《現(xiàn)代機械CAD方向課程設計》實踐環(huán)節(jié)教學大綱.doc

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機械工程自動化專業(yè)《現(xiàn)代機械CAD方向課程設計》大綱 一、設計目的和要求 目的： 1.通過課程設計實踐，樹立正確的現(xiàn)代的機械設計思想，培養(yǎng)綜合運用《機械設計》、《現(xiàn)代設計方法學》、《機械工程設計學》、《自動機械設計》、《機械優(yōu)化設計》課程和《機械CAD》、《CAD/CAM基礎(chǔ)》、《有限元分析》、《可靠性設計》等其他先修課程的理論與生產(chǎn)實際知識來分析和解決用計算機技術(shù)對現(xiàn)代機械的進行完整設計時所涉問題的能力。 2.學習用計算機技術(shù)進行現(xiàn)代機械設計的一般方法，掌握計算機輔助現(xiàn)代機械設計的一般規(guī)律和所需技術(shù)和軟件。 3. 用計算機進行現(xiàn)代機械設計基本技能的訓練：例如計算（Matlab）、分析（UG/Scinario、有限元分析、機構(gòu)運動分析、結(jié)構(gòu)分析和參數(shù)化設計模塊）、修正、繪圖(UG/Drafting/Assembly/FreeForm)、查閱資料和手冊、運用標準和規(guī)范。 4.有條件的話，可熟悉現(xiàn)代機械設計中涉及的計算機技術(shù)（計算機輔助制造UG/Manufacturing）和其他流行CAD軟件（ANSYS、ADAMS、Pro/E）的使用操作，全面掌握現(xiàn)代計算機輔助機械設計的整個過程。 要求： 1.能從機器功能要求出發(fā)，制訂或分析設計方案，合理地選擇電動機、傳動機構(gòu)和零件。 2.能按機器的工作狀況用Matlab分析和計算作用在零件上的載荷，合理選擇零件材料，正確計算零件工作能力和確定零件主要參數(shù)及尺寸。 3.能考慮制造工藝、安裝與調(diào)整、使用與維護、經(jīng)濟性和安全性等問題，對機器和零件進行結(jié)構(gòu)設計。 4.繪圖表達設計結(jié)果，圖樣符合國家制圖標準，尺寸及公差標注完整、正確，技術(shù)要求合理、全面。 5.掌握使用計算機進行設計計算和使用計算機進行結(jié)構(gòu)設計并繪制裝配圖（UG/Assembling）、零件圖（UG/Drafting）的方法。 6.進行有限元分析（UG/Master FEM+）、機械運動動態(tài)分析（UG/Motion）和機械結(jié)構(gòu)分析（UG/Structures）并對整個裝置進行針對性分析并取得合理的改進。(宋體、五號) 二、設計學時和學分 學時：三周； 學分：1.5 三、設計的主要內(nèi)容 《現(xiàn)代機械CAD方向課程設計》設計題目常以一般用途的機械裝置為主，也可選做其他設計題目，其工作量相當于C6140機床的主傳動部分設計。 每個學生應相對獨立完成：確定機器或傳動裝置的總體方案，選定電動機和傳動機構(gòu)，并完成其運動學和動力學計算；進行傳動零件以及軸、軸承、鍵聯(lián)接、聯(lián)軸器的設計計算，選擇有關(guān)零、部件的類型和規(guī)格；結(jié)合設計計算，穿插進行主要零件的結(jié)構(gòu)設計；用繪圖機器或傳動裝置的總體結(jié)構(gòu)設計并綜合考慮其潤滑與密封等問題；進行軸的精確校核計算；用計算機繪圖軟件（Ug或Pro/E）繪制正式裝配圖和零件圖；用有限元分析模塊（UG/Master FEM+）、機械運動動態(tài)分析模塊（UG/Motion）和機械結(jié)構(gòu)分析模塊（UG/Structures）對整個裝置進行分析并取得合理的改進，整理、撰寫設計計算說明書；總結(jié)設計，準備答辯等內(nèi)容。 設計題目可僅給機器所需實現(xiàn)的功能，由學生自行設計傳動方案；亦可給定傳動方案，由學生分析后進行設計。 四、設計的進行方式 設計過程總計3--4周。其中安排一次機床或成熟機械裝置裝拆實驗和觀摩模型實物展覽室，進一步增強學生的感性認識；安排10--16學時集中講課，講解各軟件及其模塊的使用要點；其他時間采取集體輔導與個別指導相結(jié)合的指導方式。 其中講課、實驗、輔導穿插在各階段進行，學生在具有工作站計算機的教室集中進行。 學生應提交的設計成果有: 機器或部件正式計算機裝配圖1張（UG/Assembling），A0圖紙。 零件工作圖2張（UG/Drafting），A2、A3或A4圖紙。通常為關(guān)鍵軸、關(guān)鍵零件工作圖。 有限元分析效果圖1張（UG/Master FEM+） 機械運動動態(tài)分析圖1張（UG/Motion） 機械結(jié)構(gòu)分析圖1張（UG/Structures） 根據(jù)各個分析對某個零部件的修正圖1張（UG/Drafting） 設計計算說明書一份，說明書應包括：確定裝置總體方案，運動學、動力學計算(Matlab 程序)，關(guān)鍵零件的設計計算，軸、軸承、鍵聯(lián)接的校核計算(Matlab 程序)等內(nèi)容。 五、設計的時間安排 1. 方案設計（含選電動機、傳動裝置的運動學、動力學計算）（1天）； 2. 傳動件設計（0.5--1天）； 3. 裝配草圖設計（2.5--4天）； 4. 裝配工作圖設計（3.5--4.5天）； 5. 零件工作圖設計（0.5天）； 6. 有限元分析效果圖（2天） 7. 機械運動動態(tài)分析圖（1.5--2天） 8. 機械結(jié)構(gòu)分析圖（1.5--2天） 9. 某個零部件的修正圖（0.5--1天） 10. 編寫設計計算說明書（0.5--1天）； 11. 答辯（1天）。 六、設計的考核方式 現(xiàn)代機械CAD課程設計完成后應進行答辯，對設計進行總結(jié)。指導教師應引導同學對機械CAD設計、分析和修正過程中的問題進行研討，并對現(xiàn)代計算機輔助機械設計的整個過程中所用技術(shù)進行全面論述直至得出正確答案。同時考察同學的理論設計能力和運用現(xiàn)有計算機技術(shù)解決問題的能力。 課程設計成績應根據(jù)上交設計成果的質(zhì)量、平時成績和答辯成績綜合評定。并按優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格評出成績，成績單獨記。達及格以上者，獲得3--4個學分。 大綱撰寫人：何雪明、姜大志、孫明、俞經(jīng)虎、曲平 大綱審核人：何雪明、姜大志、孫明、俞經(jīng)虎、曲平