CAD/CAM 技術(shù)在數(shù)控一體化教學(xué)中的應(yīng)用研究

韓 雪,孫立峰

(1.遼寧工程職業(yè)學(xué)院，鐵嶺技師學(xué)院，遼寧 鐵嶺 112006；2.哈爾濱華德學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150025)

CAD/CAM 技術(shù)在數(shù)控一體化教學(xué)中的應(yīng)用研究

韓 雪1,孫立峰2

(1.遼寧工程職業(yè)學(xué)院，鐵嶺技師學(xué)院，遼寧 鐵嶺 112006；2.哈爾濱華德學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150025)

隨著職業(yè)教育改革的不斷推進(jìn)，數(shù)控加工方面的教學(xué)方式方法也在不斷改進(jìn)，數(shù)控一體化教學(xué)以其完善系統(tǒng)的授課模式，受到了廣大學(xué)生的歡迎。CAD/CAM在數(shù)控一體化教學(xué)的實(shí)施過程中起著巨大的銜接作用，該技術(shù)的發(fā)展極大地促進(jìn)了數(shù)控一體化教學(xué)的實(shí)施[1]。簡要介紹了CAD/CAM技術(shù)，并以CAXA數(shù)控車床軟件以及斯沃仿真軟件為例，詳細(xì)闡述了該技術(shù)在數(shù)控一體化教學(xué)中的應(yīng)用。

CAD/CAM；數(shù)控一體化；CAXA數(shù)控車床；斯沃仿真軟件

機(jī)械制造業(yè)的先進(jìn)程度是衡量一個(gè)國家綜合國力的重要指標(biāo)，而CAD/CAM技術(shù)對于機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展有著巨大的推動(dòng)作用。CAD/CAM技術(shù)對于縮短產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和研發(fā)時(shí)間，減少試驗(yàn)成本，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率有著巨大的幫助，其在制造業(yè)中應(yīng)用的深度和廣度，對于企業(yè)在市場上的競爭力有著巨大的影響。

職業(yè)類學(xué)校培養(yǎng)的學(xué)生主要是為企業(yè)服務(wù)，因此應(yīng)將CAD/CAM技術(shù)引進(jìn)課堂，與教學(xué)相結(jié)合。

1 CAD/CAM技術(shù)簡介

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(computer aided design，簡稱CAD)的主要功能是進(jìn)行圖形繪制，包括二位圖形繪制和三位圖形建模，以及利用做好的圖形或模型進(jìn)行科學(xué)計(jì)算，如可靠性分析、有限元分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)等。

計(jì)算機(jī)輔助制造(computer aided manufacturing，簡稱CAM)在數(shù)控加工中主要是對加工過程進(jìn)行模擬仿真，如刀具管理、刀路軌跡的生成、加工路徑的仿真以及后置處理生成加工程序。

2 數(shù)控一體化教學(xué)簡介

數(shù)控專業(yè)的課程專業(yè)課主要包括數(shù)控加工工藝、數(shù)控編程和數(shù)控實(shí)際操作3門課程，數(shù)控一體化教學(xué)就是將這3門課程有機(jī)地結(jié)合起來，以一種更加系統(tǒng)、直觀的方式教授給學(xué)，讓學(xué)生能夠?qū)W以致用，避免了理論知識(shí)跟實(shí)踐知識(shí)之間的脫節(jié)，并使學(xué)生學(xué)起來輕松、明了；但是，同時(shí)提高了對教師的要求以及對學(xué)校教學(xué)設(shè)備、場地的要求。其要求教師對3門專業(yè)課都很熟悉，并且能夠?qū)⒄现蟮闹R(shí)點(diǎn)跟實(shí)際相結(jié)合，既讓學(xué)生學(xué)到工藝、編程知識(shí)，又讓學(xué)生學(xué)到加工知識(shí)，還要讓學(xué)校教學(xué)內(nèi)容能夠跟企業(yè)銜接。學(xué)校還需提供相應(yīng)的教學(xué)用軟件、機(jī)房、車間以及相關(guān)的備用品。

