CAD/CAM专业

CAD/CAM专业（精选8篇）

CAD/CAM专业 篇1

CAD / CAM是计算机辅助设计与制造的简称, 这门技术给机械制造业带来了质的飞跃, 因而众多高校开始引进CAD/CAM这门课程作为本专业的必修课。这门实践性很强的专业课需要具备一定的英语、计算机、机械制造技术及编程等多方面的能力, 课堂的教学模式为传统的授课 - 操作 - 实训三环节模式, 很难提高学生的动手实践能力, 必须对机械课程进行改革措施, 为当今机械专业培养高素质专业型的技术人才做好准备工作。

一、教学内容

( 一) 理论与实践并行

高职教育的存在目的在于为社会培养应用型和技能型为一体的高素质技术人才, “以学生为中心, 以就业为指导”是高职教学的宗旨, 因而关于 《机械CAD/CMA》这门课程的教学不能过分看重理论知识, 晦涩难懂的数学公式会造成极大的学习困扰容易使学生放弃这门课程, 而且理论课程讲多了必定会造成学生的动手实践能力减少, 不利于培养学生的专业技能。

( 二) 有针对性且与时俱进

各高职院校的课程安排不同, 因而对于CAD/CAM的引进程度也存在着差异, 这就要求教学内容要具有针对性和实用性, CAD/CAM的教学不能与高职院校的专业课程相差太大, 必须要与具体专业的计划目标相结合来安排教学内容。此外, 机械CAD/CAM的技术进步是随着社会的发展进度而不断提升, 显著的特点就是软件的更新换代速度快。因而教学内容中关于实践教学的环节要紧密结合专业特点和时代变化, 要求教师要实时的通过上网查阅资料做好充分的准备工作, 将当前正在应用的或是试用阶段的实际操作加以演示, 避免学生使用已经过时了的教材与软件。

二、教学方法

高职教学中关于CAD/CAM的课程教学特点是以实践性为主, 因而教师应该将教学重点放在培养调动学生的积极性和创新能力上, 才能在今后的学习中让学生养成自主学习探究的学习习惯。

( 一) 利用现代化的教学手段

机械CAD/CAM是一门将机械和设计相结合的课程, 它强调机械的基础知识和制造软件的创新应用, 这里面无法避免如数控加工及编程等枯燥乏味的教学内容, 这类知识内容由于无法用语言说明也难以在黑板上展示往往采取现场教学的方式, 鉴于目前大多数高职院校都有多媒体教学设施, 教师可以充分利用多媒体把零件加工过程的实操编制成CAI ( 计算机辅助教学) 课件, 通过屏幕投影的教学方式让学生们反复观看练习, 切实提高上课的有效性。

( 二) 提高实践操作能力

高职院校的教学目标就是为社会着重培养出适应于现代社会所需的高素质技能型人才, 因而对于实操能力格外看重。在CAD/CAM的教学中, 课标要求要有至少一半的时间用于上机练习, 旨在让学生熟练CAD/CAM软件基本功能的同时尽可能摸索出学习机械的技巧与操作能力。上机和实训都是锻炼学生实操能力的途径, CAD / CAM课程中的实训一般要求学生完成某几个零件的造型或是学会数控机床的操作, 教师可以在教学中调整一下理论和实操的教学课时, 让学生对于实践操作有着充分的练习时间, 有利于增强学生对操作的熟练度。

( 三) 以学生为中心

相对于之前传统的教学模式, 现代教学模式不再将重点放在基本知识和技能的讲解上, 而是开展启发式教学, 将学生的自主探究能力作为重点。在进行教学中, 教师要先根据教学课程目标对必须了解的知识进行讲解, 然后学生根据教师所讲重点进行分组讨论, 教师可以在此期间进行适当的引导。最后教师根据各小组的讨论情况将重点知识内容再次进行排列, 通过前面所讲的现代化多媒体设备进行项目的操作演示, 让学生在课堂上通过实操视频来巩固理论知识, 在随后的上级和实训中真正做到将理论与实际相结合, 自身形成一套观察分析解决问题的能力。

