淺析CAXA軟件在數(shù)控教學和數(shù)控實訓中的應用論文

　　摘 要：為了提高數(shù)控教學和數(shù)控實訓的教學效果，提出在教學中引入CAXA軟件配合專業(yè)課程使用。經(jīng)教學實踐表明教學效果顯著，激發(fā)了學生學習興趣和促進了學生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。

　　關鍵詞：數(shù)控教學；數(shù)控實訓；CAXA軟件

　　CAXA軟件在數(shù)控教學方面主要應用于《數(shù)控加工工藝與設備》、《數(shù)控機床編程與操作》、《先進制造技術》、《金屬切削原理與刀具》等課程的教學，在實踐環(huán)節(jié)中主要用于數(shù)控編程與CAD/CAM實訓。本文主要從兩個方面論述了CAXA軟件的應用。

　　一、 CAXA軟件在數(shù)控教學與數(shù)控實訓中的優(yōu)越性

　　在數(shù)控教學當中，我們結合CAXA數(shù)控車、CAXA制造工程師，學生可以直觀地看到刀具的運動軌跡，產(chǎn)生了非常好的教學效果。CAXA軟件相比其它軟件有很大的優(yōu)越性。CAXA數(shù)控車，它無需畫出完整的零件圖就可以進行編程、加工，大大提高了編程速度，并且可以動態(tài)顯示整個加工過程，刀具路徑清晰明了對于不合理的參數(shù)可以隨時修改，非常直觀，便于發(fā)現(xiàn)不合理的加工工藝；并可以根據(jù)不同的數(shù)控系統(tǒng)，編制與數(shù)控機床相適應的加工程序。CAXA制造工程師，它是一種注重加工的CAD與CAM結合的軟件，它的CAD造型方面非常方便與其它的設計軟件相比，無論是Pro/E 還是Solid edge等設計軟件，它突出的優(yōu)點就是可以在空間角度進行繪圖，進行線面編輯，無論是移動、旋轉(zhuǎn)還是縮放都非常靈活方便，比其它同類加工軟件更加靈活. 快捷。從CAM角度講，他根據(jù)不同零件的不同加工部位，設計了多種加工方式，如等高線加工、掃描線加工、等壁厚加工等，可以靈活應對各種加工需求，對刀具路徑的編輯輕松自如。

　　二、 CAXA軟件在數(shù)控教學中的應用

　　2.1 CAXA提升了數(shù)控教學能力

　　數(shù)控技術課程是一門實踐性很強的課程，離開實踐，就談不上素質(zhì)，實踐是知識轉(zhuǎn)化并升華為素質(zhì)的根本條件。要想達到理想的教學和實踐效果，僅在課堂上實施全方位的教學是不夠的，還應具備一個良好的實踐教學的環(huán)境。我們通過使用CAXA制造工程師軟件，學生在我們的指導下在計算機上完成零件的三維造型設計（CAD），并進行手工和自動數(shù)控編程（CAM-NC）訓練，確定加工方式、刀具規(guī)格切削用量等加工工藝參數(shù)，在計算機上迅速生成相應的加工刀具軌跡，并對加工軌跡進行直觀的加工仿真檢驗，或?qū)ι�成的加工軌跡進行再編輯，軌跡無誤后自動生成G代碼，也還可以將手工編寫的G代碼進行反讀生成刀具軌跡進行仿真檢驗，教師也可以方便地對學生編寫的G代碼進行直觀地檢查。G代碼確認無誤后，即可根據(jù)數(shù)控機床及其所使用的數(shù)控操作系統(tǒng)進行機床后置處理和代碼傳輸，最后由學生自己動手裝卡毛坯、對刀調(diào)基準并操作機床將自己的作業(yè)加工完成。

　　2.2 CAXA豐富教師教學課堂和促進了教學改革

　　通過引入CAXA制造工程師等CAXA-CAM軟件對數(shù)控加工，數(shù)控編程，機床與通訊，傳統(tǒng)課程進行改造，使學生在課堂上掌握計算機產(chǎn)品建模，工藝設計，自動編程，模擬加工，機床設置等現(xiàn)代先進制造的全過程，深入認識計算機輔助制造，并實現(xiàn)數(shù)控編程與數(shù)控加工的實訓。CAXA促進了教學改革，任課老師不再是單調(diào)在黑板上板書，學生記錄或教師操作，學生觀看的情況，而成為教師在計算機機房結合專業(yè)講述CAXA實體設計軟件的造型——把學生的造型導入CAXA制造工程師軟件中進行編程——講述加工工藝學和軟件的功能——驗證后到機床進行實際加工的模式。

