| 标题 | CAD软件在数控加工技术教学中的应用 |
| 范文 | 沈晓燕 摘要：随着计算机技术和通信技术的飞速发展，工业软件技术也得到了迅速的发展和应用。随着相关技术的不断进步，将计算机辅助设计（ CAD），数字制造技术（EMS），产品全生命周期管理（PIM）解决方案和工业云服务与机械制造相集成已经成为机械加工。行业发展和日趋成熟的趋势，对这些数字技术和CNC加工技术的融合进行深入的讨论和分析在国内加工行业和软件开发行业具有重要的现实意义。本文简要介绍了CNC加工技术的相关问题以及某些CAXA软件在CNC加工中的实际应用。 关键词：CAD软件;职业教育;CNC加工;辅助制造 中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2020）18-0175-02 开放科学（资源服务）标识码（OSID）： 随着我国制造业的飞速发展，CNC加工技术在生产加工领域中的优势得到了充分体现。数字辅助设计（CAD）和辅助制造（ CAM）技术，在数控加工领域中的应用已经普及并发展成熟。数字辅助设计（CAD）和辅助制造（CAM）技术的使用，极大地提升了我国在机械加工和基础制造行业的水平。虽然CNC技术在我国基础加工行业推广应用的历史不长。与欧美洲发达国家相比还是相对落后。目前我国基础加工生产相关行业企业从业技术人员，将数字辅助设计（CAD）和辅助制造（CAM）技术应用在数控技术的能力水平还不高。 1 CNC技術概况 目前，将CNC技术的引进，使得我国基础加工制造水平已得到了大幅度的提升，不论是加工制造产业设计生产周期效率，还是基础加工制造精度都得到了大幅度的提升。产品从设计、试验到投产的总周期时间大幅度下降。生产加工过程的中间辅助工作时间大幅降低。比如加工中的换刀动作，产品夹具定位夹紧和对刀等动作及由这些中间环节而引起的加工误差。 由于CNC技术的加工高精度和加工高效率，对加工制造业的提升产品标准化程度和提升加工管理水平具备非常重要的意义。CNC技术的使用使得零件在加工过程中，可以随时对零件的程序和加工过程及时进行纠偏，确保加工过程能够被准确地调整。这大幅度提升了加工产品的质量，缩短了新产品开发周期。与传统的加工技术相比，CNC加工技术的最大优势是对复杂面的高精度加工。 CNC加工技术实质上是将计算机控制技术引入机械加工和制造过程中，以实现对机械加工整个过程的有效控制。 2 生产应用现状 在使用CAD软件配合CNC进行加工制造的过程中有效提升了加工质量和加工效率。企业内多数技术人员对于独立编写加工程序倍感困难。准备的工艺流程不合理，这种准备方法不仅效率低，准确性差，而且难以修改，而且零件复杂。或模具零件，手动编程和过程设计不仅困难，甚至难以实现。目前，突出了数字设计（CAD）和数字制造（EMS）软件的优势。与普通的处理方法相比。在这一阶段，机械制造从业者正在逐步加强计算机技术和机械加工制造技术的集成 3 CAD软件在机械CNC加工中的教学应用 CAXA是我国常用的一款CAD软件，由我国自主研发的一套辅助加工软件。在该软件中可实现零件2D和3D的计算机辅助设计过程。因为是国产软件，软件界面与国人操作习惯较友好，风格简洁，便于使用。CAXA的各种绘图指令简单，格式易懂。功能强大，加工操作的过程中易于修改。 在机械加工过程中，计算机辅助设计软件有效地提高设计产品的2D和3D出图速度，并能快速地对产品进行渲染有助于在生产加工过程中对各种参数进行调整，也方便在生产加工前的模拟加工生产。CAXA的辅助设计和辅助制造部分可以完成绝大部分通用零部件的设计，3D建模和产品代码的处理。对于复杂曲面的设计、建模和后处理功能也非常的强大。 辅助制造（CAM）软件，应用于CNC机械加工主要由以下四个步骤来实现。首先，通过对图纸的深度分析（充分掌握待加工零件的几何形状，结构特征，尺寸，几何公差和表面粗糙度等的要求）为零部件的后期绘制和建模做好基础工作;第二部在第一部设计图纸充分分析的基础上，对产品生产加工工艺进行有效的生产设计。根据加工工艺确定加工设备的参数，有效地提高了设计优化流程。它是根据已开发的工艺设计来优化机床相关参数的设计，加工方法和刀具等;第四是根据开发的工艺设计和所生成的程序进行试制。最后，根据测试结果的分析，进一步优化流程和程序设计以及处理参数，以进行后续的正式处理。 4 行业应用在职业教育教学中的转化 职业教育的专业培养目标是为了使学生能够满足相关行业企业的技术需求，培养具备生产技能的高素质技术型人才。所以对于职业教育要将生产中的技术要求转化为学校的教学要点，使得教学内容与企业岗位需求相对接。以实现学到的知识和技能更接近企业的技术要求。 