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摘 要：计算机辅助设计与制造广泛应用于现代机械加工企业.作为高校教师,如何让学生能正确灵活应用软件,熟练操作数控机床,实现高效率的加工,是专业课老师时常思考的问题.通过对这门课的教学,论述了一种“讲练实操相结合”的教与学的方法.
关 键 词：数控机床计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）自动编程
本篇论文来自:http://www.sxsky.net/zhengzhi/050487545.html
中图分类号：G712文献标识码：ADOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2013.13.154
计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）是机械系所有专业必修的一门专业课,也是从事机械设计与制造的高级技术应用型人才必须掌握的一门课程.计算机辅助设计与制造课程是利用计算机软件（CAD）设计出机械模型,再通过计算机软件（CAM）模拟加工出零件模型的过程,在设计与加工的过程中还可以通过软件分析模型的结构合理性,考虑加工过程中的工艺问题等,再通过后处理生成数控加工程序,传到数控机床直接加工零件.因此学好这门课对从事机械加工与设计人员是非常重要的.
UnigraphicsNX简称UG,是当今工程应用中最普遍使用的计算机辅助设计与制造软件之一.该软件不仅具有强大的实体建模、曲面造型、虚拟装配、生成工程图等设计功能,还具有设计过程中的有限元分析、机构运动分析、加工仿真模拟等功能.本文以UG为设计软件,讲述一种“讲练实操相结合”的计算机辅助设计与制造专业课程的教学实施的方法.
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1为什么要学这门课,这门课与手工编程有何关系
当今社会科技迅速发展,在机械加工中,由于普通机床不能完全满足生产的需要,因此数控机床到了广泛应用,从而数控编程是操作人员必须掌握的内容.数控编程分为手工编程和自动编程.所谓手工编程,就是先分析零件图,确定加工方案和加工路线和工艺参数,通过手工编写程序清单后输入数控系统,再经程序校验后方可加工出零件的过程.对于由直线圆弧构成的简单轮廓图形,由手工编程,效率高且节约生产成本.但对于复杂零件,手工编程的程序段很容易出错,或者是由一些空间曲面组成的零件,如果采用手工编程,数据计算量很大且很繁琐困难,这种情况下,必须采用计算机自动编程.计算机自动编程不需人工计算一些中间数据,只需按照一定的操作步骤,通过电脑软件分析加工过程,最后由软件生成加工程序.手工编程和自动编程各有优缺点,操作人员在加工过程中应根据零件的特点,采用经济高效率的编程方法.但是,不管是手工编程还是自动编程,设计与操作人员都需要掌握数控编程和机床操作知识.
2“教好”和“学好”这门课的方法
2.1“死记硬背”操作步骤
由于现在高职类学生的学习自主性相对较差且学习不用心,不能把知识灵活应用,如果总结出一些操作的关键步骤,让学生背下来,再通过做几个同类型零件加工的练习,直到学生能熟练掌握为止.比如对于平面类零件的加工步骤.
2.1.1设置加工环境
此操作是确定所使用的数控机床类型和让系统调入适合本项加工操作可能用到的各种设计操作模版.
2.1.2创建几何体
创建几何体的操作主要包括三部分.分别是设置加工坐标系、设置工件几何体和设置毛坯（简称三个设置）.
2.1.3创建刀具
编程之前应该分析零件的工艺分析,确定加工过程中所使用的刀具,事先将刀具设定好,在加工操作时就能直接调用.
2.1.4创建加工操作
创建的加工操作内容有,设定铣削边界、设定切削方式、设定切削参数、设定避让参数、生成刀具轨迹和模拟加工.
2.1.5生成数控加工程序
加工程序是应用后处理命令,将创建的加工操作生成程序段,其中包括选择机床类型,再经过必要的修改和编辑,传输到数控机床.
2.2“活用”加工操作
通过几个相似实例的练习后,能熟练背诵上面步骤后,接下来再通过几个实例操作,领悟每一操作步骤的含义,多想几个“为什么”,当轮廓线形状修改后,操作的方法是否改变,切实做到“活学活用”.
2.3阶段性考核
学完一单元或一章节后,需要及时考核学生.考核的方法是让学生“当老师”,让每个学生在“教师机”上边操作边讲解,这样不但能巩固所学知识,也能增强他们的自信心,锻炼他们的处事能力,同时也避免了“抄袭”的作弊现象,使学生的学习从被动变主动.
3机床实训
学习这门课的最终目的是让学生能够在数控机床上加工出图纸要求į
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4证书鉴定
高等院校是提供给科研院所、现代化企业人才的摇篮,学生具有扎实的理论基础和较强的实践技能,再通过相关的职业资格培训,获取职业资格认证证书是达到实用型、科技型人才的重要保证.与计算机辅助设计与制造课程相关证书主要有数控机床和加工中心操作员资格证书以及CAD/CAM证书等.
5结论
计算机辅助设计与制造是一门多学科交叉课程,即软件/硬件知识和理论/实践内容相结合.教与学的方法也具有灵活多样性,教学方法不仅要考虑学生的实际情况又要考虑社会发展的需要.本文讨论的“死记硬背到活学活用”和“机床实操演练”相结合的教与学方法,提高了教学效果和教学质量,增强了学生的学习积极性和主动性,达到了预期的教学目的.
参考文献：
[1]聂子俊.加强数控技术课程的实验教学,培养素质现代数控人才[J].CAXA通讯,2002,（11）.
[2]吴恩启,陈彩凤,杜宝江.《计算机辅助设计》教学方法探索[J].中国教育导刊,2008,（5）：72-73.
[3]李铁刚,吕海鸥.CAD/CAM课程教学体系初探[J].装备制造技术,2009,（2）.
作者简介：陈晓罗（1972-）,女,河北献县人,讲师,研究方向为计算机辅助设计与制造,天津电子信息职业技术学院,天津300350
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