　　三、 CAXA軟件在數(shù)控實訓中的應用

　　與手工編程相比，CAXA自動編程軟件使得一些手工編程困難或無法編出的程序能夠?qū)崿F(xiàn)。如復雜曲面（如自由曲面）的編程。在數(shù)控實訓中引入CAXA軟件首先是彌補了因教學資金短缺引起的數(shù)控設備的不足問題，其次是在降低教學成本的同時提高了教學效率，三是提高了學生實習實訓的安全性。經(jīng)筆者調(diào)查發(fā)現(xiàn)好多學校在數(shù)控實訓中把重點放在了數(shù)控機床簡單操作上，而對數(shù)控加工工藝（如工藝路線選擇、刀具選擇、切削用量設置等）、模具設計、CAD/CAM與數(shù)控自動編程修等專業(yè)技術能力訓練不夠。在數(shù)控實訓中采用大量的來源于生產(chǎn)一線的例題，源于生產(chǎn)一線，在工藝參數(shù)的設置上，以實際的加工為依據(jù)，無論是教師還是學生，都會得到不同程度的提高，也強化了學生的就業(yè)能力。

　　3.1 CAXA制造工程師在數(shù)控實訓中的應用

　　以2011年華中數(shù)控大賽試題為例，可以發(fā)現(xiàn)若用手工編程，有些節(jié)點左邊很難計算，用CAXA制造工程師課輕松完成零件的造型、仿真加工、生成程序。CAXA制造工程師生成軌跡過程，主要分為以下三個步驟：

　　1）：導入三維數(shù)模生成加工軌跡

　　3）加工實物：

　　3.2 CAXA數(shù)控車在數(shù)控實訓中的應用

　　車床一般加工軸類、軸套類零件，如果加工零件形狀復雜，一般需要用宏程序編程。對于復雜零件（如非圓曲線輪廓）的零件加工，CAXA 數(shù)控車能通過零件幾何造型、加工參數(shù)設置、刀具路徑與加工軌跡的生成、代碼生成與后置處理和加工仿真等完成零件的粗車、螺紋、切槽、打孔等編程。具體操作過程在此省略。

　　3.3 CAXA軟件的應用使數(shù)控實訓上了新的臺階

　　通過CAXA軟件在數(shù)控實訓中的有效應用，不僅使學生完整地經(jīng)歷了零件三維設計、數(shù)控銑削加工工藝設計、手工/自動加工編程、數(shù)控銑床加工操作的現(xiàn)代制造過程的實習訓練，同時也極大地激發(fā)了學生創(chuàng)新學習的興趣。學生一方面根據(jù)產(chǎn)品圖紙要求，完成零部件三維造型與產(chǎn)品裝配，并利用CAD/CAM軟件、數(shù)控車床、數(shù)控銑床（或加工中心）和其它輔助工具，完成該產(chǎn)品中指定部件的加工工藝設計、加工程序編制、零件加工和裝配等工作。另一方面學生可以自己設定主題，自行完成設計，并且生成數(shù)控程序進行加工。在數(shù)控實訓中鼓勵學生的個性化實踐發(fā)展，鼓勵和激發(fā)學生的創(chuàng)新理念、創(chuàng)新設計和創(chuàng)新作品的制作。

　　四、結束語

　　在數(shù)控教學和數(shù)控實訓中通過軟件，可使教學更貼近生產(chǎn)實際，提高了學生和教師的專業(yè)素養(yǎng)。CAXA制造工程師等CAXA-CAM軟件通過應用于數(shù)控車床加工、數(shù)控電火花線切割加工、數(shù)控銑床加工/數(shù)控加工中心加工和特種加工等相應教學和實訓后，使每一個學生都能實際動手，學生得到動手能力和基本工程技能的訓練，在實際加工或模擬過程中掌握所學知識并培訓相應技能。

　　參考文獻

　　[1]CAXA制造工程師應用技術[M].北京：機械工業(yè)出版社，2008.

　　[2]李超，CAD/CAM實訓——CAXA軟件應用[M].北京：高等教育出版社，2008.

　　[3]袁鋒.數(shù)控車床培訓教程.北京:機械工業(yè)出版社,2005

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