基于UG數控編程在高職數控教學中的應用研究

顧永廣

摘要：在高職數控實際教學中，主要是將UG視為獨立的課程進行教學，在內容上與形式上存在一定的缺陷，為實現與其他學科的良好連接，不能充分體現這一指導系統的實際效果。鑒于此，教師在實際的教學中，應側重此種建模方式與相關課程教學的有效融合，將其引入數控課程，這樣在深化學習著對相關內容理解的同時，還有利于教學指導實效的提升，推動教學的進一步發展。本文就當前UG數控編程的使用情況進行分析，并提出相關看法，對數控編程在高職數控教學中的應用進行探究。

關鍵詞：UG數控編程;高職數控教學;應用

0? 引言

整體來看，UG是一種集建模與加工的一體化軟件，其實用性較強，是促進高職院校數控教學發展的重要力量，特別是軟件內部的建模與自動編程模塊被廣大教師所認可。而高職數控教學中，知識系統龐大、知識點眾多且有一定的實踐性，多個學科之間的聯系緊密。根據這一特點，為實現數控指導實效的提升，可以在實際的教學指導中引入UG軟件，在發展學生專業知識的過程中，還可以培養學生的專業能力，以此來推動課程發展，并幫助學生更全面的掌握相關課程。

1? UG數控編程應用于高職數控教學的重要作用

在高職數控教學中應用UG數控編程可以進一步培養學生的專業能力與職業素養，促進學生綜合能力的發展，以此來滿足當前社會對高素質、技能型人才的需求，并有效推動本專業教學的發展。以目前的形式進行分析，在當前的教育背景下，社會以及相關企業對相關從業人員提出更高要求，不光要掌握相關的專業理論，還要有更為專業的職業技能。進一步培養并發展學生的專業技能，成為高職數控專業需要重點探究的問題。對本專業的實際指導以及課程體系來講，相關技能如銑床加工是本專業要求學生必須掌握的技能，且課程體系中也應調整實踐課程所占比例。而數控銑床的加工，應適當地采用相關軟件進行輔助，這樣一來，如何引導學生掌握軟件來解決問題，就成為本專業教學改革的重點。

通過對用人單位的調研以及往屆畢業生的反映，常用的三維軟件主要有UG、Pro/E等軟件，據了解，UG軟件的全面性較廣，適應性較強，在企業中的應用較多。其功能主要有建模、加工等功能模塊，對數控教學指導實效的提升有積極影響。鑒于此，當前越來越多的高職院校針對UG專門開設獨立的課程。但由于其功能強大、實踐性強等特征，很多學生對這一軟件不能熟練掌握。且大部分高職院校要求學生，在一定的時間課程限制內，基本把握操作技能，難以保證學生能夠在短時間內熟練掌握。如何在有限的課時內讓學生熟練掌握這一技能，是需要高職院校數控專業進行研究的內容。

2? UG數控編程在高職數控教學中的應用

2.1 在教學方法上

相對來講，UG軟件功能較為齊全，且專業性較強。為有效運用此軟件解決實際問題，學生在掌握加工、建模兩項操作內容時，還要掌握相關的知識理論。這就需要學生在具體的學習中，不光要重視理論的掌握，還要側重能力的提升，實現“理實并齊發展”。為保證學生可以學有所成，教師在實際的引導中應側重學生的引導，而不是單一的知識內容講解。在傳統指導模式下，教師依據課程規劃以及教學內容，將理論知識對學生進行講解，往往是導教，學生記。但這樣的話，學生并沒有掌握相關的操作技巧，特別是一些繁瑣的步驟，這就限制了課堂指導的發展。為此，可以采用引導的方式，在講解相關步驟之后，引導學生進行實際操作，當學生遇到問題時，可以及時提問，從而打破以往教學的限制，教學實際指導效果顯著提升。此外，考慮到本課程是軟件課程，一些內容相對繁瑣，學生理解起來存在一定難度，且枯燥的內容難以調動學生的參與主動性，為此，教師可以采用任務指導法，將操作內容以實踐的形式引導學生進行自主探究，這樣既可以調動學生參與性，也可以深化學生對相關內容的理解，進一步培養學生的綜合運用能力，達到良好的指導效果。除上述指導內容以外，本門課程實踐性較強，可以與銑床加工進行融合，使學生可以隨時進行操作。這樣一來，在理實合一的指導模式下，可以進一步深化學生對相關內容的理解，并發展學生的綜合能力，從而推動數控教學的發展。為順利完成加工任務，在具體的工作中首先要做的是將圖紙內容進行解讀。在這個過程中，應提取、并把握圖紙中的各類有效數據以及信息等內容。例如，工件的形位公差、比例尺寸、表面粗糙度等內容。在本專業的教學中，受學生自身認知能力、想象力以及整體學習素養等方面的限制，學生在遇到難以解決的問題時，很難憑借自身的能力解決問題，不能及時讀懂圖紙內容。為改善這一現狀，教師可以在實際的指導中，引入UG/CAD建模技術，進而深化學生對相關內容的理解，提升學生的整體能力，從而推動本專業教學的發展。在UG/CAD技術中，有建模功能與繪圖功能，能夠將工件的內外部信息直觀呈現，并將其中一些內容細化，進而利于學生理解相關知識，以此來提升教學指導效率。

