淺析CAXA軟件在數控教學(xué)和數控實(shí)訓中的應用論文

　　摘 要：為了提高數控教學(xué)和數控實(shí)訓的教學(xué)效果，提出在教學(xué)中引入CAXA軟件配合專(zhuān)業(yè)課程使用。經(jīng)教學(xué)實(shí)踐表明教學(xué)效果顯著(zhù)，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習興趣和促進(jìn)了學(xué)生創(chuàng )新思維的培養。

　　關(guān)鍵詞：數控教學(xué)；數控實(shí)訓；CAXA軟件

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

　　一、 CAXA軟件在數控教學(xué)與數控實(shí)訓中的優(yōu)越性

　　在數控教學(xué)當中，我們結合CAXA數控車(chē)、CAXA制造工程師，學(xué)生可以直觀(guān)地看到刀具的運動(dòng)軌跡，產(chǎn)生了非常好的教學(xué)效果。CAXA軟件相比其它軟件有很大的優(yōu)越性。CAXA數控車(chē)，它無(wú)需畫(huà)出完整的零件圖就可以進(jìn)行編程、加工，大大提高了編程速度，并且可以動(dòng)態(tài)顯示整個(gè)加工過(guò)程，刀具路徑清晰明了對于不合理的參數可以隨時(shí)修改，非常直觀(guān)，便于發(fā)現不合理的加工工藝；并可以根據不同的數控系統，編制與數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(wú)論是Pro/E 還是Solid edge等設計軟件，它突出的優(yōu)點(diǎn)就是可以在空間角度進(jìn)行繪圖，進(jìn)行線(xiàn)面編輯，無(wú)論是移動(dòng)、旋轉還是縮放都非常靈活方便，比其它同類(lèi)加工軟件更加靈活. 快捷。從CAM角度講，他根據不同零件的不同加工部位，設計了多種加工方式，如等高線(xiàn)加工、掃描線(xiàn)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軟件在數控教學(xué)中的應用

　　2.1 CAXA提升了數控教學(xué)能力

　　數控技術(shù)課程是一門(mén)實(shí)踐性很強的課程，離開(kāi)實(shí)踐，就談不上素質(zhì)，實(shí)踐是知識轉化并升華為素質(zhì)的根本條件。要想達到理想的教學(xué)和實(shí)踐效果，僅在課堂上實(shí)施全方位的教學(xué)是不夠的，還應具備一個(gè)良好的實(shí)踐教學(xué)的環(huán)境。我們通過(guò)使用CAXA制造工程師軟件，學(xué)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(jìn)行手工和自動(dòng)數控編程（CAM-NC）訓練，確定加工方式、刀具規格切削用量等加工工藝參數，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(jìn)行直觀(guān)的加工仿真檢驗，或對生成的加工軌跡進(jìn)行再編輯，軌跡無(wú)誤后自動(dòng)生成G代碼，也還可以將手工編寫(xiě)的G代碼進(jìn)行反讀生成刀具軌跡進(jìn)行仿真檢驗，教師也可以方便地對學(xué)生編寫(xiě)的G代碼進(jìn)行直觀(guān)地檢查。G代碼確認無(wú)誤后，即可根據數控機床及其所使用的數控操作系統進(jìn)行機床后置處理和代碼傳輸，最后由學(xué)生自己動(dòng)手裝卡毛坯、對刀調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(xué)課堂和促進(jìn)了教學(xué)改革

　　通過(guò)引入CAXA制造工程師等CAXA-CAM軟件對數控加工，數控編程，機床與通訊，傳統課程進(jìn)行改造，使學(xué)生在課堂上掌握計算機產(chǎn)品建模，工藝設計，自動(dòng)編程，模擬加工，機床設置等現代先進(jìn)制造的全過(guò)程，深入認識計算機輔助制造，并實(shí)現數控編程與數控加工的實(shí)訓。CAXA促進(jìn)了教學(xué)改革，任課老師不再是單調在黑板上板書(shū)，學(xué)生記錄或教師操作，學(xué)生觀(guān)看的情況，而成為教師在計算機機房結合專(zhuān)業(yè)講述CAXA實(shí)體設計軟件的造型——把學(xué)生的造型導入CAXA制造工程師軟件中進(jìn)行編程——講述加工工藝學(xué)和軟件的功能——驗證后到機床進(jìn)行實(shí)際加工的模式。

　　三、 CAXA軟件在數控實(shí)訓中的應用

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

　　3.1 CAXA制造工程師在數控實(shí)訓中的應用

　　以2011年華中數控大賽試題為例，可以發(fā)現若用手工編程，有些節點(diǎn)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(guò)程，主要分為以下三個(gè)步驟：

　　1）：導入三維數模生成加工軌跡

　　3）加工實(shí)物：

　　3.2 CAXA數控車(chē)在數控實(shí)訓中的應用

　　車(chē)床一般加工軸類(lèi)、軸套類(lèi)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(xiàn)輪廓）的零件加工，CAXA 數控車(chē)能通過(guò)零件幾何造型、加工參數設置、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(chē)、螺紋、切槽、打孔等編程。具體操作過(guò)程在此省略。

　　3.3 CAXA軟件的應用使數控實(shí)訓上了新的臺階

　　通過(guò)CAXA軟件在數控實(shí)訓中的有效應用，不僅使學(xué)生完整地經(jīng)歷了零件三維設計、數控銑削加工工藝設計、手工/自動(dòng)加工編程、數控銑床加工操作的現代制造過(guò)程的實(shí)習訓練，同時(shí)也極大地激發(fā)了學(xué)生創(chuàng )新學(xué)習的興趣。學(xué)生一方面根據產(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、數控車(chē)床、數控銑床（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(xué)生可以自己設定主題，自行完成設計，并且生成數控程序進(jìn)行加工。在數控實(shí)訓中鼓勵學(xué)生的個(gè)性化實(shí)踐發(fā)展，鼓勵和激發(fā)學(xué)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(yǔ)

　　在數控教學(xué)和數控實(shí)訓中通過(guò)軟件，可使教學(xué)更貼近生產(chǎn)實(shí)際，提高了學(xué)生和教師的專(zhuān)業(yè)素養。CAXA制造工程師等CAXA-CAM軟件通過(guò)應用于數控車(chē)床加工、數控電火花線(xiàn)切割加工、數控銑床加工/數控加工中心加工和特種加工等相應教學(xué)和實(shí)訓后，使每一個(gè)學(xué)生都能實(shí)際動(dòng)手，學(xué)生得到動(dòng)手能力和基本工程技能的訓練，在實(shí)際加工或模擬過(guò)程中掌握所學(xué)知識并培訓相應技能。

　　參考文獻

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

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

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

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