《MasterCAM软件应用》课程教学改革的探讨

《MasterCAM软件应用》课程教学改革的探讨
徐志英
【摘要】《MasterCAM软件应用》课程教学内容通过打破以往常规的教学模式,
改变教学次序,加强对学生工程实际应用能力的培养,在每一个实例课题设置中,将其分解为多个小课题,让学生循序渐进,培养学生的探索和创新意识,提高学生的学习主动性和积极性,改革教学方法、教学手段,提高教学质量.
【期刊名称】《林区教学》
【年(卷),期】2013(000)007
【总页数】2页(P101-102)
【关键词】MasterCAM软件;教学内容;课题设置;教学方法;改革
【作者】徐志英
【作者单位】福建工业学校,福州350002
【正文语种】中文
【中图分类】G642.0
一、MasterCAM软件应用课程教学改革的必要性
《MasterCAM软件应用》课程的教学目标是培养学生结合数控加工的基本要求，采用MasterCAM软件完成三维造型，设置加工方式，选取切削用量等加工参数，提高完成数控加工轨迹、G代码生成的CAM软件自动编程的应用能力。

而MasterCAM软件应用模块重点一般分为以下三个方面:
1.掌握各类特征的生成及编辑;
2.掌握三维实体的构建方法;
3.掌握加工参数的设置、刀路轨迹和G代码的生成、数控仿真加工方法。

教师在实施教学中习惯根据教材采用以上三个方面的内容按顺序进行教学，但教学效果一般较差。

其主要原因是教材一般都是将第一方面内容中的命令逐个讲解，这样单一按顺序地讲解命令显得非常枯燥，而中职学生本身学习主动性不强，理解力比较差，没有耐心，往往经过几堂课下来，大部分学生就逐步对原本应该很感兴趣的课程失去了学习的动力，导致教学效果无法提高。

二、课程教学内容设置
为改变这种状况，在《MasterCAM软件应用》课程的教学中，应打破以往常规的教学模式，改变教学次序，加强对学生工程实际应用能力的培养。

将以上三个方面的内容用课题的方式，每一个课题就是一个具体的加工任务，以综合实例题目使学生完成零件的结构设计、实体造型、数控编程、后置处理、轨迹仿真、虚拟加工，最后将零件用石蜡从数控机床加工出来，接受CAD/CAM的全过程训练。

由浅至深，让学生完成一个个课题，使学生在学习开始时就对课程有全面的了解，提高学生对课程的学习兴趣和积极性，从而提高教师的教学效果。

具体教学过程设置如下:
(一)软件的基础知识与基本设置
(二)二维加工训练
由教师选择三至四个实例，并从中选一个实例用石蜡从数控机床加工出来。

通过这三至四个实例，主要让学生掌握以下几个方面的知识点:
(1)基本二维绘图 (6)外形铣削加工
(2)图形编辑 (7)挖槽加工
(3)工作设置 (8)全圆加工
(4)操作管理 (9)钻孔加工
(5)面铣削加工
(三)三维造型与加工训练
由教师选择二十至三十个实例，以三维实体造型为主，并从中选取八至十个作为三维加工的课题。

通过本阶段的训练，主要让学生掌握以下几个方面的知识点:
1.三维绘图基础，重点为构图面、构图深度、视角在三维绘图中的关系。

2.基本三维曲面:圆柱、圆锥面圆环面等。

3.线架模型转换曲面:举升、旋转、扫掠等。

4.曲面编辑。

5.曲面粗加工:平行式粗加工、放射状粗加工、等高线粗加工、挖槽粗加工、投影粗加工等。

6.曲面精加工:等高精加工、流线精加工、陡斜面精加工、浅面精加工、交线清角精加工、残料精加工等。

三、课题的设置模式
在每一个实例课题中，将其分解为多个小课题，让学生循序渐进，培养学生的探索和创新意识，提高学生的学习主动性和积极性。

下面以一个二维加工实例来说明每个课题的设置模式。

加工如图所示的零件——花形凸模，分为以下几个子课题:
1.花形凸模的二维图形绘制:包含圆弧的绘制、图形的修剪、图形的打断、图形的旋转。

2.花形凸模的外形粗加工:零件与工艺分析、选取加工刀具、设置加工类型(轮廓铣削)及参数、生成刀具路径。

技术要点:MasterCAM的轮廓铣削刀具路径功能是沿一条曲线或串连曲线切除外形上材料，轮廓铣削可以构建二维或三维轮廓铣削刀具路径，轮廓可以由直线、圆
弧、多义线组成，而且所有图形均应在同一构图平面内。

