章秀山
[摘 要] 随着CAD/CAM技术的迅速发展,企业对自动编程的需求日益增加。为助力“中国制造2025”,培养出更适合现代企业需求的技能型人才,各中职院校数控专业大多都开设了相关课程。CAXA公司的系列软件是其中最具特色的软件之一,CAXA数控车被广泛应用于中职院校数控专业教学。从CAXA数控车在中职数控专业教学中的应用现状、在教学及实践中的优势和特点、在教学中的有效应用策略等方面进行详细阐述。
[关 键 词] CAXA数控车;中职教学;数控专业
[中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603(2020)29-0110-02
一、CAXA数控车在中职数控专业教学中的应用现状
目前,从职业院校学生技能大赛要求使用自动编程以来,学校都开始使用相关软件。虽然起初是为了训练竞赛选手,但是在以赛促教的要求下,自动编程成为中职数控专业的教学内容是大势所趋。
数控车工编程与操作是中职数控专业的必修专业课,而中职大多数学生计算能力较弱,容易出现计算错误。相比早期传统的手工方法编程教学,首先,引入CAXA数控车后他们利用软件就可轻松完成复杂的节点计算;其次,CAXA数控车可实现较复杂的零件图形绘制,自动生成程序代码、设置加工参数,生成加工轨迹,可满足不同品牌数控机床的需求;再次,引入CAXA数控车可以提高教育教学质量和学习效率,降低实习成本和实训加工安全事故的发生几率;最后,学习CAXA数控车既让学生掌握智能制造的前沿技术,也为今后顶岗实习打下基础。数控车工的教学具有危险性大、复杂程度高、综合实践性强的特点,CAXA数控车所具备的灵活性、适应性强的特性适用于中职数控专业的学生学习。
二、CAXA数控车在数控专业教学及实践中的优势和特点
职业院校常用的两种CAD\CAM软件有CAXA和Mastercam。这两种软件各有优、劣势,两者对比如下。
1.CAXA数控车软件的应用门槛较低,对电脑配置的要求较低,并且使用其正版软件安装后可直接使用,学习难度较低,比较容易普及。但缺点是软件在进行复杂轮廓的编程时容易出现bug,不易计算复杂刀路,并且软件安装30天后会过期,进行重新安装才能使用;而且近几年软件公司对软件的更新较慢,在现如今编程要求越来越高的情况下,功能没有同步更新,好的工艺思路无法实现。
2.Mastercam软件应用面较广,软件安装后可以进行车、铣单独编程,也可以进行车、铣复合编程,并且计算能力出众,对复杂的刀路也能进行优秀的计算,并且不易卡死,刀路的编程方式多种多样,能实现许多优秀刀路的编辑。软件定期发布新版,不断地开发新功能,进行创新。缺点是使用时需要插加密狗,所以不便于教学,加密狗价值昂贵,不易于保管,容易损坏丢失。虽然可以使用破解版的软件,但使用时会出现bug,并且破解版的安装需要一定经验才能安装成功。无论是破解版还是正版软件,它要求电脑的配置比较高,配置比较低的电脑无法安装运行。
所以,目前绝大多数的职业院校选择Mastercam软件用于技能竞赛,选择CAXA系列软件应用于日常教学。虽然CAXA数控车在早期使用的时候有不尽人意的地方,但CAXA公司一直不断地对软件进行升级,其性能已日趋完善,完全可以满足专业教学的要求。在教学中使用CAXA数控车具有以下几个优点。
(一)能弥补手工编程的不足
在数控车加工中,零件包含曲面轮廓是很常见的。对简单的圆弧形轮廓,学生可以使用G02/G03圆弧编程指令和G71、G73等复合加工指令进行手动编程。如图1,工件图形由多个圆弧组成,节点坐标不易计算,遇到这类题目,中职学生单纯依靠手工计算经常出錯,如果再碰上椭圆、抛物线等非圆弧曲线的零件加工就更搞不定了。另外,手工编程对刀具圆弧半径的补偿需要考虑到多个方位的刀尖、刀具位置等问题,此类问题教师不易讲解,学生不易理解。这些问题使用CAXA数控车自动编程功能就能轻松地解决。
(二)易学易用的中文界面
CAXA数控车拥有友好的人机交互界面(如图2所示),主要体现在以下几个方面:(1)全中文的Windows操作界面;(2)全面的鼠标拖动功能;(3)形象化的图标菜单;(4)智能化的动态导航捕捉功能;(5)灵活方便的立即菜单参数调整功能;(6)多方位的信息提示等。相比Mastercam软件,早期的Mastercam没有中文版本,对中职学生来说英语绝对是软肋,所以很多学校从一开始就把更简单、更容易让学生掌握的CAXA数控车作为应用于数控专业教学的首选。
(三)强大的图形编辑功能
CAXA数控车配置了强大的图形处理和编辑功能,对中职生来说,操作简单容易上手。工作坐标系可以根据用户的需要任意定义,并可以任意在多个坐标系之间进行切换;颜色、图层等应用工具使用便捷,功能很完善。CAXA数控车还提供了使用快捷的轨迹生成功能,可以生成相对复杂轮廓的刀具轨迹。
三、CAXA数控车在中职数控专业教学中的有效应用策略
CAXA数控车作为中职数控专业的一门专业课程,是自动编程教学的重点。但是,学习CAXA数控车对中职学生是一种挑战,也为中职数控专业的教学带来不小挑战。教师要根据学生的特点以及对应学习阶段合理安排学生学习相应的模块,课时安排要前后呼应,循序渐进,合理紧凑。在日常教学中应当注意下列几个方面的问题。