课程简介
材料成型CAD/CAE/CAM课程是材料成型及控制工程专业的专业核心课程，是新工科背景下材料成型领域高端人才的重要技能储备课程，是培养学生应用先进数字化技术、数值模拟技术等先进设计手段进行成形工艺设计、模具设计及工艺优化的重要专业课程，也是新时代智能制造技术、数字化设计与集成制造技术领域人才培养的重要辅助课程。课程的教学内容以材料成形技术领域的CAD、CAE、CAM技术及典型工程应用为主线，主要内容包括：材料成形CAD/CAE/CAM技术的基本概念、基础理论，材料成形CAD、CAE系统的构成及其关键技术、常用的材料成形CAD、CAE、CAM软件及其在工程领域的典型应用，材料成形领域CAD建模、CAE数值仿真、CAM虚拟制造技术及应用等。通过课程教学，可以使学生掌握材料成型CAD/CAE/CAM技术的基本原理、系统的构成、关键技术及典型应用等，培养学生分析问题、解决问题的能力；通过理论教学、综合实验上机实践等，培养学生分析和解决材料成型复杂工程问题的能力，培育学生的创新意识，培养学生应用先进数字化技术进行技术改造、项目研发的初步能力；通过课程教学，使学生具备材料成型工程学科前沿信息获取、职业规划、自学以及终身学习的能力，同时培养学生良好的表达能力、沟通能力和团队合作能力，能够在材料成型及控制工程及相关行业成为生产、研究、设计等方面的骨干或管理者。
课程大纲
第一章 CAD/CAE/CAM技术概论
1.1.1 CAD系统的功能与组成
1.1.2 CAD的主要研究内容
1.1.3 CAD技术的发展概况
1.1.4 CAE/CAM的基本概念
1.2.1 CAD/CAE/CAM系统软件与硬件
1.3.1 材料成型 CAD/CAE/CAM主要研究内容
1.3.2 材料成型 CAD/CAE/CAM常用软件
1.3.3 材料成型 CAD/CAE/CAM的应用与发展
第二章 CAD系统技术基础
2.1.1 数表和线图的数据处理
2.1.2 文件管理与数据库技术
2.2.1 图形变换
2.2.2 人-机交互技术
2.3.1 传统的造型方法
2.3.2 特征的定义及分类
2.3.3 特征造型系统的基本功能
2.3.4 基于特征的建模过程
第三章 材料成形CAD系统开发及应用
3.1.1 材料成形CAD系统功能及组成
3.1.2 材料成形CAD系统的关键技术及开发
3.2.1 冲裁模工艺CAD系统
3.2.2 冲裁模模具CAD系统
3.3.1 覆盖件模具的设计内容
3.3.2 覆盖件模具CAD系统的实现
3.4.1 塑料注射模具CAD系统概述
3.4.2 塑料注射模具CAD系统构建
第四章 材料成形CAE技术基础
4.1 材料成形仿真技术概述
4.2.1 有限元法基础
4.2.2 有限元的发展概况及求解步骤
4.2.3 有限元分析的应用领域
4.3 材料成形仿真系统的构成
4.4.1 材料成型仿真力学模型的建立
4.4.2 边界条件的处理与网格划分
4.5 材料成形仿真分析的实施步骤
第五章 材料成形CAE技术及应用
5.1.1 金属体积成形问题概述
5.1.2 体积成形仿真分析概述
5.1.3 体积成形仿真的关键技术
5.1.4 体积成形仿真常用软件DEFROM
5.2.1 板料成形问题概述
5.2.2 板料成形仿真分析概述
5.2.3 板料成形仿真技术及应用
5.2.4 板成形CAE常用软件及主要功能
5.3.1 塑料成型工艺概述
5.3.2 塑料成型仿真技术概述
5.3.3 塑料注射成型仿真的主要内容及基础理论
5.3.4 塑料成型仿真的常用软件及主要功能
第六章 材料成形计算机辅助制造（CAM）技术及应用
6.1 材料成形模具制造技术概述
6.2 数控加工的基础知识
6.3 数控加工工艺基础
6.4 数控加工程序的编制
6.5 CAM常用软件及基本操作
第七章 软件教学
7.1.1 软件教学-CATIA（1）
7.1.2 软件教学-CATIA（2）
7.1.3 软件教学-CATIA（3）
7.1.4 软件教学-CATIA（4）
7.2.1 软件教学-DEFORM-3D（1）
7.2.2 软件教学-DEFORM-3D（2）
期末考试
1.1.1 CAD系统的功能与组成
1.1.2 CAD的主要研究内容
1.1.3 CAD技术的发展概况
1.1.4 CAE/CAM的基本概念
1.2.1 CAD/CAE/CAM系统软件与硬件
1.3.1 材料成型 CAD/CAE/CAM主要研究内容
1.3.2 材料成型 CAD/CAE/CAM常用软件
1.3.3 材料成型 CAD/CAE/CAM的应用与发展
第二章 CAD系统技术基础
2.1.1 数表和线图的数据处理
2.1.2 文件管理与数据库技术
2.2.1 图形变换
2.2.2 人-机交互技术
2.3.1 传统的造型方法
2.3.2 特征的定义及分类
2.3.3 特征造型系统的基本功能
2.3.4 基于特征的建模过程
第三章 材料成形CAD系统开发及应用
3.1.1 材料成形CAD系统功能及组成
3.1.2 材料成形CAD系统的关键技术及开发
3.2.1 冲裁模工艺CAD系统
3.2.2 冲裁模模具CAD系统
3.3.1 覆盖件模具的设计内容
3.3.2 覆盖件模具CAD系统的实现
3.4.1 塑料注射模具CAD系统概述
3.4.2 塑料注射模具CAD系统构建
第四章 材料成形CAE技术基础
4.1 材料成形仿真技术概述
4.2.1 有限元法基础
4.2.2 有限元的发展概况及求解步骤
4.2.3 有限元分析的应用领域
4.3 材料成形仿真系统的构成
4.4.1 材料成型仿真力学模型的建立
4.4.2 边界条件的处理与网格划分
4.5 材料成形仿真分析的实施步骤
第五章 材料成形CAE技术及应用
5.1.1 金属体积成形问题概述
5.1.2 体积成形仿真分析概述
5.1.3 体积成形仿真的关键技术
5.1.4 体积成形仿真常用软件DEFROM
5.2.1 板料成形问题概述
5.2.2 板料成形仿真分析概述
5.2.3 板料成形仿真技术及应用
5.2.4 板成形CAE常用软件及主要功能
5.3.1 塑料成型工艺概述
5.3.2 塑料成型仿真技术概述
5.3.3 塑料注射成型仿真的主要内容及基础理论
5.3.4 塑料成型仿真的常用软件及主要功能
第六章 材料成形计算机辅助制造（CAM）技术及应用
6.1 材料成形模具制造技术概述
6.2 数控加工的基础知识
6.3 数控加工工艺基础
6.4 数控加工程序的编制
6.5 CAM常用软件及基本操作
第七章 软件教学
7.1.1 软件教学-CATIA（1）
7.1.2 软件教学-CATIA（2）
7.1.3 软件教学-CATIA（3）
7.1.4 软件教学-CATIA（4）
7.2.1 软件教学-DEFORM-3D（1）
7.2.2 软件教学-DEFORM-3D（2）
期末考试