实例教学法在机械CADCAM课程教学中的应用

1、“实例教学法”在机械CAD/CAM课程教学中的应用摘要：本文通过介绍机械CAD/CAM课程的课程规划及在本课程中采用实例教学法的具体应用论证了“实例教学法”在机械CAD/CAM课程教学中应用的可行性及教学效果。关键词：实例教学法 机械CAD/CAM 教学实施实例教学法是在教学过程中围绕教学目标提出任务（形式是实例），围绕实例展开教学达到教学目的的一种教学方法。这种教学方法是以任务为驱动，按照“以学生为主体，教师为主导”的指导思想，能充分调动学生的主观能动性，激发学生的学习兴趣，收到很好的教学效果。一、实例教学法在机械CAD/CAM课程教学中应用的可行性1、实例教学法符合机械CAD/CAM课程的

2、特点机械CAD/CAM（计算机辅助设计与制造）课程的学习目的非常明确：“学以致用”，不要求学生掌握过多的原理知识，重要是培养学生的对软件的实际操作能力。无论选用哪种CAD/CAM软件，解决问题的实质是学生应用软件用户界面上大量的工具、按钮完成机械零件造型、制造编程等任务，采用实例教学法就是通过完成零件造型或制造编程的实例来学习软件中大量的工具、按钮的应用。2、实例教学法有利于提高教与学的积极性实例教学法一般提出任务和学习目标、分析任务提出问题、在学习过程中解决问题，这种方法学习任务明确，每次课都可以看到自己的学习成果，比较有“成就感”，能较好激发学生的学习积极性；另外在分析问题、解决问题的过程

3、中学生比较容易参与进来，这样学生带着任务、问题去听课，注意力比较集中，学生对问题理解更加深刻，许多问题在课堂就可以得到解决；并且老师能及时发现学生在学习过程中存在的问题，作到心中有数，教学效果大大提高。实践证明，实例教学法应用于机械CAD/CAM课程的教学切实可行。二、机械CAD/CAM课程规划要想采用实例教学法进行教学，首先要有任务和目标，哪里来呢？需要教师对课程进行规划。机械CAD/CAM软件种类繁多，如PRE/E、UG、MASTERCAM、CAXA制造工程师等，现以CAXA制造工程师作为教学软件来谈谈我们的课程规划：CAXA制造工程师是具有线框造型、曲面造型和实体造型功能、面向数控加工中

4、心、数控铣床提供2-5（4轴到5轴的加工可以选配）轴多种铣削加工数控编程CAD/CAM软件。1、课程总体规划首先把课程分为造型、制造、综合训练三大模块。造型模块又划分为线框造型、曲面造型和实体造型三个子模块，制造模块分为两轴到两轴半加工和三轴加工两个子模块。2、实例设计在课程规划中实例的设计是关键，实例设计合理与否将直接影响教学效果。要根据每个子模块的教学要求设计合适的实例，实例的内容要涵盖软件本项功能和绝大部分命令，比如实体造型子模块相关命令包括：拉伸增料、拉伸除料、旋转增料、旋转除料、放样增料、放样除料、导动增料、导动除料、曲面加厚增料、曲面加厚除料、曲面裁剪、过渡、倒角、孔、拔模、抽壳、

5、筋板、线性阵列、环形阵列、基准面、缩放、型腔、分模、实体布尔运算等。为了让学生掌握这些命令的应用，我们设计了六个实例，每个实体造型都都涉及到上述的一些命令：实例1“支架”涉及命令有拉伸加料、拉伸减料、筋板、构造基准面（等距面）等；实例2“皮带轮”涉及命令有旋转加料、旋转减料、过渡、倒角、过直线与平面成夹角构造基准面等；实例3“门铃对讲机底座”涉及命令有放样加料、放样减料、厚曲面加料与减料、曲面裁剪、过三点构造基准面等；实例4“手机外壳”涉及命令有拔模、抽壳、线性阵列、环行阵列、孔等；实例5“双头螺钉” 涉及命令有导动增料、导动减料、公式曲线、过点且垂直于曲线构造基准面等；实例6“连杆锻模” 涉

6、及命令有缩放、模具、型腔、分模、布尔运算等。其它子模块中实例的设计方法雷同。三、机械CAD/CAM课程教学实施在课堂教学中采用任务驱动式方式，一般分六个步骤（以实体造型实例1“支架”为例）：1、实例展示：用图片的形式或用软件打开事先作好的实例展示给学生，学生就非常清楚今天的任务了。2、形体分解：按造型过程中的基本体将复杂零件分解，如支架分解为：底座、立板、圆柱体、圆柱孔和筋板，如图一。圆柱体圆柱孔筋板立板底座图一3、分析作图步骤，指出每一步所用的命令，同时提出教学目标。支架的作图步骤（如图二）与所用的命令依次是：底座（拉伸增料）、立板（拉伸增料）、圆柱体（等距面构造基准面和拉伸增料）、圆柱孔（

7、拉伸除料）和筋板（筋板）。图二4、实际操作：按照分解的基本图形演示作图过程，对所涉及到命令的常用选项详细讲解。5、小结：小结的形式多种多样，我们采用的形式是列表，将实例中涉及到的“新”命令按名称、功能、使用注意事项、图例等内容列成表格，加深印象。命 令功 能图 例使用注意事项拉伸增料将一个轮廓曲线根据指定的距离做拉伸操作，用以生成一个增加材料的特征。拉伸增料分为实体特征和薄壁特征。（1）在进行“双面拉伸”时，拔模斜度不可用。（2）在进行“拉伸到面”时，要使草图能够完全投影到这个面上，如果面的范围比草图小，会产生操作失败。拉伸除料将一个轮廓曲线根据指定的距离做拉伸操作，用以生成一个减去材料的特征

8、。（1）在进行“双面拉伸”时，拔模斜度不可用。（2）在进行“贯穿”时，深度、反向拉伸和拔模斜度不可用。基准面基准平面是确定草图在哪个基准面上绘制，基准面可以是特征树中已有的坐标平面，也可以是实体中生成的某个平面，还可以是通过某特征构造出的面。拾取时要满足各种不同构造方法给定的拾取条件。等距面构造方法的条件:拾取参考平面、给定距离值。筋板在指定位置增加加强筋。（1）加固方向应指向实体，否则操作失败。（2）草图形状可以不封闭。6、作好对应练习：为巩固实例中所涉及到的命令，教师还应准备好练习题，练习实例要能包含所学的知识点,通过对应练习能够较准确的了解学生对知识点的掌握情况。“支架”对应练习如图三。图