基于UG計算機輔助設(shè)計和制造課程教學(xué)方法探究

1、基于ug計算機輔助設(shè)計和制造課程教學(xué)方法探究摘要：計算機輔助設(shè)計與制造廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代機械 加工企業(yè)。作為高校教師，如何讓學(xué)生能正確靈活應(yīng)用軟件, 熟練操作數(shù)控機床，實現(xiàn)高效率的加工，是專業(yè)課老師時常 思考的問題。通過對這門課的教學(xué)，論述了一種'講練實操 相結(jié)合”的教與學(xué)的方法。關(guān)鍵詞：數(shù)控機床計算機輔助設(shè)計與制造（cad/cam） 自動編程中圖分類號：g712文獻標(biāo)識碼：a doi :10. 3969/j. issn. 1672-8181. 2013. 13. 154計算機輔助設(shè)計與制造（cad/cam）是機械系所有專業(yè)必修的一門專業(yè)課，也是從事機械設(shè)計與制造的高級技術(shù)應(yīng) 用型人才必須

2、掌握的一門課程。計算機輔助設(shè)計與制造課程 是利用計算機軟件（cad）設(shè)計出機械模型，再通過計算機 軟件（cam）模擬加工出零件模型的過程，在設(shè)計與加工的 過程中還可以通過軟件分析模型的結(jié)構(gòu)合理性，考慮加工過 程中的工藝問題等，再通過后處理生成數(shù)控加工程序，傳到 數(shù)控機床直接加工零件。因此學(xué)好這門課對從事機械加工與 設(shè)計人員是非常重要的。unigraphics nx簡稱ug,是當(dāng)今工程應(yīng)用中最普遍使 用的計算機輔助設(shè)計與制造軟件之一。該軟件不僅具有強大 的實體建模、曲面造型、虛擬裝配、生成工程圖等設(shè)計功能, 還具有設(shè)計過程中的有限元分析、機構(gòu)運動分析、加工仿真 模擬等功能。本文以ug為設(shè)計軟件，

3、講述一種“講練實操 相結(jié)合”的計算機輔助設(shè)計與制造專業(yè)課程的教學(xué)實施的 方法。1為什么要學(xué)這門課，這門課與手工編程有何關(guān)系當(dāng)今社會科技迅速發(fā)展，在機械加工中，由于普通機床 不能完全滿足生產(chǎn)的需要，因此數(shù)控機床到了廣泛應(yīng)用，從 而數(shù)控編程是操作人員必須掌握的內(nèi)容。數(shù)控編程分為手工 編程和自動編程。所謂手工編程，就是先分析零件圖，確定 加工方案和加工路線和工藝參數(shù)，通過手工編寫程序清單后 輸入數(shù)控系統(tǒng)，再經(jīng)程序校驗后方可加工出零件的過程。對 于由直線圓弧構(gòu)成的簡單輪廓圖形，由手工編程，效率高且 節(jié)約生產(chǎn)成本。但對于復(fù)雜零件，手工編程的程序段很容易 出錯，或者是由一些空間曲面組成的零件，如果釆用手工

4、編 程，數(shù)據(jù)計算量很大且很繁瑣困難，這種情況下，必須采用 計算機自動編程。計算機自動編程不需人工計算一些中間數(shù) 據(jù)，只需按照一定的操作步驟，通過電腦軟件分析加工過程, 最后由軟件生成加工程序。手工編程和自動編程各有優(yōu)缺 點，操作人員在加工過程中應(yīng)根據(jù)零件的特點，采用經(jīng)濟高 效率的編程方法。但是，不管是手工編程還是自動編程，設(shè) 計與操作人員都需要掌握數(shù)控編程和機床操作知識。2 “教好”和“學(xué)好”這門課的方法2. 1 “死記硬背”操作步驟由于現(xiàn)在高職類學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性相對較差且學(xué)習(xí)不 用心，不能把知識靈活應(yīng)用，如果總結(jié)出一些操作的關(guān)鍵步 驟，讓學(xué)生背下來，再通過做幾個同類型零件加工的練習(xí)， 直到學(xué)

