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1引言

在數(shù)控加工網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中結(jié)合ug軟件，以多媒體教學(xué)形式，通過對數(shù)控裝置進(jìn)行仿真操作教學(xué)，從繪制待加工零件、演示零件數(shù)控加工過程，到后處理生成NC程序，其整個動態(tài)的仿真操作使教學(xué)過程易教、易學(xué)，滿足教學(xué)需求，使教學(xué)效果顯著增強(qiáng)，能夠達(dá)到實(shí)訓(xùn)目的。

2數(shù)控加工技術(shù)網(wǎng)絡(luò)課程與UG軟件相結(jié)合的構(gòu)建思路

基于UG軟件建設(shè)數(shù)控加工技術(shù)網(wǎng)絡(luò)課程，本課程以行為導(dǎo)向?yàn)榻逃砟睿怨ぷ鬟^程為主線，以技能操作為重點(diǎn)仿真過程，從學(xué)生學(xué)習(xí)效果和企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)角度出發(fā)，以職業(yè)崗位所需要的技能和知識為目標(biāo)，從而增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的真實(shí)感，促進(jìn)學(xué)生對數(shù)控加工技術(shù)的掌握。因此，本文對該網(wǎng)絡(luò)課程的構(gòu)建提出以下思路。項(xiàng)目導(dǎo)入教學(xué)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣數(shù)控加工技術(shù)網(wǎng)絡(luò)課程必須與社會接軌，如今UG已成為世界機(jī)械CAD/CAE/CAM領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn)，而CAD/CAE/CAM技術(shù)朝著集成化、網(wǎng)絡(luò)化、標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化和智能化方向發(fā)展，在現(xiàn)代制造業(yè)中使用越來越普及[3]。UG三維數(shù)控建模教學(xué)工具有較大優(yōu)越性，在網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)中突出建設(shè)UG軟件的仿真過程，讓學(xué)生獲取最新的技術(shù)，才能更好地適應(yīng)企業(yè)的發(fā)展。項(xiàng)目來自企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)中精選的案例，以軸類零件、盤類零件、箱體類零件等實(shí)際生產(chǎn)中常見產(chǎn)品配合其設(shè)計(jì)和工藝流程形成完整的加工過程，貫徹行為導(dǎo)向的教育理念，絕大多數(shù)的知識內(nèi)容基于項(xiàng)目的工作過程而展開。項(xiàng)目導(dǎo)入可將生產(chǎn)實(shí)踐項(xiàng)目引入課程建設(shè)之中，通過結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)的方式進(jìn)行新知識的引入，可以提高學(xué)生對課程的重視。任務(wù)驅(qū)動教學(xué)，提高專業(yè)教學(xué)水平在課程建設(shè)中要采用任務(wù)驅(qū)動的方式，從而確定課程內(nèi)容。根據(jù)知識點(diǎn)來設(shè)計(jì)任務(wù)，以單一循環(huán)指令、復(fù)合循環(huán)指令、切槽循環(huán)指令、螺紋加工指令等主要知識為課程的重點(diǎn)內(nèi)容，配合案例進(jìn)行分析及演示。運(yùn)用任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法，可以遵循固有的知識結(jié)構(gòu)關(guān)系進(jìn)行教學(xué)，同時解決傳統(tǒng)教學(xué)不能夠?qū)⒅噶畹闹v解和實(shí)際操作相結(jié)合的問題，使學(xué)習(xí)過程難點(diǎn)內(nèi)容更加直觀呈現(xiàn)，從而提高專業(yè)教學(xué)水平。軟件與教學(xué)緊密結(jié)合，彌補(bǔ)實(shí)訓(xùn)的不足從企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際和教學(xué)角度出發(fā)，課程也相應(yīng)按專業(yè)崗位需求知識、技能構(gòu)建其課程體系，根據(jù)課程內(nèi)容和學(xué)生特點(diǎn)，合理設(shè)計(jì)教學(xué)方法與教學(xué)評價(jià)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)和編程技巧的講解應(yīng)注重理論和實(shí)踐的緊密結(jié)合。采用UG三維數(shù)控建模軟件的CAM模塊模擬操作，學(xué)生可以很好地進(jìn)行三維模型構(gòu)建，虛擬仿真和真實(shí)三維數(shù)控加工相一致的環(huán)境可以增強(qiáng)學(xué)生對數(shù)控機(jī)床的操作程度，通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)學(xué)習(xí)可以彌補(bǔ)學(xué)生缺少實(shí)訓(xùn)的不足。

