摘 要：利用Mastercam軟件以及本校現(xiàn)有的數(shù)控加工設備，在原有的教學手段的基礎上，采用穿插式實踐教學的手段，讓學生在學完理論后，以實際零件做工藝編程分析，然后程序仿真，最后實際加工完畢做準確性檢測，構建了真正的“學與用“教學平臺。既能充分調(diào)動學生的學習積極性，又能提高學生的自主創(chuàng)新能力。為廣大職業(yè)教育方式提供了一定的參考。

關鍵詞：Mastercam 工藝分析 仿真 加工中心

中圖分類號：G712 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）04（b）-0176-02

隨著當今我國數(shù)控技術的迅速發(fā)展，手工編程目前只針對比較簡單的零件，然而對于相對復雜的零件，手工編程是可以完成的，但是，這需要大量的前期準備，大大延長其編程時間，所以目前我國的制造行業(yè)正在逐漸轉(zhuǎn)變采用自動編程，現(xiàn)如今比較流行的（CAM）自動編程軟件主要以Mastercam、CAXA、UG、Cimatron等為主，為了讓我國教育業(yè)與本國的制造業(yè)接軌，解決高校職師本類畢業(yè)生能快速適應我國制造業(yè)與數(shù)控技術的快速發(fā)展。所以，Mastercam軟件的授課方式的改變勢在必行。

1 教學分析與改革

目前，許多高校開辦職業(yè)教育專業(yè)，一是為我國培養(yǎng)一種新型的社會人才，二是為大多數(shù)中職院校培養(yǎng)教師資源，所以職業(yè)教育專業(yè)的學生對一些實踐類的軟件學習是比較重要的，而高校中對于Mastercam軟件課，大多數(shù)是以理論課加上機課的授課方式來講授，對廣大職師本類同學應用此授課方式做問卷調(diào)查，大概有86%的同學反映在上理論時，教師所講授的內(nèi)容，學生只能有個感官的效果，而在緊接著的上機課程中，對本軟件的了解所知甚少。同時，還出現(xiàn)另外一種上機課與實踐課銜接不到位情況，大多數(shù)同學在上完上機課時，通常是隔一段時間在修實踐課，在授實踐課的老師反映，由于有時間間隔，學生們所學上機課的內(nèi)容，還得簡略教授一次。這樣既浪費了一定的教學時間，又對職師本類的同學起不到好的接受效果。因此，對于改變Mastercam軟件的授課方式是必須的。

關于Mastercam軟件課，根據(jù)上述的授課方式在實踐教學中出現(xiàn)的弊端，經(jīng)過斟酌、調(diào)研，決定對此軟件課的授課方式做出如下調(diào)整。

（1）縮短理論課的授課方式，延長上機課程的課時。

（2）將采用理論課、上機課與實踐課相互穿插的方式授課，達到既學既練既實際操作，以達到更好的教學效果。

大家都知道“實踐出真知“的道理，只有讓同學們親自動手實際操作，才能真正提高學生解決實際問題的能力。結合我?，F(xiàn)有華中數(shù)控系統(tǒng)機床兩臺，漢川系統(tǒng)三臺，F(xiàn)ANUC系統(tǒng)1臺、SIEMENS五軸機床1臺。為我校教師教授Mastercam軟件提供了很好的教學平臺。在前期可以采用引導式教學方法，采用上機與實踐相結合的教學方式將同學的整體思路領進門，在讓同學們發(fā)揮創(chuàng)造性思維通過自主設計一個零件，在讓學生能獨立實現(xiàn)從建?！?編程—加工一體化的過程，這樣不僅將我們上機將的知識與實踐相結合起來，還能提高學生的綜合能力。在以后的工作中也能夠做到獨擋一面的新型數(shù)控人才，在社會中更具有競爭力。

2 實踐應用

在實踐教學環(huán)節(jié)，通常采用一個實際的零件，進行工藝分析加工，本文采用加工一個凹環(huán)為例分別采用先前以及現(xiàn)如今的應用方法實施，如圖1所示為凹環(huán)零件。

2.1 先前的應用方法

在以前的實際教學中，實踐應用的主要步驟如下。

（1）根據(jù)設計零件的尺寸，在紙上繪制出草圖，在利用Mastercam軟件中的二維基本繪圖命令以及三維空間繪圖命令，繪制出所需要加工的零件。

（2）在利用本軟件的自動編程功能，設置固定參數(shù)，生成刀具軌跡。

（3）在自身軟件中軌跡仿真，讓同學觀察其仿真加工效果，但是，事實上仿真加工與實際加工之間相差甚遠，仿真加工時刀具與進給速度、切削量等均不能反映出實際加工時的狀態(tài)，學生無法得知實際加工經(jīng)驗，且在仿真加工后也沒有檢測所加工的零件是否合格。

2.2 如今的應用方法

采用改革后的方法，具體以加工一個凹環(huán)為例，具體步驟如下。

（1）建模，在Mastercam軟件建模模塊中，根據(jù)在草圖中所測量的各類尺寸，采用二維建模與三位建模功能，繪制出如圖1所示的凹環(huán)零件。在建模過程中，先繪制二維草圖，在用到拉伸、旋轉(zhuǎn)等命令，以及需要注意建模時的尺寸公差與形位公差等問題。繪制準確的零件圖，以便保證正確的刀具路徑。

（2）凹環(huán)零件的工藝分析，根據(jù)本零件的尺寸與結構特點，毛坯采用長為200 mm，寬為150 mm，高為80 mm的塊料，由于上表面為曲面，側面為四個圓弧面，左側小圓弧面的半徑為R4，右側圓弧面為R12，，本著先粗后精的原則。采用大刀開粗，其中，粗加工時采用φ20 mm的平底刀開粗，每刀進給量為1 mm，殘留高度0.6 mm，余量0.5 mm，主軸轉(zhuǎn)速為3000 r/min，進給速度為2000 mm/min，精加工時采用φ10 mm鑲刀片的合金球頭刀加工，殘留高度為0.02 mm，主軸轉(zhuǎn)速為5000 r/min，進給速度為1000 mm/min，最終采用φ20 mm的平底刀清根。

（3）刀具軌跡的生成與程序處理，在Mastercam軟件的加工模塊中，分別采用等高外形銑的粗精加工、以及交線清角加工。在各自的銑削模式的工藝參數(shù)中分別設置，完成所有設置后單擊確定，自動生成刀具路徑，如圖2所示。在單擊左邊項目樹中生成后置處理程序圖標，生成NC程序。如圖3所示。

（4）再將生成好的NC程序仿真切削，切削后的仿真圖如圖4所示，仿真無誤后在將NC程序傳入機床內(nèi)實際加工。加工后的模型在拿到三坐標測量機上進行檢測。判斷加工是否合格。

3 結語

通過教學改革，Mastercam軟件理論課與實際加工相結合，采用理論、上機與實踐相結合的方式教學，不單單可以讓學生熟悉理論操作，而且在實訓中加工中，可以深刻體會到數(shù)控加工工藝的重要性，教學完全接近實際工程。該方案作為一個全新的教學平臺，充分為學生營造一個能自主創(chuàng)新的學習環(huán)境，提高廣大職師類同學的學習興趣，增強動手能力。

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