谈CAM软件在技工院校数控教学中的应用

翟培明

【摘    要】CAM是一款具有强大功能的计算机辅助设计与制造软件，在技工院校数控机床教学中的应用非常广泛。CAM软件的工程图、零件装配以及三维建模和仿真加工等许多实用性功能，对学生的学习能够起到非常大的帮助作用。不仅有助于教师教学课堂，促进数控教学水平的提升，还有助于数控技术教学改革。

【关键词】CAM软件  技工院校  数控教学  应用

中图分类号：G4      文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2021.14.064

一、CAM技术简介

CAM是一种应用技术，它使用计算机软件和机械设备来促进自动化制造过程，是CAE（计算机辅助工程）的后继产品，通常与CAD结合使用。CAD和CAM技术的结合极大地缩短了设计和制造流程，同时其设计和编程逐渐取代了手工编程，对生产过程进行直接控制，提高了生产效率。CAM功能包括三部分：1.软件。2.机械设备。3.后期处理。CAM技术还具备一定优势：物料追踪;过程规划过程规划;组装。CAM技术被广泛应用于世界上的制造工厂中，是工程技术与计算机技术紧密结合、相互渗透发展起来的一项综合性应用技术，它使传统的产品设计、制造等都发生了根本性的变化，已成为衡量一个国家科学技术和工业现代化的重要标志之一，在一定程度上反映一个国家的综合实力。

二、CAM一体化教学的必要性

CAM一体化作为先进制造手段之一在企业中得到普遍应用，许多职业院校也将该门课程列入专业课程中。数控技术是一门综合性技术类课程，综合应用CAD/CAM、机械加工工艺、机械制造等相关内容，教师在教学时不仅要讲授编程指令的应用，还要重视零件工艺分析和CAD/CAM技术的应用。教学内容方面，让学生熟悉CAD/CAM软件和CNC操作系统，以适应社会对人才多样化的需求。由于课时的限制学生往往无法做到既全面又专一，因此要进行教学改革，包括教学目标的修订、教学内容的整合、实验实训的设置以及教学方法的改进。CAD/CAM一体化教学将理论与实践有机结合起来，通过各个项目教学环节的设置，从产品设计到零件加工一体化训练，使学生模拟企业的生产制造流程，体会到成就感和责任感，在很大程度上调动了学生的积极性，提高了教学质量。

三、机械CAD教学中存在的问题

首先，教学课程设计不合理。当前，课程设计和教学中的不合理之处有很多，此类专业的基础知识是计算机基础和机械制图，但学生除了应储备和理解该项技术的理论知识之外，还要重点掌握其实践过程。而各类学校也只在教学周期的最后阶段开展此类实践课程，致使学生无法将自身所学的制图基础知识与该项技术的教学过程形成有机联系，造成绘图过程出现错误。其次，教授机械CAD的教师能力不足，教学实践不充分。多数中职学校通常只是在教学过程中提升该项技术理论知识的教学占比，而在实际教学中并没有设计较长的教学周期，且CAD软件还具备多样的功能性。因此，如果学生脱离具体实践开展短期的学习过程，就会导致其对该项软件的掌握较为笼统、粗略。一方面造成技术无法紧密联系其制图知识，另一方面也会导致学生不能及时有效地对其进行运用，导致学生畏惧学习和运用该技术软件。

四、CAM软件在技工院校数控教学中的应用

1.对CAD/CAM一体化教学体系进行构建。数控技术专业的人才培养目标是让学生能对CAD/CAM软件熟练地加以应用，进行产品的简单设计，掌握较复杂零件的手工编程，并学会应用CAD/CAM软件自动编程，形成数控机床操作能力。数控技术教学将典型零件作为主线，对CAD/CAM一体化教学体系进行构建，将职业工作过程中所涉及的所有要素，如对象、方式、内容以及方法和组织等，均有机地投入到数控技术教学课程体系与教学内容中，保证工作过程结构的完整性能够体现在CAD/CAM一体化应用教学中，对基于知识应用的课程体系进行创建。

2.一体化教学基本思路可以设置为五个流程。CAD/CAM一体化应用教学中其基本思路可设置为五个流程：一是零件图样分析，二是三维造型，三是工艺分析，四是自动编程及仿真加工，五是DNC在线加工。对教学内容设置过程中教师可对一条主线加以设置，通过完成项目的形式使数控技术相关课程内容联系起来。在该过程中除了需对机械制图与机械制造基础知识进行教学外，还要对机械制造技术及数控加工技术等知识进行教学，使这些知识通过CAD/CAM一体化的应用串联形成知识体系，并依托CAD/CAM一体化的应用围绕教学主线对相关课程进行展开，确保学生在学习目标上更有目的性。数控实训教学过程中，教师可引导学生根据CAD/CAM一体化软件应用经验，采用数控机床展开实际加工，同时注意加工中出现的各类问题，针对这些问题进行分析。

3.CAD/CAM一体化在数控技术教学中的具体应用。以手柄的加工教学为例，教学中教师可应用CAD软件指导学生在CAD软件中对零件图进行导入，将其修改为能够加工的图样。应用CAD设置具体的加工参数，明确切削用量、刀具参数，对粗加工轨迹进行生成，然后指导学生将加工程序导入CAM系统中，让学生自主完成仿真加工。通过CAD/CAM软件的应用开展数控技术教学，可以通过模拟实践来对理论知识加以检验，提高数控技术教学中学生的理解能力，转变数控技术教学缺乏实践性的现状。

4.CAM软件应用于CNC机械加工主要由以下四个步骤来实现。首先，通过对图纸的深度分析，为零部件的后期绘制和建模做好基础工作。其次，在第一部设计图纸充分分析的基础上，对产品生产加工工艺进行有效的生产设计。根据工艺确定加工设备的参数，有效提高了设计优化流程。第三，根据开发的工艺设计和所生成的程序进行试制。第四，根据测试结果的分析，进一步优化流程和程序设计以及处理参数，以进行后续的正式处理。

参考文献

[1]赵小刚.数控技术应用专业教学模式探索[J].山东工业技术，2020（12）.

[2]李庆华.技工院校机械专业一体化教学改革探讨[J].内燃机与配件，2020（03）.

[3]胡乾坤.技校機械类专业一体化模块式教学模式探讨[J].装备制造技术，2017（4）.