《現(xiàn)代機(jī)械CAD方向課程設(shè)計(jì)》實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)大綱.doc

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機(jī)械工程自動(dòng)化專業(yè)《現(xiàn)代機(jī)械CAD方向課程設(shè)計(jì)》大綱 一、設(shè)計(jì)目的和要求 目的： 1.通過課程設(shè)計(jì)實(shí)踐，樹立正確的現(xiàn)代的機(jī)械設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)綜合運(yùn)用《機(jī)械設(shè)計(jì)》、《現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法學(xué)》、《機(jī)械工程設(shè)計(jì)學(xué)》、《自動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)》、《機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)》課程和《機(jī)械CAD》、《CAD/CAM基礎(chǔ)》、《有限元分析》、《可靠性設(shè)計(jì)》等其他先修課程的理論與生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)來分析和解決用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)現(xiàn)代機(jī)械的進(jìn)行完整設(shè)計(jì)時(shí)所涉問題的能力。 2.學(xué)習(xí)用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的一般方法，掌握計(jì)算機(jī)輔助現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的一般規(guī)律和所需技術(shù)和軟件。 3. 用計(jì)算機(jī)進(jìn)行現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)基本技能的訓(xùn)練：例如計(jì)算（Matlab）、分析（UG/Scinario、有限元分析、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析、結(jié)構(gòu)分析和參數(shù)化設(shè)計(jì)模塊）、修正、繪圖(UG/Drafting/Assembly/FreeForm)、查閱資料和手冊(cè)、運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。 4.有條件的話，可熟悉現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)中涉及的計(jì)算機(jī)技術(shù)（計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)輔助機(jī)械設(shè)計(jì)的整個(gè)過程。 要求： 1.能從機(jī)器功能要求出發(fā)，制訂或分析設(shè)計(jì)方案，合理地選擇電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和零件。 2.能按機(jī)器的工作狀況用Matlab分析和計(jì)算作用在零件上的載荷，合理選擇零件材料，正確計(jì)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(hù)、經(jīng)濟(jì)性和安全性等問題，對(duì)機(jī)器和零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 4.繪圖表達(dá)設(shè)計(jì)結(jié)果，圖樣符合國(guó)家制圖標(biāo)準(zhǔn)，尺寸及公差標(biāo)注完整、正確，技術(shù)要求合理、全面。 5.掌握使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算和使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并繪制裝配圖（UG/Assembling）、零件圖（UG/Drafting）的方法。 6.進(jìn)行有限元分析（UG/Master FEM+）、機(jī)械運(yùn)動(dòng)動(dòng)態(tài)分析（UG/Motion）和機(jī)械結(jié)構(gòu)分析（UG/Structures）并對(duì)整個(gè)裝置進(jìn)行針對(duì)性分析并取得合理的改進(jìn)。(宋體、五號(hào)) 二、設(shè)計(jì)學(xué)時(shí)和學(xué)分 學(xué)時(shí)：三周； 學(xué)分：1.5 三、設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 《現(xiàn)代機(jī)械CAD方向課程設(shè)計(jì)》設(shè)計(jì)題目常以一般用途的機(jī)械裝置為主，也可選做其他設(shè)計(jì)題目，其工作量相當(dāng)于C6140機(jī)床的主傳動(dòng)部分設(shè)計(jì)。 