虚拟制造技术内容简介

虚拟制造技术内容简介

课程编号：B0200006C课程名称：虚拟制造技术

英文译名：Fundamentals of Virtual Manufacturing

适用学科：机械制造及其自动化、机械电子工程、机械设计及理论

先修课程：CAD/CAM技术基础、机械制造技术基础、计算机组成技术、

C语言程序设计

开课院（系）：机电工程学院机械制造及自动化系

任课教师：姚英学、李建广

内容简介：

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。

主要教材：

1.姚英学，李建广编．《虚拟制造技术及其应用》．哈尔滨工业大学出版社（待出版）

2.朱名拴，张树生等编著．《虚拟制造系统与实现》．西北工业大学出版社2001.10

参考文献：

1.姚英学等编．《CAD/CAM技术基础》．高等教育出版社200

2.1

2.周祖德编．《数字化制造》．科学出版社2006.6

3.肖田元等著．《虚拟制造》．清华大学出版社200

4.8

4.汪成为，高文，王行仁。《灵境(虚拟现实) 技术的理论、实现及应用》，北京:清

华大学出版社，1996.

5.Andrew Kusiak. Intelligent Manufacturing Systems. Englewood Cliffs, N.J. : Prentice

Hall, 1990

虚拟制造技术教学大纲

课程编号：B0200006C

课程名称：虚拟制造技术

开课院系：机电工程学院机械制造及自动化系任课教师：姚英学、李建广

先修课程：CAD/CAM技术基础、机械制造技术基础、计算机组成技术、

C语言程序设计

适用学科范围：机械制造及其自动化、机械电子工程、机械设计及理论

学时：26 学分：1.5

开课学期：春季开课形式：授课＋讨论

课程目的和基本要求：

近年来，信息技术在制造中的应用越来越广泛，本课程是在学生完成计算机基础技术、CAD/CAM技术基础、机械设计制造等相关课程学习的基础上，培养学生综合应用现代信息技术手段解决制造工程领域技术问题能力的重要环节，为学生开展制造业信息化的研究与应用奠定基础。通过本课程的学习，使学生掌握虚拟制造的基本概念和发展状况、虚拟制造的基础理论和关键技术、系统设计与开发的相关知识。要求学生：

1)了解虚拟制造的发展历史、现状和发展趋势；

2)掌握虚拟制造中基本的数学算法和建模方法；；

3)掌握虚拟制造系统设计与开发的相关知识；

4)掌握虚拟制造的关键技术；

5)学会使用1～2种软件；

6)学会分析3～4个虚拟制造系统案例。

课程主要内容：

本课程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。具体内容包括：

1．概述

主要讲解虚拟制造的发展背景、虚拟制造系统的研究与发展概况、虚拟制造的定义与分类、虚拟制造技术的应用等内容。

2．虚拟制造系统

主要讲解虚拟制造系统的工作原理与特点、虚拟制造系统的功能设计与体系结构、虚拟制造系统的建模方法、虚拟制造系统的常用硬件与软件等内容。

3．虚拟现实技术

主要讲解虚拟现实的基本工作原理与系统组成、视觉通道、听觉通道、位置跟踪技术、触觉与力反馈技术、虚拟现实开发工具及其应用、虚拟场景的构建等内容。

4．虚拟产品建模与描述

主要讲解虚拟产品建模的特点与要求、计算机图形学基础、实体几何建模方法、虚拟产品建模等内容

5．虚拟制造中的数学算法

主要讲解真实感图形的实时绘制、多细节层次模型生成和绘制、基于图像的建模与绘制碰撞检测、计划调度算法、路径规划算法等内容。

6．数字化样机

主要讲解数字化样机的建模、数字化样机的运动学分析基础、数字化样机的动力学分析基础、数字化样机的仿真分析、温度场分析、数字化样机的仿真分析实例等。7．数字化加工技术

主要讲解数字化加工技术概述、数字化加工系统开发、数控程序检验与优化、加工误差建模与补偿、虚拟加工与加工过程优化、应用实例分析等

8．数字化装配技术

主要讲解虚拟装配技术概述、装配信息模型、装配资源建模、装配工艺规划与仿真、数字化装配应用实例

9．数字化生产车间

主要讲解数字化生产车间的概念、数字化生产车间的仿真分析工具、数字化生产车间的布局设计与优化、数字化生产车间的调度与控制、数字化生产车间的信息集成、数字化生产车间的应用等

10．虚拟产品协同开发与管理

主要讲解产品协同开发的概念、协同开发环境、软件共享技术、资源共享与管理、虚拟产品开发实例等。

11．虚拟企业

主要讲解虚拟企业的概念、虚拟企业的关键技术、虚拟企业的应用等。

课程主要教材：

1.姚英学，李建广编．《虚拟制造技术及其应用》．哈尔滨工业大学出版社（待出版）

2.朱名拴，张树生等编著．《虚拟制造系统与实现》．西北工业大学出版社2001.10

主要参考文献：

1.姚英学等编．《CAD/CAM技术基础》．高等教育出版社200

2.1

2.周祖德编．《数字化制造》．科学出版社2006.6

3.肖田元等著．《虚拟制造》．清华大学出版社200

4.8

4.汪成为,高文,王行仁. 《灵境(虚拟现实) 技术的理论、实现及应用》. 北京:清华大

学出版社,1996.

5.Andrew Kusiak. Intelligent Manufacturing Systems. Englewood Cliffs, N.J. : Prentice

Hall, 1990

院（系）审核意见：分评委员会审批意见：

（教授委员会）

签字：签字：

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