三、考核内容

CAD / CAM课程的考核内容和方法对于学生的学习有着一定程度上的自我督促作用, 由于这门课程主要强调学生对知识的理解应用能力, 因而考核内容是从平时表现、上机考核和综合实训三方面来进行, 所占比例分别为20% 、40% 和40% , 这种以技能考核为重、以知识为主的考核方法既能引导学生在积极追求实操能力, 同时也提醒学生不忘记理论知识。

四、总结

课程改革总会伴随着课堂效率的提高或是新漏洞的出现, 因为教育本身就是一个反复进行实践 - 总结 - 反思 - 完善这些环节的过程。机械CAD/CAM的课程改革较之于之前以知识讲解为主的传统教学模式, 在理论与实际相结合、学习积极性、考核模式等方面都有了很大的改善与提高。现如今科学技术的发展速度不断加快, 社会对于高技能的创新型人才要求也越来越高, 只有努力提高高职院校的教学水平, 在不断提高自身教学能力的基础上大力推进教学改革, 才能培养出符合社会所需的技术人才, 为我国的人才培养注入新的力量。

参考文献

[1]王沁军, 杨高宏, 闫波等.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 (1) :79-81.

[2]于晨斯, 沈元元.高职机械类CAD/CAM课程的衔接[J].卷宗, 2014 (1) :93-93.

[3]张子容.高职《机械制图及CAD》任务驱动教学法探索与实践[J].科学咨询, 2012 (1) :105-106.

CAD/CAM专业 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专业 篇3

关键词：UG,高职数控专业,CAD/CAM,课程,教学改革

CAD/CAM课程的全称是Computer Aided Design and Computer Aided Manufacturing, 此课程属于制造领域的一项高新技术, 在20世纪50年代以来, 这门技术取得了快速发展, 并且运用到实际领域中, 推动制造业的发展并带来了比较大的进步。因此我们必须熟练运用CAD/CAM技术, 使其成为衡量机械类人才素质标准的重要指标。现阶段的主要任务就是加强数控专业CAD/CAM课程教学改革, 保证课堂教学质量, 从而使其真正能为学生就业所用。

一、数控专业CAD/CAM课程教学存在的问题

数控专业CAD/CAM课程教学存在的问题主要包括两个方面: (1) 在CAD/CAM课程教学过程中, 我们发现了一个非常重要的现象:高职学生在学习此专业的过程中, 并不能够真正全面掌握基本的知识和技能, 对于所掌握的知识、理论及技能, 只是停留在最基本的层面, 例如, 很多学生在参数设置机械化, 后处理生成的加工程序等, 但并不知道应该如何进行修改, 从而使数控专业CAD/CAM课程教学的难度较大。在高职教师进行相应的指导后, 学生也只是听从教师的指导步伐进行基本的环节操作, 动手的能力虽强, 但是由于基础知识掌握的并不牢固, 从而出现课程之间衔接出现问题, 对基本的软件程序不能够进行灵活的编程。 (2) 在学习此课程的过程中, 针对仿真软件实现三维动态仿真加工, 学生能够在教师的指导下顺利地进行操作。但是, 如果想引导学生将处理后生成的程序在实践的过程中进行运用, 主要问题表现在学生对于数控机床的操作并不能在有限的时间内完成。除此之外, 学生对于计算机与数控机床之间的数据通讯将常出现连接失败的问题, 当这一系列的操作在加工过程中出现问题时, 就会出现系统报警, 而且学生并不知该如何解除报警器, 更重要的是学生不能将所学的知识对零件的加工, 进行合格操作。

