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淺析CAXA軟件在數控教學和數控實訓中的應用論文
摘 要：為了提高數控教學和數控實訓的教學效果，提出在教學中引入CAXA軟件配合專業課程使用。經教學實踐表明教學效果顯著，激發了學生學習興趣和促進了學生創新思維的培養。
關鍵詞：數控教學；數控實訓；CAXA軟件
CAXA軟件在數控教學方面主要應用于《數控加工工藝與設備》、《數控機床編程與操作》、《先進制造技術》、《金屬切削原理與刀具》等課程的教學，在實踐環節中主要用于數控編程與CAD/CAM實訓。本文主要從兩個方面論述了CAXA軟件的應用。
一、 CAXA軟件在數控教學與數控實訓中的優越性
在數控教學當中，我們結合CAXA數控車、CAXA制造工程師，學生可以直觀地看到刀具的運動軌跡，產生了非常好的教學效果。CAXA軟件相比其它軟件有很大的優越性。CAXA數控車，它無需畫出完整的零件圖就可以進行編程、加工，大大提高了編程速度，并且可以動態顯示整個加工過程，刀具路徑清晰明了對于不合理的參數可以隨時修改，非常直觀，便于發現不合理的加工工藝；并可以根據不同的數控系統，編制與數控機床相適應的加工程序。CAXA制造工程師，它是一種注重加工的CAD與CAM結合的軟件，它的CAD造型方面非常方便與其它的設計軟件相比，無論是Pro/E 還是Solid edge等設計軟件，它突出的優點就是可以在空間角度進行繪圖，進行線面編輯，無論是移動、旋轉還是縮放都非常靈活方便，比其它同類加工軟件更加靈活. 快捷。從CAM角度講，他根據不同零件的不同加工部位，設計了多種加工方式，如等高線加工、掃描線加工、等壁厚加工等，可以靈活應對各種加工需求，對刀具路徑的編輯輕松自如。
二、 CAXA軟件在數控教學中的應用
2.1 CAXA提升了數控教學能力
數控技術課程是一門實踐性很強的課程，離開實踐，就談不上素質，實踐是知識轉化并升華為素質的根本條件。要想達到理想的教學和實踐效果，僅在課堂上實施全方位的教學是不夠的，還應具備一個良好的實踐教學的環境。我們通過使用CAXA制造工程師軟件，學生在我們的指導下在計算機上完成零件的三維造型設計（CAD），并進行手工和自動數控編程（CAM-NC）訓練，確定加工方式、刀具規格切削用量等加工工藝參數，在計算機上迅速生成相應的加工刀具軌跡，并對加工軌跡進行直觀的加工仿真檢驗，或對生成的加工軌跡進行再編輯，軌跡無誤后自動生成G代碼，也還可以將手工編寫的G代碼進行反讀生成刀具軌跡進行仿真檢驗，教師也可以方便地對學生編寫的G代碼進行直觀地檢查。G代碼確認無誤后，即可根據數控機床及其所使用的數控操作系統進行機床后置處理和代碼傳輸，最后由學生自己動手裝卡毛坯、對刀調基準并操作機床將自己的作業加工完成。
2.2 CAXA豐富教師教學課堂和促進了教學改革
通過引入CAXA制造工程師等CAXA-CAM軟件對數控加工，數控編程，機床與通訊，傳統課程進行改造，使學生在課堂上掌握計算機產品建模，工藝設計，自動編程，模擬加工，機床設置等現代先進制造的全過程，深入認識計算機輔助制造，并實現數控編程與數控加工的實訓。CAXA促進了教學改革，任課老師不再是單調在黑板上板書，學生記錄或教師操作，學生觀看的情況，而成為教師在計算機機房結合專業講述CAXA實體設計軟件的造型——把學生的造型導入CAXA制造工程師軟件中進行編程——講述加工工藝學和軟件的功能——驗證后到機床進行實際加工的模式。
三、 CAXA軟件在數控實訓中的應用
與手工編程相比，CAXA自動編程軟件使得一些手工編程困難或無法編出的程序能夠實現。如復雜曲面（如自由曲面）的編程。在數控實訓中引入CAXA軟件首先是彌補了因教學資金短缺引起的數控設備的不足問題，其次是在降低教學成本的同時提高了教學效率，三是提高了學生實習實訓的安全性。經筆者調查發現好多學校在數控實訓中把重點放在了數控機床簡單操作上，而對數控加工工藝（如工藝路線選擇、刀具選擇、切削用量設置等）、模具設計、CAD/CAM與數控自動編程修等專業技術能力訓練不夠。在數控實訓中采用大量的來源于生產一線的例題，源于生產一線，在工藝參數的設置上，以實際的加工為依據，無論是教師還是學生，都會得到不同程度的提高，也強化了學生的就業能力。
3.1 CAXA制造工程師在數控實訓中的應用
以2011年華中數控大賽試題為例，可以發現若用手工編程，有些節點左邊很難計算，用CAXA制造工程師課輕松完成零件的造型、仿真加工、生成程序。CAXA制造工程師生成軌跡過程，主要分為以下三個步驟：
1）：導入三維數模生成加工軌跡
3）加工實物：
3.2 CAXA數控車在數控實訓中的應用
車床一般加工軸類、軸套類零件，如果加工零件形狀復雜，一般需要用宏程序編程。對于復雜零件（如非圓曲線輪廓）的零件加工，CAXA 數控車能通過零件幾何造型、加工參數設置、刀具路徑與加工軌跡的生成、代碼生成與后置處理和加工仿真等完成零件的粗車、螺紋、切槽、打孔等編程。具體操作過程在此省略。
3.3 CAXA軟件的應用使數控實訓上了新的臺階
通過CAXA軟件在數控實訓中的有效應用，不僅使學生完整地經歷了零件三維設計、數控銑削加工工藝設計、手工/自動加工編程、數控銑床加工操作的現代制造過程的實習訓練，同時也極大地激發了學生創新學習的興趣。學生一方面根據產品圖紙要求，完成零部件三維造型與產品裝配，并利用CAD/CAM軟件、數控車床、數控銑床（或加工中心）和其它輔助工具，完成該產品中指定部件的加工工藝設計、加工程序編制、零件加工和裝配等工作。另一方面學生可以自己設定主題，自行完成設計，并且生成數控程序進行加工。在數控實訓中鼓勵學生的個性化實踐發展，鼓勵和激發學生的創新理念、創新設計和創新作品的制作。
四、結束語
在數控教學和數控實訓中通過軟件，可使教學更貼近生產實際，提高了學生和教師的專業素養。CAXA制造工程師等CAXA-CAM軟件通過應用于數控車床加工、數控電火花線切割加工、數控銑床加工/數控加工中心加工和特種加工等相應教學和實訓后，使每一個學生都能實際動手，學生得到動手能力和基本工程技能的訓練，在實際加工或模擬過程中掌握所學知識并培訓相應技能。
參考文獻
[1]CAXA制造工程師應用技術[M].北京：機械工業出版社，2008.
[2]李超，CAD/CAM實訓——CAXA軟件應用[M].北京：高等教育出版社，2008.
[3]袁鋒.數控車床培訓教程.北京:機械工業出版社,2005
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