研究生课程教学大纲

研究生课程教学大纲

课程编号：S292012

课程名称：虚拟设计与制造技术

开课院系：机电工程学院 任课教师：常彦伟 先修课程：机械制造工艺学、机械设计、 计算机集成制造系统、

计算机辅助设计与制造 适用学科范围：机械工程 学时： 36 开课学期： 2 课程目的和基本要求：

本课程是机械工程类专业研究生的一门学位专业选修课。课程任务是学生在具备一定的机电产品开发策略课程知识基础上，了解机械产品的加工工方法和三维虚拟设计的基本知识。本课程结合研究和应用成果，介绍采用计算机仿真技术和虚拟现实技术，实现虚拟产品设计、工艺规划、虚拟制造系统设计、制造系统性能分析，生产过程的管理，以及快速制造的基本概念和工程应用。通过本课程的学习，使学生掌握虚拟制造和快速制造领域的基础理论知识，了解目前的研究和发展状况。

学分：2 开课形式：讲授

课程主要内容：

课程教学围绕基本概念和原理展开，在介绍虚拟制造技术的发展历程与现状、虚拟制造的定义与分类、虚拟制造技术的应用等内容的基础上，主要讲解虚拟制造系统的工作原理、分类与组成、虚拟现实的原理及其在制造工程中的应用、虚拟产品建模与描述、虚拟

制造中的典型数学算法、数字化样机技术、数字化加工技术、数字化装配技术、数字化生产车间、虚拟产品开发与管理、虚拟制造系统开发，最后简要介绍虚拟企业的概念、关键技术和应用。

着重论述以下主要内容：

第一章 总论

主要内容：虚拟设计、虚拟制造技术的基本概念，关键技术及其应用和发展概况

第二章 虚拟产品建模基础

主要内容：虚拟产品的各类元模型和基于模型定义单元MDU(Model Definition Unit)元建模框架；

第三章 虚拟制造系统

主要内容：虚拟制造系统的基本概念，典型虚拟制造系统结构和虚拟制造在数字化工厂中的实现与应用；

第四章 虚拟产品开发管理

主要内容：虚拟产品开发管理的内涵，关键技术以及组织管理、数据管理、配置管理和流程管理的实现和应用；

第五章 虚拟加工技术

主要内容：虚拟加工技术的概述，主要的组成模型，实体提取的方法，实体碰撞和干涉的检验以及材料切除的仿真；

第六章 虚拟装配技术

主要内容：虚拟装配技术的概述，面向装配的设计，装配信息建模和装配工艺规划与仿真等；

第七章 虚拟车间技术

主要内容：虚拟车间技术的基本概念，虚拟车间的布局设计与优化，生产线的仿真与优化，虚拟车间的信息集成；

第八章 快速制造技术

主要内容：快速制造的基本概念、原理，关键技术及其应用和发展概况；

第九章 反求工程技术

主要内容：反求工程的基本概念、原理，光学系统优化设计以及图像三维重建。

课程主要教材：

[1] 陈定方, 罗亚波等. 虚拟设计(第2版)。北京：机械工业出版社，2011

[2] 肖田元等. 虚拟制造。北京：清华大学出版社，2004

主要参考文献：

[1] 周祖德编．《数字化制造》．科学出版社 2006.6

[2] Andrew Kusiak. Intelligent Manufacturing Systems. Englewood Cliffs, N.J. : Prentice Hall, 1990

学院审核意见： 学位分委员会审批意见：

签字： 签字：

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