一、前言

　　數(shù)字控制技術(shù)作為先進制造技術(shù)的重要組成部分，已被廣泛應用于當前的加工制造業(yè)中，并為機械制造業(yè)帶來了革命性變化，同時它也是制造業(yè)實現(xiàn)自動化、柔性化以及集成化生產(chǎn)的技術(shù)基礎(chǔ)。計算機輔助設(shè)計(CAD)、計算機輔助制 造(CAM)和計算機集成制造(CIM)等都是建立在數(shù)控技術(shù)之上。數(shù)控技術(shù)不僅是提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高勞動生產(chǎn)率以及縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期的重要手段，也是體現(xiàn)一個國家綜合國力水平的重要標志。因此，作為培養(yǎng)高級應用型人才的各高等院校，紛紛投入大量的財力、物力和人力，加強實踐教學環(huán)節(jié)的軟硬件建設(shè)。我校作為以工科為主的綜合性高等院校，為了培養(yǎng)素質(zhì)高、綜合能力強且實踐基礎(chǔ)扎實的應用型本科人才，工程訓練中心購入了大量的數(shù)控設(shè)備作為硬件支撐，同時為了加強實踐方面的理論教學，經(jīng)多方調(diào)研，選擇了功能強大、應用面廣且加工策略豐富的Delcam系列軟件作為CAD/CAM教學工具。該軟件具有模塊豐富、簡單易學以及全程無過切等特點，非常適合目前多數(shù)本科院校實踐教學環(huán)節(jié)時間短、任務重條件下的 教學需要。下面，結(jié)合近幾年我校在數(shù)控實踐教學中使用該軟件的一些經(jīng)驗體會， 談談該軟件的一些特點。

　　二、軟件模塊

　　我們購置的Delcam系列軟件主要包括：PowerSHAPE、PowerMILL、FeatureCAM和Exchenge。其中，PowerSHAPE是一套優(yōu)秀的CAD設(shè)計建模軟件，主要功能有線框造型、曲面造型和實體造型等，它與PowerMILL軟件無縫連接。CAM部分包括數(shù)控車、數(shù)控銑兩個主要模塊，F(xiàn)eatureCAM 主要用于數(shù)控車削加工，與其他數(shù)控車 CAM軟件相比，F(xiàn)eatureCAM具有世界領(lǐng)先的一鍵自動特征識別技術(shù)和交互式特征識別技術(shù)，能自動智能識別型腔、凸臺、孔及倒角等加工特征，學生只需按界面順序操作，即可生成NC加工程序，易學、易用且直觀是其最突出特點，非常符合學校教學的要求。PowerMILL主要用于數(shù)控銑削加工，是Delcam公司開發(fā)的專業(yè)化高速銑削加工軟件。該軟件可在計算機上進行毛坯設(shè)置、刀具生成、加工參數(shù)設(shè)定、粗精加工策略生成、與機床加工完全一致的路徑模擬以及NC程序自動生成等特點。同時，在生成刀具路徑過程中，其智能化過切保護、刀柄與工件卡具間的碰撞檢查，以及優(yōu)化的賽車線計算方法等突出特點，使其成為基于智能的數(shù)控編程軟件行業(yè)中的領(lǐng)跑者，其獨有的專業(yè)化高速加工策略成為高速銑削數(shù)控編程軟件的首選之一。

　　目前，應用型本科院校的實踐教學普 遍存在時間緊、環(huán)節(jié)多且任務重等特點， 而且現(xiàn)在大學生的計算機基礎(chǔ)普遍較好， 采用Delcam系列軟件作為數(shù)控實訓CAD/CAM 教學的基本工具，可在有限的時間內(nèi)比較 好地實現(xiàn)建模、刀具路徑生成、模擬仿真 和NC程序自動生成等系列教學環(huán)節(jié)，學生 非常容易理解，學習的主動性自覺性普遍得到加強，在我校的實踐教學應用中，很 多學生能在2周的數(shù)控實習中自行設(shè)計加工 出比較復雜的三維曲面類數(shù)控銑零件以及 帶有螺紋、圓角或階梯狀的軸類零件。

