MasterCAM在數(shù)控教學(xué)中的輔助作用

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，MasterCAM軟件在目前國內(nèi)機(jī)械加工中已經(jīng)發(fā)揮了非常重要的作用。MasterCAM軟件在數(shù)控教學(xué)中可以有效解決目前數(shù)控教學(xué)中實習(xí)設(shè)備的不足的問題，降低數(shù)控教學(xué)和學(xué)生數(shù)控編程的難度，同時MasterCAM軟件的加工仿真模塊對于學(xué)生的數(shù)控機(jī)床的操作安全，程序的校驗，加工工藝的檢驗也有著非常好的效果。

關(guān)鍵詞：數(shù)控；教學(xué)；MasterCAM

MasterCAM 軟件是集CAD/CAM為一體的集成化軟件，它可以將二維繪圖、三維實體設(shè)計、曲面造型、數(shù)控自動編程、刀具路徑模擬控制等功能集于一體，使多種用戶在產(chǎn)品造型設(shè)計、CNC銑床、CNC車床以及CNC線切割加工操作中都能獲得最佳的效果。MasterCAM X功能強(qiáng)大，使用方便，因此在數(shù)控技術(shù)中占有重要的地位。

MasterCAM軟件在如今的職業(yè)教育教學(xué)中，在數(shù)控教學(xué)方面逐漸得到應(yīng)用，使得數(shù)控課堂變得有生機(jī)，可以保證大部分學(xué)生理論學(xué)習(xí)和實踐能力同時得到鍛煉。它提高了數(shù)控機(jī)床的實際操作能力，加強(qiáng)了學(xué)生的數(shù)控編程能力，培養(yǎng)出來的學(xué)生已經(jīng)逐步和企業(yè)實現(xiàn)接軌。正因為MasterCAM出色的表現(xiàn)，所以，目前它在我國的制造業(yè)及教育界有著極為廣闊的應(yīng)用前景。

伴隨著國家對各地職業(yè)教育的大力支持，大部分職業(yè)學(xué)校都有了自己的數(shù)控實習(xí)基地，購買了各種類型的數(shù)控機(jī)床，如數(shù)控車床、加工中心、電火花加工機(jī)床、線切割機(jī)床等實習(xí)設(shè)備。但由于此類加工設(shè)備價格比較昂貴，而且對于初學(xué)者來說有一定的安全隱患，因此，如何將理論知識與實際操作相接合，使學(xué)生較快地學(xué)以致用，是數(shù)控專業(yè)教學(xué)工作中面臨的一個難點(diǎn)。

而MasterCAM軟件是集CAD/CAM一體化的軟件，它集設(shè)計與模擬操作于一體，僅需要一臺電腦即可。它具有實際操作的真實感，對計算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境要求不高，是我國目前裝備行業(yè)使用最普遍的一種軟件，適用于大部分?jǐn)?shù)控加工類機(jī)床。因此，MasterCAM軟件在目前的數(shù)控專業(yè)部分課程教學(xué)中能起到一定的輔助作用，并且能取得較好的教學(xué)效果。

下面，對MasterCAM軟件在教學(xué)中的輔助作用進(jìn)行幾點(diǎn)說明。

一、教學(xué)軟件的配備

對于教學(xué)軟件的配備，可以根據(jù)不同職業(yè)學(xué)校的學(xué)生數(shù)量進(jìn)行具體設(shè)置。以30人一個班為例：筆者認(rèn)為，應(yīng)該建立一個計算機(jī)軟件模擬教室和一個實訓(xùn)車間。計算機(jī)軟件模擬教室配置20～30臺計算機(jī)；實訓(xùn)室可以配置3～6臺數(shù)控機(jī)床，每臺數(shù)控機(jī)床配置一臺工控機(jī)?？梢园才?名教師，分別在實訓(xùn)室和計算機(jī)模擬教室，同時開課，學(xué)生5人一組。上機(jī)床的學(xué)生和仿真教室的學(xué)生交替學(xué)習(xí)，充分利用實習(xí)實訓(xùn)設(shè)備，使學(xué)生學(xué)練相結(jié)合，以便獲得較好的教學(xué)效果。