笔者就各种CAD软件在CNC加工和模具制造企业的应用情况进行了深入而全面的调研，其中包括国有工业企业，合资企业和民营企业，对企业的实际情况生产应用情况也有了更明确的了解，从而确认如何将CAD软件应用技术融人数控教学的课程内容中。 4.1 工作岗位技能 通过深入地对生产企业的研究，总结了模具专业的学生和CAD/CAM技术在数控加工中的应用，分析相关的课程包内容适用于产品设计师，CNC程序员，机械制图员和数控机床操作员等的教学。主要工作能力为：图纸识别能力（零部件图纸和装配图）;模具加工技术分析能力;模具造型设计，三维造型能够转换工程图;能够编译数控加工程序;数控机床加工模具的操作能。 4.2 课程内容 在企业调研中，许多公司建议学校将重点放在专业基础知识的培养上，如专业的机械制图基础知识，机械设计基础、CAD/CAM软件的使用等。他们认为这些基础知识扎实的学生是未来发展的首要条件。对于“CAD/CAM软件使用技术”的课程内容，企业人员建议： 基本的设计和建模应该非常熟练，可以在企业中建模，能够满足企业的岗位需求。先进的产品设计应熟练使用CAXA＼UG等表面设计命令进行表面构造设计，一些高级命令，您可以在进入企业后从实际情况中学习;模具设计的软件应用课程能够使学生简单地了解模具结构，企业中会有一线设计师的指导软件建模流程;将使用3D建模和工程图转换，可以将3D设计转换为2D图纸和规格并要求符合企业和行业的标准化要求。根据模具制造的典型职位，专业能力和核心能力，核算设计制造成本。 5 教学改革实践 5.1教学内容 5.1.1课程内容体系 传统教学往往课程更多，案例更少，针对性不强，加之授课时间有限，学生很难在课堂上学习相关的技术和技能，并且随着时间的流逝，学生会忘记所学内容，失去学习兴趣。因此，我们应该关注工作的岗位特点，企业的实际情况，并动员同学们按照企业和行业标准学习相关技术技能。针对学生的学习兴趣、岗位技能和专业基础知识3个方面的开始建立课程内容体系。在教学中引入很多企业实际案例和岗位技术要求，例如固定座的设计，饮料罐的设计，柜子的设计，泵盖的设计，特种夹具的设计，绘图的情况，鼠标打孔的处理等，涉及实体建模，曲面建模，工程建模等教学内容，例如过程设计，工程图，加工和制造等相关行业岗位所涉及的软件使用基础。 5.1.2 教材内容 传统职业教育的教科书都来自高校相关教材，只是淡化了部分理论概念，功能开发，命令和应用程序的深层学习。缺乏针对性，不适用于现代职业教育，特别是对于CNC加工软件的使用，缺乏实际生产案例的，脱离实例去单纯的讲解命令，并要求学生掌握，这使得学生渐渐对学习软件失去了兴趣，使得学习逐渐变得被动，造成课程教学目标无法完成。 通过调研，本课程使用基于企业实际生产项目的案例编辑教科书，通过引入大量示例来推导问题的学习方法和软件的使用，可以很好地引导学生学习各种知识点，从而训练学生解决实际问题能力。 5.2 教学方法与方法 5.2.1 使用翻转课堂教学 职业教育学生的知识水平有线，学习积极性不高，教学效果往往被忽略。“CAD/CAM软件使用技术”采用目前最新的翻转课堂的教学模式，大大调动了他们的学习兴趣。在“CAD/CAM技术”课程的教学设计中，上课前，教师需要首先将教学任务中对应的知識点分解为学生喜欢看的，易于学习和易于理解的小知识点，再根据项目任务的需要使用微视频制作软件、屏幕录制软件和其他多媒体软件，将这些知识点制作成短视频和PPT课件上传到在线教学平台，提前让学生学习观看并指导学生上课前学习。在课堂中，授课教师只专注于知识的深度解释和指导，保证学生合理操作。课后进行教学反思，针对性的总结在课堂上出现的问题，然后制作并记录相关的补充资料，丰富课程内容，课件和动画视频。经过探索和实践，学生的学习积极性和课堂参与度大大提高，教学效果显著提升。 6 结论 总之，本文重点介绍在CAXA软件的机械CNC加工中数字设计（ CAD）和辅助制造（CAM）的基本应用。其他CAXA软件的应用范围更广，难度更大，如何更好地转化为教学模式，教授学生掌握学习，需要进一步的研究、讨论和实践。 参考文献： [1]赵永刚.CAXA制造工程师2013项目教程[M].北京：机械工业出版社，2016. [2]覃秀凤.基于CDIO理念的“UG软件应用”课程教学改革[J].装备制造技术，2017（4）：187-188，200. [3]程磊，刘勇军，胡乾坤.CAXA三维实体设计在机械设计基础教学中的运用探索[J].黑龙江科学，2018（ 23）：4-6. [4]贾丽刚，张宇，郭勤静，等.CAD/CAM -体化技术在车床主传动系统设计上的应用与研究[J].机床与液压，2007，35（10）：91-93. 【通联编辑：闻翔军】 |
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