CAD/CAM

CAD/CAM（共12篇）

CAD/CAM 篇1

随着市场经济的发展, 用户对各类产品的质量, 产品更新换代的速度, 产品从设计、制造到投放市场的周期等的要求越来越高, 致使企业之间的竞争空前激烈。为适应这一高效率、高技术竞争的时代, 各类企业必须采用先进的设计、制造手段才能在激烈的市场竞争中立于不败之地, 其中计算机辅助设计与制造 (CAD/CAM) 这一综合性技术的应用是最引人注目的趋势之一。此技术具有高智力、知识密集、综合性强、效率高等特点。

CAD/CAM充分发挥计算机及其外围设备的能力, 将计算机技术和工程领域中的专业技术结合起来, 实现产品的设计和制造, 这已成为新的生产技术发展的核心技术。

1 CAD、CAM及CAD/CAM概述

计算机辅助设计与制造简称CAD/CAM, 是指以计算机作为主要技术手段, 帮助人们处理各种信息, 进行产品设计与制造等活动的总称。其中:

1.1 CAD技术

CAD (计算机辅助设计) 是指工程设计人员以计算机为工具, 用各自的专业知识, 对产品进行总体设计、绘图、分析和编写技术文档等设计活动的总称。

1.2 CAM技术

CAM (计算机辅助制造) 目前尚无统一的定义, 一般而言, 是指计算机在产品制造过程中有关应用的总称。CAM有广义和狭义之分。

CAD的概念涉及设计构思、初步设计和详细设计, CAM的概念涉及数控编程、仿真、加工过程、装配、检测等。

1.3 CAD/CAM集成技术

在实际生产中, 设计和制造是密切相关的, 制造阶段所需的信息和数据大多来自设计阶段, 因此, 对设计和制造而言, 这些数据和信息应该是共享的。但是, CAD和CAM两项技术在相当长的时间里是按照各自的轨迹发展起来的, 在它们的形成和发展过程中, 针对不同的应用领域、用户需求和技术环境, 表现出了不同的发展水平和构造模式。两者在数据结构、软件组织结构、数据标准方面存在很大差异, 各系统之间很难自动完成数据交换, 由CAD生成的设计信息往往需要手工转录到CAM系统中, 这样不但效率底下, 且难免发生错误, 从而严重阻碍了CAD、CAM效益的发挥。

为此, 自上世纪70年代后期, 业界就开始研究CAD和CAM之间的信息和数据的传递、转换与共享技术, 将CAD、CAM集成起来, 形成一体化的CAD/CAM集成系统, 这就是CAD/CAM集成技术。

2 CAD/CAM发展过程

CAD/CAM技术发展到现在已有50多年历史, 无论是硬件技术、软件技术还是应用领域都发生了巨大变化。CAD/CAM技术的发展大致可分为以下四个阶段。

2.1 研究初始阶段 (20世纪50-60年代)

该阶段主要提出了CAD/CAM的设想, 并为CAD/CAM的应用进行硬、软件准备, 使CAD/CAM具有硬、软件基础。

2.2 工程研究阶段 (20世纪60-70年代)

该阶段以CAD/CAM进入工程实际应用的研究与开发为主要特征。

2.3 CAD/CAM开发应用阶段 (20世纪70~80年代)

这一时期是CAD/CAM技术研究的黄金时代, CAD/CAM的功能模块已基本形成, 各种建模方法及理论得到了深入研究, CAD/CAM的单元技术及功能得到较广泛的应用。但由于CAD/CAM各功能模块的数据结构尚不统一, 集成性较差。

所以该阶段CAD系统除了普遍采用三维建模、特征造型、参数化设计, 加工编程和仿真分析等先进单元技术外, 并且, CAD、CAE、CAPP和CAM系统实现了集成或数据交换标准化, 形成了CAD/CAM一体化技术, 进入了将各单元技术集成起来, 提供更完整的工程设计、分析和开发环境的时期。

2.4 完善提高阶段 (1990年至今)

随着CAD/CAM一体化技术在设计和制造等领域的推广和应用, 计算机辅助技术在企业生产经营的各个领域也得到了快速发展。因此, 要求CAD/CAM等计算机辅助系统与计算机管理信息系统进行信息交流, 这是一个更高层次上的企业内的信息集成, 也就是所谓的计算机集成制造系统 (Computer Integrated Manufacturing System, CIMS) 。这里的集成, 不仅是设计和制造的集成, 更是以信息集成为本质的技术、组织机构、人员和制造环境的集成。

3 CAD/CAM常见流行软件

常用的C A D/C A M软件有Pro/Engineer软件, 是美国PTC (Parametric Technology Corporation) 公司1988年推出的软件, 具有以下特点:三维造型、参数化模型建构、基于特征的造型、相关联性、统一的数据库。UG是美国EDS (Electronic Data System) 公司开发的CAD/CAM一体化软件, 由CAD、CAE、仿真、质量保证、开发工具、软件接口、CAM及钣金加工等部分组成。CATIA是由法国达索飞机公司研究的CAD/CAM一体化软件, 具有工程绘图、数控加工编程、计算分析等性能, 可以方便地实现二维元素和三维元素间的转换, 具有平面和空间机构运动学方面的模拟和分析功能, 曲线造型功能尤为突出。我国研发的软件中应用较广泛的是北京华正软件工程研究所开发的CAXA系列软件, 主要包括工程绘图、制造工程师、注塑模具设计、注塑工艺分析、数控机床通信等一系列模块, 其他还有北航海尔等软件。与国外的相关软件相比, 我国自行研制的软件很少。

4 CAD/CAM技术的发展趋势

现代模具行业的基本特征是高度集成化、智能化、标准化和网络化。我们追求的目标是提高产品质量和生产效率, 缩短设计及制造周期, 降低生产成本, 最大限度地提高模具行业的应变能力, 及时满足用户需求。模具C A D/C A M技术的发展趋势主要体现在以下几个方面。

4.1 集成化

产品设计、制造和生产管理之间有着密切的联系。目前, 从C A D/CAM的信息集成、功能集成发展为可实现整个产品生命周期的过程集成, 进而向企业动态集成、虚拟企业发展, 即C A D/CAM的集成化正向着深度和广度发展。信息集成主要通过实现单元技术自动化孤岛的连接, 最终实现信息交换和共享;过程集成通过并行技术实现产品设计制造过程的优化;企业动态集成通过敏捷制造模式来建立虚拟企业 (动态联盟) , 达到提升产品和企业整体竞争力的目的。

计算机集成制造 (CIMS) 是C A D/CAM一体化技术发展的必然趋势, 即将有关人、技术、经营管理三要素及其形成的信息流, 物流和价值流有机集成, 从而达到产品上市快、高质、低耗、服务好、环境清洁, 进而为企业赢得市场竞争的目的。

4.2 网络化

引入网络技术, 是所有计算机网络有效地实现了资源共享和相互协作, 也是实现各种制造系统自动化的基础。由于微型机的价格低, 功能较强, 许多企业都采用分布式CAD/CAM系统, 即以多台微型机为中心的智能工作站连为一体, 每个工作站可单独使用, 也可联合使用。整个网络还可以和大型、巨型计算机相连, 以解决更复杂的问题, 可实现多专业的异地协同, 全面综合地进行设计与分析, 实施工程与产品的创新, 实现动态联盟的制造体系。网络技术的应用为我国模具企业实现敏捷制造和动态联盟奠定了技术基础, 适应了全球化制造的发展趋势。

4.3 智能化

智能化是指由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化系统, 它能进行分析、推理、判断、构思和决策等智能活动, 有效地实现了人与系统的有机融合及人的智能的充分发挥。人工智能技术是通向设计自动化的重要途径。近年来, 人工智能在CAD/CAM系统中的应用主要集中在知识工程的引入和发展专家系统上。智能化是集成化的关键技术。

4.4 并行工程

并行工程是随着和CAD/CAM和CIMS技术的发展而提出的一种新哲理和系统工程方法, 即并行地、集成地开展产品设计、开发及加工制造。它要求在设计阶段就应考虑产品整个生命周期的所有要求, 包括质量、成本、进度、用户需求等, 以便最大限度地提高产品开发效率及一次成功率。

参考文献

[1]欧长劲.机械CAD/CAM[M].西安:西安电子科技大学出版社, 2007, 8:2-8.

[2]冯辛安, 葛巧秦.CAD/CAM技术概论[M].北京:机械工业出版社, 2000.

[3]Chan Choy Peng, Keith Ridgway Integration of CAD/CAM and Spreadsheet Data Processing Integrated Manufacturing Systems1993Vol4No:4.

CAD/CAM 篇2

第1章绪论…………………………………………..…………………

1.1Pro/E模具设计简介……………………………………………1.2Pro/E数控加工简介…………………………………………….2 第2章 典型塑件模具设计.………………….…….………………….5

2.1塑件表壳工艺性

………………………………………….5 2.2塑件表壳模具设计

……………………………………………第3章 塑件凹模数控加工

….………………….…………………… 17

3.1 表壳凹模数控加工 ……………………………………………… 17 第4章 总结

…………………….…………………..…………………… 23

模具CAD/CAM实训报告

专

业：材料成型及控制工程 班

级：材料成型0941 姓

名：刘文帝 学

号：10 指导教师: 王东明

机械工程学院

2012年12月

第一章 绪论

一.Pro-E模具设计简介

①.Pro-E模具设计简介

Pro/E第一个提出了参数化设计的概念，并且采用了单一数据库来解决特征的相关性问题。另外，它采用模块化方式，用户可以根据自身的需要进行选择，而不必安装所有模块。Pro/E的基于特征方式，能够将设计至生产全过程集成到一起，实现并行工程设计。它不但可以应用于工作站，而且也可以应用到单机上。

Pro/E采用了模块方式，可以分别进行草图绘制、零件制作、装配设计、钣金设计、加工处理等，保证用户可以按照自己的需要进行选择使用。

1.参数化设计

相对于产品而言，可以把它看成几何模型，而无论多么复杂的几何模型，都可以分解成有限数量的构成特征，而每一种构成特征，都可以用有限的参数完全约束，这就是参数化的基本概念。

2.基于特征建模

Pro/E是基于特征的实体模型化系统，工程设计人员采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型，如

系列化快餐托盘设计

腔、壳、倒角及圆角，您可以随意勾画草图，轻易改变模型。这一功能特性给工程设计者提供了在设计上从未有过的简易和灵活，特别是在设计系列化产品上更是有得天独到的优势。

3.单一数据库

Pro/Engineer是建立在统一基层上的数据库上，不象一些传统的CAD/CAM系统建立在多个数据库上。所谓单一数据库，就是工程中的资料全部来自一个库，使得每一个独立用户在为一件产品造型而工作，不管他是哪一个部门的。换言之，在整个设计过程的任何一处发生改动，亦可以前后反应在整个设计过程的相关环节上。例如，一旦工程详图有改变，NC（数控）工具路径也会自动更新；组装工程图如有任何变动，也完全同样反应在整个三维模型上。这种独特的数据结构与工程设计的完整的结合，使得一件产品的设计结合起来。这一优点，使得设计更优化，成品质量更高，产品能更好地推向市场，价格也更便宜。

大型捕鲸船装配设计

[2]

4.直观装配管理

Pro/ENGINEER的基本结构能够使您利用一些直观的命令，例如“贴合”、“插入”、“对齐”等很容易的把零件装配起来，同时保持设计意图。高级的功能支持大型复杂装配体的构造和管理，这些装配体中零件的数量不受限制。

