吳玉珠

（馬鞍山工業(yè)學校，安徽 馬鞍山 243031）

隨著我國的產(chǎn)業(yè)升級，數(shù)字化制造在工業(yè)發(fā)展中已越來越重要，而在進行復雜零件的生產(chǎn)制造中使用數(shù)控機床已經(jīng)成為數(shù)字化制造的重要內容，傳統(tǒng)的手工編程已不能滿足現(xiàn)在數(shù)控實訓教學需求，專業(yè)的CAD/CAM（計算機輔助設計與制造）軟件可以提高數(shù)控機床在生產(chǎn)制造過程中的作用，并對數(shù)控實訓課中學生的學習能力、職業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)等起著重要作用。

1 計算機輔助設計與制造軟件的現(xiàn)狀與分析

目前，國內使用的數(shù)控軟件較多，多以輔助程序編制和運動軌跡校驗，應用較多的CAD/CAM軟件主要有：UG NX、Pro/NC、CATIA、中望3D等，每個軟件都有自己的優(yōu)點，而中望3D軟件是一款技術成熟的國產(chǎn)軟件，是CAD/CAM一體化的軟件，具有較好的易學、易用性，有很強的繪圖和設計能力，它更適合我國的使用習慣，并可以實時顯示加工軌跡甚至加工后的虛擬加工實體，具有動畫效果，可以直觀、形象地模擬整個加工過程，很適合課堂講解和分析加工過程，已成為數(shù)控職業(yè)技術教育的必修課程之一。

2 中望軟件在數(shù)控教學實踐中的應用

數(shù)控實訓教學中，除了要學習用手工編程方法加工輪廓相對簡單的弧形零件外，還需要學習橢圓、拋物線、雙曲線等較復雜的曲面輪廓編程加工，如果仍然采用傳統(tǒng)手工編程方法對這些復雜曲面零件編程則需進行復雜節(jié)點的計算，目前普通中職學生計算能力普遍較差，極易出錯，編程正確率很難得到保證。因此，快速、準確地編制出加工程序是非常重要的。而中望軟件就提供了高效的編程加工功能，界面簡潔方便，能夠處理線框以及實體特征，并且各參數(shù)可以自動優(yōu)化，能自動選擇到合適類型的刀具，并具備過切檢查功能。下面以數(shù)控車實訓為例說明中望軟件的應用過程。

（1）建立零件輪廓。首先，進入中望軟件并繪制零件的二維圖形，如圖1所示。對于立體感強的同學在有了二維輪廓以后可以立即形象畫出零件的真實形狀，但對于初學者或者立體感不強的同學就很難想象出零件的形狀。為了能達到最好的加工效果可以把二維輪廓進行旋轉，直接把零件輪廓做成三維實體模型，如圖2所示。然后再對三維實體模型進行加工。

圖1 建立零件輪廓

圖2 三維實體模型

（2）確定參數(shù)。建立坐標：中望軟件可以繼承建模的坐標，也可以通過建立多個坐標系來滿足加工需要。添加坯料：中望軟件可以根據(jù)加工模型自動生成坯料外形并自動調整坯料尺寸余量。設置加工參數(shù)：中望軟件參數(shù)的設置與其它軟件相似，各參數(shù)可以根據(jù)實際加工情況進行設置。

（3）刀軌仿真。中望軟件有實體仿真和線性仿真兩種驗證刀軌準確性的方法，如發(fā)現(xiàn)有需要優(yōu)化的刀軌則可通過刀軌編輯器對刀軌進行修剪、移動、陣列、鏡像、重鏈接等優(yōu)化調整，使批量零件的加工效率達到最高。如圖3所示。

圖3 刀軌仿真

（4）三維加工動態(tài)仿真。學生可以用實體仿真功能檢查模擬零件的加工過程，如圖4所示。中望軟件的實體仿真可以模擬整個零件加工的過程，有助于很多立體感不是很強的操作者能更直觀、一目了然的看到自己加工什么樣的零件，提前優(yōu)化和處理加工過程中可能出現(xiàn)的問題，從而獲得更真實的加工體驗，減少機床校驗的時間，提高加工生產(chǎn)效率，這種實體仿真功能對教學十分有利。

圖4 三維加工動態(tài)仿真

（5）后處理生成NC代碼。驗證刀具軌跡準確無誤后可以直接輸出和打印加工清單，可以方便后續(xù)現(xiàn)場加工操作，最后輸出G代碼，中望3D內置了主流的西門子、FANUC等數(shù)控系統(tǒng)，幫助用戶定制專屬的后處理方案，中望3D的CAM編程在批量的零件加工方面具有高效率和易操作性。后處理可以把CAM軟件計算出的刀具軌跡輸出成機床可以識別的NC代碼并用于生產(chǎn)，可以使數(shù)控機床發(fā)揮出最大能力。

3 中望軟件在教學中的優(yōu)越性

（1）中望軟件提高了學生學習效果。在常規(guī)教學中，《機械制圖》是數(shù)控專業(yè)的基礎課，通常學生都是從識圖和畫二維視圖開始，然后是三維實體建模、裝配等內容的學習，由平面圖向立體圖過渡，學生在學習的過程中可以很直觀地感受零件的結構和形狀便于學生學習和理解，改變了過去老師單調講解、學生觀看的教學模式，達到了較為理想的教學效果。

（2）中望軟件豐富了教學內容。在數(shù)控編程及加工中，中望3D的加工模塊可以很快編制出合理、高效的刀具軌跡，允許使用者通過參數(shù)及后續(xù)的修改工具進行調整。在軟件中可以對所有刀路軌跡進行仿真模擬，軟件還支持實體仿真，讓學生可以看到接近真實環(huán)境的仿真加工效果，產(chǎn)生了較好的教學效果。學生可以根據(jù)零件圖造型、編程、加工，大大提高了編程的效率和質量。

（3）中望軟件節(jié)約了實訓成本，提高了學生實訓的安全。在虛擬的環(huán)境中進行仿真模擬加工訓練，可以節(jié)約大量加工練習成本，并降低了學生在加工練習中的危險性，確保了學生生產(chǎn)實訓的安全。

總的來說，中望軟件降低了零件編程的難度，提高了編程的效率和質量，縮短了加工時間。作為應用性終端技術，中望軟件系統(tǒng)使加工過程更規(guī)范、更合理。

4 結語

綜合中望軟件在數(shù)控實訓中使用的經(jīng)驗可以看出：中望軟件的使用不僅提高了數(shù)控實訓教學的質量和效率，還大大降低了數(shù)控實訓教學的成本，并且極大提高了數(shù)控教學的安全性。但與實際加工相比還有一定的差距，特別是零件的裝夾、測量等訓練內容不能與實際操作手感相比。因此，中望軟件只能輔助數(shù)控實訓教學而不能完全替代數(shù)控實訓加工。

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［3］ 朱克滿.FANUC數(shù)控車床自動編程與手動編程的結合分析［J］.科技資訊，2012，（34）.