淺談Master CAM在數控教學中的應用

付光輝

摘要：如何改善和提高數控技術課程的實驗環境，使學生能學有所練、學用結合，是數控技術教學工作面臨的一個非常大的難題。MasterCAM就是其中的一種軟件，它是我國目前機械加工自動化中使用最廣的一種軟件，利用它的圖形設計與仿真功能，在數控實驗中進行應用，改善了目前數控技術課程教學中實驗環節效果不理想、效率較低的現象，提高了學生數控編程能力、數控機床的操作能力及系統的維護能力。

關鍵詞：Master CAM；數控；實驗；編程加工

如何改善和提高數控技術課程的實驗環境，使學生能學有所練、學用結合，是數控技術教學工作面臨的一個非常大的難題。 綜上所述，數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，實踐是知識轉化并升華為素質的根本條件。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環境。

考慮到到數控設備價格的因素，我們選定了一種能在計算機上進行手工編程和自動編程、并能動態模擬加工軌跡、與數控機床有良好數據接口的MasterCAM軟件。下面本人就Master CAM在數控教學中的應用，談談如何運用。

一、利用MasterCAM進行手工編程，并進行程序校驗

數控程序的手工編制是計算機自動數控編程的墓礎，應用計算機進行數控加工自動編程最終也還要經過后置處理轉換成NC程序代碼。作為數控技術人才，不僅是數控技術的應用者，更應該是數控技術的開發者。因此要使學生知其然并知其所以然，手動編程是學生熟悉并掌握NC程序基本原理的一個重要途徑。但數控指令枯燥、不易記憶，編寫的程序又不能得到實現，學生學習的興趣不高，也得不到應有的實際動手的訓練。同時對同一零件編程，學生編寫的程序會有多種，老師批改作業、檢查學生掌握情況也十分困難。這一難題在MasterCAM系統中就迎刃而解了：只要將NC代碼輸入該系統，通過加工軌跡校驗，NC程序的結果就非常直觀地仿真出來了。

二、設置工藝參數，定義零件加工工藝

利用MasterCAM系統中的CAD繪圖建模功能繪制生成三維零件模型，或利用該系統提供的數據接口將在其它CAD系統中做好的零件模型，然后綜合運用所學過的如《機制工藝》、《金屬切削機床》等課程的相關知識，選擇合適的加工工藝方法，安排零件的加工工序，確定粗加工、半精加工、精加工所對應的不同加工表面的刀具、切削用量、進退刀路徑、主軸轉速等參數后，該系統便自動計算出機加工余量，并動態顯示出和粗加工、半精加工、精加工所對應的不同加工表面的刀位軌跡和機床代碼，省去了人為編制NC程序的煩惱。這一過程將數控編程、制造工藝、刀具、數控機床、數控加工等課程有機地結合起來，使學生覺得以前所學的知識不再孤立、枯燥，在數控技術課程中達到了融匯貫通，并在計算機上變得生動、形象起來，鞏固了學生的加工工藝方面的知識，強化了利用Mastercam系統數控教學的效果。

三、利用MasterCAM系統，對計算機計算的刀具軌跡進行模擬仿真

MasterCAM特有的模擬仿真功能，可以進行三維動態仿真加工，每個學生都有模擬加工的機會，省時間、省材料、省投人。在仿真過程中，刀具沿著所定義的加工軌跡進行動態加工，學生可以直觀地掌握數控加工的過程，判斷刀具軌跡的連續性、合理性，是否存在刀具干涉、撞刀等情況，計算機計算是否正確，加深了學生對加工工藝的理解和對刀具軌跡的認識。通過對照加工后的結果，學生明白了不同的刀位軌跡，其加工結果有很大的差異實質上，加工刀具軌跡定義的合理與否，與學生對零件加工工藝知識掌握的熟練程度有密切的關系。學生可以發揮自己的創造性和綜合能力，對不滿意的加工結果重新進行零件建模或重新定義刀位軌跡，實現虛擬設汁與虛擬加工。

四、利用MasterCAM系統將刀具軌跡轉換成數控加工程序，通過計算機機床接口傳送，并控制數控機床進行實際加工

前面所做的工作均是在計算機上進行的，學生還很難將NC程序和實際的加工聯系起來，總的理解是停留在理論知識上，感性認識不足，實際應用能力的訓練環節很不夠。因此在條件允許的情況下，讓學生將零件的NC程序通過數據接口傳至數控機床，控制機床進行加工。在這個過程中，NC程序、數控系統、數據接口起了非常重要的作用。作為數控技術人才，應該熟練掌握數控編程、數據通訊、接口技術等專業基礎知識，并得到相應的動手能力的訓練。

數控技術不僅是提高產品質量、提高勞動生產率的必不可少的物質手段，也是體現一個國家綜合國力水平的重要標志。而運用好教學軟件，可以很好地為教學服務。總之數控實驗室的功能應該是多方面的，可以進行科研項目研究，提高教師自身的業務水平，同時為生產科研服務，并積極開展對外技術培訓和技術服務，以及承接加工任務等，從中獲得一定的經濟效益，用以改善實驗室的條件、促進正常的教學科研活動。

【參考文獻】

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