談CAM軟件在技工院校數控教學中的應用

翟培明

【摘? ? 要】CAM是一款具有強大功能的計算機輔助設計與制造軟件，在技工院校數控機床教學中的應用非常廣泛。CAM軟件的工程圖、零件裝配以及三維建模和仿真加工等許多實用性功能，對學生的學習能夠起到非常大的幫助作用。不僅有助于教師教學課堂，促進數控教學水平的提升，還有助于數控技術教學改革。

【關鍵詞】CAM軟件? 技工院校? 數控教學? 應用

中圖分類號：G4? ? ? 文獻標識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2021.14.064

一、CAM技術簡介

CAM是一種應用技術，它使用計算機軟件和機械設備來促進自動化制造過程，是CAE（計算機輔助工程）的后繼產品，通常與CAD結合使用。CAD和CAM技術的結合極大地縮短了設計和制造流程，同時其設計和編程逐漸取代了手工編程，對生產過程進行直接控制，提高了生產效率。CAM功能包括三部分：1.軟件。2.機械設備。3.后期處理。CAM技術還具備一定優勢：物料追蹤;過程規劃過程規劃;組裝。CAM技術被廣泛應用于世界上的制造工廠中，是工程技術與計算機技術緊密結合、相互滲透發展起來的一項綜合性應用技術，它使傳統的產品設計、制造等都發生了根本性的變化，已成為衡量一個國家科學技術和工業現代化的重要標志之一，在一定程度上反映一個國家的綜合實力。

二、CAM一體化教學的必要性

CAM一體化作為先進制造手段之一在企業中得到普遍應用，許多職業院校也將該門課程列入專業課程中。數控技術是一門綜合性技術類課程，綜合應用CAD/CAM、機械加工工藝、機械制造等相關內容，教師在教學時不僅要講授編程指令的應用，還要重視零件工藝分析和CAD/CAM技術的應用。教學內容方面，讓學生熟悉CAD/CAM軟件和CNC操作系統，以適應社會對人才多樣化的需求。由于課時的限制學生往往無法做到既全面又專一，因此要進行教學改革，包括教學目標的修訂、教學內容的整合、實驗實訓的設置以及教學方法的改進。CAD/CAM一體化教學將理論與實踐有機結合起來，通過各個項目教學環節的設置，從產品設計到零件加工一體化訓練，使學生模擬企業的生產制造流程，體會到成就感和責任感，在很大程度上調動了學生的積極性，提高了教學質量。

三、機械CAD教學中存在的問題

首先，教學課程設計不合理。當前，課程設計和教學中的不合理之處有很多，此類專業的基礎知識是計算機基礎和機械制圖，但學生除了應儲備和理解該項技術的理論知識之外，還要重點掌握其實踐過程。而各類學校也只在教學周期的最后階段開展此類實踐課程，致使學生無法將自身所學的制圖基礎知識與該項技術的教學過程形成有機聯系，造成繪圖過程出現錯誤。其次，教授機械CAD的教師能力不足，教學實踐不充分。多數中職學校通常只是在教學過程中提升該項技術理論知識的教學占比，而在實際教學中并沒有設計較長的教學周期，且CAD軟件還具備多樣的功能性。因此，如果學生脫離具體實踐開展短期的學習過程，就會導致其對該項軟件的掌握較為籠統、粗略。一方面造成技術無法緊密聯系其制圖知識，另一方面也會導致學生不能及時有效地對其進行運用，導致學生畏懼學習和運用該技術軟件。

四、CAM軟件在技工院校數控教學中的應用

1.對CAD/CAM一體化教學體系進行構建。數控技術專業的人才培養目標是讓學生能對CAD/CAM軟件熟練地加以應用，進行產品的簡單設計，掌握較復雜零件的手工編程，并學會應用CAD/CAM軟件自動編程，形成數控機床操作能力。數控技術教學將典型零件作為主線，對CAD/CAM一體化教學體系進行構建，將職業工作過程中所涉及的所有要素，如對象、方式、內容以及方法和組織等，均有機地投入到數控技術教學課程體系與教學內容中，保證工作過程結構的完整性能夠體現在CAD/CAM一體化應用教學中，對基于知識應用的課程體系進行創建。

2.一體化教學基本思路可以設置為五個流程。CAD/CAM一體化應用教學中其基本思路可設置為五個流程：一是零件圖樣分析，二是三維造型，三是工藝分析，四是自動編程及仿真加工，五是DNC在線加工。對教學內容設置過程中教師可對一條主線加以設置，通過完成項目的形式使數控技術相關課程內容聯系起來。在該過程中除了需對機械制圖與機械制造基礎知識進行教學外，還要對機械制造技術及數控加工技術等知識進行教學，使這些知識通過CAD/CAM一體化的應用串聯形成知識體系，并依托CAD/CAM一體化的應用圍繞教學主線對相關課程進行展開，確保學生在學習目標上更有目的性。數控實訓教學過程中，教師可引導學生根據CAD/CAM一體化軟件應用經驗，采用數控機床展開實際加工，同時注意加工中出現的各類問題，針對這些問題進行分析。

3.CAD/CAM一體化在數控技術教學中的具體應用。以手柄的加工教學為例，教學中教師可應用CAD軟件指導學生在CAD軟件中對零件圖進行導入，將其修改為能夠加工的圖樣。應用CAD設置具體的加工參數，明確切削用量、刀具參數，對粗加工軌跡進行生成，然后指導學生將加工程序導入CAM系統中，讓學生自主完成仿真加工。通過CAD/CAM軟件的應用開展數控技術教學，可以通過模擬實踐來對理論知識加以檢驗，提高數控技術教學中學生的理解能力，轉變數控技術教學缺乏實踐性的現狀。

4.CAM軟件應用于CNC機械加工主要由以下四個步驟來實現。首先，通過對圖紙的深度分析，為零部件的后期繪制和建模做好基礎工作。其次，在第一部設計圖紙充分分析的基礎上，對產品生產加工工藝進行有效的生產設計。根據工藝確定加工設備的參數，有效提高了設計優化流程。第三，根據開發的工藝設計和所生成的程序進行試制。第四，根據測試結果的分析，進一步優化流程和程序設計以及處理參數，以進行后續的正式處理。

參考文獻

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