外形铣削的主要参数有加工类型选择、刀具高度、切削深度、补正方向、线性公差、最大深度偏差、毛坯留量等参数，还有深度切削来定义分层切削，多次切削设定多刀加工、进退刀选项设定进退刀方式与距离等。

提示:做轮廓加工时，MasterCAM默认的下刀点位置在最接近点击串连轮廓线的
点击位置的曲线端点。

技巧:为了改善铣刀开始接触工件和离开工件表面时的状况，一般的数控系统都设
置了刀具接近工件和离开工件表面时的特殊运行轨迹，以避免刀具直接与工件表面相撞和保护已加工表面。

比较常用的方式是，以被加工表面相切的圆弧方式接触和退出工件表面。

在圆弧的端部再加上一段延长线，可以保证在下刀时，刀具的整体都在毛坯以外下刀，而不产生垂直方向的切削。

在每个子课题中均设有相对应的技术要求、提示和技巧，有助于学生的学习与总结。

3.花形凸模的外形精加工:零件工艺分析、选取加工刀具、设置加工类型(残料加工)及参数、生成刀具路径。

4.花形凸模的花形槽加工:零件工艺分析、选取加工刀具、设置加工类型(挖槽加工)及参数、生成刀具路径。

5.花形凸模的中心通孔加工:零件工艺分析、选取加工刀具、设置加工类型(全圆加工)及参数、生成刀具路径。

6.花形凸模的孔加工:零件工艺分析、选取加工刀具、设置加工类型(钻孔加工)及参数、生成刀具路径。

四、课程教学方法改革
教学方法与教学手段是提高教学效果与教学质量的重要保证。

在教学范畴内，学生是主体，教师是主导，教师要根据课程的特点和学生的实际去选择教学方法和改进教学手段。

能否调动学生的主动学习、积极思维和师生互动是检验教学方法是否得
当的标志。

改进教学方法与教学手段还应该是培养学生分析、解决问题的能力，实践动手能力、自主学习能力、创新能力的重要措施。

为此，在教学中采取以下几种教学方法。

(一)根据课程内容，采取灵活多样的教学方法，启发诱导学生积极思考，主动学习CAD/CAM技术内容广泛，因此在教学内容的组织上，一开始就让学生对
CAD/CAM技术有一个清晰的概念，以线框模型→曲面模型→实体模型→参数化
特征模型作为主线，以曲线、曲面等基本理论作为授课重点，讲深讲透，对难以理解的内容，通过计算机模拟和动态显示，使教学内容形象化，而对其他内容作较为简单的介绍，使教学内容既有深度，又有广度，使学生感到主次清晰、脉络分明，既能掌握CAD/CAM技术中的基础理论知识，又可以拓宽知识面。

(二)采用工程实例教学
具体讲，就是教师采用企业中工程实际例子进行教学，在教学过程中既能培养学生的工程意识，同时也让学生了解CAD/CAM软件应用并不是简单的画图，而是综
合知识的运用，即学生采用CAD/CAM软件所完成的设计和加工是有工程背景的，是能应用于实际工作的。

(三)精讲多练、讲练结合、注意总结
对基本知识、基本原理和重点内容精心讲授，并通过练习来加深理解，让学生通过练习来建立系统的知识结构。

(四)充分运用现代教学手段
充分利用现代教学手段，使“讲—演—练”结合。

注意研究、改进多媒体课件，
使之更好地符合课堂教学规律。

(五)加强实训教学
不断地充实、改进实践教学环境，让学生更好更多地得到工程实践能力的锻炼。

(六)培养创新能力
鼓励探索新领域，培养学生创新精神。