《机械CAD/CAM技术》自学指导书
一、课程编码及适用专业
课程编码：
适用专业：机械设计制造及其自动化（函授本科）
二、课程性质
《机械CAD/CAM技术》是机械制造与自动化专业的一门专业必修课，该课程是为了培养学生进行计算机辅助设计、制造及工艺分析等能力而开设的。本课程介绍计算机辅助设计与制造的基本理论，使用典型CAD与CAM软件进行机械类典型零部件的设计与制造。它也是先进制造技术的重要技术基础。
三、本课程的地位和作用
CAD/CAM（计算机辅助设计与制造）技术是随着计算机和数字化信息技术发展而形成的
新技术，是20世纪最杰出的工程成就之一，也是数字化、信息化制造技术的基础，其发展和
应用对制造业产生了巨大的影响和推动作用。现今不仅CAD/CAM本身已形成规模庞大的产业，而且为制造业带来了巨大的社会效益和经济效益。进入二十一世纪，我国逐步成为世界的制
造业中心，需要大批制造技术应用人才，帮助学习和掌握CAD/CAM的原理、方法与技术，提
高机械工程专业人才培养质量，适应形势的发展和社会需要，是实现机械类应用型人才培养
的重要环节。
本课程主要面向机械设计制造及其自动化专业，同时也适合机械电子工程专业和金属材
料成形与控制专业相关课程教学。对于提高产品性能、改进产品质量、提高设计效率，都
是具有重要作用的。
四、学习目的和要求
本课程的教学目的是：使学生具备高等职业技术人员所必须的思想认识水平、思维方式、职业道德，掌握CAD/CAM的基本知识和基本技能。要求在知识方面：建立CAD/CAM的基本概念；掌握基本的CAD建模方法；掌握基本的CAM流程、处理操作流程等主要容。在能力方面：能熟练地运用CAD类软件完成一般复杂程度的机械零部件三维CAD实体建模、虚拟装配及工程图；能熟练地运用CAM类软件完成一般复杂程度的机械零部件的CAM编程及加工仿真；能掌握不同的软件系统之间数据转换的方法。在德育方面：初步具备辨证思维的能力；具有爱岗敬业的思想，实事的工作作风和创新意识；增强职业道德的意识；增强密切联系工程实践的能力。
五、本课程的学习方法
为了学好本课程，首先要具有正确的学习目的和态度。在学习中要刻苦钻研、踏踏实实、虚心求教、持之以恒。在学习时要抓住基本原理，常用方法，基本步骤这一主线；要理解问题是如何提出和引申的，又是怎样解决和应用的；要注意各部分容之间的联系，前后是如何呼应的。通过习题可以巩固和加深对所学理论的理解，并培养分析能力和运算能力，所以应按要求完成布置的作业题。除学习规定教材外，应参阅相关的参考书。
六、自学容与指导
第一章概述
（一）本章重点
1. CAD/ CAM 基本定义和包含的容
2. 研究容和发展概况
3. 采用CAD/CAM技术的意义
4.CAD/CAM系统功能、任务和工作过程
（二）本章考点
1. CAD、CAM、CAE的定义、包含的容
2. 为什么要使用CAD/CAM 技术
3. CAD/CAM系统功能
（三）自学指导
1. 通过举例分析，引入产品周期的概念（例如机床或其他产品）
2 结合产品周期图分析产品周期中的设计和制造的各个部分的功能
3. 分析产品周期的设计和制造的各个部分利用计算机的可能性，从而引出CAD、CAM、CAE的概
念
4．介绍CAD、CAM、CAE的定义、包含的容
5．通过CAD CAM信息的共享，引入集成的概念
6．通过分析一个设计和制造集成系统（通过一个共用数据库实现集成）的工作过程使学生了解CAD/CAM系统的工作过程和功能（A SCENARIO）
7．介绍一个用PRO/Engineering 软件实现手机外壳的设计和制造的过程包括：三维造型、有限元分析、快速原型制作技术、及外壳模具的设计和加工仿真过程，使学生不仅了解CAD/CAM 系统的工作过程也了解其发展现状。
8．总结以下问题，为今后讲解CAD/CAM相关技术做准备
什么是CAD/CAM？为什么要使用CAD/CAM 技术？如何实现CAD/CAM？(how)。
（四）习题
1、CAD/CAM由和两部分组成。
2、CAD/CAM系统集成包括、与三方面。
3、解释: CAD/ CAM： CAPP：
4、CAD/CAM系统的主要任务？
5、阐述CAD /CAM的发展趋势？
第二章机械CAD/CAM常用的数据结构
（一）本章重点
1. 软件工程的基本概念
2. 软件开发的一般步骤
3. 数据结构（逻辑结构和物理结构）
4. 数据库原理
5. 和DBMS系统
（二）本章考点
1．软件开发的一般步骤
2．数据结构（逻辑结构和物理结构
3．树结构
（三）自学指导
1. 首先从软件开发的演化过程（个人编程时代、软件作坊时代、软件工程时代）分析入手，引
