MasterCAM在數控教學中的輔助作用

摘 要：隨著科學技術的飛速發展，MasterCAM軟件在目前國內機械加工中已經發揮了非常重要的作用。MasterCAM軟件在數控教學中可以有效解決目前數控教學中實習設備的不足的問題，降低數控教學和學生數控編程的難度，同時MasterCAM軟件的加工仿真模塊對于學生的數控機床的操作安全，程序的校驗，加工工藝的檢驗也有著非常好的效果。

關鍵詞：數控；教學；MasterCAM

MasterCAM 軟件是集CAD/CAM為一體的集成化軟件，它可以將二維繪圖、三維實體設計、曲面造型、數控自動編程、刀具路徑模擬控制等功能集于一體，使多種用戶在產品造型設計、CNC銑床、CNC車床以及CNC線切割加工操作中都能獲得最佳的效果。MasterCAM X功能強大，使用方便，因此在數控技術中占有重要的地位。

MasterCAM軟件在如今的職業教育教學中，在數控教學方面逐漸得到應用，使得數控課堂變得有生機，可以保證大部分學生理論學習和實踐能力同時得到鍛煉。它提高了數控機床的實際操作能力，加強了學生的數控編程能力，培養出來的學生已經逐步和企業實現接軌。正因為MasterCAM出色的表現，所以，目前它在我國的制造業及教育界有著極為廣闊的應用前景。

伴隨著國家對各地職業教育的大力支持，大部分職業學校都有了自己的數控實習基地，購買了各種類型的數控機床，如數控車床、加工中心、電火花加工機床、線切割機床等實習設備。但由于此類加工設備價格比較昂貴，而且對于初學者來說有一定的安全隱患，因此，如何將理論知識與實際操作相接合，使學生較快地學以致用，是數控專業教學工作中面臨的一個難點。

而MasterCAM軟件是集CAD/CAM一體化的軟件，它集設計與模擬操作于一體，僅需要一臺電腦即可。它具有實際操作的真實感，對計算機系統運行環境要求不高，是我國目前裝備行業使用最普遍的一種軟件，適用于大部分數控加工類機床。因此，MasterCAM軟件在目前的數控專業部分課程教學中能起到一定的輔助作用，并且能取得較好的教學效果。

下面，對MasterCAM軟件在教學中的輔助作用進行幾點說明。

一、教學軟件的配備

對于教學軟件的配備，可以根據不同職業學校的學生數量進行具體設置。以30人一個班為例：筆者認為，應該建立一個計算機軟件模擬教室和一個實訓車間。計算機軟件模擬教室配置20～30臺計算機；實訓室可以配置3～6臺數控機床，每臺數控機床配置一臺工控機。可以安排2名教師，分別在實訓室和計算機模擬教室，同時開課，學生5人一組。上機床的學生和仿真教室的學生交替學習，充分利用實習實訓設備，使學生學練相結合，以便獲得較好的教學效果。

二、MasterCAM軟件的CAD繪圖功能

MasterCAM軟件具有完整的二維繪圖功能、簡單的三維造型功能、強大的曲面造型能力。對于數控專業類學生，通過軟件中基本繪圖編輯功能，便可進行圖形繪制。同時，合理運用裁剪、偏移、鏡像、布爾加減運算等功能。綜合運用這些命令，便能對復雜的曲面零件進行圖形繪制和幾何建模。也可以不用自己繪圖，將類似的CAD/CAM軟件（如CAXA、AutoCAD、PROE等）中的圖形文件轉換成為MasterCAM軟件可以識別的文件，并讀入到MasterCAM的繪圖環境中，便可以修改導入的圖形文件，也可以直接進行刀具軌跡的生成等操作。

三、模擬加工

MasterCAM軟件對零件進行模擬加工之前，需要進行一些參數設置，參數設置主要包括切削三要素、刀具設置、加工工藝分析等所學過知識的綜合運用。在保證零件表面質量的同時，盡可能減少換刀次數，以便提高加工效率。設置好后，MasterCAM軟件系統會根據設置的參數自動計算出機加工余量，并通過模擬顯示出不同加工表面的NC代碼和刀位軌跡。模擬加工功能中，還有一個程序校驗功能。有的學生進行手工編程時，感覺到指令難以記憶，最后編寫完成的程序又不能即時實現，導致學生學習興趣不高。此時，我們只需要在MasterCAM軟件中運行程序驗證功能，將NC代碼輸入該系統，利用加工軌跡校驗功能，手工編寫的程序就可以模擬出來。

四、完備的后置處理功能

MasterCAM具有完備的后置處理功能，設置好合理的后處理參數，便可自動生成NC代碼，可進行適當的修改，將修改好后的數控加工程序通過存儲卡或機床接口傳輸給機床。如果程序段較多，系統內存不夠的話，則可以進行DNC在線傳輸，通過計算機RS232接口直接與機床連通。在不占用機床系統內存的情況下，實現計算機直接控制數控機床的加工。

結束語：數控實習是數控及相關專業不可缺少的實踐環節，在實習教學的過程中，學生容易掌握數控機床的操作。但數控編程是一個難點，而且編程之前的準備工作也是相當重要的，如工藝安排是否合理、刀具選用、切削三要素的確定。MasterCAM軟件作為一種通用性很強的CAD/CAM軟件，它自動生成的數控加工程序能適應很多種類的數控機床。因此，它可作為數控技術教學中的輔助工具。學生在學習手動編程時，適當采用軟件可大大提高學生的學習興趣，同時提高手工編程的效率，提高程序的正確性和安全性。在實習實訓時，亦可作為數控加工仿真軟件，不僅減少采購數控機床的數量，而且提高了教學效率，降低了教學成本，并且能夠滿足數控類專業教學與生產實習要求。

參考文獻：

[1]王貴明.數控實用技術[M].北京：機械工業出版社，2007.

[2]邱坤.MasterCAM X 數控自動編程[M].北京：清華大學出版社，

2010.