5.易于使用

菜单以直观的方式联级出现，提供了逻辑选项和预先选取的最普通选项，同时还提供了简短的菜单描述和完整的在线帮助，这种形式使得容易学习和使用。

②.模具设计的流程

1.在计算机的硬盘空间创建一个文件夹，并将设计模型文件放入该文件夹中。

2.打开Pro/E，将工作路径设置到步骤1创建的文件夹。

3.打开设计模型检查其单位制，一般将其转化为公制(mmns)。

4.创建模具模型

1)文件 → 新建 → 选择“制造|模具型腔”并输入模具模型名称，同时将默认模板前方框中的勾去掉 → 确认 → 在接下来的对话框中选择与设计模型相同的单位制(mmNs)→ 确认即可进入模具模型的设计界面。

2)使用菜单管理器命令“模具模型” → 装配 → 参考模型 → 在打开的对话框中选择设计模型文件 → 确认 → 进入组件放置对话框 → 利用装配知识将设计模型放入模具模型空间→确认后会弹出创建参考模型对话框，在其中选择“合并参考”，并输入参考模型的名称→确认。

3)使用图层管理方法将设计模型的参考面和坐标系隐藏起来。

4)设定收缩率：菜单管理器命令“收缩” → 公式→ 1+S → 尺寸或比例方式设定，设定完成后可利用“收缩信息”查看。

5)创建工件模型：菜单管理器命令“模具模型” → 创建 → 工件模型 → 手工→在弹出的对话框中选择“零件|实体”并输入工件模型的名称 → 确认 → 创建特征 → 确定 → 可利用实体造型方法创建六面体→确认后在模型空间中会出现一个绿色的实体。

5.设计浇注系统：菜单管理器命令“特征” →型腔组件→实体→利用剪切方法创建主流道、点浇口等。(例：用旋转剪切方法创建主流道时，绘制完旋转轴和旋转截面后 → 确定 → “相交”上滑板 → 取消“自动更新”项 →选中要移除的项，右击选中移除 → 确定即可。)

6.设计分型面

菜单管理器命令“分型面” →创建→在弹出的对话框中输入分型面的名称或使用默认的名称→确认→增加→接下来使用曲面的编辑与修改功能创建分型面，有下列几种常用的方法：

1)按下“隐藏|显示”按钮→在弹出的对话框中将工件模型隐藏→确定→菜单管理器命令“复制”→在设计模型上选择要复制的面→完成→(若需要将复制得到的曲面上的“破孔”进行填充，则在“曲面：复制”对话框中选择“填充环” →定义→选择包含破孔的分型面→确认→)再使用“延伸”的方法将复制得到的面延伸至工件模型的外表面。

2)阴影(即采用光投影的方法产生分型面，在此之前不能将工件模型隐藏)→在弹出的对话框中选择“方向”向→定义→在参考模型上选择一个面用来指定投影方向→确认。

7.菜单管理器命令“模型体积块” →分割→两个体积块|所有工件→确认→选择上述创建的分型面→确认→在弹出的对话框中输入体积块的名称或采用默认的名称→确认。

8.菜单管理器命令“模具组件” →“抽取”将上一步产生的体积块转化为相应的模具组件。

9.菜单管理器命令“铸模” →“创建” →输入名称→生成一个浇注件。

10.菜单管理器命令“模具开模” →定义开模步骤→定义移动→选择模具组件→指定开模方向→输入开模距离，完成一个模具组件的开模动作→接下来按相同的方法定义其他组件的开模动作。

11.利用“分析”菜单对参考模型的拔模角、壁厚、投影面积、分型面等进行检测。

一.Pro-E数控加工简介 ①.Pro-E数控加工简介

CAD/CAM是计算机辅助设计（Computer Aided Design）和计算机辅助制造(Computer Aided Manufacturing)的简称。CAD/CAM软件经历了从二维绘图到三维数字建模，从零件设计到产品设计，从物理样机到虚拟样机，从工程分析到产品优化的发展过程，技术日益成熟，在工业领域得到了广泛应用。目前世界上应用比较广泛的CAD/CAM软件主要有Pro/E、UG、CATIA、MasterCAM、CAXA等。

Pro/Engineer是美国参数技术公司（Parametric Technology Corporation ,简称PTC）的优秀产品，它集成了零件设计、产品装配、模具设计、数控加工、钣金件设计、铸造件设计、造型设计、逆向工程、自动测量、机构仿真、应力分析，产品数据库管理等功能于一体，广泛应用在机械、汽车、模具、航天、家电、工业设计等行业。PTC公司在企业三维设计制造中占用极其重要的地位，世界上主要大的汽车制造公司（福特、宝马、丰田、现代等）和飞机制造公司（波音、空中客车等）都是PTC的客户，摩托罗拉使用的就是PTC公司的解决方案，使手机模具的开发只需要48小时！

Pro/Engineer Wildfire 3.0中文版是PTC公司于2006年4月推出的最新版本，本次培训将重点介绍Pro/NC（Numerical Control）模块。数控铣削是最常用的机械加工方法之一，既可以加工具有平面形状的零件，又可以加工曲面零件，还可以加工带有孔系的盘、套、板类零件，因此铣削加工在机械加工行业的应用十分广泛。Pro/NC

中的铣削加工方法主要有体积块加工、局部铣削加工、曲面铣削加工、平面加工、轮廓加工、腔槽加工、轨迹加工、孔加工、螺纹加工、刻模加工、陷入加工等。数控车削加工方法主要有区域车削、轮廓车削、凹槽车削、螺纹车削等。

②.数控加工的流程

第二章 典型塑料模具设计

工具-定制屏幕-文件-设置工作目录和试除不显示、窗口和帮助-激活和关闭窗口

将工作目录设置在桌面-ProE模具设计-例5：表壳-biao ke下。1.建立参照模型 打开biaoke。Prt

关闭窗口，试除。

2.创建模具模型（装配参照模型、创建工件）

新建-制造-模具型腔，名称biaoke，使用缺省模板，mmns_mfg_mold，确定。

模具模型-装配-参照模型-biaoke.prt-缺省-√-确定，创建-工件-手动-名称wp-确定-创建特征-加材料-拉伸、实体-完成-定义内部

草绘

-草

绘。

3.设置收缩率

收缩-按尺寸-比率0.005-√ 4.设置分型面 侧面影像曲线

分型曲面-裙状曲面-特征曲线-完成，环分类-外侧-确定

5.构建模具体积块

体积分割块-完成-确定，分别更改加亮体积块的名称，分别为UP和DOWN

6.抽取模具元件

模具元件-抽取-选取全部体积块-确定-完成 7.创建模具特征（1）创建顶针孔

草绘的基准点-选取草绘平面-√，特征/型腔组件/顶针孔-推针孔：竖直的-在点上-确定-选点-完成

-正向-相交元件-自动添加，输入5-确定两次，在输入沉孔孔直径10和深度40，确定-完成（2）创建等高线

平面命令-特征/型腔组件/等高线-选取草绘平面-缺省相交元件-自动添加/确定-完成/返回

（3）创建浇口

菜单管理器-特征/型腔组件/实体切减材料/旋转/实体/完成-右键定义内部草绘-选取草绘平面，绘制浇口形状，单击确定，单击菜单管理器中【完成/返回】。9.铸模

在菜单管理器中选取【铸模/创建】命令，输入零件名称molding,回车两次，单击【完成/返回】。10.开模

在菜单管理器中选取【模具进料孔】命令，在下拉菜单中选取【定义间距/定义移动】命令，选取移动构件、分解方向及位移，单击【完成/返回】，如图所示

第三章 塑件凹模数控加工

表壳凹模数控加工

1.选取【文件/设置工作目录】命令，将工作目录保存在biaoke所在文件夹下,然后【确定】。

2.【文件/新建„】菜单命令，打开【新建】对话框 3.制造模型/装配/参照模型-cavity.pr-打开-元件放置-缺省-√，创建参照模型-同一模型-确定

（2）在菜单管理器中选取【制造模型/创建/工件】命令，输入零件名称回车，弹出下拉菜单选取【实体/加材料/拉伸/实体】，单击确定。右键定义内部草绘，选取草绘平面、参照，绘制矩形，单击确定，确定拉伸长度，单击

按钮。

4.菜单管理器中-制造设置-NC机床-机床设置-参照/加工零点，在【原始】界面下选取坐标系，在【定向】界面下选取XYZ的方向，单击【退刀/曲面】，弹出【退刀设置】对话框，设定退刀高度，单击确定两次，在菜单

5.粗加工。在菜单管理器中选取【加工/NC序列/加工/体积块/3轴/完成】命令，设置下拉菜单下选取【刀具/参数/体积】，单击完成。弹出【刀具设定】对话框如图所示3-7，设置刀具直径、高度值，单击【应用/确定】。弹出【编辑序列参数“体积块铣削”】对话框如图所示3-8，设定【切削进给量/步长深度/跨度/安全距离/主轴转速】的相应数值，单击确定。在工具栏单击【铣削体积块】命令，右键定义内部草绘如图所示3-9，绘制铣削平面，完成草绘，拉伸至平面,拉伸完成实体块如图3-10。在菜单管理器中单击【完成序列/完成/返回】。在菜单管理器中单击【加工/NC序列/序列/演示轨迹/NC检测】命令，查看加工过程

6.精加工内腔轮廓。在菜单管理器中选取【加工/NC序列/加工/轮廓/3轴/完成】命令，在序列设置下拉菜单下选取【刀具/参数/曲面】，单击完成。弹出【刀具设定】对话框如图3-12，设置刀具直径、高度值，单击【应用/确定】。弹出【编辑序列参数“剖面铣削”】对话框如图

3-13，设定【切削进给量/步长深度/安全距离/主轴转速】的相应数值，单击确定。在菜单管理器单击【选取曲面/模型/完成/曲面/完成】命令，选取内腔曲面如图3-14。单击确定，在菜单管理器中单击 【完成序列/完成/返回】。在菜单管理器中单击【加工/NC序列/序列/演示轨迹/屏

幕

检

测

】

命

令

7.精加工内腔底曲面。在菜单管理器中选取【加工/NC序列/加工/曲面/3轴/完成】命令，在序列设置下拉菜单下选取【刀具/参数/曲面】，单击完成。弹出【刀具设定】对话框如图3-16，设置刀具直径、高度值，单击【应用/确定】。弹出【编辑序列参数“剖面铣削”】对话框如图3-13，设定【切削进给量/步长深度/安全距离/主轴转速】的相应数值，单击确定。在菜单管理器单击【选取曲面/模型/完成/曲面/完成】命令，选取内腔曲面如图3-14，3-17。单击确定，在菜单管理器中单击 【完成序列/完成/返回】。在菜单管理器中单击【加工/NC序列/序列/演示轨迹/屏幕检测】命令，查看加工过程如图所示3-18。

图3-16

图3-18

8.在菜单管理器中选取【CL数据/输出/操作/OP010/文件/MCD文件】命令如图3-18，在【保存副本】对话框中单击确定。选取单击【Done Output】【完成/返回】,最后生成G代码，即一个*.tap文件,可用记事本打

开

并

编

辑，如

图

所

第四章 总结

时间总是过的很快，三周的CAD/CAM实习不经意间就结束了。虽然很多方面的操作不是很熟习，但是收获却是很多的。

首先对CAD/CAM知识较以前来说有所提高，比以前全面了，以前生疏的操作命令在这三个星期的实习磨练下能够熟练运用。当然在画图的时候还是遇到困难，通过老师讲解与自己理解画出来，有些问题还是要自己独立思考，才能把新的知识转为自己的，在以后遇到难题的时候就能够很好的解决，在CAD/CAM的实训中学会了这一点，这是一大收获。