每個(gè)學(xué)生應(yīng)相對(duì)獨(dú)立完成：確定機(jī)器或傳動(dòng)裝置的總體方案，選定電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，并完成其運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)計(jì)算；進(jìn)行傳動(dòng)零件以及軸、軸承、鍵聯(lián)接、聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)計(jì)算，選擇有關(guān)零、部件的類型和規(guī)格；結(jié)合設(shè)計(jì)計(jì)算，穿插進(jìn)行主要零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；用繪圖機(jī)器或傳動(dòng)裝置的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并綜合考慮其潤(rùn)滑與密封等問題；進(jìn)行軸的精確校核計(jì)算；用計(jì)算機(jī)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(jī)械運(yùn)動(dòng)動(dòng)態(tài)分析模塊（UG/Motion）和機(jī)械結(jié)構(gòu)分析模塊（UG/Structures）對(duì)整個(gè)裝置進(jìn)行分析并取得合理的改進(jìn)，整理、撰寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書；總結(jié)設(shè)計(jì)，準(zhǔn)備答辯等內(nèi)容。 設(shè)計(jì)題目可僅給機(jī)器所需實(shí)現(xiàn)的功能，由學(xué)生自行設(shè)計(jì)傳動(dòng)方案；亦可給定傳動(dòng)方案，由學(xué)生分析后進(jìn)行設(shè)計(jì)。 四、設(shè)計(jì)的進(jìn)行方式 設(shè)計(jì)過程總計(jì)3--4周。其中安排一次機(jī)床或成熟機(jī)械裝置裝拆實(shí)驗(yàn)和觀摩模型實(shí)物展覽室，進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)；安排10--16學(xué)時(shí)集中講課，講解各軟件及其模塊的使用要點(diǎn)；其他時(shí)間采取集體輔導(dǎo)與個(gè)別指導(dǎo)相結(jié)合的指導(dǎo)方式。 其中講課、實(shí)驗(yàn)、輔導(dǎo)穿插在各階段進(jìn)行，學(xué)生在具有工作站計(jì)算機(jī)的教室集中進(jìn)行。 學(xué)生應(yīng)提交的設(shè)計(jì)成果有: 機(jī)器或部件正式計(jì)算機(jī)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(jī)械運(yùn)動(dòng)動(dòng)態(tài)分析圖1張（UG/Motion） 機(jī)械結(jié)構(gòu)分析圖1張（UG/Structures） 根據(jù)各個(gè)分析對(duì)某個(gè)零部件的修正圖1張（UG/Drafting） 設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份，說明書應(yīng)包括：確定裝置總體方案，運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)計(jì)算(Matlab 程序)，關(guān)鍵零件的設(shè)計(jì)計(jì)算，軸、軸承、鍵聯(lián)接的校核計(jì)算(Matlab 程序)等內(nèi)容。 五、設(shè)計(jì)的時(shí)間安排 1. 方案設(shè)計(jì)（含選電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)計(jì)算）（1天）； 2. 傳動(dòng)件設(shè)計(jì)（0.5--1天）； 3. 裝配草圖設(shè)計(jì)（2.5--4天）； 4. 裝配工作圖設(shè)計(jì)（3.5--4.5天）； 5. 零件工作圖設(shè)計(jì)（0.5天）； 6. 有限元分析效果圖（2天） 7. 機(jī)械運(yùn)動(dòng)動(dòng)態(tài)分析圖（1.5--2天） 8. 機(jī)械結(jié)構(gòu)分析圖（1.5--2天） 9. 某個(gè)零部件的修正圖（0.5--1天） 10. 編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書（0.5--1天）； 11. 答辯（1天）。 六、設(shè)計(jì)的考核方式 現(xiàn)代機(jī)械CAD課程設(shè)計(jì)完成后應(yīng)進(jìn)行答辯，對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行總結(jié)。指導(dǎo)教師應(yīng)引導(dǎo)同學(xué)對(duì)機(jī)械CAD設(shè)計(jì)、分析和修正過程中的問題進(jìn)行研討，并對(duì)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械設(shè)計(jì)的整個(gè)過程中所用技術(shù)進(jìn)行全面論述直至得出正確答案。同時(shí)考察同學(xué)的理論設(shè)計(jì)能力和運(yùn)用現(xiàn)有計(jì)算機(jī)技術(shù)解決問題的能力。 課程設(shè)計(jì)成績(jī)應(yīng)根據(jù)上交設(shè)計(jì)成果的質(zhì)量、平時(shí)成績(jī)和答辯成績(jī)綜合評(píng)定。并按優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格評(píng)出成績(jī)，成績(jī)單獨(dú)記。達(dá)及格以上者，獲得3--4個(gè)學(xué)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