　　三、Delcam系列軟件主要功能特點

　　1.易學易用

　　在實踐教學中我們發(fā)現(xiàn)，當學生掌握了手工編程基礎(chǔ)后，學習4~6個學時的FeatureCAM軟件，大多數(shù)同學都可獨立進行繪圖編程，同學們經(jīng)過分組討論研究以及老師的簡單指導后都能加工出典型零件。PowerSHAPE和PowerMILL軟件在機械類學生中設(shè)置了大約10個學時左右的理論學習時間，同學們就能夠較好地掌握從模型繪制到NC程序生成的整個環(huán)節(jié)，非常適合在目前時間緊、任務重的條件下，應用型本科的實踐教學情況。在教學實踐中，學生的車銑加工模型，如圖1、圖2所示。

　　2.售后服務、技術(shù)支持

　　目前，國內(nèi)眾多企業(yè)和高等院校使用該公司的軟件，如一汽集團、哈飛集團、東風汽車集團、成飛集團、上海大眾、清華大學、上海交通大學、吉林大學以及長春工程學院等，該軟件的市場占有率很高且易于使用，使得學生就業(yè)后不用學習新軟件，到工廠后可以直接上崗。Delcam公司的售后服務網(wǎng)點遍布全國，向正版用戶提供24小時響應的技術(shù)培訓、咨詢服務以及定制升級等全方位的貼身服務。

　　3.利用PowerMILL軟件對手工編程進行校驗

　　學生手工編寫零件加工程序是數(shù)控實踐教學的重要訓練內(nèi)容之一，也是學生學習自動編程的基礎(chǔ)。作為未來高技能數(shù)控技術(shù)人才，學生不僅是數(shù)控技術(shù)的應用者，更應該是數(shù)控技術(shù)的探索者開發(fā)者，因此手工編程的訓練必不可少。但是，針對同一個訓練零件，學生編寫的程序則會多種多樣，在機床上模擬時有些錯誤不易發(fā)現(xiàn)，也給老師批改、檢查帶來了很大不便。不但影響了學生的學習興趣，也在一定程度上限制了實際動手能力的訓練，這一難題在PowerMILL中得到了很好的解決：只要將NC代碼輸入該系統(tǒng)，通過加工軌跡校驗模擬，就會直觀地仿真出NC程序的結(jié)果。

　　4.利用PowerMILL對三維復雜型面模型自動編程

　　對數(shù)控銑削而言，針對復雜型面和模具，利用CAD/CAM技術(shù)實現(xiàn)自動編程是先進制造技術(shù)的主要內(nèi)容之一，也是應用型本科數(shù)控實踐教學的重要實訓內(nèi)容。借助Delcam軟件中的PowerSHAPE和PowerMILL 兩個模塊，可以非常好地解決上述問題。PowerSHAPE具有強大的CAD繪圖功能，能夠繪制曲面和實體相結(jié)合的復雜三維零件模型，學生也可以根據(jù)自己的情況選擇 其他的CAD軟件繪圖，借助Exchenge強大的接口能力，讀入各種CAD模型數(shù)據(jù)，該接口能與現(xiàn)有許多主流CAD/CAM軟件進行數(shù)據(jù)交流。

　　PowerSHAPE中尤為突出、同時也是其他CAD軟件沒有的功能，便是坐標系的設(shè)定。此功能可以在任何模型中準確地找到上表面中心點、正中心點和角點等位置，并放置坐標系，為模型在PowerMILL中的加工作鋪墊。

　　PowerMILL具有強大的加工功能，其主要特點如下。

　　(1)為用戶提供全面完善的加工策略，協(xié)助用戶產(chǎn)生最佳、高效的加工方案。軟件能夠根據(jù)模型尺寸自動計算毛坯，提供了偏置區(qū)域清除模型、輪廓區(qū)域清除模型以及平行區(qū)域清除模型等多種粗加工方法，還提供了等高精加工、最佳等高精加工、參考線精加工和三維偏置精加工等十幾種精加工方法，并對模具、復雜型面等模型提供了多種清角加工策略。