二、基于UG的高职数控专业CAD/CAM课程教学改革的措施

针对数控专业CAD/CAM课程教学存在的问题, 教师必须提出基于UG的高职数控专业CAD/CAM课程教学改革的措施, 从而确保此专业的教学质量, 帮助学生为就业打下坚实的基础。基于UG的高职数控专业CAD/CAM课程教学改革的措施主要包括三个方面: (1) 结合高职数控专业CAD/CAM课程内的专业问题, 在课堂上不断调整课程教学的结构, 加强模块化教学的目标, 提高学生对知识的整合能力。这主要是指由于高职数控专业CAD/CAM课程内容比较复杂, 且这门学科具有一定的综合性和实践性, 从而使课程在教学的过程中, 必须要加强一定的工艺和编程能力。在教学改革的过程中, 教学改革的方案主要包括两种, 比如在数控加工工艺及其CAD/CAM数控课程教学中, 教师可以根据实际的教学情况, 将两部分合为一体进行讲解, 也可以做出适当的调整, 总之, 主要的目的是加强学生学习的连续性, 优化课程结构。 (2) 除此之外, 高职教师应该加强数控加工仿真软件及其自动编程软件互相结合教学的方法, 主要的目的是解决数控机床数量较少的问题。在教学过程中, 由于学生对基本的操作可以完全掌握, 对灵活运用却不能做到比较完善, 通过这样的方法有助于使学生借助数控仿真软件, 通过不断地在计算机上进行重复操作数控机床, 解决了由于数控机床不足而带来的学习效果较差问题。 (3) 通过数控仿真软件, 学生不但可以完善相应的操作方法, 而且可以提高学生的实际操作能力, 帮助学生提高实践能力和编程的水平, 而对于学生来讲, 借助这样的数控仿真软件, 学生可以独立地进行学习和操作, 完善相应的工艺及编程创新, 真正提高自身的学习能力。

综上所述, 基于UG的高职数控专业CAD/CAM课程教学改革研究, 有助于不断地解决课堂教学中出现的问题, 并且提高学生真正动手操作的能力, 而且有助于帮助学生熟悉软件流程的实践应用。同时, 确保了数控专业CAD/CAM课程教学质量的提高, 从一定程度上来讲减轻了该专业教师的课程压力, 能够留出较多的时间真正地对学生操作和学习进行指导, 从而激发学生学习的兴趣, 带动课堂学习氛围, 保证他们对CAD/CAM相关软件操作的有效性, 从而为以后他们走向社会从事数控相关专业领域的工作而奠定十分坚实的基础。

参考文献

[1]雷芳.高职模具专业基于UG的CAD/CAM教学改革探讨[J].无锡职业技术学院学报, 2012 (4) :46-48.

CAD/CAM专业 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软件教学改革探索 篇5

1 确立以软件操作技能作为模具CAD/CAM课程教学的先导

企业需求能利用C A D/C A M技术完成整个模具设计到制造工作过程的综合型人才。由此，在进行模具教学改革过程中我们根据能力培养目标提炼出不同的工作任务和教学项目，这些任务的实现都是以大型C A D/C A M软件作为基本实现工具的，这些软件均验证了的应用以被生产知识功能基础上的扩展及模具构件的标准化设计作为发展方向，使软件的功能越来越接近人的制造工艺和经验。因此模具C A D/C A M教学改革应以C A D/C A M软件的使用技能为先导。

基于教学任务和教学项目不同，在教学过程中力争作到以下几点

(1)以模具实际应用的工作任务为主线，对课程体系进行优化和解构，加以创新处理，重构课程建设内容，突出理实一体化的项目教学理念，重新分配理论与实操之间的课时比例，突出职校学生工程实践能力和创新设计能力培养的特色。

(2)建立一套与理论教学体系密切配合、相辅相成的实践教学体系，以情景教学为引导，选择一批实际生产中的工程样例为载体，以培养学生的工程应用能力和工程素质为目的来完成教学任务。