在实训中学会了应用Pro/E模具设计和数控加工的操作方法，模具设计：

1、设置工作目录

2、新建模具设计文件

3、建立模具模型4.设置尺寸收缩5.创建分型面6.构建分割体积块7.抽取模具元件8.创建模具特征9.铸模10.开模11.存盘 ；数控加工：

1、加工前的准备工作

2、创建NC加工文件

3、创建制造模型

4、定义操作

5、创建NC序列

6、后置处理。学会了用不同的方法创建不同的分型面，创建特征的方法等等。

CAD/CAM 篇3

关键词：机械 CAD/CAM 教学改革

0 引言

现今CAD/CAM 技术在机械行业有着广泛地应用，改变了传统的产品设计和制造模式，带动了机械行业的快速发展。懂机械CAD/CAM应用的专业技能人才越来越受到企业的青睐。高职院校应该结合当地机械行业的发展需求，因地制宜，发挥自身优势，深入开展校企合作，切实培养机械CAD/CAM 应用型人才。

《机械CAD/CAM》是我院机械设计、数控技术、机电一体化等相关专业的的核心课程，以培养学生机械产品的三维造型和数控编程能力为主线，特点是理论教学与实践应用相融合、专业技术技能与职业素质培养相渗透。课程综合运用了机械制图、计算机绘图、工程力学、机械设计、数控编程等方面的基本理论和基本技能。《机械CAD/CAM

应用》课程，承担着培养学生机械CAD/CAM技术应用能力的任务。本文将从教学内容、教学方法与考核方式三个方面进行教学改革的探讨：

1 目前现状

1.1 课时有限，教学内容更新慢

首先，目前我院《机械CAD/CAM》安排的课时数大多在48课时左右，通常上课与上机实践课时分配为1：1，所以真正理论讲授仅仅只有24课时左右，导致对于软件功能模块的讲解与教学内容受到了限制，同时也可能因任课教师的个人理解不同容易造成教学内容上的把握不当。

其次，因为软件功能强大，软件版本更新速度非常快，任课教师培训机会少，自学能力参差不齐，导致在具体教学实践中，理论教学内容比较陈旧、理论与实践教学环节脱节；同时因为教学内容仅局限于软件的使用方法和技巧，没有结合相关专业理论知识，不能把CAD/CAM技术与相应的专业岗位联系起来，教学缺乏针对性，不符合职业教育的宗旨。

1.2 教学方法单一，多采用命令纯讲解

《机械CAD/CAM》课程的传统教学方式与其他专业课一样进行，即教师按照教材中章节的顺序，先介绍功能模块中有关命令和按钮的操作方法，学生在机房模仿教师的操作步骤学习软件操作，期间教师布置一些相关图例作为练习作业。这种模式以教师为中心，学生被动地完成任务，同时对部分概念及操作方法的理解只停留在表面，往往不能举一反三。课程结束后学生也只是提高了软件操作的熟练程度，并没有真正掌握CAD/CAM技术。这种传统的教学方法不能将理论知识与实践技能很好结合，对于学生综合应用能力的培养方面也存在一定的问题。

1.3 考核方式不合理，挫伤学习积极性

以往的《机械CAD/CAM》的课程总评成绩延续学校多年传统的计算方法，即总评成绩由平时成绩和期末成绩两部分组成，且期末成绩权重较高，通常在70%左右。这种一考定成绩的方式，难以体现学习过程，容易造成学生平时不注重知识的积累，学习氛围不够浓厚，考核标准不科学。

2 改革的具体做法

2.1 教学内容的改革

2.1.1 根据不同专业要求整合教学内容

《机械CAD/CAM》是机械制造相关专业的主干课程，其中CAD部分是培养学生使用相关软件进行产品三维设计和装配，并生成完善的二维工程图；CAM部分是培养学生使用CAD/CAM软件进行仿真加工，即产生零件加工轨迹，模拟加工过程、后置处理，输出NC代码到数控机床。教学内容的设置应保证学生能满足教学大纲及课程实训目标的要求，以实体设计、装配设计、工程图制作为三大基本模块，有些专业可以考虑教学内容与专业知识相结合，在学完三大基本模块的基础上，进行选择性的模块强化应用。比如说数控技术专业在学习三大基本模块后，可继续进行数控仿真加工模块的学习与实训。同时，相应的课程学时也应根据专业及培养目标的不同进行调整。例如，机电一体化专业的学生安排48学时，而数控技术专业的学生就应适当增加到56学时。原因在于，数控专业的学生在数控加工模块的学时分配要适当多一些。

另外，机械CAD/CAM技术进步速度快，软件更新换代周期短。为此，教学内容应紧密结合专业的发展趋势，通过各种现代化方法搜集与本课程教学相关的最新书籍、资料，将目前应用的和正在发展的新技术作为重点内容传授给学生，即将过时的或已经淘汰的陈旧方法则简要介绍或直接省略。

2.1.2 建立完善的网络学习平台

丰富教学资源，以网络化为标准加强教学资源建设，注重教学资料的优化和网络化建设。我院已建立了开放式的机械CAD/CAM 课程网络教学与资源管理平台，将课程的教学课件、授课录像、教案、模拟试卷以及教学视频等资源都上传网络课程平台，便于学生课余时间学习、下载。同时学生还可以通过课程平台提供的链接访问有名的CAD/CAM学习网站进行学习。

2.1.3 合理设置实验内容

为了更好的突出CAD/CAM软件的三维设计能力，实训课程内容的改革是关键，改变传统的实训项目，结合机械设计课程，使实训内容具有较强的实践性和创新性。实训项目以大型机械产品设计或具有四杆机构的传动装置设计为主，实训内容为两周。学生要在两周时间内完成设计任务的分析、方案的确定、零件设计、装配设计和典型零件图的绘制、机构运动仿真、设计说明书的编写等。具体实施时，教师往往不必规定具体题目，只需给出要求和范围供学生从中选择即可。

2.2 教学方法的改革

2.2.1 结合其它课程设计和毕业设计提高CAD/CAM的使用

首先，可以结合其它的专业课程的课程设计提高CAD/CAM技术的利用率。如《机械设计课程设计》、《工艺与夹具课程设计》、《数控加工工艺课程设计》、《数控编程课程设计》等课程的设计都可以利用CAD/CAM软件来完成，这样就与相关专业课程建立了联系，整合了知识结构，同时通过这些实际训练，不仅使学生强化了软件各模块（包括零件三维设计与装配、二维工程图、数控加工仿真及加工代码的生成、机构运动仿真等）的功能和使用方法，熟悉并掌握该课程在本专业各个工作岗位的应用情况，也提高了学生分析、解决问题的能力。其次，在毕业设计环节，针对具有CAD/CAM 软件应用水平较高及具有浓厚兴趣的同学，布置一些结合企业实际生产问题的课题，在毕业设计环节进一步培养知识的综合运用能力和专业素养。

2.2.2 多媒体化教学

充分利用我校的先进教学条件，采用视屏、动画与现场多种操作等多种形式授课，使教学效果明显提高。在教学中摸索、制作与教材配套、与本校实际结合的多媒体教学课件。教学中，由教师通过多媒体课件和现场讲解、演示软件各功能模块的功能和操作要领，教学方法更加生动有趣，学生可以更加直观地学习对应的知识与技能。

同时，为了方便学生学习和记忆，我课题组利用“屏幕录像专家”软件，对教学中的常见问题，以及一些典型案例的讲解或建模演示过程进行屏幕录像，保存为常见的视频格式。这就相当于把教师上课的重点制作成录像，学生课余时间可以随时打开学习或复习，根据掌握情况还可以调节播放进度。

2.2.3 积极开展第二课堂，发挥学生的主动性和创造性

首先，在学院每年一度的技能大赛月中，鼓励并组织学生参加Pro/E技能大赛，实际地比拼CAD/CAM技能水平。大赛中的优胜者可以参加全省乃至全国的“三维数字化设计与制造”或“工业产品造型设计”大赛，在参加比赛的过程中，不仅使学生加深对所学知识的理解，同时让学生在参与竞赛的过程中主动思考，探索，学会发现和解决问题的方法，为以后的学习与工作都打下了扎实的基础。其次，在全院范围推行清华大学认证的Pro/E证书培训，增强学生的就业竞争力。第三，教师团队与校内的“Pro/E”协会加大合作力度，定期举办一些专题讲座或技能竞赛，邀请行业内的精英人士做报告，激发广大学生的学习热情，帮助更多的学生掌握好这项专业技能。

2.3 考核方式的改革

在以就业为导向的高职教育中，评价应该兼具知识评价和能力评价，在实施中应该把重心从结果评价向过程评价转移，注重学生学习和能力的发展过程、使评价贯穿教学始终。笔者认为，应采取形成性考核与终结性考核相结合的方式，形成性考核占总成绩的50%，终结性考核占总成绩的50%。经过一段时间的实践总结，课改组教师制定了具体的成绩计算方法：

课程考核分数比例为：“平时成绩40%+专用周设计10%（形成性考核）”+期末上机操作50%（终结性考核）模式。

其中形成性考核既保证了学生的课堂到课率又提高了学习积极性，让学生对基础理论知识都有较为完整的接触与掌握；专用周使学生了解了实际工作岗位的工作流程，训练了学生主动进行设计与制造的能力；同时终结性考核加强了对所有知识点的考核。这样就改变了仅凭期末一次考试决定学生课程学习能力的状况，有利于对学生《机械CAD/CAM》课程学习全过程的管理和评价，减少学生课程学习的投机行为，加强学生课程学习的自律性和积极性，提高学生自主学习与动手能力。

3 结论

总之，整个《机械CAD/CAM》课程教学坚持以能力培养为理念，针对以前存在的软件操作与实际应用结合性差、评价模式不合理、学习积极性差、学习效果不佳等问题，改革课程教学内容、考核标准及教学实施方法等。改革中尝试以职业能力培养为主线，以学生为中心开展教学，采用形成性考核与终结性考核相结合的方式进行考核，以网络化为标准建设教学资源，探索适应学生持续发展的教学模式。课程改革是一个长期的过程，我们要不断探索、实践、总结、改进，才能不断地推进教学质量改革进程，实现教师学生双赢的局面。

参考文献：

[1]刘玉山，韩柳，戚厚军.简论机械CAD/CAM课程改革与实践[J].职业教育研究，2011，12：94-95.

[2]尹玲，张进春，李庆.《机械CAD/CAM》课程及教学改革初探[J].重庆电子工程职业学院学报，2010.5.

[3]宋志平.高职《机械CAD/CAM》课程教学探讨[J].机械管理开发，2008，32（2）：155-157.

[4]曾宇丹，杜柳青，黄强.“机械CAD/CAM软件应用”课程教学改革探讨[A].全国机械设计教学研讨会议，2009：307-309.

[5]宋巧莲.高职CAD/CAM课程教学改革探索与实践[J].职业教育研究，2008（11）：99-100.

[6]王沁军，杨高宏，闫波.高职机械CAD/CAM应用课程教学改革探讨[J].漳州职业技术学院学报，2013（3）.

