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《工业机器人应用系统三维建模》课程标准课程代码A-10-2课程名称工业机器人应用系统三维建模适用专业工业机器人技术应用参考学时64
一、课程定位《工业机器人应用系统三维建模》是工业机器人方向等专业的一门专业课,是工程设计、机电产品设计与制造、工业自动化等领域使用广泛的重要工具主要培养学生在零件的造型设计、结构设计、运动仿真、产品优化以等方面的能力学生在前序课程应掌握《机械制图》、《机电工程技术基础》、课程后续课程《工业机器人系统集成》、《工业机器人离线编程》、《工业机器人系统维护》等课程
二、课程目标
1.知识目标1)熟悉机械CAD/CAM/CAE方面的相关知识;2)了解当前主流设计软件的特点和应用领域;3)掌握CAD、CAM、PLM方面的数据转换的方式方法;4)掌握参数化零件的设计方法;5)掌握装配的设计方法;6)掌握运动仿真的方法;7)掌握工业机器人产品工程图纸的生成方法8)掌握系统建模技术
2.能力目标1)能够熟练地使用各种造型方法完成工业机器人零件设计;2)能够熟练地创建工业机器人装配模型;3)能够熟练地创建工业机器人模型工程图;4)能够完成对工业机器人模型的设计变更;5)能与其他软件工具实现数据的交换;6)能构建和管理模型库
3.素质目标1)具有空间形象思维;2)把实际工程转化为设计模型;3)设计信息的查询(包括查阅标准和规范、设计手册、图册等技术性资料、文献);4)工作严谨细致的职业习惯;5)责任意识和担当
三、课程内容与要求本门课程是运用通用软件教学平台,系统学习三维模型创建、装配、仿真和优化等方面的内容基于应用在工业机器人方面的基础性课程,运用“学、教、做”一体化的课程设计理念,采用“任务驱动,行动导向”的教学模式课程在教学内容的安排上,采用由难到易,由单一到综合的布局安排,涵盖的内容包括CAD/CAM应用、草图基础、零件建模、曲面设计、装配设计、工程图、运动仿真整个课程覆盖了测量、外部数据的输入输出、建模等的基础模块,适应机器人应用技术方向学生学习基于工作过程的连贯性,课程的训练项目的内容应具有递进的方式但又相互关联;将机械设计、装配、机构仿真、优化计算、工程图纸等内容有机地结合在一起,以职业能力和职业素质培养为主线组织教学内容;加强实践教学环节,增加实训学时,少讲多练,提高学生应用软件进行产品设计与应用的能力课程知识点如下序:知识能力点参考学课程单元学习内容学习目标号编号名称时概述(建模方法、流程)01-1-1基本概念
1.认识建模的概念;01-1-2建模方法和流程三维建模的概念、方法、通过互联网搜
2.掌握建模一般流程和方法;集可用模型资源01-1-3网络资源收集
3.能灵活应用互联网搜集可用模型资源,节省建模时间01-2-1手工测绘测量方法对零件进行测绘,绘制出二维图掌握零件测绘的方法01-2-2三坐标测量三维建模101-2-3激光扫描4技术01-3-1Pro/ECREO各种建模软件介绍同类其他软件简介了解其他软件的功能与特点01-3-2Solidworks01-3-3CAT IA01-3-4UG01-3-5Inventor01-3-6CAXA软件安装流程,对计算机配置的要求软件安装02-1-1软件安装软件安装方法及注意事项软件安装
1.认识用户界面;2界面介绍02-2-1文件管理用户界面与文件操作2及介绍
2.新建、保存、打开、删除文件等;02-2-2功能窗口介绍
3.利用“资源管理器”管理;02-2-
34.灵活使用快捷键;02-2-4常用快捷键使用与介绍工具栏
5.能对建模环境进行设定;的设置和自定义建模环境设定
6.能根据需要进行工具栏的设定及自02-2-5定义,提高建模效率
1.掌握各中间格式文件的适用性;02-3-1STEP\SET\IGS\IBL格式文件,输入、三维模型文件交格式中间格式文件的类型
2.掌握格式转换方法;02-3-2输出文件,模型的输出与交换格式转换
3.能进行输入输出参数设置;
4.初步掌握3D打印技术草图绘制03-1-1草图绘制二维草图绘制掌握二维图形的绘制方法草图约束03-2-1常用约束类型尺寸标注、约束类型的使用
1.掌握尺寸的标注;3草图03-2-2尺寸约束
2.掌握约束命令的使用4草图编辑03-3-1尺寸的修改修改尺寸的方法、图元的操控、草图的移I.掌握尺寸的修改方法;03-3-2图形编辑
2.能对草图进行各种编辑动、复制、镜像、旋转、删除基准特征和图层04-1-1基准特征(特征定义)
1.掌握基准平面、基准轴、基准曲基准轴、基准平面、基准点,图层的管线、基准点、基准坐标系的创建04-1-2图层理方法
2.掌握基准与层的关联04-2-
11.掌握创建流程;拉伸4特征造型
2.掌握拉伸深度的确定;2004-2-2旋转