5、生能熟練掌握為止。比如對于平面類零件的加工步 驟。2. 1. 1設(shè)置加工環(huán)境此操作是確定所使用的數(shù)控機床類型和讓系統(tǒng)調(diào)入適 合本項加工操作可能用到的各種設(shè)計操作模版。2. 1.2創(chuàng)建幾何體創(chuàng)建幾何體的操作主要包括三部分。分別是設(shè)置加工坐 標(biāo)系、設(shè)置工件幾何體和設(shè)置毛坯（簡稱三個設(shè)置）。2. 1.3創(chuàng)建刀具編程之前應(yīng)該分析零件的工藝分析，確定加工過程中所 使用的刀具，事先將刀具設(shè)定好，在加工操作時就能直接調(diào) 用。2. 1.4創(chuàng)建加工操作創(chuàng)建的加工操作內(nèi)容有，設(shè)定銃削邊界、設(shè)定切削方式、 設(shè)定切削參數(shù)、設(shè)定避讓參數(shù)、生成刀具軌跡和模擬加工。2. 1.5生成數(shù)控加工程序加工程序是應(yīng)用后處理命令，將創(chuàng)

6、建的加工操作生成程 序段，其中包括選擇機床類型，再經(jīng)過必要的修改和編輯， 傳輸?shù)綌?shù)控機床。2.2 “活用”加工操作通過幾個相似實例的練習(xí)后，能熟練背誦上面步驟后， 接下來再通過幾個實例操作，領(lǐng)悟每一操作步驟的含義，多 想幾個“為什么”，當(dāng)輪廓線形狀修改后，操作的方法是否 改變，切實做到“活學(xué)活用”。2.3階段性考核學(xué)完一單元或一章節(jié)后，需要及時考核學(xué)生?？己说姆?法是讓學(xué)生“當(dāng)老師”，讓每個學(xué)生在'教師機”上邊操作 邊講解，這樣不但能鞏固所學(xué)知識，也能增強他們的自信心, 鍛煉他們的處事能力，同時也避免了"抄襲”的作弊現(xiàn)象， 使學(xué)生的學(xué)習(xí)從被動變主動。3機床實訓(xùn)學(xué)習(xí)這門課的最終

7、目的是讓學(xué)生能夠在數(shù)控機床上加 工出圖紙要求的零件。把程序傳輸?shù)綌?shù)控系統(tǒng)后，首先要根 據(jù)工件坐標(biāo)系位置對刀；其次是安裝所需的刀具，啟動機床 后加工工件。4證書鑒定高等院校是提供給科研院所、現(xiàn)代化企業(yè)人才的搖籃， 學(xué)生具有扎實的理論基礎(chǔ)和較強的實踐技能，再通過相關(guān)的 職業(yè)資格培訓(xùn)，獲取職業(yè)資格認(rèn)證證書是達到實用型、科技 型人才的重要保證。與計算機輔助設(shè)計與制造課程相關(guān)證書 主要有數(shù)控機床和加工中心操作員資格證書以及cad/cam證 書等。5結(jié)論計算機輔助設(shè)計與制造是一門多學(xué)科交叉課程，即軟件 /硬件知識和理論/實踐內(nèi)容相結(jié)合。教與學(xué)的方法也具有靈 活多樣性，教學(xué)方法不僅要考慮學(xué)生的實際情況又要考慮社 會發(fā)展的需要。本文討論的'死記硬背到活學(xué)活用”和“機 床實操演練”相結(jié)合的教與學(xué)方法，提高了教學(xué)效果和教學(xué) 質(zhì)量，增強了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性，達到了預(yù)期的教 學(xué)目的。參考文獻：1聶子俊加強數(shù)控技術(shù)課程的實驗教學(xué)，培養(yǎng)素質(zhì)現(xiàn) 代數(shù)控人才j1.caxa通訊，2002, (11).2吳恩啟，陳彩鳳，杜寶江.計算機輔助設(shè)計教學(xué) 方法探索j中國教育導(dǎo)刊，2008, (