课题项目：

陕西工业职业技术学院教研课题“《机械CAD/CAM》课程教学改革”。（编号KCJX04）

作者简介：

CAD/CAM 篇4

传统教育中, 机械CAD/CAM技术只是与一般专业课或专业基础课一样进行教学, 没有把机械CAD/CAM技术结合到相应的工程项目中。由于教学仍采用传统方法, 偏重于理论, 所学不知所用, 更谈不上解决实际问题, 导致学生学完《机械CAD/CAM》课程后普遍存在不会解决实际问题等情况。

当前, 沈阳职业技术学院机械类专业的教育改革正在进行, 制订出结合本地区实际情况, 适应校企合作、工学结合的《机械CAD/CAM》课程教学内容、教学方法, 及配套教材, 这对于提高教育教学质量、培养适合现代企业需求的机械类高技能应用型人才具有重要意义。

一、课程改革的目标及需要解决的问题

1. 课程改革目标

建立符合专业人才培养方案;建立适应社会需求、适应CAD/CAM技术发展水平、与机械类其他相关课程内容互动的教学模式;编写适合的《机械CAD/CAM》教材、实训课件和学习软件;推广《机械CAD/CAM》软件的二维和三维认证考试, 建立多媒体教学软硬件环境, 建立适合学生自学的开放实训室;结合其他相关专业课程设计提高机械CAD/CAM的实际应用能力。

2. 需要解决的问题

(1) 教什么。调研国内外《机械CAD/CAM》课程的现状, 明确《机械CAD/CAM》课程与机械类其他相关课程间的互动关系。课程内容要考虑在其他相关课程中的应用情况, 要符合企业的实际需求, 同时还要顾及到学生就业岗位的需求和以后的发展。

(2) 怎么教。采用项目教学法进行课程教学、结合企业的实际应用案例及其他相关课程的设计, 并按专业综合能力考核, 以提高《机械CAD/CAM》的应用能力。

(3) 谁来教。主讲教师和从事机械CAD/CAM工作的、有实际应用经验的企业工程技术人员参与教学活动, 从纯粹的主讲教师主导课程变为主讲教师和企业教师共同完成教学活动。

(4) 在哪教。建立多媒体教学软硬件环境、编写适合学生自学及互动的三维教学实训软件、建立开放实训课程、实行开放式管理, 做到实训时间的开放、实训场地的开放、教学资源的开放。同时完善实训室管理制度, 实施网络答疑的师生交流形式, 提高教学效率, 从纯粹的课堂教学转变为多种形式、不同地点、不同时间的教学方式, 实现《机械CAD/CAM》课程课外拓展。

二、课程建设的具体措施

1. 优化课程体系

《机械CAD/CAM》涉及知识面广、实用性强, 通过课程结构模块化设计, 理顺课程体系, 涵盖课程内容, 针对机械制造类各专业要求, 有重点地实施教学。

2. 突出能力培养

课程既有工具课的特征, 也有应用课的内涵, 它是学生学习和承载专业知识的“加速器”, 是学生掌握先进制造技术能力的重要工具, 专业知识和机械CAD/CAM的应用能力缺一不可。

3. 注重教学内容及应用

根据专业要求及学生的兴趣, 灵活掌控教学内容及进度, 不同的专业要求不同, 各学生的水平也千差万别, 因此要制定相对灵活的教学内容和课程体系, 以适应不同专业。

4. 完善实习实训条件

完善多媒体教学软硬件环境, 建立适合学生自学的开放的网络实训室, 方便学生课上在老师指导下学习, 在课余自学。

5. 培养学生的学习兴趣和能力

开发适合学生自学的三维教学实训软件, 提高学生的学习兴趣和积极性, 锻炼动手操作能力。推广二维和三维认证考试, 部分好学生可组建团队参加机械CAD/CAM各类比赛, 也可为中小企业解决一些实际问题, 培养学生的钻研精神和解决实际问题的能力。

6. 编写适用的教材

以实用够用为原则, 结合工程实例, 编写适和高职学生机械类专业学生的《机械CAD/CAM》教材、实训教材及课件。

三、改革的特色及创新

构建以工作过程为导向的《机械CAD/CAM》课程及教材体系, 实现基于工作过程、理实一体化的学习过程。工学结合, 改革人才培养模式, 并结合实践教学基地建设, 开展面向中小企业的技术开发与技术服务。

1.《机械CAD/CAM》课程及教材建设, 改变了实践教学与相关职业群的联系, 体现出知识的针对性、应用性和实践意义。

2.在实践教学活动中, 让学生同时用脑、用心、用手进行学习。因材施教, 结合专业特点, 理论知识以适度、够用、实用为原则, 突出对学生职业技能和综合素质的培养。体现“以职业活动为导向, 以人的发展为本位”的高职高专教育理念。

3.形成完整的课上、课下;现实与虚拟的实践教学体系, 实现教师与学生的新型互动关系。

4.通过制订课程标准、课程大纲, 选择教学内容及教学方式, 以及实训基地建设、课程的评价与质量保证方面的改革等, 形成完整的实践教学体系。使教学体现专业特点, 也给予学生以职业意识, 在潜移默化中对学生进行教育。

通过《机械CAD/CAM》课程建设的研究与实践, 提高学生的创造性与工程职业素养, 体现工学结合特色。使学生通过本课程的学习, 初步掌握计算机辅助设计与制造的基本知识与技能, 为今后从事工程技术工作, 提高产品设计开发和创新能力打下基础。

摘要：文章分析了高职机械类专业机械CAD/CAM课程的作用、地位及目前的状况, 提出了课程改革的方法及实施计划。

关键词：机械CAD/CAM,课程建设,改革措施

参考文献

[1]肖乾.机械CAD/CAM教学改革初探[J].华东交通大学学报, 2007, (1) .

CAD/CAM 篇5

您好!

衷心感谢您在百忙之中翻阅我的这份材料。我叫熊育威，是广东机电职业技术学院06届现代制造技术(CAD/CAM)专业毕业生。得知贵公司招聘新人，请允许我充满诚意地向你自荐：希望能为贵公司的一员。

在大学期间，我积极学习专业知识,以优异的成绩完成了“CAD、Pro/e、Mastercam、单片机、C语言、机械制造工艺与机床夹具、机械工程、公差、液压与气压传动、机械设计、电器控制系统与可编程系控制器、数控铣床操作技术和机床数控技术与应用”等工科知识。基于对机械设计的喜爱，灵活地操作和应用CAD、Pro/e、Mastercam软件，还熟悉其他的设计软件。我还能熟练地操作计算机各种常用软件，熟悉基本网页的制作。随着社会的发展科学的`进步，面对着激烈的竞争，我以扎实的基础、创新的精神面临挑战。

三年的大学生活，学习上，我在注重专业知识的同时，并根据自己的爱好努力学习课外知识，拓宽了自己的知识面，培养了自己的动手能力，将理论和实践联系在一起。我还积极参加课外活动，使我有了较强的组织能力也使我懂得了在工作中团结互助，顾全大局、服从指挥、统一协调的重要性。

俗话说：“活到老，学到老。”我不敢保证样样都能够得心应手，但我相信只要用心去做、尽自己最大的能力去做，那样才能赢得精彩，通过不断努力学习顺利地跨越从大学迈向工作的新起点。

祝贵公司事业蒸蒸日上!

此致

敬礼!

CAD/CAM 篇6

关键词：《CAD/CAM应用》；教学改革；项目化

中图分类号：G712文献标识码：A文章编号：1005-1422（2016）05-0088-02

一、教学中存在的问题

《CAD/CAM应用》以UG软件为载体，完成产品造型和数控自动编程，主要培养从事机械制造行业中的绘图、加工工艺设计、编程的能力，是机械制造专业主干课程。德国西门子公司开发的UG三维软件是一个交互式CAD/CAM（计算机辅助设计与计算机辅助制造）系统，功能强大，可以轻松实现各种复杂实体的造型，并对零件进行编制程序加工。它为用户的产品设计及加工过程提供了数字化造型和验证手段，在国内外拥有最广泛的用户，特别是在东莞、深圳等珠三角的制造行业，大部分企业用UG作为设计和加工的软件。根据我院服务当地的办学定位，我院机械制造专业服务东莞的制造业，建设好基于UG的《CAD/CAM应用》课程对服务本地经济具有重大意义。

目前，我校开设的《CAD/CAM应用》教学上存在一些不足，主要体现在以下两个方面：

（1）教学内容未与企业对接。课程以往的教学内容未与企业实际生产项目进行对接，针对性不强。

（2）课程评价单一。课程评价往往注重结果，对纪律和过程不够重视，不利于学生职业素养的养成和培养学习的积极性和创造性。

二、课程改革内容

融入基于工作过程系统化理论，与企业合作共同开发课程项目，融入职业资格标准，基于企业的工作过程组织教学内容，通过“工学交替”的教学模式，形成具有工学结合的特色。具体改革内容如下：

1.制定课程标准

机械制造与自动化专业的《CAD/CAM应用》课程有60个课时，重点在于掌握机械零件的绘制和简单机械零件程序的编制。所以，本课程的教学设计是以典型零件为载体，要求学生重点掌握UG软件三维建模、编程等知识。

（1）能力目标。学生通过学习本课程，形成以下职业能力：能看懂零件二维工程图，采用合理的建模步骤方法，创建出零件的三维模型；能使用软件的工程图模组功能，输出符合要求零件的二维工程图；能根据工艺要求应用UG软件进行刀具路径的编程。

（2）知识目标。通过以典型零件为载体的项目学习，学生掌握零件的三维建模方法、掌握典型零件数控加工程序编制，具有安全、质量、成本、效益等意识，善于沟通和合作。

（3）素质目标。具有安全、质量、成本、效益等意识，善于沟通和合作。具备一定的语言表达与沟通能力，能进行工作上的分工协作，爱护仪器、设备，遵守安全操作规程。

2.建立基于项目导向的教学模式

分析企业典型的生产项目，以工作过程为导向，对课程进行整体教学设计和单元教学设计，设计课程教学项目，每个项目的学习都以生产的工作任务为载体来进行，以工作任务为中心整合理论与实践，实现理论与实践的一体化教学，具体设计见表1。不仅注重学生理论知识的学习，还要注重职业素养的培养，培养分析问题能力和解决问题的能力。

3.建立评价体系

采用过程评价与结果评价相结合，考核除了要体现学生的知识技术水平，还要注重对学生职业素养的培养和实际问题的解决能力。考核内容及所占分值见表2所示。现在很多学生比较散漫，迟到、带早餐进教室现象比较严重，所以要加强纪律的管理，将这部分的考核引入总评中，确保学生能按时进教室，有好的精神面貌投入到学习中，确保学习效果，也养成好的职业素养。对学生分析问题、解决问题、完成速度和完成质量进行考核，有利于激发学生学习的积极性和创造性。

三、结语

本论文针对目前《CAD/CAM应用》课程中出现的问题，设计基于工作过程的项目，激发学生的积极性和创造性，同时建立有效的评价体系，督促学生按时走进教室，有好的精神状态学习，保证学习效果。本教学改革的目的是用制度把学生准时带进教室，通过课程的实用和丰富吸引学生学习，达到好的教学效果。

参考文献：

姜大源.论高等职业教育课程的系统化设计——关于工作过程系统化课程开发的解读[J].中国高教研究，2009（4）.