例如，教師在指導學生學習凹模板時，可以引入此種方式。考慮到學生個體之間存在的差異，且本節內容相對難以理解，其中包括曲面、孔、豁口槽等復雜結構，教師為學生展示的內容過于抽象，導致學生難以對工件進行細致分析與把握，限制教學的進展。鑒于此，為使學生可以對模板進行多方位解讀，可以借助UG體系中的特征建模功能，將教學內容更為直觀、具體地為學生呈現，從而使學生可以更準確地對工件結構進行分析，還可以為接下來的實踐指導做好充分保障。在實際的指導中，可以運用“拉伸”這一指令，將工件整體進行呈現。隨后以基礎部分對應造型為基礎，通過布爾求差運算構建盲孔、豁口槽以及四角凹臺對應的造型。由此來看，在本專業實際指導中運用UG建模，可以將實際指導內容更為直觀地為學生呈現，通過靈活的方式對工件進行處理。除此之外，教師還可以依據實際的指導內容及其他因素，對工件模型進行修改，這樣在充分考慮學生認知的基礎上，進一步提升學生的應用能力，以此來推動本專業指導的發展。

2.2 在教學內容上

學習內容的合理性，能直接影響到學生所學習的知識技能以及以后的工作。所以選擇授課的內容是教師應具備的能力我們應該針對學生就業的各種崗位所涉及到的知識點與技能進行設置授課的內容，對相關的企業崗位進行調查，并及時更新指導內容，從而充分體現高職教育的實用性。應摒棄以往的知識講解模式，知識面涵蓋的范圍過于廣泛，不利于學生對知識的掌握，且相對枯燥的內容學生也難以主動投入學習，限制教學的發展。考慮到本專業學生今后在生產中主要從事產品設計、機床加工操作、零件加工工藝制定、數控程序編輯等工作，為此我們在教學內容上，應該講解零件建模的技巧、加工工藝的制定、加工程序的編輯等內容。此外，在實際的指導中，還要側重引導與教學方式的革新，可以用實際加工過的零件為例，來進行講解，使學生對相關參數、要求等內容有一定的了解，并進一步提升自身的專業能力，為今后可以進入崗位做好充分保障，也提高其今后在社會上的適應能力。通過教學方式的革新以及教學內容的完善，可以進一步深化學生對所學內容的理解，并提高學生的專業素養與實際應用能力。

在實施教學過程中，我們可以分為以下幾個步驟進行：①利用每個實例講授知識點與技能。②深入分析工件，并制定合理的方案與流程。③對工件進行建模、編程、上機的講解。④學生自主學習零件建模到加工的整個過程。⑤最后檢驗工件的完成情況，通過與企業加工的產品進行比較，指出不足之處，引導學生精益求精學習先進的技能。

數控程序的內涵主要指，根據準確的代碼輸入，使其完成制作任務，進而實現生產的目的。在本專業中，主要應用于切削、以及加工流程中。相對來講，一些簡單的工件制作，可以以手工編程的形式輸入相關代碼建立程序，從而完成工件制作，但一些結構復雜、細節把握較多的工件，其計算內容較為繁瑣，在輸入過程中不可避免地會出現一些錯誤，如輸入偏差、漏輸等，會出現程序錯誤，甚至發生安全問題。同時，這也會在一定程度上耗費教師的精力，教學效果難以提升，學生難以掌握重點內容。鑒于此，可以通過UG/CAM模塊實現刀位源文件的自動生成，之后再利用對應后置處理功能，就能夠獲得適用性強且更加精準的數控加工程序。這樣的指導，可以引導學生在實際操作過程中深化對相關內容的理解，提升其操作能力，充分體現出數控技術中應用模擬技術的優勢與實效性。

2.3 將UG/CAM模塊應用與數控加工理論教學

在整個數控加工流程中，工藝與工件的整體質量存在密不可分的聯系，對此，為進一步保證工件質量的穩定性，需要從加工工藝入手。對數控專業教學來講，需要教師在指導中側重提升學生的實際操作能力。但由于專業知識限制，本專業的教學內容相對抽象，一些實質性的內容較為抽象，難以理解，枯燥的教學內容難以充分調動學生的參與興趣，使其難以全身心地投入學習，導致教學指導效果難以提升。為此，教師可以將理論知識融于UG/CAM的教學中，以此來深化學生對相關內容的理解。

在實際的指導中，教師可以結合UG/CAM模塊，通過UG軟件幫助學生合理的選擇刀具、加工方法、幾何角度以及確定切削參數等，在工藝參數對應的設置界面，幫助學生更加直觀的理解工藝參數具體設置方法和原則，從而深化學生的理解，提升其實際應用能力。從整體角度進行分析，數控指令是本專業教學的重點，也是教育指導的核心內容。在實際的教學指導中，教師采用的方式主要是知識傳授與實際案例的講解，由簡單的刀具選擇到較為困難的刀具在切削中產生的軌跡進行講解。但這些內容相對抽象、難以理解，學生僅憑死記硬背難以掌握相關內容，最多也是在實際的操作中，依據教師的演示完成操作與任務，為此，可以在這一環節中引入UG自動編程軟件，通過直觀的呈現，可以將刀具所有步驟、軌跡，清晰地展示出來，從而使學生可以深刻理解指令的具體內容，同時還能對加工過程中機床運動部件與夾具、工件和刀具等部件之間的干涉以及碰撞問題進行全面檢測，切實提升學生學習效果。

3? 結語

在當前的教育背景下，高職數控專業應積極順應時代發展，在指導中落實學生的整體能力發展，側重UG自動編程軟件的引入。鑒于此，高職數控專業教師應重視學生的主體地位，在教學指導中充分結合UG自動編程軟件，在調動學生參與積極性的同時，也可以實現進一步推動專業教學發展。此外，還要注重教學模式的引入與教學體系的完善，在實際教學中結合企業、技能大賽對人才的技能需求，推動教學的多樣性。這樣，多項教學內容的完善有利于學生綜合技能的發展，從而達到既定教學目標，充分體現UG自動編程軟件對專業教學的指導意義。

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