一、前言

　　數(shù)字控制技術(shù)作為先進(jìn)制造技術(shù)的重要組成部分，已被廣泛應(yīng)用于當(dāng)前的加工制造業(yè)中，并為機(jī)械制造業(yè)帶來(lái)了革命性變化，同時(shí)它也是制造業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、柔性化以及集成化生產(chǎn)的技術(shù)基礎(chǔ)。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)、計(jì)算機(jī)輔助制 造(CAM)和計(jì)算機(jī)集成制造(CIM)等都是建立在數(shù)控技術(shù)之上。數(shù)控技術(shù)不僅是提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率以及縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期的重要手段，也是體現(xiàn)一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力水平的重要標(biāo)志。因此，作為培養(yǎng)高級(jí)應(yīng)用型人才的各高等院校，紛紛投入大量的財(cái)力、物力和人力，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的軟硬件建設(shè)。我校作為以工科為主的綜合性高等院校，為了培養(yǎng)素質(zhì)高、綜合能力強(qiáng)且實(shí)踐基礎(chǔ)扎實(shí)的應(yīng)用型本科人才，工程訓(xùn)練中心購(gòu)入了大量的數(shù)控設(shè)備作為硬件支撐，同時(shí)為了加強(qiáng)實(shí)踐方面的理論教學(xué)，經(jīng)多方調(diào)研，選擇了功能強(qiáng)大、應(yīng)用面廣且加工策略豐富的Delcam系列軟件作為CAD/CAM教學(xué)工具。該軟件具有模塊豐富、簡(jiǎn)單易學(xué)以及全程無(wú)過(guò)切等特點(diǎn)，非常適合目前多數(shù)本科院校實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)時(shí)間短、任務(wù)重條件下的 教學(xué)需要。下面，結(jié)合近幾年我校在數(shù)控實(shí)踐教學(xué)中使用該軟件的一些經(jīng)驗(yàn)體會(huì)， 談?wù)勗撥浖囊恍┨攸c(diǎn)。

　　二、軟件模塊

　　我們購(gòu)置的Delcam系列軟件主要包括：PowerSHAPE、PowerMILL、FeatureCAM和Exchenge。其中，PowerSHAPE是一套優(yōu)秀的CAD設(shè)計(jì)建模軟件，主要功能有線框造型、曲面造型和實(shí)體造型等，它與PowerMILL軟件無(wú)縫連接。CAM部分包括數(shù)控車、數(shù)控銑兩個(gè)主要模塊，F(xiàn)eatureCAM 主要用于數(shù)控車削加工，與其他數(shù)控車 CAM軟件相比，F(xiàn)eatureCAM具有世界領(lǐng)先的一鍵自動(dòng)特征識(shí)別技術(shù)和交互式特征識(shí)別技術(shù)，能自動(dòng)智能識(shí)別型腔、凸臺(tái)、孔及倒角等加工特征，學(xué)生只需按界面順序操作，即可生成NC加工程序，易學(xué)、易用且直觀是其最突出特點(diǎn)，非常符合學(xué)校教學(xué)的要求。PowerMILL主要用于數(shù)控銑削加工，是Delcam公司開發(fā)的專業(yè)化高速銑削加工軟件。該軟件可在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行毛坯設(shè)置、刀具生成、加工參數(shù)設(shè)定、粗精加工策略生成、與機(jī)床加工完全一致的路徑模擬以及NC程序自動(dòng)生成等特點(diǎn)。同時(shí)，在生成刀具路徑過(guò)程中，其智能化過(guò)切保護(hù)、刀柄與工件卡具間的碰撞檢查，以及優(yōu)化的賽車線計(jì)算方法等突出特點(diǎn)，使其成為基于智能的數(shù)控編程軟件行業(yè)中的領(lǐng)跑者，其獨(dú)有的專業(yè)化高速加工策略成為高速銑削數(shù)控編程軟件的首選之一。

