MasterCAM在數(shù)控教學(xué)中的應(yīng)用

時(shí)間：2022-10-08 11:19:01 數(shù)控畢業(yè)論文我要投稿

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MasterCAM在數(shù)控教學(xué)中的應(yīng)用

　　【摘要】MasierCAM是我國目前機(jī)械加工自動(dòng)化中使用最廣的一種軟件，利用它的圖形設(shè)計(jì)與仿真功能，在數(shù)控實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行應(yīng)用，改善了目前數(shù)控技術(shù)課程教學(xué)中實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)效果不理想、效率較低的現(xiàn)象，提高了學(xué)生數(shù)控編程能力、數(shù)控機(jī)床的操作能力及系統(tǒng)的維護(hù)能力。

　　【關(guān)鍵詞】Master CAM;數(shù)控;實(shí)驗(yàn);編程

　　目前，數(shù)控機(jī)床給機(jī)械制造業(yè)帶來了巨大的變化。

　　數(shù)控技術(shù)已成為制造業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、柔性化、集成化生產(chǎn)的基礎(chǔ)技術(shù)，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與輔助制造和計(jì)算機(jī)集成制造技術(shù)敏捷制造和智能制造等，都是建立在數(shù)控技術(shù)之上。

　　數(shù)控技術(shù)不僅是提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的必不可少的物質(zhì)手段，也是體現(xiàn)一個(gè)國家綜合國力水平的重要標(biāo)志。

　　新世紀(jì)機(jī)械制造業(yè)的競爭，其實(shí)就是數(shù)控技術(shù)的競爭。

　　基于數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)的重要性，學(xué)校陸續(xù)在機(jī)械類專業(yè)開設(shè)了數(shù)控課程但由于教學(xué)條件的限制，許多只能講授理論知識，而不能理論聯(lián)系實(shí)踐。

　　既不能培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力，如數(shù)控編程能力、數(shù)控機(jī)床的操作能力及系統(tǒng)的維護(hù)能力，也不能培養(yǎng)學(xué)生數(shù)控技術(shù)的開發(fā)能力。

　　這樣培養(yǎng)出來的學(xué)生畢業(yè)后走上工作崗位就不能獨(dú)立完成在數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用的任務(wù)。

　　因此，如何改善和提高數(shù)控技術(shù)課程的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，使學(xué)生能學(xué)有所練、學(xué)用結(jié)合，是數(shù)控技術(shù)教學(xué)工作面臨的一個(gè)非常大的難題。

　　綜上所述，數(shù)控技術(shù)課程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，離開實(shí)踐，就談不上素質(zhì)，實(shí)踐是知識轉(zhuǎn)化并升華為素質(zhì)的根本條件。

　　要想達(dá)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(yīng)具備一個(gè)良好的實(shí)踐教學(xué)環(huán)境。

　　考慮到前面談到的數(shù)控設(shè)備價(jià)格的因素，我們選定了一種能在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行手工編程和自動(dòng)編程、并能動(dòng)態(tài)模擬加工軌跡、與數(shù)控機(jī)床有良好數(shù)據(jù)接口的MasterCAM軟件。

　　利用該系統(tǒng)，我們做了如下工作：

　　一、利用MasterCAM進(jìn)行手工編程，并進(jìn)行程序校驗(yàn)

　　數(shù)控程序的手工編制是計(jì)算機(jī)自動(dòng)數(shù)控編程的墓礎(chǔ)，應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)控加工自動(dòng)編程最終也還要經(jīng)過后置處理轉(zhuǎn)換成NC程序代碼。

　　作為數(shù)控技術(shù)人才，不僅是數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用者，更應(yīng)該是數(shù)控技術(shù)的開發(fā)者。

　　因此要使學(xué)生知其然并知其所以然，手動(dòng)編程是學(xué)生熟悉并掌握NC程序基本原理的一個(gè)重要途徑。

　　但數(shù)控指令枯燥、不易記憶，編寫的程序又不能得到實(shí)現(xiàn)，學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣不高，也得不到應(yīng)有的實(shí)際動(dòng)手的訓(xùn)練。

　　同時(shí)對同一零件編程，學(xué)生編寫的程序會(huì)有多種，老師批改作業(yè)、檢查學(xué)生掌握情況也十分困難。

　　這一難題在MasterCAM系統(tǒng)中就迎刃而解了：只要將NC代碼輸入該系統(tǒng)，通過加工軌跡校驗(yàn)，NC程序的結(jié)果就非常直觀地仿真出來了。

