数字化制造技术基础及其应用课程教学大纲
课程编号： S0200010C
课程名称： 数字化制造技术基础及其应用
姚英学教授、马玉林教授、刘文剑教授、钟诗胜教授、任秉银教授、王振龙教授、候珍秀教授、李建广副教授、吕广民副教授、于红英副教授、唐德威副教授、付云忠副教授、杨晓冬副教授、金天国副教授
机械工程、材料加工工程 2
讲课+实验
开课院系： 机电工程学院 任课教师：
先修课程： 学时：
计算机原理、机械制造技术基础、机
适用学科：
械CAD技术基础、高级语言编程 36/4
学分： 开课形式：
开课学期： 春季学期 课程目的和基本要求：
通过本课程的学习，使学生深入理解和掌握数字化制造技术的概念与内容、数字化制造系统组成与设计、数字化制造技术中的常用教学算法及其实现方法、工程数据结构与管理等基础知识，在此基础上，掌握1～2种商品化软件的使用方法介绍，柔性制造、计算机集成制造等先进制造模式以及数字化制造技术手段在其中的应用，培养学生综合应用数字化技术手段完成产品的开发、数控加工、生产过程管理与制造系统集成的综合能力，为学生构造合理的知识结构奠定基础。
通过本课程的学习，要求学生：
1） 了解数字化制造技术的发展历史、现状和趋势； 2） 掌握数字化制造技术系统的组成和设计知识； 3） 了解软件工程的基本知识；
4） 掌握工程数据的基本概念和应用技术；
5） 掌握数字化制造技术中基本的教学算法及其实现方法； 6） 掌握1～2种商品化软件的使用方法； 7） 了解几种典型先进制造模式的概念；
8） 初步掌握数字化制造技术手段在先进制造系统中的应用； 9） 初步掌握商品化软件的二次开发方法。 课程主要内容：
本课程主要讲授数字化制造技术的基本概念及其发展状况、数字化制造系统的基本组成与设计、数据结构与工程数据管理、数字化制造技术中的图形图像处理技术、实体造型及其布系运算、曲面造型技术、基于图像的数控编程及其仿真技术、DFx（面向制造的设计、面向装置的设计、面向质量的设计等）理论与技术、常用软件应用与二次开发技术、计算机辅助生产计划调度与管理等基础知识，在此基础上，介绍先进制造模式（柔性制造、计算机集成制造、精良生产、并行工程、敏捷制造等）的基本概念、体系结构、实现方法以及计算机辅助手段在其中的应用。具体包括：
1． 概述（2学时）
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1） 数字化制造技术中的基本概念 2） 数字化制造技术的发展状况 3） 数字化制造技术发展的新方向
2． 数字化制造系统设计（2学时）
1） 系统组成（自学） 2） 常用硬件简介（自学） 3） 常用商品化软件简介 4） 软件工程基础
5） 软件接口技术与商品化软件的二次开发
3． 数据结构与工程数据管理（4学时）
1） 数据结构基础
2） 工程数据库设计基础 3） 工程数据库应用系统
4） 工艺数据库、机床数据、刀具数据库的设计与开发
4． 数字化制造中的图例图像处理技术（4学时）
1） 图形变换技术及其应用（自学） 2） 图例的真实感处理技术
3） 基于图形的碰撞与干涉检验技术
5． 几何造型技术基础（6学时）
1） 几何造型的基本概念（自学） 2） 实体造型的基本原理 3） 实体造型的表示方法 4） 实体造型中的布尔运算 5） 曲面造型技术及其应用
6． 基于图像的数控加工编程与仿真技术（2学时）
1） 数控编程概述（自学）
2） 基于图形的数控编程基础（自学） 3） 数控加工过程仿真技术基础 4） 基于虚拟加工的加工过程仿真
7． 计算机辅助生产管理技术基础（4学时）
1） 生产管理的基本概念（自学）
2） 计算机辅助生产管理系统设计（自学） 3） 生产计划制定及其仿真 4） 调度计划生产及其仿真 5） 物料需求计划管理
6） 生产系统建模与仿真技术 7） ERP简介（自学）
8． 计算机辅助质量管理系统技术（4学时）
1） 计算机辅助质量管理系统设计 2） 质量信息采集技术 3） 质量分析与控制方法
4） 加工误差的连线检测与补偿技术
9． 柔性制造系统（4学时）
1） 柔性制造系统概论
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2） 柔性制造系统的基本组成 3） 柔性制造系统的理论基础 4） 柔性制造系统的应用
10． 计算机集成制造系统概论（4学时）
1） CIMS的基本概念
2） CIMS的基本构成与体系结构 3） CIMS中的关键技术
4） CIMS中人的集成与组织机构改革 5） CIMS的实现方法 6） CIM的评价技术 7） 典型应用系统简介
11． 先进制造模式概论（4学时）
1） 先进制造模式发展的概述 2） 现代制造系统的特性与评价 3） 并行工程 4） 精良生产 5） 虚拟制造 6） 敏捷制造 7） 智能制造
8） 其它制造模式简介
综合实验（4学时） 课程主要教材：
《数字化制造技术计数及其应用》（自编讲义） 主要参考文献： 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13.