學(xué)校數(shù)控一體化教學(xué)以任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法來展開，首先，教師要把相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)成相應(yīng)的任務(wù)書，任務(wù)書下發(fā)后，學(xué)生要研究、學(xué)習(xí)；然后，師生使用CAXA數(shù)控車床確定工藝和程序；最后，使用斯沃仿真軟件進(jìn)行仿真，確保加工無誤后再到車間進(jìn)行實(shí)際加工。CAD/CAM軟件在這個(gè)過程中起到了很好的銜接和輔助作用。

3 應(yīng)用舉例

本文以手柄的加工為例進(jìn)行介紹。手柄零件圖如圖1所示。主要介紹了有難度的曲線部分的加工，不介紹加工臺(tái)階部分。

圖1 手柄零件圖

3.1 應(yīng)用CAXA數(shù)控車床軟件生成程序

將零件圖導(dǎo)入CAXA數(shù)控車床中，并修改成可以加工的圖樣。毛坯單邊為2.5 mm，工件坐標(biāo)系原點(diǎn)為右端面中點(diǎn)，如圖2所示。具體加工參數(shù)設(shè)置如圖3所示，切削用量如圖4所示，刀具參數(shù)如圖5所示，生成粗加工軌跡如圖6所示，生成程序如圖7所示。

圖2 待加工圖

圖3 加工參數(shù)設(shè)置

圖4 切削參數(shù)圖

圖5 刀具參數(shù)圖

圖6 粗加工軌跡圖

圖7 粗加工程序

精加工過程與粗加工基本相同，這里不再贅述。

3.2 完成仿真加工

將粗加工程序?qū)胨刮址抡嫦到y(tǒng)中，進(jìn)行仿真加工。加工完成后如圖8所示。

圖8 加工完成圖

3.3 仿真總結(jié)

1)使用CAXA生成的程序要注意將T00改為T0101，即要跟機(jī)床上所用的刀具對應(yīng)上。

2)加工中多次提示“小心碰刀”，經(jīng)驗(yàn)證是刀具主偏角小了，導(dǎo)致刀體與工件有接觸，出現(xiàn)報(bào)警，將主偏角擴(kuò)大設(shè)為95°之后報(bào)警解除；因此，在實(shí)際加工中，刃磨刀具時(shí)應(yīng)注意主偏角要足夠大。

4 結(jié)語

在數(shù)控一體化課程教學(xué)中，應(yīng)用CAD/CAM技術(shù)可極大地提高編程的速度，提高課堂效率，降低實(shí)操中可能出現(xiàn)的事故出現(xiàn)概率，降低備品損耗[2]，對數(shù)控一體化教學(xué)有著良好的推動(dòng)和輔助作用。

[1] 林海霞．高職院校真正落實(shí)“做學(xué)教”一體化教學(xué)途徑的研究[J]．石家莊城市職業(yè)學(xué)院教學(xué)與研究，2013(2)：33-36.

[2] 林利芬，韓俊平．CAD/CAM 技術(shù)應(yīng)用于數(shù)控加工教學(xué)研究[J]．現(xiàn)代企業(yè)教育，2008(4)：13-14.

責(zé)任編輯馬彤

ApplicationofCAD/CAMTechnologyintheTeachingofNumericalIntegration

HAN Xue1，SUN Lifeng2

(1.Technician College Tieling, Liaoning Engineering Vocational College, Tieling 112006，China；2.Harbin HuaDe Institute, Harbin 150025，China)

In recent years，with the continuous progress of the reform of vocational education, teaching methods CNC machining areas have been constantly changing．Numerical integration teaching is welcomed by the majority of students because of perfect system of teaching mode．The CAD/CAM technology，numerical the integrated teaching in the process of implementing plays a huge role in convergence．Implementation of the development of the technology has greatly contributed to the promotion and teaching of numerical integration．Development of CAD/CAM technology has greatly promoted and contributed to implementation of integrated teaching numerical． Briefly introduced the basic CAD/CAM technology，CNC lathe with CAXA software and Swan simulation software as an example application of this technology in detail in my school numerical integration teaching.

CAD/CAM，numerical integration，CAXA CNC lathe，Swan simulation software

TG 172.3+1

：B

韓雪(1983-)，女，講師，碩士，主要從事數(shù)控技術(shù)等方面的研究。

2014-06-30