(3)改革课堂教学方法，采用“讲—练—操—讲”的四环式教学，即努力实现教学、练习、操作、总结四个环节的无缝结合。以学生为主体，教师为主导，使学生的学习更为积极、主动。为保证四环式教学方法真正能落实，可根据本地区模具发展的实际情况建立相对应的CAD/CAM实习基地。将一些与实践环节联系紧密的课程放在C A D/C A M实习基地进行教学，随堂讲解，随堂练习，随堂操作。

(4)改革教学手段，实现课堂教学仿真化，技能考评虚拟化。采用现代教育教学手段，利用投影、多媒体教学系统、计算机网络等条件构造先进的CAD/CAM教学环境。

(5)改革考核方法，使考核形式灵活多样。考核成绩突出软件操作和实际加工所占的比例，引导学生注重理论与实践的结合，充分挖掘其学习的潜能。

2 紧密结合CAD/CAM软件教学与模具结构知识教学

职业学校学生的三维想象能力较差，并缺乏对于模具的专业性认识。所以单纯的模具结构知识和模具成形理论教学对于他们来说较为枯燥和单一，难以引起兴趣，往往教学效果不佳。现在有了C A D/C A M软件的三维造型功能模块作为平台，教学过程变得直观逼真，学生可以在短时间内通过三维建模模拟学习到大量实用的模具结构知识，也可以轻松理解很多模具概念，诸如收缩率、拔模斜度等，在分模过程中也可以让学生形象地看到分型面，继而提出分型面的相关理论知识，使学生快速深刻地掌握整个分模的过程。

同样，单纯的软件操作技能教学没有模具结构理论作为支撑也一样枯燥乏味，难以掌握。只有将两者相互结合才能在C A D/C A M课程教学中取得最好的结果。具体采用如下做法：制造一个虚拟情景，实现直观教学，达到实际生产实训达不到学习效果。以前用几节课也讲不明白的问题，只需要十几分钟的时间就可以使学生搞清楚问题，并提高了教学与培训的效果水平。

3 合理选择教学过程中的训练项目

模具C A D/C A M教学建议采用基于工作过程的项目化教学方法，以引导学生能利用C A D/C A M软件这一先进手段，结合材料、模具结构等相关知识完成整套模具的设计甚至制造。在这一过程中教师必须合理甄选训练项目，做到难易适度，利用成功欲望充分调动学生的学习积极性，从而保障教与学两方面的质量。在教学过程中着重采用以下方法来完成相关项目的教学

学生根据客户和市场调研开发的制件，接受模具生产任务，依据制件的结构确定合理的工艺结构，并能够和客户沟通。制定模具设计的方案，使用CAD/CAM软件完成模具设计。小组成员以小组或个人的组织形式，使用手册等技术资料，执行机械加工工艺标准、行业标准、企业标准的要求，工艺人员在工作过程中对完成工作做详细记录存档，并自觉保持安全作业及5 S的工作要求。

在教学中，在选择项目方面的要作到以下几点。

3.1 产品真实性原则

首先选择接近实际模具工作过程的案例，避免教师自己想象的。我们一般选取来自企业的产品、教师自己开发的产品，借此激发学生学习的兴趣与创造欲望，培养学生的工程素质，为学生毕业后能迅速适应实际工作要求奠定扎实的基础。

3.2 产品可实施性原则

选择的项目应该在教师的能力范围之内，而且适当超出学生的能力范围。即教师有能力做到，大多数学生在教师的指导下通过努力也能做到。

3.3 可检验原则

在学校现有的软硬件条件下，依据一定规则，结果应该可以被检验，检验过程尽量让学生在教师的指导下自主进行，对于检验出的问题教师予以指导，学生能进一步进行完善。

3.4 趣味性原则

在保证前几个原则的前提下，适当考虑增加项目的趣味性，以激发学生的学习兴趣，同时，案例中必须有若干个能产生可见的真实结果。

总之，职业学校的模具C A D/C A M课程应在坚持基于工作过程的项目化教学法的前提下，立足软件操作技能，融入模具情景教学，通过项目任务的驱动，努力培养学生的综合能力，真正为企业培养能实际参与整个模具设计制造实操过程的技能型人才。逐实现步将学生由基础学习引向专业学习，由理论学习引向技能训练。使学生全面进行文化素质、专业能力、关键能力以及综合素质的培养。