　　(2)具有特色的加工模擬仿真功能。 可對計算機生成的刀具路徑和NC程序進行 生動、直觀且準確的模擬仿真加工，進一 步對下刀、切削以及提刀等走刀路線和程序代碼進行驗證。在模擬仿真過程中，可隨時調(diào)整模擬速度，以方便觀察某些加工細節(jié)，在仿真過程中還可以檢查刀柄、刀具與毛坯的干涉情況，可有效避免加工過程中碰撞的產(chǎn)生。

　　(3)軟件開放性強，后置處理功能強大。后置處理程序能夠匹配市場上各種主流數(shù)控系統(tǒng)，如SIEMENS、FANUC和OKUMA 等。開放靈活的后置處理程序，可針對機床所用數(shù)控系統(tǒng)的特點、插補方式以及刀具半徑補償情況，生成單獨的機床后置處理程序。應用此程序?qū)浖傻牡毒呗?徑可直接生成NC代碼，此代碼可在記事本、寫字板等常用字處理軟件中進行編輯和閱讀。學生可以通過計算機DNC在線或存儲卡的方式，對編輯好的代碼在車間機床上進行加工，將理論學習與實際加工訓練有機結(jié)合起來，不但增強了學生實習的感性認識，也充分鍛煉了學生的綜合實踐能力和團結(jié)協(xié)作精神。

　　5.FeatureCAM經(jīng)驗豐富的“知識加工”特點

　　FeatreCAM軟件中建有完善的材料庫、刀具庫和工藝參數(shù)庫等數(shù)據(jù)庫文件， 這些庫文件把幾十年的客戶化經(jīng)驗都溶入到了軟件的機械加工庫中，用戶也可根據(jù)自己的實際需要添加和修改各種庫文件內(nèi)容，使得數(shù)控車削的實際操作教學變得非常直觀。學生們能夠借此機會將專業(yè)課中學到的工藝知識與實際加工有機結(jié)合起來，普遍反映效果很好，學生們的學習熱情也很高。

　　6.促進指導教師業(yè)務水平的提高

　　搞好本科院校的數(shù)控實踐教學任務是項系統(tǒng)工程，努力提高教師的業(yè)務水平，不斷增強教師的教學、生產(chǎn)和科研能力是其中的重要內(nèi)容之一。Delcam所有軟件產(chǎn)品都在實際生產(chǎn)環(huán)境中經(jīng)過了嚴格測試，其操作過程完全符合數(shù)控加工的工程概念，編程操作的難易程度與零件的復雜情況無關(guān)，教師通過一些具有代表性的典型零件的加工，可以在短時間內(nèi)掌握軟件各個環(huán)節(jié)的高級應用，以便很好地滿足教 學、科研和加工的實際需要。

　　四、結(jié)束語

　　我院自2007年在機械類專業(yè)數(shù)控實踐教學中開設(shè)CAD/CAM課程以來，一直使用Delcam軟件教學，這對高技能、復合型人才的培養(yǎng)和工程應用能力的訓練起到非常重要的作用。

　　近幾年，我校已有上百名在校學生通過了理論與實際操作的雙重考核，取得了勞動和社會保障部頒發(fā)的數(shù)控車、數(shù)控銑CETTIC資格證書，他們中的許多人畢業(yè)后工作在制造企業(yè)的生產(chǎn)一線，表現(xiàn)出了很強的專業(yè)水平和實踐能力，得到了企業(yè)的好評。另一方面，我中心以我院的教學改革 為契機、以數(shù)控實訓教學基地為平臺，在全院廣泛開展了數(shù)控課外學習小組和不定期舉辦數(shù)控技能大賽等活動，結(jié)合Delcam軟件簡單易學、模塊豐富以及功能強大等特點，在各項活動中積極推廣軟件的使用，充分調(diào)動學生學習數(shù)控技能的主動性和積極性，并積極鼓勵學生參加省和國家級各種數(shù)控技能大賽，且都取得了很好的成果。