二、MasterCAM軟件的CAD繪圖功能

MasterCAM軟件具有完整的二維繪圖功能、簡單的三維造型功能、強(qiáng)大的曲面造型能力。對于數(shù)控專業(yè)類學(xué)生，通過軟件中基本繪圖編輯功能，便可進(jìn)行圖形繪制。同時，合理運(yùn)用裁剪、偏移、鏡像、布爾加減運(yùn)算等功能。綜合運(yùn)用這些命令，便能對復(fù)雜的曲面零件進(jìn)行圖形繪制和幾何建模。也可以不用自己繪圖，將類似的CAD/CAM軟件（如CAXA、AutoCAD、PROE等）中的圖形文件轉(zhuǎn)換成為MasterCAM軟件可以識別的文件，并讀入到MasterCAM的繪圖環(huán)境中，便可以修改導(dǎo)入的圖形文件，也可以直接進(jìn)行刀具軌跡的生成等操作。

三、模擬加工

MasterCAM軟件對零件進(jìn)行模擬加工之前，需要進(jìn)行一些參數(shù)設(shè)置，參數(shù)設(shè)置主要包括切削三要素、刀具設(shè)置、加工工藝分析等所學(xué)過知識的綜合運(yùn)用。在保證零件表面質(zhì)量的同時，盡可能減少換刀次數(shù)，以便提高加工效率。設(shè)置好后，MasterCAM軟件系統(tǒng)會根據(jù)設(shè)置的參數(shù)自動計算出機(jī)加工余量，并通過模擬顯示出不同加工表面的NC代碼和刀位軌跡。模擬加工功能中，還有一個程序校驗功能。有的學(xué)生進(jìn)行手工編程時，感覺到指令難以記憶，最后編寫完成的程序又不能即時實現(xiàn)，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高。此時，我們只需要在MasterCAM軟件中運(yùn)行程序驗證功能，將NC代碼輸入該系統(tǒng)，利用加工軌跡校驗功能，手工編寫的程序就可以模擬出來。

四、完備的后置處理功能

MasterCAM具有完備的后置處理功能，設(shè)置好合理的后處理參數(shù)，便可自動生成NC代碼，可進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷?，將修改好后的?shù)控加工程序通過存儲卡或機(jī)床接口傳輸給機(jī)床。如果程序段較多，系統(tǒng)內(nèi)存不夠的話，則可以進(jìn)行DNC在線傳輸，通過計算機(jī)RS232接口直接與機(jī)床連通。在不占用機(jī)床系統(tǒng)內(nèi)存的情況下，實現(xiàn)計算機(jī)直接控制數(shù)控機(jī)床的加工。

結(jié)束語：數(shù)控實習(xí)是數(shù)控及相關(guān)專業(yè)不可缺少的實踐環(huán)節(jié)，在實習(xí)教學(xué)的過程中，學(xué)生容易掌握數(shù)控機(jī)床的操作。但數(shù)控編程是一個難點(diǎn)，而且編程之前的準(zhǔn)備工作也是相當(dāng)重要的，如工藝安排是否合理、刀具選用、切削三要素的確定。MasterCAM軟件作為一種通用性很強(qiáng)的CAD/CAM軟件，它自動生成的數(shù)控加工程序能適應(yīng)很多種類的數(shù)控機(jī)床。因此，它可作為數(shù)控技術(shù)教學(xué)中的輔助工具。學(xué)生在學(xué)習(xí)手動編程時，適當(dāng)采用軟件可大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時提高手工編程的效率，提高程序的正確性和安全性。在實習(xí)實訓(xùn)時，亦可作為數(shù)控加工仿真軟件，不僅減少采購數(shù)控機(jī)床的數(shù)量，而且提高了教學(xué)效率，降低了教學(xué)成本，并且能夠滿足數(shù)控類專業(yè)教學(xué)與生產(chǎn)實習(xí)要求。

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