摘要：当今职业学校传统的模具专业教学已无法满足企业对于能实际动手参与模具制造实操过程的技能型人才的需求, 更无法满足示范校对教学改革提出的要求, 课程改革在稳步进行, 模具CAD/CAM改革也迫在眉睫。模具CAD/CAM课程以软件操作技术为先导, 紧密结合模具专业理论, 合理甄选训练项目, 力争创建情景教学, 走在模具专业课改的前列。

关键词：模具CAD/CAM,情景教学,软件操作,模具结构

参考文献

分析CAD/CAM实训课程开发 篇6

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

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[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.

探讨模具CAD/CAM软件开发 篇7

1 模具CAD/CAM的优势

对于一个稳定的生产系统来说,首先,它应该具备一些必然的条件。要有能够描述几何形状的基本能力,在模具产品的设计当中,模具的工作部分是根据零件的形状来进行设计的,所以所有的模具必须在生产之前提供零件的形状。所以CAD/CAM必须要具有描述几何造型的能力,要不然就不能够在程序当中输入几何形状的信息,程序也就不能够进行工作。在编制NC的过程当中,也是需要几何模型的,这也是软件所要完成的工作,由此可见,描述几何造型的功能是一个重要的内容。在CAD当中,设计准则也是一个很重要的内容,在进行计算机程序编制的时候,需要对手绘的图表进行处理,要能够在电脑屏幕当中体现出来。在软件当中,程序和公式是处理图表的准则,一些定性的结构,如果计算机不能采用,就需要通过研究得到能够使用的设计准则,发挥好人机交互的作用。标准化也是重要内容,同一个零件,不同的设计人员有不同的设计,为了能够减少数据的存储量,就要解决标准化的问题,模具的结构有了一个可以遵循的标准,就可以选择典型的组合,降低工作的繁琐性。模具的结构是根据客户的需求而不断变化的,模具的几乎形状很多,当前模具的设计还停留在经验设计方面,模具生产都是小批量的,所以,CAD/CAM软件系统需要有柔性,能够方便设计者进行修改。

模具CAD/CAM所具有的优势让他发展很迅速,它可以提高生产效率、降低成本、提高产品质量、降低人工劳动的强度,这是传统的生产方式所不能比的。设计、计算和绘制的工作内容是自动的,这节约了设计的时间,缩短了制造前设计的周期,大大提高了效率,缩减了交货时间。计算机的自动化节省了原材料,使用CAM可以克服传统加工方法的弊端,加工很复杂的模具模型,减少加工的时间,有效降低生产的成本。使用这种软件技术可以减少准备的时间,而且产品更新的速度很快,企业的市场竞争力明显提高。计算机有各种模具的技术,为模具设计和生产提供了很多根据。人机交互能够发挥计算机的优势,让模具的设计和生产过程更加简易,更加合理,产品的质量也能够得到有效提高。技术人员从繁琐的绘图和计算当中解放,可以做其他的工作,提高工作效率,提高经济效益。

2 模具CAD/CAM技术使用现状

CAD/CAM技术发展迅速,使用的范围也越来越广泛,模具生产使用CAD/CAM技术是模具生产的特点。工业发达的国家在CAD/CAM方面进行了很大的投资来开发这项技术。法国FO模具企业买了大型的CAD/CAM系统,瑞士一家名叫法因图尔的企业使用CAD/CAM进行模具生产占据了总量的十分之三。美国、日本和德国等发达国家已经开始普遍使用CAD/CAM技术。上个世纪八十年代初就开始使用覆盖件冲模的技术,这个系统包括NTDFB和CADEIT来设计覆盖件的软件以及TINCA来加工凹凸模的软件。有很强大的设计三维立体图像的功能,而且还可以通过电脑的操作来修改形状,增加了模具设计的准确性,保证了治疗。我国的模具CAD/CAM也有了很大的进步,这种技术也开始在我国广泛使用,比如Auto CAD、SOLIDEDGE、、Pro/Engineer等。这些系统都配备了高速运行的计算机。我国一些大型的模具企业直接购买国外的先进设备,很少去进行二次开发,而中小型的模具企业使用这种技术的还比较少,所以要改变我国企业的CAD/CAM的使用情况,要认识到它的优势,并且应用到实践当中。