3.掌握旋转轴的创建;基本造型截面要求,创建流程
4.掌握旋转角度的设定;
5.掌握去材料拉伸旋转的方法扫描和混合(放样)04-3-1扫描扫描混合概念、创建流程
1.掌握混合特征的生成方法;04-3-2混合(放样)
2.掌握扫描特征的生成方法;04-4-1倒圆角、倒角
1.掌握倒圆角、倒角的创建方法;
1.倒圆角、倒角的类型及创建方法;
2.掌握创建简单拔模的方法;
3.04-4-2拔模和抽壳
2.拔模的概念及简单拔模的方法;
3.掌握肋板的创建方法;细节特征
3.肋板的种类及创建方法;04-4-3肋板
4.掌握各种孔的创建方法
4.孔的类型及创建;04-4-4孔特征特征的关系04-5-1关系和参数关系和参数的概念掌握关系和参数的概念参数化设计04-6-1参数化设计参数化设计的流程和意义掌握参数化设计的流程05_1_1复制掌握复制、镜像、阵列的操作流程特征的复制05-1-2镜像复制、镜像、阵列的概念及操作流程5特征编辑205-1-3阵列特征的编辑05-2-1特征的重定义、重定次序特征的编辑修改掌握特征的编辑修改方法06-1-1空间曲线掌握创建曲面的一般方法和特殊方法创建曲面06-1-2基本曲面一般方法和特殊方法06-1-3特殊曲面6曲面造型06-2-1修剪掌握曲面修剪、缝合的使用技巧8编辑曲面修剪、缝合的使用06-2-2缝合06-3-1实体化曲面实体化06-3-2加厚曲面实体化和加厚的操作掌握曲面实体化和加厚的操作方法模型库的创建07-1-1模型库(族表)族表的概念及应用能灵活应用族表进行模型库创建模型调用(标准件)07-2-1模型调用(标准件)调用标准件的方法掌握调用标准件的方法07-3-1模型分析
1.掌握模型分析的方法;装配07-3-2约束(配合)
2.掌握零件的装配方法;装配模型分析、零件装配、分解装配图
3.掌握爆炸图的生成07-3-3爆炸图的生成装配和机707-4-1运动连接构的运动装配动画
1.应用运动连接方式创建装配;12仿真07-4-2驱动源
1.运动连接方式,如“销钉”“圆柱”“球”等;
2.如何建立“伺服电机”;07-4-3动画输出
2.建立“伺服电机”;
3.掌握动画输HI的方法07-5-1运动连接机构的运动仿真07-5-2驱动源
3.动画输出07-5-3动画输出工程图设置08-1-1工程图设置按照国标设置创建环境能对基本工程图进行设置,掌握工程图(投影图、剖面图、放大图、局部工程图编辑08-2-1工程图编辑零部件视图创建与显示设置视图、移出剖面)的创建与操作08-3-1尺寸和公差
1.掌握B0M生成;8工程图808-3-2形位公差工程图标注图纸的详细标注
2.掌握尺寸标注、注释标注08-3-3技术要求工程图的输出08-4-1工程图的输出输出工程图掌握输出格式的设置与输出方法模型的导模型的导入09-1-1模型的导入将模型导入仿真系统掌握模型导入仿真系统的方法94入与仿真系统仿真09-2-1系统仿真导入模型后进行仿真掌握导入模型后,仿真系统的运行6合计64
四、教学条件
1.参考教材本课程采用自编教材《工业机器人应用系统三维建模》教材的编写要采用项目化的教学模式,项目应从企业引入具有典型工作任务,按照学生的基础和认知水平安排内容在次序的编排应符合学生的认知规律,能有效调动学生的学习兴趣和主动学习的习惯养成参考书目:1)《Pro/ENGINEER Wildfire50应用实践》韩先征、赵水、王海琴主编化学工业出版社2)《Pro/ENGINEER零件设计》林清安主编清华大学出版社3)《Pro/ENGINEER wildfire基础设计》林龙震主编电子工业出版社4)《Pro/ENGINEER wildfire完全自学手册》查康,杨万能主编山东电子音响出版社5)《Pro/ENGINEER wildfire工业设计范例教程》周四新主编人民邮电出版社6)《Pro/ENGINEER wildfire
2.0产品造型与模具设计精解及案例》杨占尧主编化学工业出版社
2.实训条件序号主要实训设备名称推荐型号规格单位推荐数量备注联想内存大于4G,独显,台501计算机显存1G,硬盘大于500G2三维建模软件CRE
02.0点503多媒体教学系统极域电子教室等套14机器人库卡工业机器人及辅设台/套1Cubepro,2喷头,工件台153D打印机尺寸大于175*160*120游标卡尺、钢板尺、内套156外卡钳、半径规、螺纹规、扳手、螺丝刀等拆装测绘工具
五、教学评价
1.平时作业和自测平时作业由课前自测(客观题),课后作业主观题,各占10%o自主创新项目占20%,以机构建模与仿真为主
2.综合考核方式期末综合考核占60%,核内容主要涵盖建模、装配和工程图
六、其它说明在教学设计中所有知识点不一定全部涵盖在课堂教学中,要结合学生情况和学时安排,设计学生自主学习项目自主学习项目要结合在线课程资源。