基于UG数控编程在高职数控教学中的应用研究

顾永广

摘要：在高职数控实际教学中，主要是将UG视为独立的课程进行教学，在内容上与形式上存在一定的缺陷，为实现与其他学科的良好连接，不能充分体现这一指导系统的实际效果。鉴于此，教师在实际的教学中，应侧重此种建模方式与相关课程教学的有效融合，将其引入数控课程，这样在深化学习着对相关内容理解的同时，还有利于教学指导实效的提升，推动教学的进一步发展。本文就当前UG数控编程的使用情况进行分析，并提出相关看法，对数控编程在高职数控教学中的应用进行探究。

关键词：UG数控编程;高职数控教学;应用

0  引言

整体来看，UG是一种集建模与加工的一体化软件，其实用性较强，是促进高职院校数控教学发展的重要力量，特别是软件内部的建模与自动编程模块被广大教师所认可。而高职数控教学中，知识系统庞大、知识点众多且有一定的实践性，多个学科之间的联系紧密。根据这一特点，为实现数控指导实效的提升，可以在实际的教学指导中引入UG软件，在发展学生专业知识的过程中，还可以培养学生的专业能力，以此来推动课程发展，并帮助学生更全面的掌握相关课程。

1  UG数控编程应用于高职数控教学的重要作用

在高职数控教学中应用UG数控编程可以进一步培养学生的专业能力与职业素养，促进学生综合能力的发展，以此来满足当前社会对高素质、技能型人才的需求，并有效推动本专业教学的发展。以目前的形式进行分析，在当前的教育背景下，社会以及相关企业对相关从业人员提出更高要求，不光要掌握相关的专业理论，还要有更为专业的职业技能。进一步培养并发展学生的专业技能，成为高职数控专业需要重点探究的问题。对本专业的实际指导以及课程体系来讲，相关技能如铣床加工是本专业要求学生必须掌握的技能，且课程体系中也应调整实践课程所占比例。而数控铣床的加工，应适当地采用相关软件进行辅助，这样一来，如何引导学生掌握软件来解决问题，就成为本专业教学改革的重点。

通过对用人单位的调研以及往届毕业生的反映，常用的三维软件主要有UG、Pro/E等软件，据了解，UG软件的全面性较广，适应性较强，在企业中的应用较多。其功能主要有建模、加工等功能模块，对数控教学指导实效的提升有积极影响。鉴于此，当前越来越多的高职院校针对UG专门开设独立的课程。但由于其功能强大、实践性强等特征，很多学生对这一软件不能熟练掌握。且大部分高职院校要求学生，在一定的时间课程限制内，基本把握操作技能，难以保证学生能够在短时间内熟练掌握。如何在有限的课时内让学生熟练掌握这一技能，是需要高职院校数控专业进行研究的內容。

2  UG数控编程在高职数控教学中的应用

2.1 在教学方法上

相对来讲，UG软件功能较为齐全，且专业性较强。为有效运用此软件解决实际问题，学生在掌握加工、建模两项操作内容时，还要掌握相关的知识理论。这就需要学生在具体的学习中，不光要重视理论的掌握，还要侧重能力的提升，实现“理实并齐发展”。为保证学生可以学有所成，教师在实际的引导中应侧重学生的引导，而不是单一的知识内容讲解。在传统指导模式下，教师依据课程规划以及教学内容，将理论知识对学生进行讲解，往往是导教，学生记。但这样的话，学生并没有掌握相关的操作技巧，特别是一些繁琐的步骤，这就限制了课堂指导的发展。为此，可以采用引导的方式，在讲解相关步骤之后，引导学生进行实际操作，当学生遇到问题时，可以及时提问，从而打破以往教学的限制，教学实际指导效果显著提升。此外，考虑到本课程是软件课程，一些内容相对繁琐，学生理解起来存在一定难度，且枯燥的内容难以调动学生的参与主动性，为此，教师可以采用任务指导法，将操作内容以实践的形式引导学生进行自主探究，这样既可以调动学生参与性，也可以深化学生对相关内容的理解，进一步培养学生的综合运用能力，达到良好的指导效果。除上述指导内容以外，本门课程实践性较强，可以与铣床加工进行融合，使学生可以随时进行操作。这样一来，在理实合一的指导模式下，可以进一步深化学生对相关内容的理解，并发展学生的综合能力，从而推动数控教学的发展。为顺利完成加工任务，在具体的工作中首先要做的是将图纸内容进行解读。在这个过程中，应提取、并把握图纸中的各类有效数据以及信息等内容。例如，工件的形位公差、比例尺寸、表面粗糙度等内容。在本专业的教学中，受学生自身认知能力、想象力以及整体学习素养等方面的限制，学生在遇到难以解决的问题时，很难凭借自身的能力解决问题，不能及时读懂图纸内容。为改善这一现状，教师可以在实际的指导中，引入UG/CAD建模技术，进而深化学生对相关内容的理解，提升学生的整体能力，从而推动本专业教学的发展。在UG/CAD技术中，有建模功能与绘图功能，能够将工件的内外部信息直观呈现，并将其中一些内容细化，进而利于学生理解相关知识，以此来提升教学指导效率。