3 我国模具CAD/CAM软件开发的现状

我国的模具CAD/CAM是从上个世纪七十年代末开始使用并且发展的,与国外的开始使用时间几乎是相同的,而且都是使用VC++和Open GL等开发工具来开发的,当前一些高校和企业已经开发出了适合我国居民使用的软件,也得到了推广,但是,很多系统都没有应用到生产活动当中,比如锻模和锤模等CAD/CAM系统。当前对现有的系统进行二次开发在我国是很常见的。合肥工业大学开发出了三维参数化注射模系统,武汉企业工业大学研发了三维标准件库3DPARTLIB。我国也开发出了有版权的3DPARTLIB软件系统,三维电子图板以及所开发的CAXA-ME制造工程师2000,能够进行三维立体零件的设计好加工,实现了实体、曲面以及NC加工合为一体的模式。上海交通大学中模企业所研发的金属塑性成型三维有限元仿真系统的动态边界处理技术已经达到了国际先进水平。广州红地技术公司研发的基于STEP标准的模具系统金银花系统让模具CAD/CAM系统上升了一个台阶。这些先进的技术都已经应用到模具生产当中,并且已经被广泛推广,大大提高了我国模具CAD/CAM系统的使用面积,提高了企业的经济效益。

4 我国模具CAD/CAM使用中的问题

我国的模具CAD/CAM开发和使用都取得了很大的进步,但是,此项技术的水平、开发那你过来以及产品质量方面还不能够达到国际的水平,还存在不少问题。一些企业使用CAD主要是用来绘图,没有设计方法的研究,没有充分发挥CAD的巨大作用。软件使用人员的综合素质不够高,没有提高软件的使用效率。很多企业没有把本企业的具体情况与CAD/CAM软件的情况结合起来,造成了很大的盲目性,所购买的软件系统不能与本企业的设计开发工作接轨。没有进行软件系统的二次开发,不能发挥软件的作用。我国自主开发的系统在功能以及稳定方面远远达不到国际水平,仿制多,开发少,没有开发出具有竞争力的产品。我国的CAD开发缺少算法的研究,由于CAD技术属于一种高科技,技术更新很快,给企业带来了很大的调整,建模技术会有很多算法,把算法应用到系统当中,就会有新的软件被开发出来,我国的研究人员缺乏这方面的意识。信息技术的集成的基础就是产品数据以及过程管理,在并行的过程当中产品数据管理也是基础。我国在产品数据管理方面的研究还很少,没有成熟的数据库管理系统,所以说,CAD中的数据交换格式以及标准化也是比较落后的,我国对CAD技术的投入资金不足,没有很重视此项技术,所以还没有提出有关这项技术的标准,都是使用国际上的标准,有些国家已经把国际的标准作为本国的标准,但是国际的标准不是都适合本国的国情,会出现不少问题。

5 结语

我国模具CAD/CAM已经取得了发展,在模具CAD/CAM的人才培养方面,已经培养了很多应用人才,但是当前模具行业还是有不少问题,CAD/CAM软件开发正在逐渐迈向集成化和商品化,技术水平远远落后于发达国家。软件的稳定以及可靠性都赶不上发达国家的水平,当然,虽然有很多弊端,但是也要能够看到优势,我国的技术支持更加方便,而且价格也比较实惠,所以我国的CAD/CAM技术要结合我国的国情,开发出适合我国人民使用的软件,走可持续发展的道路。

参考文献

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CAD/CAM专业 篇8

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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