《CAD/CAM技术基础》姚英学等，高等教育出版社，2002.1
《数控加工理论与编程技术》刘雄伟编，机械工业出版社，1994.7 《CAD/CAM技术》唐荣锡编，北京航空航天大学出版社会，1994.9 《计算机集成制造系统》刘文剑等编，哈工大出版社，1994.7 《智能制造系统》安德鲁、库夏克编，清华大学出版社，1993.1 《CIMS制造自动化》刘飞编，机械工业出版社，1997.3
《机械CAD技术基础》童秉枢，李学志等编著，清华大学出版社，1996.6 《CAD技术设计》范玉青，冯委娟等编著 北京航空航天大学出版社，1996.9 《机械CAD仿真技术》，王知行，李建生等编著，哈尔滨工业大学出版社，2000 《虚拟现实系统制作指南》，Gradecki著，电子工业出版社，1996
《计算机集成制造系统导论》刘文剑主编 哈尔滨工业大学生出版社 1994 《Intelligent Mannfacturing Systems》Andrew Kusiak
《21st Century Mannfacturing Enterprise Strategy Report》RogerN.Nagel
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院（系）审核意见：
分评委员会意见（教授
委员会）
签字： 日期：
签字： 日期：
数字化制造技术基础及其应用课程内容简介
课 程 编 号： 英 文 译 名：
S0200010C
课程名称：
数字化制造技术基础及其应用
The fundamentals of Digital Manufacturing and Its Application
适 用 学 科： 机械工程、材料加工工程、航空宇航科学与技术 先 修 课 程： 计算机原理、机械制造技术基础、机械CAD技术基础、高级语言编程 开课院（系）： 机电工程学院
任课教师：姚英学教授、马玉林教授、刘文剑教授、钟诗胜教授、任秉银教授、王振龙教授
候珍秀教授、李建广副教授、吕广民副教授、于红英副教授、唐德威副教授 付云忠副教授、杨晓冬副教授、金天国副教授
内容简介：
本课程主要讲授数字化制造技术的基本概念及其发展状况、数字化制造系统的基本组成与设计、数据结构与工程数据管理、数字化制造技术中的图形图像处理技术、实体造型及其布系运算、曲面造型技术、基于图像的数控编程及其仿真技术、DFx（面向制造的设计、面向装置的设计、面向质量的设计等）理论与技术、常用软件应用与二次开发技术、计算机辅助生产计划调度与管理等基础知识，在此基础上，介绍先进制造模式（柔性制造、计算机集成制造、精良生产、并行工程、敏捷制造等）的基本概念、体系结构、实现方法以及计算机辅助手段在其中的应用。
主要教材：
《数字化制造技术基础及其应用》（自编讲义） 参考文献：
14. 《CAD/CAM技术基础》姚英学等，高等教育出版社，2002.1
15. 《数控加工理论与编程技术》刘雄伟编，机械工业出版社，1994.7 16. 《CAD/CAM技术》唐荣锡编，北京航空航天大学出版社会，1994.9 17. 《计算机集成制造系统》刘文剑等编，哈工大出版社，1994.7 18. 《智能制造系统》安德鲁、库夏克编，清华大学出版社，1993.1 19. 《CIMS制造自动化》刘飞编，机械工业出版社，1997.3
20. 《机械CAD技术基础》童秉枢，李学志等编著，清华大学出版社，1996.6 21. 《CAD技术设计》范玉青，冯委娟等编著 北京航空航天大学出版社，1996.9 22. 《机械CAD仿真技术》，王知行，李建生等编著，哈尔滨工业大学出版社，2000 23. 《虚拟现实系统制作指南》，Gradecki著，电子工业出版社，1996
24. 《计算机集成制造系统导论》刘文剑主编 哈尔滨工业大学生出版社 1994 25. 《Intelligent Mannfacturing Systems》Andrew Kusiak
《21st Century Mannfacturing Enterprise Strategy Report》RogerN.Nagel
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机电一体化技术基础课程教学大纲
课程编号：S0200011C
课程名称：机电一体化技术基础
开课院系：机电工程学院 任课教师：张广玉教授、王伟杰副教授 先修课程：机械设计、测试技术与仪器 适用学科范围：机械工程 机电液控制元件、计算机接口技术 学时：36 开课学期：春季
课程目的和基本要求：
本课程的目的是让学生掌握怎样利用系统设计原理和综合集成技巧，将机械系统、驱动装置、传感器、微机控制系统、接口及控制软件等机电一体化要素组成各种性能优良的、可靠的机电一体化产品或系统。
基本要求：
1．通过机电一体化基本概念的学习，理解机电一体化系统中各个结构要素在系统中的作用和它们之间的相互关系，建立机电产品的系统化设计思想。
2．熟悉机电一体化产品的设计方法和工程路线，能够针对具体的机电一体化产品确定开发工程路线。
3．掌握机电一体化系统中的常用传动机构，常用执行、驱动装置，常用计算机控制系统和常用传感器的种类和特点。
4．掌握机电一体化系统中机械、动力、控制、传感检测等基本结构要素的技术特点，掌握这些结构要素中典型结构装置的特点和使用方法，如齿轮传动比的选择原则，直流力矩电机和步进电机伺服控制的特点，典型位置传感器（电位计、光电编码器）的特点及选择原则；工业控制计算机系统的特点和主要应用形式等。
5．了解机电有机结合的分析与设计的方法，包括机电一体化系统稳态设计的考虑方法；机电一体化系统动态设计的考虑方法。
课程主要内容：
第一章 概论
机电一体化技术的涵义及国内外发展现状； 机电一体化系统的基本构成；
机电一体化系统的设计思想、共性关键技术、设计方法。 第二章 机械系统 机械系统概述；
系统建模的基本物理描述；
机械传动部件；导向支撑部件；旋转支撑部件；轴系设计、支撑及架体结构。
第三章 执行装置
执行元件的种类、特点及基本要求；
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学分：2
开课形式：课堂讲授