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摘要：本文通过对FeatureCAM软件的实践和认识，介绍了该数控加工仿真软件的特点、在教学中的应用方法、应用效果以及应用中存在的问题，提出了应对措施，体现了数控教学新的现代教育理念和教学方法。
关键词：FeatureCAM 数控教学 仿真
数控实训是机械类专业重要的实践环节,是学生进行工程训练的主要途径。是培养学生理论联系实际,提高分析问题和解决问题的能力以及启迪学生的创新思维、开拓其创新潜力的重要手段。如何提高实训效果，培养应用型本科人才，满足市场需要，已成为数控教学中的首要问题。运用FeatureCAM数控加工仿真软件结合实际机床系统教学，是解决这一问题的有效途径。
1、传统教学模式分析
1.1理论和实际脱节
传统实训模式是先进行黑板上理论教学，再进行机床的实际操作。理论教学都是以老师为主，灌输式的教育，学生学起来抽象、难学，使得学生学习兴趣大大降低。往往是老师在讲台上“苍白无力”的“孤军奋战”，而下边的学生则懵懵懂懂，昏昏欲睡。而到车间上机床实践时，面对理论知识一知半解的学生，老师又不得不重新“三令五申”。致使教学效果大打折扣。
1.2实践操作带来的不必要隐患
实训车间环境嘈杂，学生心理压力大，这容易引起学生的心理紧张和思维混乱。即使在每个学生都单独使用一台机床，一位老师仅指导两个学生的情况下，也可能出现诸如程序输入错误、工艺编排不当或机床自身操作失误而引发的“撞车”事故。如手动编程时把G01写成G00，工艺编排时换到点与工件发生干涉等。这为学生自身带来安全隐患的同时，又给学校造成一定的经济损失。
2、FeatureCAM软件应用
2.1软件特色
FeatureCAM软件是原美国EGS公司开发的基于特征、基于知识、使用自动特征识别技术的全功能CAM软件。强大的自动特征识别功能，加速了从设计到加工的全过程。它使零件的加工编程更方便，更简单，可极大地缩短加工编程时间。与其它 CAD/CAM 软件相比FeatureCAM软件存在明显的优势，其具有世界领先的一键自动特征识别（AFR）技术和交互式特征识别（IFR）技术。自动智能识别型腔、凸台、孔、槽及倒角等加工特征，学生只需几步操作，即可实现数控车加工全过程的仿真并生成NC加工代码。易用快捷是其最突出的特点，符合了学校实训教学的要求。
2.2简单易学的操作模式便于调动学生的学习积极性，提高教学质量
FeatureCAM软件不需要构建繁琐的三维实体模型，再导入模型文件进行仿真。而是仅用几何工具绘制出工件的半部线框轮廓，即可通过相应的特征向导生成刀具仿真路径，进而生成NC加工程序。 （图片） 课堂上，通过老师的示范性操作，学生可以从任意角度观察刀具与工件的相对运动。整个由毛坯变为成品的全过程仿真形象生动。大大激发学生学习兴趣。以简单的轴类零件为例，通过对FeatureCAM软件的系统学习，同学们从绘图到生成NC加工程序不会超过20分钟。这无形中在短时间内给同学们带来了一种成就感。
2.3提高了学生动手能力和树立了工程索质
由于整个实验均达到一人一机的操作，这不但充分培养了学生的独立动手、独立分析和解决实际问题的能力，而且使学生在实验中充分认识到自己为实验的主体，克服了依赖心理。在完成课堂作业的同时又可利用有限的时间进行创新，于同学间进行自评与互评。进一步使学生提高了综合运用相关知识解决问题的能力。
2.4有效降低教师的授课负担
FeatureCAM软件授课在机房中进行，使用教学仪器为投影仪和电脑。整个授课过程便于管理，对于学生在仿真加工过程中出现的刀具干涉，机床碰撞等问题老师能够及时纠正，不会对操作对象如仪表、元件、工件、刀具、机床设备等造成实质性损害，更不会因操作失误对学生造成人身危害。学生可以大胆尝试多种选择，消除或减少紧张情绪，减少练习初期由于紧张产生的畏惧心理。
利用FeatureCAM软件又可以辅助完成数控实训中的过程考核。当学生完成课堂作业后教师通过软件可以直观看到最终工件的形状,还可以通过查看刀具轨迹检验学生在工艺编排中是否存在问题,真正达到了直观、具体、准确的考核效果,减少了教师的工作量,提高了实训质量。
2.5 FeatureCAM网络教学和远程培训
随着社会对技能型人才的需求量的增大,学校的功能不仅仅是培养在校学生,它还担负着进行社会劳动力的培训任务,这对学校的硬件条件也提出了更高的要求。利用仿真软件和网络搭建的平台,进行远程的教育将成为一种新的教育教学模式,它打破地域和时间的限制,加大培训人员的数量,缩短了培训的周期。
3、软件应用中存在的问题及应对措施
3.1FeatureCAM软件仿真中存在的问题
从软件生成的NC程序来看，其程序段比较单一，都是G00、G01、G02等，没有理论教学中对循环语句的使用，更不可能生成特定曲线的高阶宏程序。
从软件的仿真效果看，于不同切削参数下的工件表面粗糙度没有明显区别。不能代替真实加工过程中，刀具在不同切削参数下给学生们带来的视觉与听觉感受，体会加工过程中随参数变化给工件带来的影响。
从工艺编排来看，由于刀具选择的多样性。学生可能会选择轴向载荷较弱的切断刀进行工件的外轮廓加工。而软件几乎“有求必应”同样可以完成零件的仿真。这就造成了学生对切削刃具的错误理解。
3.2应对措施
数控实训要以实际操作主、软件仿真为辅。仿真训练与操作训练应穿插进行，合理分组、科学安排FeatureCAM软件的技能训练的时间，注重发挥软件的优势，克服其不足，最大限度地提高数控实训效率。首先，教师在授课过程中应强调模拟仿真与实际操作的差别，并强化二者之间的不同，使学生时刻注意这些问题，并进行有针对性的训练。其次，在教学过程中，要渗透和回忆前面所学的普通机床的基本操作过程，并将二者加以比较，从而避免上述问题的发生。最后，在应用数控仿真软件时，应加大实际操作力度，包括增加实操时间和任务难度等。
综上所述, FeatureCAM软件的引入，使实训教学变得更加生动、更加具体，提高学生的学习兴趣，有利于全面提高学生素质和综合能力,激发独立思考和创新意识,在培养学生自主学习和勇于实践能力的同时又减轻了实习指导教师的压力,实习教学效果明显。
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10/14/2014
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