CAD/CAM实验教学体系建设 篇7

随着经济的发展,用户对产品的质量、产品更新换代的速度、产品从设计、制造到投放市场的周期等的要求越来越高,为了适应这一高效率、高技术竞争的时代,各类企业均通过采用一系列先进技术来提高企业在市场中的竞争力,其中计算机辅助设计与制造(Computer Aided Design and Manufacturing,CAD/CAM)技术被国际公认为20世纪90年代的十大重要技术成就之一。计算机辅助设计与制造这一综合性的应用技术是计算机科学、电子信息技术与现代制造技术相结合的产物,是当代先进的生产力,它具有高智力、知识密集、综合性强、效益高等特点[1]。为适应这一社会需求,工科院校普遍开设了CAD/CAM相关实验课程,但传统的教学模式在实践能力、综合知识应用能力和创新能力的培养方面缺陷较大,对现代加工技术的了解有限[2]。

目前,我国高等教育的发展重点已由数量的扩张转变为质量的提高,为此而进行的诸多改革中,教学改革是核心。教学内容和课程体系是培养人才素质、提高教育质量的核心环节,直接反映教育的目的和培养目标。与教学内容和课程体系相关的深层次教学改革是整个教学改革的重点和难点。理科与工科专业的课程体系、教学内容、教学手段与方法随着教学改革的深入已有了较大的调整,但还很少触及目前制造业广泛使用的三维CAD/CAE/CAM技术,课程体系与教学内容的设置还没有跳出传统技术与传统的思维模式,严重影响教学质量与学习效率[3]。

因此,对原有的CAD/CAM相关实验课程进行改革、创新和整合,以先进的三维CAD/CAE/CAM技术为平台,建立开放式的CAD/CAM实验教学体系,改革教学手段与方法,突出实践与实训环节,优化学生的知识、能力和素质,才能培养出创新能力强、综合素质高的复合化工程技术人员,满足现代制造业对人才的需要。

1 CAD/CAM实验教学体系

“综合化创新能力培养”是建立CAD/CAM实验教学体系的目标[4]。以提高办学质量为宗旨,在各教学部门协调下统筹规划CAD/CAM相关实验课程,是建立开放式CAD/CAM实验教学体系的指导思想,必须从专业培养目标出发,全盘考虑,建立一体化的CAD/CAM教学体系,将学生四年的CAD/CAM教学统筹安排,明确每一阶段的培养目标,避免重复,整体优化。

1.1 CAD/CAM实验教学体系的内容

CAD/CAM技术是多种知识、多种技术和多学科的综合运用,与机械制图、机械设计、机械制造工艺等课程有着广泛的联系,如果依据CAD/CAM技术的单元模块功能将其全面融入各相关课程,则可构造出如图1所示的开放式CAD/CAM实验教学体系。整个实验教学体系可分为基础课及专业课实验教学和CAD/CAM普及实验教学两大部分。基础课及专业课的实验教学所对应的模块及相应课程如下所述:

1.1.1 计算机辅助绘图

此类实验主要集中于机械制图这一工科院校的基础课程中,通过学习计算机辅助绘图的基础知识,学习图形输入输出的基本原理,通过绘图练习和计算机上机操作,培养学生利用CAD软件绘制工程图的能力,目前高能院校的机械制图课程中基本都已经加入了计算机辅助绘图的内容,但由于课时缩减和大班授课,学生的上机实践时间无法保证,造成了学生实操能力普遍低下的问题,这一问题的解决有赖于深化教学改革,对工程制图的课程内容和授课重点进行必要的调整。

1.1.2 计算机辅助设计

这一模块包括三维造型设计和结构分析(计算机辅助工程,CAE)两大部分。此类实验主要集中于机械及近机类工科专业的计算机辅助设计、有限元分析、优化设计等专业课程中,在实验中通过上机实践,在三维CAD平台下,建立三维实体模型并真实显示在计算机屏幕上,直接观察产品的结构是否合理、设计上有无缺陷、各零部件的装配关系有无干涉现象等;通过借助三维CAE设计软件分析计算零件应力、应变等,使学生掌握有限元分析计算方法及机构运动仿真等设计分析方法。

1.1.3 计算机辅助加工

这一模块包括计算机辅助工艺过程分析(CAPP)和计算机辅助数控加工(CAM)两大部分。此类实验主要集中于机械专业的机械设计、机械制造工艺、CAM技术等专业课程中,结合专业CAM软件的学习,进一步掌握CAM系统各模块的功能及组成原理、软硬件接口原理、数控加工程序的自动编程及前后置处理等。通过零件加工的制造全过程综合实验,增强学生的综合实践能力及对先进制造工艺的了解。

在CAD/CAM相关基础课、专业课的基础上,广泛开展CAD/CAM技术的普及教育:

1)开设计算机绘图、计算机三维造型设计与制造、计算机三维造型与建模、计算机三维动画等选修课程,拓宽学生的知识面,培养学生对CAD/CAM技术的爱好。

2)指导学生进行科技创新活动,在校内举办多种形式和内容的创新设计大赛,其宗旨是既要求突出学生的个人能力,又要体现学生的团队合作精神;可以针对高科技产品,也可以设计解决日常生活不便之处的精巧用品。方法上采取学生自主设计为主,教师指导为辅,对那些创新设计热情高、能力强的学生,经过校内初赛后,除了对获奖作品进行奖励外,水平较高的作品推荐参加全国性的CAD/CAM技术的作品类及技能类大赛,提高学生的综合知识运用能力和创新能力。

3)建立CAD/CAM技术的网络教学及时辅导系统系统,随时解决学生的疑难问题。目前国内高等院校的师生比普遍偏低,尤其是基础课教学部分,大班上课、分散自学已成为不争的事实,很难做到教师对学生疑难问题的即时解答,造成教学效率低下和部分学生的厌学现象。把计算机图形学的实体造型技术与计算机网络化技术结合起来,利用Web这一开发平台,开发基于Web的教学与学习系统,是解决这一问题较为理想的途径,基于Web的CAD/CAM网络课程教学允许存在时间和空间地域上的分布,学生和教师,学生和学生,在任何连网的计算机上都能进行学习、交流,不受地点的限制,系统的网络上设置问题答疑,及时了解、帮助学生解决疑难,这样既加深学生对重点知识的掌握和难点的理解,又方便老师和学生之间的交流。

4)协助学生参加“三维CAD应用工程师认证”、“原厂认证”、“CAD等级认证”等CAD/CAM技能认证考试,增强学生的就业竞争力。

1.2 CAD/CAM实验教学体系的实践效果

尽管各专业培养目标不同,具体训练内容和基本要求也各有差异,但通过一体化的CAD/CAM体系实验教学训练,在实验理论和实验方法上做到了由浅入深,逐步提高;在实践技能的培养上做到了循序渐进,使学生比较牢固而又全面地掌握基础理论和专业知识外,更重要的是加强学生各种能力的培养,特别是创新思维的训练、提出问题、分析问题和解决具体问题的能力、工程设计能力。学生普遍反映提高了计算机的应用能力,提高了创新设计能力、动手能力和综合素质,学习了先进的设计技术和测试手段,增大了教学信息量,缩短了教学学时,拓宽了学生视野,增强了学生的兴趣,提高了学习效率及教学质量。

在CAD/CAM技术的普及教育中,开拓了学生的视野,增加了对先进制造技术的了解。部分学生在“挑战杯”等大赛中获奖,进一步进行科技创新活动的兴趣更加浓厚。在近三届毕业生中对CAD/CAM技术掌握较好的同学通过了技能认证,获得了“三维CAD应用工程师证书”和“CAD等级证书”,为今后从事相关行业打下了坚实的基础。

2 结论

建立完善CAD/CAM实验教学体系,符合高校教学改革综合化,重视学生创新能力培养的趋势。优化实验教学资源,将三维设计、分析与制造理论和方法全面引入CAD/CAM相关课程实验教学中,使实验教学体系和实验教学内容适应现代科学技术发展的需要,培养学生的现代化工程素质和创新能力,满足现代制造业对CAD/CAM人才的需求。

摘要：为适应社会经济发展需求,工科院校普遍开设了CAD/CAM相关实验课程,但传统的教学模式的缺陷较多,对原有的CAD/CAM相关实验课程进行改革、创新和整合,依据CAD/CAM技术的单元模块功能将其全面融入相关课程,构造开放式的CAD/CAM实验教学体系,使实验教学内容和方法适应现代科学技术发展的需要,培养学生的现代化工程素质和创新能力,满足现代制造业对CAD/CAM人才的需求。

关键词：CAD/CAM,实验教学,教学体系,开放系统

参考文献

[1]唐承统,阎艳.计算机辅助设计与制造[M].北京理工大学出版社,2008.

[2]邓敏和,梁式.CAD/CAM综合实验的实践与思考[J].实验科学与技术,2004,(2):67-68。

[3]段红杰,于善启.面向三维CAD/CAM技术的机械类专业教学改革的研究与实践[J].郑州航空工业管理学院学报(社会科学版),2007,26(5):125-127.

分析CAD/CAM实训课程开发 篇8

如今的时代计算机技术和高新科技的发展都是非常迅速的, 机械制造业因此也感受到了日新月异的变化。如今制造行业的主要技术手段, 已经变成了计算机辅助设计 (CAD) 和计算机辅助制造 (CAM) 这两种核心技术了, 对于制造行业来说可以更好的提升效益以及生产效率。CAD/CAM技术可以看作是在现代计算机技术的推动之下发生的一次革新, 给传统制造业带来了很大改变, 在制造业中融入了信息技术。Powermill、UG、Master CAM、Pro E等都是CAD/CAM技术中应用的主流软件, 在各个制造企业中也得到了广泛使用, 不仅对产品制造信息化过程有很大的推动作用, 还对生产工艺进行了改进, 为创造业提供了新的活力。

近年来高等职业教育发展速度很快, 想要更好的培养出高级技能型人才, 就要以企业生产技术的发展方向为基础, 来对教学工作进行调整和适当的改革, 以便更好的和形势发展相契合, 培养出更多的高技能人才回报社会。CAD/CAM课程是高等职业院校的机械制造专业中的主要课程, 因为其应用性强、综合性强、知识密集并且融合了多学科内容, 将其开发为实训课程可以更好的帮助学生拓展创新、夯实基础, 为今后的工作实践打下良好的基础。

2. CAD/CAM实训课程开发建设

(1) 课程开发思路。CAD/CAM这项应用技术是以计算机平台为基础构建起来的, 其特点是强连续传递和相互关联, 这也正是CAD/CAM实训课程的开发思路。传统的机械制造类课程, 采用的是专业知识递进的教学法, 按顺序进行机械制图、机械制造工艺、现代制造技术以及数控加工技术等课程的学习。虽然这些课程在专业知识和技术上符合标准, 但是课程之间相对独立, 造成了知识和技术不能紧密的联系起来。例如CAD的学习就只能适用于CAD软件的使用, 很难融入CAM技术中来, 造成了知识的重复讲解, 影响学习效率的同时还影响了学生系统性的掌握知识。

(2) 明确实训课程内容。首先学习最基础的CAD课程, 将实现某一产品所需要的知识和技能选择出来进行学习, 然后再实训课程中进一步强化知识、掌握技能。在CAD/CAM实训课程中不断进行新知识和新技能的融入, 通过CAD/CAM技术来设计产品和零件、设计制造工艺、模拟仿真加工等, 直到最后设计出工业产品。通过这个过程的学习, 学生能够将自己所学的CAD/CAM专业知识和技能充分的调动起来, 并且投入实际运用, 完成产品的设计、绘图、设计工艺分析、仿真加工以及装配零件的全过程, 将理论知识和实际动手能力完美的结合了起来。

