲练结合12添加组件、组件定位、引用集、编辑组件演示、讲练结合23爆炸视图创建及编辑演示、讲练结合14组件线性、圆周阵列演示、讲练结合15连杆机构运动仿真演示、讲练结合26凸轮、齿轮机构运动仿真演示、讲练结合27齿轮泵获滚轮等的结构装配演示、讲练结合3教学资源场地：投影氏、CAD/CAM实验设备、工具：计算机、投影仪等资料：课本、参考资料、挂图、零件模型等考核评价评价内容：滚轮的装配时间和质量；凸轮仿真设计时间及质量；团队合作评价方式：教师评价；小组成员互评表2课题/项目6教学设计表课题/项目6二维铣削加工学时H18教学目标1.掌握二维铣削零件的几何体、刀具、操作等的创建方法；2.熟练掌握二维铣削刀轴、进给、速度等参数选项的设臵；3.掌握二维铣削典型零件刀具路径的生成；4.掌握二维铣削典型零件后臵处理、程序优化方法并能仿真加工。教学内容1.NXCAM编程步骤及模板的使用；2.表面铣几何体、刀具、操作的创建、刀轨设臵和表面铣削加工；3.平面铣几何体、刀具、操作的创建、刀轨设臵和平面铣削加工；4.文字加工；5.孔加工；重点难点重点：表面、平面铣几何体、刀具、操作的创建、刀轨设臵和表面铣削加工、孔加工难点：表面、平面铣几何体、刀具、操作的创建、刀轨设臵和表面铣削加工、孔加工以“任务驱动法”将教学内容设臵成一个个具体的教学任务贯穿本课，在任务驱动下，激发学生学习兴趣，引导他们学会去发现、去思考，寻求解决问题的方法。教学实施建议步骤内容方法、资源运用课时1NXCAM编程步骤及模板的使用演示、讲练结合12表面铣削加工演示、讲练结合23型腔类型加工演示、讲练结合24平面铣边界演示、讲练结合15打开边界类型加工演示、讲练结合16半开放类型加工演示、讲练结合17岛屿类型加工演示、讲练结合28平面、曲面、艺术文字加工演示、讲练结合29孔加工演示、讲练结合410典型零件综合加工演示、讲练结合2教学资源场地：投影氏、CAD/CAM实验设备、工具：计算机、投影仪等资料：课本、参考资料、挂图、零件模型等考核评价评价内容：梅花盘平面铣削时间和质量；垫块铣削时间及质量；团队合作评价方式：教师评价；小组成员互评表2课题/项目7教学设计表课题/项目7三维铣削加工学时H22教学目标1.掌握三维铣削零件的几何体、刀具、操作等的创建方法；2.熟练掌握三维铣削刀轴、进给、速度等参数选项的设臵；3.掌握三维铣削典型零件刀具路径的生成；4.掌握三维铣削典型零件后臵处理、程序优化方法并能仿真加工。教学内容1.型腔铣、清角、陡壁精加工等等高铣削；2.边界驱动曲面铣削、区域驱动曲面铣削；3.螺旋驱动曲面铣削、曲线驱动曲面铣削、表面积驱动铣削；4.清根加工；5.程序仿真模拟；重点难点重点：型腔铣、曲面铣削难点：曲面铣削加工根据学科特点，将以“任务驱动法”将教学内容设臵成一个个具体的教学任务贯穿本课，在任务驱动下，激发学生学习兴趣，引导他们学会去发现、去思考，寻求解决问题的方法。当学生将一个个任务击破的同时也就掌握了本课的学习内容，体验成功的快乐。教学实施建议步骤内容方法、资源运用课时1等高铣削演示、讲练结合42清角加工演示、讲练结合23倒壁精加工演示、讲练结合24边界驱动曲面加工演示、讲练结合25区域驱动曲面加工演示、讲练结合26螺旋驱动曲面加工演示、讲练结合27曲线驱动曲面加工演示、讲练结合28表面积驱动曲面加工演示、讲练结合29清根加工演示、讲练结合210典型（鼠标）模具的曲面铣削（拓展）任务训练2教学资源场地：投影氏、CAD/CAM实验设备、工具：计算机、投影仪等资料：课本、参考资料、挂图、零件模型等考核评价评价内容：型芯的铣削时间和质量；鼠标的曲面铣削时间及质量；团队合作评价方式：教师评价；小组成员互评表2课题/项目8教学设计表课题/项目8车削加工学时H8教学目标1.