【浅谈Mastercam在《数控技术》实验教学中的应用】 浅谈数控技术的现状及发展趋势

　　【摘 要】实践能力对于数控专业来说非常关键。运用Mastercam软件进行数控技术实验教学可以让学生体会数控加工工艺的确定，提高了学生的数控编程能力，改善了教学效果。　　【关键词】数控技术；实验；Mastercam
　　Mastercam软件是美国CNC Software 所研制开发的CAD/CAM系统，自从1984年诞生以来，得到世界各地的广泛应用，它的装机量是世界第一。同时《数控技术》这门课程选定的教材是机械工业出版社的杨有君教授的《数控技术》，这本教材的第三章内容就是图形交互式自动编程，是在Mastercam9.0的基础上通过实例讲解怎样自动编程，因此我们就选用Mastercam9.0这个版本的软件来完成实验。
　　一、明确《数控技术》实验教学的目的
　　《数控技术》这门课共包含零件加工程序的编制、图形交互式自动编程、轮廓加工的数学基础、数控机床的检测装置和数控机床的进给伺服系统几个部分的内容，其中零件加工程序的编制是重点内容，要求学生们掌握编程指令的使用，如G、M、F、S、T等功能代码的使用，能够熟练编程，但在实验中采用的是自动编程软件，是先在Mastercam中使用CAD绘图功能绘制零件模型，接着要综合运用所学过的《机械制造》等课程的相关知识，确定合适的加工工序，这其中涉及到刀具、切削用量、进退刀路径、主轴转速等参数的选择，以及粗加工和精加工的参数的确定，要对具体的零件进行综合分析，形成最合适的加工工序。在这个过程中通过长期的练习，要让学生们掌握怎样选择合适的切削用量、分几次切削以及主轴转速多少才能达到最好的加工效果、表面质量和加工效率。另外通过实体模拟仿真检查是否存在刀具干涉和空走、撞刀的情况，让学生加深对加工工艺的理解和刀具轨迹的认识。另外在确定加工工艺时比较两种不同的刀具路径来加工同一零件的区别。通过这种比较法，让学生发挥自己的想象力和创造力，更深入的掌握确定合适的加工工艺的方法。另外，通过Mastercam的后置处理模块将刀具轨迹转换成数控NC程序，让学生将自动生成的程序与自己手动编制的程序进行比较，进而进一步的熟悉手动编程。
　　二、采用Mastercam软件进行实验教学
　　采用Mastercam进行数控实验，可以让学生直观的仿真数控设备加工的整个操作过程，使学生在理论知识的基础上掌握操作技能，起到了很好的教学效果。在实验过程中的步骤可分为：其一，在学习了AUTOCAD的基础上，采用Mastercam的CAD绘图功能绘制零件模型。在绘图时要考虑坐标系的原点位置，以便后续步骤中确定加工工序。也可以在Pro/E等软件中先绘制三维模型再导入到Mastercam软件中确定加工工序。其二，对零件的特征进行分析，在综合考虑之后选择适合的加工工艺，确定粗加工、半精加工、精加工的参数，对应的不同加工表面选择不同的刀具，确定切削用量、进退刀路径、主轴转速等参数，但要注意在保证零件表面粗糙度和加工精度的同时尽量减少换刀次数，节省加工时间。在这个过程中，让学生将之前学过的机械专业的专业课知识揉合到一起，融会贯通，形成一个完整的知识体系。其三，确定了加工工艺路径和参数后，使用Mastercam的零件加工模拟功能，在设置合适的毛胚尺寸后开始实体验证，在仿真过程中，学生可以逼真的看到动态的数控加工过程，让学生体会数控加工工艺，并且通过不同的刀具路径的加工过程的比较学生体会到怎样提高加工效率。
　　三、改进实验教学的方法
　　在实验中，通过教师的启发和引导，学生不再像课堂上一样只是“听”老师讲课，而是自己主动的发挥想象力和主动权，不断的改进加工工序，从一开始的跟教师讲授的例子保持一致的加工工序，发展到后来自己思考针对不同的零件特征应该用怎样的工序才能达到最好的加工效果。另一方面，学生在学习《数控技术》这门课程时已经进入第六学期，也就是大三下学期了，在学习积极性方面有所下降，在实验中，要求每位同学模拟加工不同的零件才能通过考核，并且实验课的成绩也在期末考试的考核成绩中占有一定的比例，这样促进了同学们的学习积极性，达到了比较好的教学效果，增加了学生的学习兴趣，也为后面的实训环节打下了基础。数控技术作为一门应用型非常强的课程，着重培养学生的实际操作能力，在实验过程中，尽量安排创新性、综合类实验，而尽量减少演示类、验证类实验，避免传统的教师做实验，学生只是看而不动手做实验的状况。
　　参 考 文 献
　　[1]杨有君．数控技术[J]．北京：机械工业出版社，2011
　　[2]韩建海，胡东方，杨丙乾．数控技术实验教学改革探讨[J]．实验科学与技术．2007，5（5）：109～112
　　[3]王丽红．MasterCAM软件及其在数控教学中的应用[J]．黑龙江科技信息．2008（31）：179