3. CAD/CAM实训课程的教学实施

(1) 运用项目教学法。传统的教学方法在教学CAD/CAM应用软件的时候只关注命令以及其操作步骤, 忽略了其他的东西。广泛采用的功能性教学法在教学内容上不够连贯, 学生对教学内容没有一个宏观和整体上的把握, 很难独立操作软件, 而是以模仿为主, 全靠教师讲解而忽略了学生参与, 和高技能人才的培养需求脱离了。

(2) 运用任务导向型教学法。而任务导向性教学法中教师将课程项目设计成为了一个个教学任务, 然后让学生去解决这些任务, 从而获得知识和技能, 这种方法提高了学生的主动性和积极性, 教学质量可谓是事半功倍。CAD/CAM实训课程具有很强的应用性、实践性与趣味性, 运用任务导向型教学法是非常合适的, 教师可以根据学生的不同层次, 有针对性的设置不同的教学任务。然后学生通过自行查找资料, 分析任务, 结合自身掌握的专业知识和技能来解决问题。每一位学生解决问题的方案都可能是不同的, 绘制机械产品的思路也不一样, 在和他人成果进行比较之后会有更强的学习兴趣, 也培养了学生的成就感和自信, 在学习的时候主动去探讨任务, 主动去寻找问题, 学会该如何发现问题、分析问题和解决问题。教师不再需要讲解繁重的内容, 可以更好的对学生进行针对性的指导。同时任务导向型教学法可以帮助教师掌握学生的学习进程, 从而对课程教学项目进行优化和调整, 让中职教育更加具有特色。

(3) 推广一级和二级认证考试。中职教育在对教学内容和课程体系进行调整的时候, 要将国家职业分类标准的内容考虑进去, 还要注意那些可以帮助学生就业的职业证书, 将职业证书包含的内容规划在教学内容之中, 有效的融合专业教学大纲和证书考试大纲, 让学生在掌握专业技能的同时获得职业资格证书, 帮助学生提升竞争力以便更好的就业。可以在学校内成立培训中心并申请CAD/CAM职业技能考试授权考试网点。学生通过学习可通过了CAD/CAM职业技能考试, 不仅拿到了相应的资格证书, 操作能力、专业能力也得到了进一步提高。同时对外培训也是不可放松的, 在培训企业工作人员的过程中可以获得更多的工程案例, 从而丰富学校的案例教学资源库。

(4) 改进教学评价方式。成绩的评定不能仅靠成绩来衡量, 更不能仅仅掌握理论知识就算过关, 应该对评价方式进行改进, 首要考查学生的能力和技能掌握情况, 知识和技能考核缺一不可, 通过对整个教学过程监控来全面评价学生的实际能力。学生的团队精神、学习态度、操作行为是否规范等都应该包括在学习成绩评估体系中, 同时在结束了一个单元的学习以后, 还应该以实际生产的典型产品为基础进行综合考题设置, 由学生自主进行计算机建模设计、辅助分析等一系列过程, 对学生的知识掌握情况、实际运用能力等进行考核分析。

参考文献

[1]张晞.基于产品制造实境化的CAD/CAM实训课程开发[J].石油教育, 2015, 02:29-31.

[2]顾凌云.基于工作过程系统化的CAD/CAM综合实训课程开发[J].哈尔滨职业技术学院学报, 2013, 03:16-17.

CAD/CAM 篇9

关键词：陶瓷模具,CAD/CAM,制造技术

模具工业作为我国重要基础工业之一, 其在国民经济中占有重要地位。为了使陶瓷模具工业更好的发挥其经济作用, 就应该采用新技术, 以不断满足现实需求。CAD/CAM技术出现, 以其独特的优势为陶瓷模具工业带来了生机。如何将CAD/CAM技术更好的应用在陶瓷模具制造中, 已经成为相关企业值得思索的事情。

1、CAD/CAM制造技术技术概况

1.1 CAD/CAM技术概念

CAD事实上就是计算机辅助软件设计, 相应工程技术人员只要通过人机系统以计算机作为辅助工具进行相应产品设计、分析和绘图等工作。其要达到目的就是提高产品质量、缩短产品开发周期、降低产品成本;CAM事实上就是计算机辅助制造。就其广义来说, CAM就是利用计算机辅助软件完成从生产准备到产品制造整个过程活动。其过程主要内容是工艺过程设计、工装设计、NC自动编程及生产作业计划、生产控制及质量控制等。而就CAM狭义来说, 其就是NC程序编制, 其不仅包括刀具路径规划、刀位文件生成, 同时也包括刀具轨迹仿真机NC代码生成等。

1.2 CAD/CAM技术优势

CAD/CAM技术作为计算机辅助软件和辅助制作软件, 其在实际应用过程中, 不仅能缩短设计和制造周期、节省时间、提高其效率, 也能降低企业制造成本, 降低计算机人员繁杂的计算、绘图及NC编程等工作负担, 使相应人员将时间用到其他工作中, 创造更多的价值。同时CAD/CAM技术在模具中的应用, 能为模具业提供有力的技术支持, 更好的满足当前用户的高精度、低成本和短期交货需求。同时也可以为模具设计、制造及生产水平带来新的飞跃。

2、CAD/CAM技术在陶瓷模具中应用应该注意的问题

在陶瓷模具中使用CAD/CAM时, 必须按照相应软件流程进行。CAD自身灵活性比较大, 在对其进行设计的时候, 应该先对其工件进行相应分析, 再进行工艺设计, 最后进行模具结构设计, 以保证其内部数据的连续性。同时在软件编制之前, 还应该考可能发生的问题并提出相应解决方案。毕竟软件运行过程中出现相应差错, 会影响模具正常设计流程, 甚至会造成不必要的损失。为了保证CAD/CAM技术在陶瓷模具中更好的运行, 在设计的时候, 就应该将相应设计问题处理成数表、线图为主数学表达式。在此基础上还应该对图形进行相应处理, 毕竟计算机不同于人脑不具备思考能力。在这种情况下, 可以经相应图形处理成数模化并用相应零件和数学方式进行相应描述, 使其能更好的对工件和模具进行相应的显示、投影、剖切、移动及旋转绘制。

3、CAD/CAM制造技术在陶瓷模具中的应用

陶瓷产品设计、制造过程是比较复杂的, 不仅以订货需求为依据, 还要对相应产品进行仿制或是改制。而陶瓷产品大多数是复杂的形面物体, 在一定程度上给其设计和制造带来了一定负担。在这种情况下, 就应对其设计和制造环节进行分析并以此为依据, 研究新型技术, 以便更好满足实际需求。陶瓷产品造型反求工程子系统的出现, 在一定程度上促进了其发展。这种造型反求工程子系统是由复杂曲面数字化、曲面重构、曲面拟合及重构曲面评价等构成的。其中曲面数字化方法分为接触式和非接触式两种。一般情况下, 陶瓷产品曲面为宽公差复杂曲面, 在反求工程中其精度是比较弱的, 产品的美学品质则要求的比较高, 需要不断的强化。在这种情况下, 可以采用数字化设备系统进行强化并通过反求工程处理系统将相应曲面处理成实物三维模型。在此基础上再将相应造型交给CAD统进行相应的改进设计和附件设计。

随着CAD/CAM技术不断的发展, 其已经在陶瓷快速模具制造上应用。CAD/CAM技术的出现为陶瓷快速模具带来了新动力, 实现了陶瓷设计和制造一体化。因车间加工使用的陶瓷模具以成型法为例可以分为石膏模具和等静压模具。在使用这两种模具进行相应制造的时候, 可以对其进行注浆或是滚压类模具制造。毕竟这两种方法可以以三维造型为基础并结合相应设计知识建立陶瓷母模三维模型, 再通过CAM系统选择适合的毛坯、刀具和加工及路径并确定相关工艺参数进行相应检查个仿真制作。如果感觉陶瓷母模三维模型合适, 就可以将其放置在数控机床上将其加工成脂膜, 最后将制作完的脂膜制成工作模型用于实际生产中。同时将母模三维模型输入到快速还原系统中, 系统会自动生成树脂或塑胶类母模, 可以将这种膜直接用于工业生产中。此外还有静压模具制造, 这种制造方法与上一中制造方法类似, 是CAM系统通过对CAD系统中输出的静压模具进行相应分析处理后, 再经过数控机床进行相应加工制造。

4、结语

计算机网路技术的发展, 特别是CAD/CAM技术的发展, 促进了现代化模具业的发展, 陶瓷模具业也不例外。陶瓷模具业应用了CAD/CAM技术后, 其设计及制造效率都有所提高, 不仅为陶瓷模具业带来了更多的经济价值, 同时业促进了国民经济发展, 增强了我国经济及科技实力。随着计算机技术及网络技术不断的发展, CAD/CAM技术也将会更好的发展, 为陶瓷模具业带来更多的功能, 以便更好的促进其发展。

参考文献

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[4]葛庆, 汪崟.CAD/CAM技术在产品模型制作中的应用[J].艺术与设计 (理论) , 2011, (02) .

CAD/CAM 篇10

现代工业产品零部件的60%~80%都是依靠模具成形, 模具已经成为机械、电子、汽车、家电、通讯、航空航天及国防军工等领域产品生产的重要手段和发展方向。模具技术水平的高低, 已成为衡量一个国家工业产品的制造水平和能力的重要标志。为了满足模具工业的发展需求, 近年来, 国内高等本科院校相继开设了模具设计制造专业课程, 争取为模具工业培养更多高素质创新型人才[1,2,3]。

CAD/CAM技术在模具生产中的普遍应用, 深刻地改变了模具生产的面貌, 使模具生产进入现代生产模式。CAD技术作为当代杰出工程技术之一, 对于模具行业的重要性不言而喻, 是机械类大学生必须掌握的重要技能。在本科生的课程培养方案中, 多次安排CAD技术相关课程:早在第2学期开设的机械制图课程中, 就结合三维CAD软件讲解视图、投影、制图等概念与操作, 使学生初步接触CAD技术[4,5]。在后续的课程中, 第3学期开设了三维CAD技术, 第5学期开设了现代设计方法[6,7,8], 以及第7学期开设的模具CAD/CAM课程。

模具CAD/CAM课程总共28学时, 其中理论课22学时, 上机实践6学时。课程主要讲授模具计算机辅助设计和制造技术的理论与方法, 论述其中的基本知识, CAD/CAM系统的硬件构成, 常用的CAD软件以及软件二次开发技术在模具领域的应用, 对冲压和塑料模具的CAD过程作了较为详细的论述。课程还介绍与模具CAD/CAM技术相关的一些新技术, 如高速加工技术、逆向工程技术、快速成形技术和虚拟制造技术等。课程的主要任务是培养学生掌握应用计算机进行模具设计和制造的方法, 掌握利用CAD软件技术进行典型零件的模具产品的设计, 利用CAE软件技术进行模具结构的相关工艺的动态分析及模拟仿真, 利用CAM软件技术进行模具型腔的自动加工编程。

由于课程需讲解的内容很多, 而课时非常有限, 加之学生虽然已经在前面的课程中多次学习了CAD的概念与常识, 但同样由于各课程时间有限, 很多人对CAD/CAE/CAM一知半解, 并不能满足模具设计与制造的要求, 但却对即将讲解的内容提不起兴趣, 甚至感到厌烦。反映在课堂表现上, 存在到课率显著下降、上课注意力不够集中等现象。