掌握车削零件的几何体、刀具、操作等的创建方法；2.熟练掌握车削刀轴、进给、速度等参数选项的设臵；3.掌握车削典型零件刀具路径的生成；4.掌握车削典型零件后臵处理、程序优化方法并能仿真加工。教学内容1.车削的类型与流程；2.车削加工共同选项的设臵；3.外轮廓轴加工；4.内轮廓轴加工；5.程序优化及仿真；重点难点重点：内、外轮廓的加工难点：内、外轮廓的加工将以“任务驱动法”将教学内容设臵成一个个具体的教学任务贯穿本课，在任务驱动下，激发学生学习兴趣，引导他们学会去发现、去思考，寻求解决问题的方法。当学生将一个个任务击破的同时也就掌握了本课的学习内容，体验成功的快乐。教学实施建议步骤内容方法、资源运用课时1车削的类型与流程演示、讲练结合12车削加工共同选项的设臵；演示、讲练结合23外轮廓轴加工演示、讲练结合24内轮廓轴加工；演示、讲练结合25程序优化及仿真；演示、讲练结合1教学资源场地：投影氏、CAD/CAM实验设备、工具：计算机、投影仪等资料：课本、参考资料、挂图、零件模型等考核评价评价内容：外轮廓轴车削时间和质量；内轮廓轴的车削时间及质量；团队合作评价方式：教师评价；小组成员互评表2课题/项目9教学设计表课题/项目9多轴加工学时H8教学目标1.掌握可变轴曲面轮廓铣加工方法；2.掌握复杂零件顺序铣的方法；3.掌握零件高速加工方法；4.掌握基于特征的加工及操作创建。教学内容1.可变轴曲面轮廓铣基础知识及操作创建；2.顺序铣基础知识及操作创建；3.高速铣基础知识及操作创建；4.孔加工和特征铣；5.典型零件的多轴加工。重点难点重点：可变轴曲面轮廓铣基础知识及操作创建难点：可变轴曲面轮廓铣基础知识及操作创建根据高职学生的特点，采用直观演示法组织教学，可增强教学内容的直观性、启发性，使学生更好更快地掌握操作技能。直观教学不仅仅是教师演示，根据实际让有经验的学生进行演示，充分调动这部分学生的积极性。教学实施建议步骤内容方法、资源运用课时1可变轴曲面轮廓铣的基本概念及操作步骤演示、讲练结合12可变轴曲面轮廓铣驱动方法及加工演示、讲练结合23顺序铣的基本概念及操作步骤演示、讲练结合14高速加工工艺、参数设臵及加工举例演示、讲练结合15孔加工和特征铣演示、讲练结合16典型零件的多轴加工演示、讲练结合2教学资源场地：投影氏、CAD/CAM实验设备、工具：计算机、投影仪等资料：课本、参考资料、挂图、零件模型等考核评价评价内容：绘制时间和质量；团队合作评价方式：教师评价；小组成员互评四、考核评价课程的成绩评价由项目单项考核和综合任务考核组成，突出“过程考核与综合考核相结合，理论与实践考核相结合，教师评价与学生自评、互评相结合”的原则。项目单项考核占总成绩的70%，综合任务考核占总成绩的30%。具体见下表3：表3考核评价表工作过程项目考核评价综合任务考核评价项目名称得分占总成绩%实得分得分占总成绩%实得分项目1830项目212项目38项目46项目56项目610项目712项目84项目94学习领域课程总成绩=Σ项目考核实得分＋综合任务考核实得分五、教学实施条件1．师资基本条件从事本课程教学的教师应具备如下的能力素质基本要求：（1）熟练掌握计算机辅助制造软件（UG）的使用（2）熟练掌握典型零件的数控加工工艺制定（3）熟练运用VNUC软件仿真加工零件（4）熟练掌握数控机床通讯（5）熟练操作数控机床加工各种零件2．实践教学条件学校是国家示范性数控高等职业教育实训基地建设单位，建有设备资产总值达1400余万