3UG軟件數(shù)控仿真基本過程

本文以加工軸類零件為例，毛坯為Φ40mm×50mm的45#鋼，對其進(jìn)行外圓固定循環(huán)加工，粗糙度為Ra3.2μm。利用UG軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)控編程和加工仿真過程主要包括零件三維實(shí)體造型、零件加工工藝分析、刀具軌跡生成與加工仿真等幾個主要步驟。建立三維實(shí)體造型UG作為一款具備三維實(shí)體設(shè)計(jì)、曲面造型和工程圖設(shè)計(jì)等功能的軟件，在具體加工中根據(jù)不同的零件類型合理完成零件造型的繪制，在UG軟件中以xOy平面繪制草圖，以x軸為回轉(zhuǎn)軸生成的零件圖樣造型如圖1所示。零件加工工藝分析合理確定數(shù)控加工工藝對零件的加工質(zhì)量和效率非常重要。工藝處理包括選用加工設(shè)備、刀具類型，確定對刀方式和對刀點(diǎn)，確定加工方法等。本文待加工零件為軸類零件，外輪廓較為簡單，選擇臥式數(shù)控車床加工。在機(jī)床視圖中選擇刀具為外圓車刀（如圖2所示），在幾何視圖中建立坐標(biāo)系，加工方式創(chuàng)建粗加工（如圖3所示）。刀具軌跡生成及加工過程仿真設(shè)定好毛坯，依次選擇設(shè)定切削參數(shù)、加工方式等其他參數(shù)（如圖4所示），選擇生成刀軌操作，并模擬仿真零件加工過程，查看刀具軌跡是否合適。如果不合適，可返回到前面的步驟進(jìn)行修改或調(diào)整。圖5為刀具軌跡，圖6為加工過程仿真圖。生成NC程序代碼通過UG軟件生成數(shù)控加工程序，刀軌生成后，系統(tǒng)提示沒有錯誤后進(jìn)行仿真操作，通過后處理直接導(dǎo)出數(shù)控加工的程序。UG后置處理功能將有限元計(jì)算產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)以形象、直觀的方式轉(zhuǎn)變?yōu)槊鞲麟A段的變形行為[4]。用戶可以針對不同的機(jī)床和操作系統(tǒng)生成txt格式的程序文檔，省去直接編寫程序的麻煩，也減少其中帶來的錯誤，為數(shù)控加工生產(chǎn)提升效率的同時減小了誤差。圖7為生成的NC程序代碼。

4UG軟件在數(shù)控加工技術(shù)網(wǎng)絡(luò)課程中應(yīng)用的教學(xué)優(yōu)勢

構(gòu)建數(shù)控加工技術(shù)網(wǎng)絡(luò)課程，采用項(xiàng)目導(dǎo)入方式，更好地引起學(xué)生的興趣，使學(xué)生對課程內(nèi)容產(chǎn)生關(guān)注，根據(jù)知識點(diǎn)設(shè)計(jì)任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)。教學(xué)內(nèi)容主要為程序指令的講解及加工零件的工藝分析。結(jié)合UG軟件給學(xué)生演示整個過程作為實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，向?qū)W生重點(diǎn)介紹參考坐標(biāo)系的確定、毛坯的選擇、加工參數(shù)設(shè)定等相關(guān)內(nèi)容，并生成零件加工刀具路徑，進(jìn)行加工仿真?；赨G軟件的模擬仿真加工過程構(gòu)建數(shù)控加工技術(shù)網(wǎng)絡(luò)課程，通過多媒體視頻方式向?qū)W生展示，形成便利協(xié)作交流平臺，UG軟件模擬從繪制零件到零件完成的整個加工過程，使學(xué)生對零件加工過程有更為深刻的認(rèn)知。另外，通過對資源進(jìn)行整合，將仿真過程和視頻、聲音、字幕等多媒體元素相結(jié)合，使課程內(nèi)容更加豐富，形成完整的知識體系內(nèi)容，有效地將教學(xué)和實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)聯(lián)系起來，從而達(dá)到更佳的教學(xué)效果。

5結(jié)語

將UG軟件引入數(shù)控加工技術(shù)網(wǎng)絡(luò)課程，解決學(xué)生人數(shù)眾多和數(shù)控機(jī)床有限的矛盾，豐富理論教學(xué)內(nèi)容的同時激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，為學(xué)生將來走向社會從事數(shù)控機(jī)床操作和研究奠定十分堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]黃志榮,俞慶,錢偉忠.UGNX軟件在數(shù)控加工教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國現(xiàn)代教育裝備,2011(19):16-17.

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[4]溫后珍,王尊策,孟碧霞,等.基于UG的薄殼塑料零件數(shù)控加工編程與仿真[J].機(jī)床與液壓,2013,34(22):27-29.

作者:霍天樞 單位:吉林廣播電視大學(xué)