　　目前，應(yīng)用型本科院校的實(shí)踐教學(xué)普 遍存在時(shí)間緊、環(huán)節(jié)多且任務(wù)重等特點(diǎn)， 而且現(xiàn)在大學(xué)生的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)普遍較好， 采用Delcam系列軟件作為數(shù)控實(shí)訓(xùn)CAD/CAM 教學(xué)的基本工具，可在有限的時(shí)間內(nèi)比較 好地實(shí)現(xiàn)建模、刀具路徑生成、模擬仿真 和NC程序自動(dòng)生成等系列教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生 非常容易理解，學(xué)習(xí)的主動(dòng)性自覺(jué)性普遍得到加強(qiáng)，在我校的實(shí)踐教學(xué)應(yīng)用中，很 多學(xué)生能在2周的數(shù)控實(shí)習(xí)中自行設(shè)計(jì)加工 出比較復(fù)雜的三維曲面類數(shù)控銑零件以及 帶有螺紋、圓角或階梯狀的軸類零件。

　　三、Delcam系列軟件主要功能特點(diǎn)

　　1.易學(xué)易用

　　在實(shí)踐教學(xué)中我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)學(xué)生掌握了手工編程基礎(chǔ)后，學(xué)習(xí)4~6個(gè)學(xué)時(shí)的FeatureCAM軟件，大多數(shù)同學(xué)都可獨(dú)立進(jìn)行繪圖編程，同學(xué)們經(jīng)過(guò)分組討論研究以及老師的簡(jiǎn)單指導(dǎo)后都能加工出典型零件。PowerSHAPE和PowerMILL軟件在機(jī)械類學(xué)生中設(shè)置了大約10個(gè)學(xué)時(shí)左右的理論學(xué)習(xí)時(shí)間，同學(xué)們就能夠較好地掌握從模型繪制到NC程序生成的整個(gè)環(huán)節(jié)，非常適合在目前時(shí)間緊、任務(wù)重的條件下，應(yīng)用型本科的實(shí)踐教學(xué)情況。在教學(xué)實(shí)踐中，學(xué)生的車銑加工模型，如圖1、圖2所示。

　　2.售后服務(wù)、技術(shù)支持

　　目前，國(guó)內(nèi)眾多企業(yè)和高等院校使用該公司的軟件，如一汽集團(tuán)、哈飛集團(tuán)、東風(fēng)汽車集團(tuán)、成飛集團(tuán)、上海大眾、清華大學(xué)、上海交通大學(xué)、吉林大學(xué)以及長(zhǎng)春工程學(xué)院等，該軟件的市場(chǎng)占有率很高且易于使用，使得學(xué)生就業(yè)后不用學(xué)習(xí)新軟件，到工廠后可以直接上崗。Delcam公司的售后服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)遍布全國(guó)，向正版用戶提供24小時(shí)響應(yīng)的技術(shù)培訓(xùn)、咨詢服務(wù)以及定制升級(jí)等全方位的貼身服務(wù)。

　　3.利用PowerMILL軟件對(duì)手工編程進(jìn)行校驗(yàn)

　　學(xué)生手工編寫零件加工程序是數(shù)控實(shí)踐教學(xué)的重要訓(xùn)練內(nèi)容之一，也是學(xué)生學(xué)習(xí)自動(dòng)編程的基礎(chǔ)。作為未來(lái)高技能數(shù)控技術(shù)人才，學(xué)生不僅是數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用者，更應(yīng)該是數(shù)控技術(shù)的探索者開發(fā)者，因此手工編程的訓(xùn)練必不可少。但是，針對(duì)同一個(gè)訓(xùn)練零件，學(xué)生編寫的程序則會(huì)多種多樣，在機(jī)床上模擬時(shí)有些錯(cuò)誤不易發(fā)現(xiàn)，也給老師批改、檢查帶來(lái)了很大不便。不但影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也在一定程度上限制了實(shí)際動(dòng)手能力的訓(xùn)練，這一難題在PowerMILL中得到了很好的解決：只要將NC代碼輸入該系統(tǒng)，通過(guò)加工軌跡校驗(yàn)?zāi)M，就會(huì)直觀地仿真出NC程序的結(jié)果。