　　二、設(shè)置工藝參數(shù)，定義零件加工工藝

　　利用MasterCAM系統(tǒng)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(tǒng)提供的數(shù)據(jù)接口將在其它CAD系統(tǒng)中做好的零件模型，然后綜合運(yùn)用所學(xué)過的如《機(jī)制工藝》、《金屬切削機(jī)床》等課程的相關(guān)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(yīng)的不同加工表面的刀具、切削用量、進(jìn)退刀路徑、主軸轉(zhuǎn)速等參數(shù)后，該系統(tǒng)便自動(dòng)計(jì)算出機(jī)加工余量，并動(dòng)態(tài)顯示出和粗加工、半精加工、精加工所對應(yīng)的不同加工表面的刀位軌跡和機(jī)床代碼，省去了人為編制NC程序的煩惱。

　　這一過程將數(shù)控編程、制造工藝、刀具、數(shù)控機(jī)床、數(shù)控加工等課程有機(jī)地結(jié)合起來，使學(xué)生覺得以前所學(xué)的知識不再孤立、枯燥，在數(shù)控技術(shù)課程中達(dá)到了融匯貫通，并在計(jì)算機(jī)上變得生動(dòng)、形象起來，鞏固了學(xué)生的加工工藝方面的知識，強(qiáng)化了利用Mastercam系統(tǒng)數(shù)控教學(xué)的效果。

　　三、利用MasterCAM系統(tǒng)，對計(jì)算機(jī)計(jì)算的刀具軌跡進(jìn)行模擬仿真

　　MasterCAM特有的模擬仿真功能，可以進(jìn)行三維動(dòng)態(tài)仿真加工，每個(gè)學(xué)生都有模擬加工的機(jī)會(huì)，省時(shí)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(jìn)行動(dòng)態(tài)加工，學(xué)生可以直觀地掌握數(shù)控加工的過程，判斷刀具軌跡的連續(xù)性、合理性，是否存在刀具干涉、撞刀等情況，計(jì)算機(jī)計(jì)算是否正確，加深了學(xué)生對加工工藝的理解和對刀具軌跡的認(rèn)識。

　　通過對照加工后的結(jié)果，學(xué)生明白了不同的刀位軌跡，其加工結(jié)果有很大的差異實(shí)質(zhì)上，加工刀具軌跡定義的合理與否，與學(xué)生對零件加工工藝知識掌握的熟練程度有密切的關(guān)系。

　　學(xué)生可以發(fā)揮自己的創(chuàng)造性和綜合能力，對不滿意的加工結(jié)果重新進(jìn)行零件建�；蛑匦露x刀位軌跡，實(shí)現(xiàn)虛擬設(shè)汁與虛擬加工。

　　四、利用MasterCAM系統(tǒng)將刀具軌跡轉(zhuǎn)換成數(shù)控加工程序，通過計(jì)算機(jī)機(jī)床接口傳送，并控制數(shù)控機(jī)床進(jìn)行實(shí)際加工

　　前面所做的工作均是在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行的，學(xué)生還很難將NC程序和實(shí)際的加工聯(lián)系起來，總的理解是停留在理論知識上，感性認(rèn)識不足，實(shí)際應(yīng)用能力的訓(xùn)練環(huán)節(jié)很不夠。

　　因此在條件允許的情況下，讓學(xué)生將零件的NC程序通過數(shù)據(jù)接口傳至數(shù)控機(jī)床，控制機(jī)床進(jìn)行加工。

　　在這個(gè)過程中，NC程序、數(shù)控系統(tǒng)、數(shù)據(jù)接口起了非常重要的作用。

　　作為數(shù)控技術(shù)人才，應(yīng)該熟練掌握數(shù)控編程、數(shù)據(jù)通訊、接口技術(shù)等專業(yè)基礎(chǔ)知識，并得到相應(yīng)的動(dòng)手能力的訓(xùn)練.

　　數(shù)控實(shí)驗(yàn)室的功能應(yīng)該是多方面的，可以進(jìn)行科研項(xiàng)目研究，提高教師自身的業(yè)務(wù)水平，同時(shí)為生產(chǎn)科研服務(wù)，并積極開展對外技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)服務(wù)，以及承接加工任務(wù)等，從中獲得一定的經(jīng)濟(jì)效益，用以改善實(shí)驗(yàn)室的條件、促進(jìn)正常的教學(xué)科研活動(dòng)。

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