例如，教师在指导学生学习凹模板时，可以引入此种方式。考虑到学生个体之间存在的差异，且本节内容相对难以理解，其中包括曲面、孔、豁口槽等复杂结构，教师为学生展示的内容过于抽象，导致学生难以对工件进行细致分析与把握，限制教学的进展。鉴于此，为使学生可以对模板进行多方位解读，可以借助UG体系中的特征建模功能，将教学内容更为直观、具体地为学生呈现，从而使学生可以更准确地对工件结构进行分析，还可以为接下来的实践指导做好充分保障。在实际的指导中，可以运用“拉伸”这一指令，将工件整体进行呈现。随后以基础部分对应造型为基础，通过布尔求差运算构建盲孔、豁口槽以及四角凹台对应的造型。由此来看，在本专业实际指导中运用UG建模，可以将实际指导内容更为直观地为学生呈现，通过灵活的方式对工件进行处理。除此之外，教师还可以依据实际的指导内容及其他因素，对工件模型进行修改，这样在充分考虑学生认知的基础上，进一步提升学生的应用能力，以此来推动本专业指导的发展。

2.2 在教学内容上

学习内容的合理性，能直接影响到学生所学习的知识技能以及以后的工作。所以选择授课的内容是教师应具备的能力我们应该针对学生就业的各种岗位所涉及到的知识点与技能进行设置授课的内容，对相关的企业岗位进行调查，并及时更新指导内容，从而充分体现高职教育的实用性。应摒弃以往的知识讲解模式，知识面涵盖的范围过于广泛，不利于学生对知识的掌握，且相对枯燥的内容学生也难以主动投入学习，限制教学的发展。考虑到本专业学生今后在生产中主要从事产品设计、机床加工操作、零件加工工艺制定、数控程序编辑等工作，为此我们在教学内容上，应该讲解零件建模的技巧、加工工艺的制定、加工程序的编辑等内容。此外，在实际的指导中，还要侧重引导与教学方式的革新，可以用实际加工过的零件为例，来进行讲解，使学生对相关参数、要求等內容有一定的了解，并进一步提升自身的专业能力，为今后可以进入岗位做好充分保障，也提高其今后在社会上的适应能力。通过教学方式的革新以及教学内容的完善，可以进一步深化学生对所学内容的理解，并提高学生的专业素养与实际应用能力。

在实施教学过程中，我们可以分为以下几个步骤进行：①利用每个实例讲授知识点与技能。②深入分析工件，并制定合理的方案与流程。③对工件进行建模、编程、上机的讲解。④学生自主学习零件建模到加工的整个过程。⑤最后检验工件的完成情况，通过与企业加工的产品进行比较，指出不足之处，引导学生精益求精学习先进的技能。

数控程序的内涵主要指，根据准确的代码输入，使其完成制作任务，进而实现生产的目的。在本专业中，主要应用于切削、以及加工流程中。相对来讲，一些简单的工件制作，可以以手工编程的形式输入相关代码建立程序，从而完成工件制作，但一些结构复杂、细节把握较多的工件，其计算内容较为繁琐，在输入过程中不可避免地会出现一些错误，如输入偏差、漏输等，会出现程序错误，甚至发生安全问题。同时，这也会在一定程度上耗费教师的精力，教学效果难以提升，学生难以掌握重点内容。鉴于此，可以通过UG/CAM模块实现刀位源文件的自动生成，之后再利用对应后置处理功能，就能够获得适用性强且更加精准的数控加工程序。这样的指导，可以引导学生在实际操作过程中深化对相关内容的理解，提升其操作能力，充分体现出数控技术中应用模拟技术的优势与实效性。

2.3 将UG/CAM模块应用与数控加工理论教学

在整个数控加工流程中，工艺与工件的整体质量存在密不可分的联系，对此，为进一步保证工件质量的稳定性，需要从加工工艺入手。对数控专业教学来讲，需要教师在指导中侧重提升学生的实际操作能力。但由于专业知识限制，本专业的教学内容相对抽象，一些实质性的内容较为抽象，难以理解，枯燥的教学内容难以充分调动学生的参与兴趣，使其难以全身心地投入学习，导致教学指导效果难以提升。为此，教师可以将理论知识融于UG/CAM的教学中，以此来深化学生对相关内容的理解。

在实际的指导中，教师可以结合UG/CAM模块，通过UG软件帮助学生合理的选择刀具、加工方法、几何角度以及确定切削参数等，在工艺参数对应的设置界面，帮助学生更加直观的理解工艺参数具体设置方法和原则，从而深化学生的理解，提升其实际应用能力。从整体角度进行分析，数控指令是本专业教学的重点，也是教育指导的核心内容。在实际的教学指导中，教师采用的方式主要是知识传授与实际案例的讲解，由简单的刀具选择到较为困难的刀具在切削中产生的轨迹进行讲解。但这些内容相对抽象、难以理解，学生仅凭死记硬背难以掌握相关内容，最多也是在实际的操作中，依据教师的演示完成操作与任务，为此，可以在这一环节中引入UG自动编程软件，通过直观的呈现，可以将刀具所有步骤、轨迹，清晰地展示出来，从而使学生可以深刻理解指令的具体内容，同时还能对加工过程中机床运动部件与夹具、工件和刀具等部件之间的干涉以及碰撞问题进行全面检测，切实提升学生学习效果。

3  结语

在当前的教育背景下，高职数控专业应积极顺应时代发展，在指导中落实学生的整体能力发展，侧重UG自动编程软件的引入。鉴于此，高职数控专业教师应重视学生的主体地位，在教学指导中充分结合UG自动编程软件，在调动学生参与积极性的同时，也可以实现进一步推动专业教学发展。此外，还要注重教学模式的引入与教学体系的完善，在实际教学中结合企业、技能大赛对人才的技能需求，推动教学的多样性。这样，多项教学内容的完善有利于学生综合技能的发展，从而达到既定教学目标，充分体现UG自动编程软件对专业教学的指导意义。

参考文献：

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