应用CAD/CAM技术对水表外型造型加工的研究与实践
时间：2022-10-13 08:59:01
【摘 要】《CAD/CAM技术应用》是一门实践性很强的课程，是一项多学科综合性应用技术,是数控专业或其他相关机械类专业的主干课程。开设该课程是为了培养学生专业软件综合应用能力，为企业培养高技能实用性人才。本文以水表外型为媒质，培养学生的三维造型和软件开发应用能力，取得了很好的实效。
CAD/CAM技术是一项多学科综合性应用技术，广泛应用于机械、电子、汽车、船 舶、航空、航天等各个领域，是工程技术人员,特别是机械类工程技术人员必须掌握的基本技术，有很强的先进性、实践性、实用性.作为数控技术应用专业的一门核心专业课程，本课程是理实一体化专业技术类模块，以项目案例逐层推进，重在培养学生在熟悉数控加工工艺方案和编制程序的基础之上，综合运用计算机软件完成产品设计开发、数控自动编程，加工过程仿真、实际加工操作以及产品检验的综合能力，为学生创造更多的择业机会。
CAD/CAM技术应用课程是江苏省连云港工贸高等职业技术学校数控专业的一门核心课程。如何加强实践教学,调动学生学习积极性,提高学生的实际动手能力,直接影响到学生的专业知识结构和专业素质及今后在职场中的竞争能力.通过对数控技术职业工作岗位进行系统的调研、分析，我们按“任务驱动、行动导向、企校合作、技能考核”的模式组织教学，以培养学生具备：通用设备操作工、数控设备操作工、数控加工工艺员、绘图员、“数控编程员”等核心职业能力的目的。培养适应市场需要、掌握岗位技能和知识，具有综合素质和职业能力、懂技术、会管理的技能型人才。
1.选取水表表壳作为CAD/CAM技术应用造型加工的意义
1.1我们选取的是连云港连利水表有限公司生产的水表，该公司是与意大利合资制造各种水表的专业公司，也是目前中国水表最大的合资公司，主要生产设备从德国、意大利、瑞士及日本进口。是国家免检产品。在国外，获得近３０个国家和地区的检测机构或水务部门的产品认证。该公司生产的各种湿式、干式、液封式和附加远传输出装置的多种冷热水表，广泛用于生活、工业、农业灌溉、纯净水各领域。在国内受到诸多大中城市自卫来水公司和房地产开发商的青睐，是该市机电系统出口创汇大户，是国内水表行业的领头羊，该水表以其美观的外型、稳定的质量和多种功能而走俏国内外市场。
1.2连云港连利水表有限公司是我校的校企合作单位和校外实训基地，离校近，学校经常组织学生到该单位参观学习和实训，企业经常派工程技术人员到学校讲课，特别是学校从该企业引进设备专家到学校担任实习指导老师后，学生对水表的生产工艺流程和造型加工更为熟悉，以水表的外型作为CAD/CAM技术应用媒质学生容易学习和掌握，毕业后，学生到该单位工作很快就能上手。
1.3为了加深学生对水表的了解，经过协商，我们从企业借用了各种各样的水表和水表外壳，让学生熟悉和了解，在指导老师的指导下，将半成品水表拆开和装卸，了解每一个零件的作用和功能，为水表表壳的三维造型和加工作好准备。
2.应用CAD/CAM技术对水表外型进行造型加工
对水表外型进行造型和加工，要明确学习目标、学习任务、会任务分析、会操作会总结。
2.1水表表壳的造型与加工。
2.1．1学习目标
a)了解水表表壳的形状、结构、功能、材料及加工方法。
b)会用软件绘制直线、圆、曲面、特征建模的方法，掌握图层和特征编辑方法的使用。
c)熟练使用软件旋转、拉伸去除材料、裁剪体、倒圆角等命令。
d)会用软件自动生成加工程序的方法。
2.1.2学习任务
a)掌握数控加工仿真软件的使用，掌握型腔铣粗精加工方法。对水表表壳进行结构功能分析和视图表达方案分析。使用软件进行三维建模。
b)使用软件生成数控加工程序，并进行加工轨迹演示。
c)使用数控加工仿真软件进行仿真加工、评价。
d)在机床上进行分组加工、评价。
造型与加工路径:
造型上下型腔机床上进行加工设计刀具路径、仿真加工
2.1.3任务目标
给定零件图
a)会用软件绘制直线、圆、曲面、特征建模的方法，掌握图层和特征编辑方法的使用。
b)熟练使用软件旋转、拉伸去除材料、裁剪体、倒圆角等命令。
c)可以用草图旋转的方法生成。
d)可以用曲面旋转生成体，与以前的实体求和。
e)建立特殊的基准面，用草图拉伸也可以达到。
2.1.4操作过程
a)会画草图、使用直线、圆弧命令画出草图。
b)使用尺寸约束、增加相切约束。
c)实体造型成型，使用旋转命令。
d)画好切线。在草图中完成。在草图中完成圆弧。
e)构造、圆弧，为曲面做准备。注意圆弧底大小。可以用曲线命令完成。
f)注意工作坐标系位置。
g)曲线投影到曲面上。
h)注意投影后的结果。
i)注意另外一个曲面。
j)两个面进行缝合。想想为什么要分开构造两个面？
k)拉伸草图。
l)使用缝合面剪切实体。
m)旋转草图，通过求差完成剪切。
n)使用圆角命令。
5、任务总结
1、任务完成情况检查，操作过程检查。每小组汇报结果。
2、小组之间方案比较。
3、评价（自我评价、教师最终评价）
4、资料整理存盘，整理归档。
3.对水表外型造型后的评价和总结
3.1 通过对水表表壳的外型造型加工和训练及到企业参观学习，使学生学会用软件进行零件的三维造型，了解水表从外型到整个产品的加工工艺路线，初步掌握常见典型零件加工工艺过程的知识。学会软件应用，掌握思维方法，将来更好地为企业服务。
3.2 经历一个水表外型造型加工的学习，学会选择刀具、切削参数和测量工具。会使用相关量具进行检测。具备选择加工参数的能力。
3.3 利用CAM软件进行数控仿真加工，生成G代码。具备刀具轨迹判断、分析和修改的能力。特别是对圆弧面和曲面的加工。
3.4 在项目学习过程中，能发现水表表壳与日常训练的烟灰缸、手机外壳、汽车标志牌等产品零件的异同点，提高综合软件的实际用能力。
3.5 在项目学习过程中，能发现问题，提出问题。在解决问题的过程中，收集信息，对信息进行处理，具有信息处理的能力。
3.6 在学习过程中，通过学生与老师、学生与学生之间的交流活动，能相互合作，共同发现问题，使学生具有信息交流和团队合作的能力。
参考文献
[1]马成荣.职业教育项目课程的有效实施及其推进策略[J].中国职业技术教育,2006(33）:12-15.
[2]薛智勇等.五年制高职CAD/CAM技术应用课标的开发[J].机械职业教育,2008.12.