　　4.利用PowerMILL對(duì)三維復(fù)雜型面模型自動(dòng)編程

　　對(duì)數(shù)控銑削而言，針對(duì)復(fù)雜型面和模具，利用CAD/CAM技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)編程是先進(jìn)制造技術(shù)的主要內(nèi)容之一，也是應(yīng)用型本科數(shù)控實(shí)踐教學(xué)的重要實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。借助Delcam軟件中的PowerSHAPE和PowerMILL 兩個(gè)模塊，可以非常好地解決上述問(wèn)題。PowerSHAPE具有強(qiáng)大的CAD繪圖功能，能夠繪制曲面和實(shí)體相結(jié)合的復(fù)雜三維零件模型，學(xué)生也可以根據(jù)自己的情況選擇 其他的CAD軟件繪圖，借助Exchenge強(qiáng)大的接口能力，讀入各種CAD模型數(shù)據(jù)，該接口能與現(xiàn)有許多主流CAD/CAM軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)交流。

　　PowerSHAPE中尤為突出、同時(shí)也是其他CAD軟件沒(méi)有的功能，便是坐標(biāo)系的設(shè)定。此功能可以在任何模型中準(zhǔn)確地找到上表面中心點(diǎn)、正中心點(diǎn)和角點(diǎn)等位置，并放置坐標(biāo)系，為模型在PowerMILL中的加工作鋪墊。

　　PowerMILL具有強(qiáng)大的加工功能，其主要特點(diǎn)如下。

　　(1)為用戶提供全面完善的加工策略，協(xié)助用戶產(chǎn)生最佳、高效的加工方案。軟件能夠根據(jù)模型尺寸自動(dòng)計(jì)算毛坯，提供了偏置區(qū)域清除模型、輪廓區(qū)域清除模型以及平行區(qū)域清除模型等多種粗加工方法，還提供了等高精加工、最佳等高精加工、參考線精加工和三維偏置精加工等十幾種精加工方法，并對(duì)模具、復(fù)雜型面等模型提供了多種清角加工策略。

　　(2)具有特色的加工模擬仿真功能。 可對(duì)計(jì)算機(jī)生成的刀具路徑和NC程序進(jìn)行 生動(dòng)、直觀且準(zhǔn)確的模擬仿真加工，進(jìn)一 步對(duì)下刀、切削以及提刀等走刀路線和程序代碼進(jìn)行驗(yàn)證。在模擬仿真過(guò)程中，可隨時(shí)調(diào)整模擬速度，以方便觀察某些加工細(xì)節(jié)，在仿真過(guò)程中還可以檢查刀柄、刀具與毛坯的干涉情況，可有效避免加工過(guò)程中碰撞的產(chǎn)生。

　　(3)軟件開放性強(qiáng)，后置處理功能強(qiáng)大。后置處理程序能夠匹配市場(chǎng)上各種主流數(shù)控系統(tǒng)，如SIEMENS、FANUC和OKUMA 等。開放靈活的后置處理程序，可針對(duì)機(jī)床所用數(shù)控系統(tǒng)的特點(diǎn)、插補(bǔ)方式以及刀具半徑補(bǔ)償情況，生成單獨(dú)的機(jī)床后置處理程序。應(yīng)用此程序?qū)浖傻牡毒呗?徑可直接生成NC代碼，此代碼可在記事本、寫字板等常用字處理軟件中進(jìn)行編輯和閱讀。學(xué)生可以通過(guò)計(jì)算機(jī)DNC在線或存儲(chǔ)卡的方式，對(duì)編輯好的代碼在車間機(jī)床上進(jìn)行加工，將理論學(xué)習(xí)與實(shí)際加工訓(xùn)練有機(jī)結(jié)合起來(lái)，不但增強(qiáng)了學(xué)生實(shí)習(xí)的感性認(rèn)識(shí)，也充分鍛煉了學(xué)生的綜合實(shí)踐能力和團(tuán)結(jié)協(xié)作精神。