因此, 迫切需要进行模具CAD/CAM课程的教学改革, 提高学生的学习主动性和参与度, 让更多的学生切实掌握模具CAD/CAM技能, 满足模具行业的迫切需求。

2 课程改革目标与方案

模具CAD/CAM课程改革的目标就是要改革以往满堂灌的授课方式, 克服教学内容较多而课时很少的矛盾, 通过实例教学激发学生的学习主动性, 将模具CAD设计、CAE分析、CAM制造有机结合起来, 从软件应用出发, 按照模具行业标准和岗位要求, 基于实效培养学生利用软件完成模具设计与制造全部过程, 提升教学效果。具体地讲, 就是从教学模式、考核评价体系两方面着手改革。

2.1 改革教学模式

在教学模式上, 从以老师为中心转变成以学生为中心, 将课堂交给学生。

传统的课堂教学以老师为中心, 侧重对基本理论进行讲解。为了在有限的课时内完成教学大纲规定的内容, 老师讲课的节奏比较快, 讲得很辛苦。老师的讲授虽能开阔学生的眼界, 但实用性不够, 学生的学习积极性没有有效调动起来, 实际教学效果不理想。

改革后, 老师将课程内容划分成三类:第一类为常识性知识, 例如CAD/CAM发展历程及基本概念、模具CAD/CAM系统的构成等。这类知识内容庞杂但简单易懂, 可以让学生课外自学;第二类为专业技能知识, 例如模具CAD/CAM常用软件, 介绍Pro/E、Solid Works等专业软件的功能特点。如果完全让学生自学, 效果不会很好。但老师也没必要在课堂上讲解软件的操作, 考虑到学生在前期的课程体系中已经接触了相关内容, 部分学生可能对某些软件已有深入的了解, 可以让学生在课外自学的基础上, 加强相互交流, 共同提高。例如, 让学生上讲台结合实例交流使用Pro/E的心得;第三类为专业理论知识, 如金属塑性成形模拟、塑料成型模拟等;这类知识由于涉及的理论难度较大, 需要老师在课堂上适度讲解相关理论, 但考虑到课程特点, 不宜讲得过多过深。可以在老师结合实例讲解有限元分析的过程中, 穿插对弹塑性理论、有限元原理进行说明与讲解, 重在帮助学生理解分析流程, 正确解读分析结果。

教学模式改革的关键是调动学生的学习自主性、积极性。基于实例进行教学, 配合对评价体系、考核方法的改革, 引导学生多利用课外时间主动求知。具体做法是, 让学生3人一组自由组合, 提供往届学生完成的模具毕业设计成果 (为PDF格式二维工程图) , 让学生据此建立三维实体模型。往届学生完成的二维工程图, 在表达中难免存在这样那样的问题, 例如结构表达不清晰、尺寸标注不完整等等, 导致同学们依据这样不完善的工程图建立三维模型存在很多困难。这样的反面案例让同学们看到自己今后的毕业设计中容易出现哪些问题, 这些问题会导致哪些危害, 从而加深印象并努力避免。当建模进行到一定阶段时, 再提供往届学生完成的三维CAD模型。这些三维模型已转成step格式, 可以查看、测量, 但和同学们自己建立的三维实体模型有明显区别, 既能避免部分同学直接用往届学生的三维模型充数, 又能帮助同学们自行解决建模中遇到的问题。此外, 各组学生的模具实例各不相同, 以避免学生直接拷贝其他组的模型。

在完成作业的过程中, 学生的主要注意力放在CAD建模而非模具设计, 3人一组进一步降低了作业难度, 避免作业难度过大而无法完成, 同时也增加了同学们协作、交流的机会。这一过程对于加深学生对一副完整的模具的了解也是有帮助的。

2.2 改革考核评价体系

以往对学生的评价, 通常以课程结束时的考试成绩为主。有时也计入平时成绩, 通常考试成绩占70%, 平时成绩占30%。其中, 平时成绩由考勤、作业、实验组成。由于平时成绩所占比重较小, 考核评价主要依据考试成绩。但临近毕业的高年级一般采用开卷考试, 多数同学想着考试内容基本都能在书本和笔记中找到, 往往不会因此担心考试不及格的问题。因此, 对于高年级同学来说, 以考试为主要考核手段, 难以达到明显的促进学习的效果。

改革考核评价体系, 降低考试在评价体系中所占的比重。增加一次期中评价, 这样学生成绩由三部分组成:平时成绩, 占20%;期中成绩, 占40%;期末成绩, 占40%。平时成绩依然由考勤、作业、实验组成, 期末成绩依然采取开卷考试。而增加的期中成绩, 是对实例教学结果的考评。针对每组学生完成的实体建模、有限元分析、数控编程情况, 对该组进行量分, 总分300分;在小组总分确定后, 再让小组成员自行商量决定各人得分, 只要保证小组各成员得分之和等于小组总分即可。

各小组总分的评定是在课堂上公开进行的。各组选派一名代表, 在课堂上展示其CAD图形、有限元分析和CAM程序, 老师和同学们都可以对他提问, 小组各成员都可以回答问题, 根据其展示结果、回答问题的表现等, 由老师给出评分并征求同学们的意见。

在进行期中评价之前, 鼓励同学们在课堂上交流CAD建模、有限元分析和CAM编程过程中遇到的问题和解决方案, 对于表现积极的同学, 平时成绩中作业一项给予较高的评分。

期中评价主要针对学生完成课外作业的效果进行评价, 目的是激励学生将更多的课外时间用于自主学习模具CAD/CAM知识, 促进学生将学习目的从应付考试向掌握知识转变。

3 教改效果及存在的问题

以往到了毕业设计阶段, 老师会发现很多同学难以高质量完成模具设计课题。其中一个重要原因是学生们没有熟练掌握CAD技能, 难以将构思的模具结构顺利地正确表达出来, 导致设计过程中, 大量的时间和精力花费在弥补机械制图、CAD技能等方面, 无法将注意力集中到模具设计本身, 最终毕业设计进度缓慢、设计质量不高。从2009级开始, 我们进行了模具CAD/CAM课程改革实践, 让学生在毕业设计开始前半年的模具CAD/CAM课程期间, 依据往届同学的毕业设计资料, 完成至少一副模具的三维建模、部分零件的CAE分析与CAM编程。这样, 到了毕业设计阶段, 学生对模具的大致结构已经比较熟悉, CAD建模能力也强于往届, 因此他们能将大部分精力花在真正的模具设计上, 而不是纠结于绘图技巧, 毕业设计效果明显改善。

基于实效的模具CAD/CAM教学改革, 核心在于将课堂的主体从老师转变为学生, 通过改革课程的教学模式、评价体系与考核方法, 激励和引导学生注重实效, 将学习的重点放在CAD/CAM的操作技能, 并在模具设计中加以应用。学生在课程的学习过程中, 不但积累了CAD/CAM操作技能, 也加深了对模具构造的了解。

但教学改革也存在一定的问题。因为要达到预期的教学效果, 要求学生课余必须花费较多的时间去认真完成老师布置的作业。多数同学理解老师的良苦用心能够认真对待, 但也有部分同学既想学到知识, 又不愿意花费太多时间与精力, 属于需要通过考核与纪律进行督促的中间派。更有少部分问题学生, 由于沉湎于上网, 或者对学业根本没有兴趣等这样那样的原因, 作业完成的情况相当差, 对于老师的批评还满不在乎。这部分学生虽然人数较少, 但若不加以惩戒, 必然会削弱考核评价体系对学生的促进作用, 尤其对于中间派学生造成的消极影响不容小视。然而, 若严格执行考核评价标准, 这些问题学生就会不及格, 对于大四学生而言, 这意味着他们极可能无法按时毕业。由于我国高等教育实行严进宽出的管理模式, 仅仅因为没完成非主干课程的课外作业而延期毕业的情况非常少见。因此如何在现行体制下引导和督促学生积极完成课外作业, 是保证教改效果的关键问题, 值得重视并认真思考解决方案。

摘要：CAD技术作为当代杰出工程技术之一, 是机械类本科生必须掌握的重要技能。但CAD相关知识在课程体系中反复出现, 反而增加了部分学生的厌烦情绪, 影响了教学效果。文中改革模具CAD/CAM的教学模式和考核评价体系, 从以教师为中心转变成以学生为中心, 激发学生的学习热情。基于实例教学, 引导学生自主学习和运用模具CAD技能, 不仅提高了学生对模具CAD/CAM的掌握水平, 也加深了对模具结构的了解, 取得了良好的教学效果。

关键词：模具,CAD,CAM,教学改革

参考文献

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CAD/CAM 篇11

【关键词】数控机床；CAD；CAM；数据转换

1.引言

随着计算机技术的普及，计算机辅助设计及制造（CAD/CAM）技术已经越来越多地应用在数控加工领域，手工编程以不能满足复杂的曲面零件的程序编制，通过CAD软件进行实体建模、曲面建模，再通过CAM软件进行刀具轨迹处理，完成NC程序编制。

2.数控机床与CAD/CAM

数控技术是机械加工技术，微电子技术、监控检测技术、计算机技术、自动控制技术等多种学科的集成，是一门新兴而又发展十分迅速的高新技术，对机电行业及国民经济的发展具有十分重要的作用。同时，数控技术也是发展自动化技术的基础。以数控技术为核心的数控机床、加工中心是具有代表性的、高水平的机电一体化产品，代表了当今世界自动化技术发展的前沿。

CAD（Computer Aided Design），即计算机辅助设计，在数控加工过程中是一种生产辅助工具。它将计算机高速而精确的运算功能、大容量存储和处理数据的能力，丰富而灵活的图形、文字处理功能与设计者的创造性思维能力、综合分析及逻辑判断能力结合起来，形成一个设计者思想与计算机处理能力紧密配合的系统，大大加快了设计进程。CAD技术包括下列功能：几何建模、参数建模，计算分析、模拟装配，强度分析，仿真与实验、绘图及技术文档生成、工程数据库的管理和共享。

CAM（Computer Aided Manufac

-turing），即计算机辅助制造。CAM概念是指从产品的设计到加工制造的中的一切生产准备活动。应用于数控机床加工中指的是数控程序的编制，包括刀具路径的规划、刀位文件的生成、刀具轨迹仿真以及NC程序的生成等。

目前较为主流的CAD/CAM软件主要分为以下几类：

（1）设计软件

近年来随着一些制图软件在工业方面的应用与普及，机械设计过程也发生了革命性的改变，如现在的徒手绘图只出现在前期的轮廓勾勒中，而在产品的设计过程中，尺规作图全部被CAD软件代替。CAD软件也由传统的点、线2D制图发展成为线、面、体的3D制图。传统的设计过程是，设计师根据产品的性能和要求，在人脑中生成空间立体模型，再由设计师徒手绘制成平面图形，准确的表达出零件的结构，出现了以AutoCAD为代表的2D制图软件。而实际设计过程中根据产品的总体性能，修改某一个零件的局部结构和尺寸是常有的事，2D软件就需要重新绘制图形。包括零件的图样，该零件在其他装配图中的图样全部人工修改，工作量很大。2D制图软件只能表达出点、线信息，对零件的面、体信息不能表达，进而要分析零件的面、体信息就要靠其他的计算手段获得，设计师对某一产品的体信息，如质心、惯性矩等不得不需通过计算得到，3D设计软件的出现使得这一计算过程变得非常容易，只需要通过软件分析即可得到，大大提升了设计效率。3D软件最大的优点在于首先将人脑中的立体模型通过实体信息出现在显示器中，直观性非常高，再由用户根据实体模型自动成产不同视角的2D图形，3D软件普遍具有全参数建模功能，在修改设计时3D实体图形与2D工程图形时时关联，使得设计过程的效率发生了质的改变。3D绘图的代表软件有UG、PRO/E、Cimatron、CAXA等。