出软件危机的概念；
2. 再讨论解决危机的软件工程的思维方法和软件开发的一般步骤；
3. 举例说明现实世界中数据之间的相互联系,并分析计算机中的数据存储特点,引出数据结构
的概念；
4. 讲解数据的逻辑结构和物理结构；
5. 举例说明数据管理的作用和意义,分析数据管理的不同方法和特点,引出数据库的概念；
6. 讲解数据库的原理和DBMS系统。
（四）习题
1、一切描述客观事物并能被计算机接受和处理的符号集合叫。
2、链表的存储单元可以连续也可以不连续，其机构形式主要有、
、和三种。
3、以下结构形式和连接类似的是。
A. 总线型拓扑
B. 星型拓扑
C. 环型拓扑
D. 网状拓扑
4、CAD/CAM系统集成方案的种类？
第三章计算机辅助图形处理
（一）本章重点
1. 图形软件的类型和功能
2. 绘图程序的基本设计方法
3. 图形软件标准
4. 图形变换(窗视变换、二维图形和三维图形的几何变换)
（二）本章难点
1. 绘图程序的基本设计方法，
2. 图形软件标准和意义、图形变换的原理和方法
（三）本章考点
1. 二维图形和三维图形的几何变换
2. 隐藏线与隐藏面的处理
3. 图形生成方法
（四）自学指导
1. 从学生较熟悉的软件AUTOCAD 和高级语言入手,分析计算机绘图方法，引出基本绘图指令软件、图形支持软件和专用图形软件的概念，
2. 讲解基本绘图指令软件、图形支持软件和专用图形软件绘图过程；
3. 举例讲解绘图程序的基本设计方法（参数化法绘图程序设计、图元拼合法、和尺寸驱动法的设计原理）
4. 通过分析现实世界当中三维物体的形状、计算机中的显示方法、和绘图的过程要求，引出窗口、视区的概念；
5. 讲解窗视变换的意义和方法
6. 通过对绘图系统的要求分析引出图形变换的概念；
7. 介绍二维图形和三维图形的几何变换的方法
8. 分析市场上CAD软件产品的多样性、与CAPP的联系，引出图形数据交换标准的概念；
9. 介绍图形数据交换标准（IGES、PDES STEP）
（五）习题
1、在机械CAD/CAM研究对象中用，来表达面与面、顶点与顶点等之间的连接关系。
2、在数据结构中把描述一个对象的数据称为。
A. 数据项
B. 数据文件
C. 记录
D. 线性结构
3、开窗口定义？
第四章几何建模及特征建模
（一）本章重点
1. 建模概念与几何建模
2. 线框建模、曲面建模、
3. 实体建模、特征建模
（二）本章难点
1. CAD/CAM集成对建模的基本要求
2. 线框建模、曲面建模原理
3. 特征建模特点和作用
（三）本章考点
1. CAD/CAM集成对建模的基本要求
2. 实体建模原理
（四）自学指导
1．分析现实世界中三维物体的形状几何信息和拓扑信息；
2．分析数据在计算机中的存储方式，数据关联模型的对应关系；
3．介绍线框建模的定义原理和方法；
4．线框建模的数据结构；线框建模适用的围；
5. 通过分析线框建模的特点和数据结构，指出这种方法对面的信息描述的不足；
6. 介绍表面建模的定义原理和方法，表面建模的数据结构，与线框建模的数据结构作比较；
7. 强调表面建模适用的围；
8. 讲述实体的生成方法（体素法、扫描法等），基本体素的定义基本体素间的集合运算，举例说明利用基本体素拼和实体的过程，通过举例说明某些物体的表面形状难以用基本体素拼和实体,引出扫描的概念，举例说明用扫描法生成实体的过程
（五）习题
1、对于现实世界中的物体，从人们的想象出发，到完成它的计算机部表示这一过程称为。
2、CAD/CAM的建模技术主要包括和技术。
3、用于存放非线性具有分支结构的数据结构叫。
A. 树
B. 对列
C. 数组
D. 支
4、CAD/CAM集成对建模的基本要求？
第五章计算机辅助设计
（一）本章重点
1. 计算机辅助设计特点和含义
2. 设计资料的程序处理
3. 数据库系统简介
4. 参数化绘图与尺寸驱动开发技术
5. 机械CAN应用软件的开发方法
（二）本章难点
1. 数据库系统、工程数据库系统
2. 参数设计的几种方法
3. 机械CAD的开发方法
（三）本章考点
1. 数据模型种类
2. 工程数据库管理系统与传统数据库系统的区别和特点
3. 常用的CAD软件
（四）自学指导
1. 在传统的机械设计特点入手认识计算机辅助设计的含义，可以快速方便、高效高质、低成本的完成整个产品人物的现代化设计技术，它弥补了传统设计的不足，把常规的设计原理、计算机技术、现代设计方法等有机的结合在一起。
2. CAD技术要求计算机在设计时把一些规、标准自动的检索出，这是需要将数表、线图、公式