　　5.FeatureCAM經(jīng)驗(yàn)豐富的“知識(shí)加工”特點(diǎn)

　　FeatreCAM軟件中建有完善的材料庫(kù)、刀具庫(kù)和工藝參數(shù)庫(kù)等數(shù)據(jù)庫(kù)文件， 這些庫(kù)文件把幾十年的客戶化經(jīng)驗(yàn)都溶入到了軟件的機(jī)械加工庫(kù)中，用戶也可根據(jù)自己的實(shí)際需要添加和修改各種庫(kù)文件內(nèi)容，使得數(shù)控車削的實(shí)際操作教學(xué)變得非常直觀。學(xué)生們能夠借此機(jī)會(huì)將專業(yè)課中學(xué)到的工藝知識(shí)與實(shí)際加工有機(jī)結(jié)合起來(lái)，普遍反映效果很好，學(xué)生們的學(xué)習(xí)熱情也很高。

　　6.促進(jìn)指導(dǎo)教師業(yè)務(wù)水平的提高

　　搞好本科院校的數(shù)控實(shí)踐教學(xué)任務(wù)是項(xiàng)系統(tǒng)工程，努力提高教師的業(yè)務(wù)水平，不斷增強(qiáng)教師的教學(xué)、生產(chǎn)和科研能力是其中的重要內(nèi)容之一。Delcam所有軟件產(chǎn)品都在實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境中經(jīng)過(guò)了嚴(yán)格測(cè)試，其操作過(guò)程完全符合數(shù)控加工的工程概念，編程操作的難易程度與零件的復(fù)雜情況無(wú)關(guān)，教師通過(guò)一些具有代表性的典型零件的加工，可以在短時(shí)間內(nèi)掌握軟件各個(gè)環(huán)節(jié)的高級(jí)應(yīng)用，以便很好地滿足教 學(xué)、科研和加工的實(shí)際需要。

　　四、結(jié)束語(yǔ)

　　我院自2007年在機(jī)械類專業(yè)數(shù)控實(shí)踐教學(xué)中開設(shè)CAD/CAM課程以來(lái)，一直使用Delcam軟件教學(xué)，這對(duì)高技能、復(fù)合型人才的培養(yǎng)和工程應(yīng)用能力的訓(xùn)練起到非常重要的作用。

　　近幾年，我校已有上百名在校學(xué)生通過(guò)了理論與實(shí)際操作的雙重考核，取得了勞動(dòng)和社會(huì)保障部頒發(fā)的數(shù)控車、數(shù)控銑CETTIC資格證書，他們中的許多人畢業(yè)后工作在制造企業(yè)的生產(chǎn)一線，表現(xiàn)出了很強(qiáng)的專業(yè)水平和實(shí)踐能力，得到了企業(yè)的好評(píng)。另一方面，我中心以我院的教學(xué)改革 為契機(jī)、以數(shù)控實(shí)訓(xùn)教學(xué)基地為平臺(tái)，在全院廣泛開展了數(shù)控課外學(xué)習(xí)小組和不定期舉辦數(shù)控技能大賽等活動(dòng)，結(jié)合Delcam軟件簡(jiǎn)單易學(xué)、模塊豐富以及功能強(qiáng)大等特點(diǎn)，在各項(xiàng)活動(dòng)中積極推廣軟件的使用，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)控技能的主動(dòng)性和積極性，并積極鼓勵(lì)學(xué)生參加省和國(guó)家級(jí)各種數(shù)控技能大賽，且都取得了很好的成果。