（2）制造软件

通常指CAM软件，是以已有的CAD图形来生成执行语言。执行语言分为ATL语言和NC语言，ATL语言由CAM产生，用来说明刀具轨迹的一种描述性语言，并且可以在CAM软件里逐行进行加工仿真模拟。NC语言是由后处理器产生，是实际输入机床的加工语言。大部分的制造软件也具有建模绘图功能。根据制造对象不同分为二维（点、线信息），二维半（线、面信息）和三维（实体信息）的CAM软件。如：北航海尔的CAXA制造工程师以及MasterCAM，Cimatron，UG、PRO/E等。由制造软件生成标准的NC执行程序，这个过程主要包括设置加工环境，加工工序，生成轨迹文件，及后置处理等。然后将NC执行程序送入机床，机床按照指令自动加工出来。

（3）执行软件

采用不同数控系统的机床在加工时要求的NC执行程序的语言结构不同。比如国产广数系统、华中系统、进口的FANUC系统、SIEMENS系统，其NC语言的指令含义、指令格式不尽相同，这就使得同一零件在不同系统的机床上加工时，其指令程序不同。CAD图形相同、刀具路径相同、ATL程序描述内容相同、NC程序不同，那么要得到不同数控系统的指令程序，就要求有不同的后处理程序来得到适合不同数控系统加工的NC程序。通过R232数据接口或闪存等方式传送到机床存储器上来完成加工。

3.不同软件数据间的文件转换

CAD/CAM软件较多，其应用范围各有不同，所以不同软件间的图形交互也是必须进行的。以常用的设计软件AutoCAD和常用的辅助制造软Master-

CAM软件为例，AutoCAD和MasterCAM两款软件隶属不同的公司，其内核数据库，数据存储类型都不相同，要想用MasterCAM软件直接打开AutoCAD图形来制作NC程序是不行的。那么怎样完成AutoCAD和MasterCAM之间的数据转换，图形共享，优势互补，达到软件间的互相兼容呢？

AutoCAD软件以ACIS（数据格式：*.sat）为开发平台，而Master

-CAM以Parasolid（数据格式：*.X-T）为开发平台，要完成两者之间的数据转换，就必须将图像格式输出成各自能被识别的形式，各软件公司制作设计制造软件时已经考虑到了这个问题，每个软件几乎都有与其他软件的数据转换接口，这些接口就体现在可以进行文件格式转换。这些软件都支持多种文件格式，这样就可以在一种软件中将文件保存或者导出成其他相关软件也支持的文件格式，然后再在相关软件中打开或者导入这个文件中，完成文件共享。然而，这种转换过程也同样按情况的不同要作适当的调整。比如：很多CAM软件都接受dxf文件，但是CAD实体文件若以dxf格式转化到CAM中，CAD实体图形会由实体信息分解成点线信息。在转化过程中可能会有数据的丢失。

4.后置处理文件

后置处理文件是CAM软件特有的一种在NC程序语言生成之前的ATL（刀位运动轨迹信息）文件。因为没有针对某种数控机床的特定的CAM软件，而每个数控机床对指令代码即NC程序语言的格式要求不同，对生成NC程序起决定作用的是CAM软件的后置文件，所以要对不同的数控系统进行不同的后置文件选择，并且根据不同的数控机床的参数对后置处理程序进行适当的调整，以使进入机床的NC程序能够被识别。后置处理实际上是一个文本编辑处理过程，其作用就是将计算出的刀轨（刀位运动轨迹）以规定的标准格式转化为NC程序并输出，此代码再通过接口传输到数控机床的控制器上，由控制器按程序语句驱动机床加工。

5.CAD/CAM的集成软件

不同的CAD软件和CAM软件在进行数据转换时存在数据丢失、参数失效等问题。随着CAD/CAM技术和计算机技术的发展，人们不再满足于这两者的独立发展，从而出现了CAM和CAD的组合，即将两者集成（一体化），这样以适应设计与制造自动化的要求。这种一体化的结合可使在CAD中设计生成的零件信息自动转换成CAM所需要的输入信息，防止了信息数据的丢失。在同一软件中即可实现产品设计、工艺规程设计和产品加工制造的全过程，提高了生产效率，出现了产品生命周期全过程控制工程。因此，在数控加工应用中开发CAD/CAM集成软件可省去中间繁琐的数据转换过程。CAD/CAM集成的关键是信息的交换和共享，如UG、Pro/E等，在集成软件内部是以统一的数据格式直接从CAD系统获取产品几何模型。目前许多三维CAD/CAM软件提供实体设计模块和软件包。我们利用的是UG和Pro/E的实体建模功能，包括零件的几何形状，尺寸和技术要求；然后利用UG或Pro/E特有的CAM软件包，建立起刀具库，完成对产品的工艺参数设定；最后通过软件包的翻译文件将刀具轨迹文件翻译成NC程序。

6.结束语

计算机的发展及软件业的发展，推动着计算机辅助设计软件的不断改进。CAD/CAM技术正向着开放、集成、智能和标准化的方向发展，在数控机床上的运用越来越广泛，以PC技术为基础的DNC开放式系统成为软件的发展方向，另外，CAD/CAM技术也在朝着网络化发展，借助PC技术可以方便的实现网络化通讯，可以高效地满足生产的需求。比如在学校的实验室，实验设备的网络共享是极为迫切的，利用网络技术与CAD/CAM技术的结合，建立CAD/CAM设计—代码传输—机床执行—网络监控整条流程的共享，可实现全部师生共用几台甚至一台数控机床，充分利用设备，大大节省了资金和时间。

参考文献

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CAD/CAM 篇12

1 CAD/CAM技术的应用优势

计算机和互联网技术的出现和推广给人们的生产和生活方式都产生了深刻的影响, 而将计算机强大的存储信息能力、计算能力以及绘图能力应用于产品设计中既可以提高设计人员的工作效率, 也可以提升设计的科学性和可实行性。CAD/CAM在设计中的功能是多方面的, 产品信息的收集存储、信息检索、设计方案的对比分析以及设计初稿的后期处理等等都需要运用到机械CAD/CAM技术。计算机高速的信息处理和分析能力使得设计人员可以以最快的时间对比选择出最优的方案, 且计算机可以存储多种类型的信息和文件, 大大降低了信息存储的成本和信息检索的效率。此外, 计算机还可以将草图转化为工作图, 后期的图形放大、旋转、复制、裁剪等图形数据处理加工工作也可以通过计算机来进行, 降低了设计人员的工作量。CAD/CAM技术可以将在工业设计中需要进行的大量重复性计算工作简单化, 使得设计人员可以有更多的精力去投入到设计本身当中, 提高工业设计的质量, 缩短设计的周期。

2 CAD/CAM技术的应用情况

2.1 主流应用软件

国内CAD/CAM应用和推广已经经历了较长一段时间的发展, 因而在市场上一些主流软件已经成为工业设计中必不可少的工具。首先是PICAD, 这是我国中科院与其他的软件公司联合开发的本国CAD软件, 该软件具备了制图所需要的基本功能, 除此之外开放性也较强, 用户可以根据自身需求进行功能的增加或者删改, 可应用性较强。CAXA电子图板也是应用范围较广的中文设计绘图软件, 工业零件、室内装配等的二维图表都可以通过CAXA进行绘制。CAXA-ME是其升级版, 具备了三维模型绘制和展示的功能。除此之外还有高华CAD等软件, 都是国内较为主流的中文工业设计专业软件。

2.2 CAD/CAM系统选型原则

CAD/CAM系统的选型是进行工业设计前的重要准备, 掌握系统选型的基本原则也是现代工业设计人员的必要知识。首先需要根据硬件设施的状况选择恰当的功能, 包括计算机中央处理器的运算能力、存储器容量、显卡性质、互联网状况等等, 硬件的配置必须足以支撑系统功能的运行。其次需要考虑系统的兼容能力以及升级扩展能力, 系统必须是可控可调节的。最后是CAD/CAM系统性能的性价比, 可以说这是对系统性能的一个综合性评估, 也是实现资源最优配置的有效方式。除上述三点基本原则外用户界面友好性、软件供应商资质等等也可以列为系统选型的原则。

3 CAD/CAM技术的发展趋势

3.1 技术集成化

简单来说CAD/CAM技术的集成化就是将原本在产品设计、制造和生产中应用的一些功能各不相同的软件, 例如CAD、CAM、CAE、PPC等等通过有效的操作流程和操作方法将它们进行有效的结合, 使得这些软件互相配合, 共同作用, 提高软件利用的效率和成效。为了实现集成化这一趋势需要为这些软件设置统一的中央控制和管理系统, 以达到信息收集、存储、处理、共享等工作的程序化、合理化。

3.2 系统网络化

互联网技术自从出现在社会生产生活中其作用日益提升, 在当今经济全球化的趋势下, 加快CAD/CAM系统的网络化已经成为行业发展的必然趋势, 只有这样才能充分实现产品设计、原料选购以及产品销售与世界接轨。系统网络化也就是对原有的工业设计应用系统进行并行化处理, 使得设计人员可以对时间、成本、产品性能等因素进行同时的管理, 还可以对产品进行仿真建模, 使得产品展示更为具体形象。除此之外系统的网络化还表现在自动化控制系统的应用和发展。

3.3 智能化技术运用

人工智能一直是科研以及社会上的关注热点, 未来智能化技术的大量运用也将成为CAD/CAM技术发展的一个重要趋势。通过人工智能的运用可以在CAD中引入知识工程体系, 从而提高软件的决策判断和逻辑推理能力, CAD/CAM技术不仅可以作为设计人员的工具, 还可以通过相关设计实例经验的分析为设计人员提供指导, 提高工业设计的科学性, 促进工业设计整体水平的提高。

3.4 三维化发展

三维化发展对于CAD/CAM技术的进步至关重要, 尤其对于我国来说在Unix工作平台上CADPCAM三维化的研究要远远落后于发达国家, 但是在普通用户系统中的研究我国的起点并不落后, 因而促进CAD/CAM的三维化发展趋势对于促进我国相关技术水平的进步以及行业国际地位的提高也具有重要的意义。目前对于传统的CAD用户已经进行了相关的三维化软件的试用体验, 而其大规模的推广和发展也已经成为CADPCAM软件系统的必然趋势, 我国相关产业需要加大科研的投入, 注重开发符合国人使用需求的中文CADPCAM软件。

4 结语

机械CAD/CAM技术应用于生产会对企业带来巨大的经济效益, 促进企业的改革和进步。当今社会信息技术和智能技术的应用是企业创新的源泉, 为了顺应经济全球化的趋势和经济改革的形势, 我国企业需要提高对于机械CAD/CAM技术的重视程度, 大力发展具有自身特色的市场化CAD/CAM技术, 从而推动生产方式的进步和宏观经济的发展。

摘要：随着经济结构的转型升级以及现代化城市进程的推进, CAD/CAM已经成为现代机械技术的核心, 促进CAD/CAM技术的发展和推广已经成为相关企业以及学术界关注的重点。近些年来机械CAD/CAM技术在生产中的应用日益广泛, 工业设计的合理性和科学性得到了很大程度的提高, 设备生产的可控性也日益提升。本文结合我国现状详细分析了CAD/CAM技术的应用优势以及在生产中的运用, 并且就其未来的发展趋势进行了探讨。

关键词：CAD/CAM,机械技术,生产应用

参考文献