《机械CAD-CAM》创新教学改革研究.doc

《机械CAD-CAM》创新教学改革研究.doc《机械CAD/CAM》创新教学改革研究
摘要:由于教学内容落后、教学模式单一等原因,以往《机械CAD/CAM》的教学在培养学生的创新能力与适应工程实践的机械CAD设计理念等方面存在一些不足。为了解决此问题,在不增加学时的情况下,将3D打印技术与教学有机结合,注重对学生机械创新设计能力、工程应用能力的培养,在潜移默化中引导学生逐步形成科学合理的机械CAD设计理念,开展了《机械CAD/CAM》的创新教学改革研究。
中国 2/vie
关键词:机械CAD/CAM;3D打印技术;创新
中图分类号:G4
文献标识码:A
doi:.
《机械CAD/CAM》是机械类专业重要的专业基础课程。在实际教学中,除了必要的理论教学之外,主要通过安排机械CAD/CAM软件上机实训等实践教学环节使学生掌握机械CAD/CAM的基本原理、基本方法,注重培养学生的CAD技术应用能力及创新意识,以期为学生今后从事机械CAD技术的应用、研究及开发工作打下坚实基础。
河南科技学院开设的《机械CAD/CAM》课程在教学安排上主要以学生上机实训为主。在以往的教学实践中,由于课程总学时偏少(仅为24个),在完成CAD/CAM软件教学后,已无多余学时安排学生使用数控机床加工自行设计的零件和机构,只能让学生利用仿真软件完成零件的仿真数控加工。长此以往,对实际数控加工接触较少的学生往往会形成一个错误观念:在CAD软件中设计好的零件只要仿真数控加工无问题,在真实数控机床上就一定能被加工成可以满足设计要求的零件。但是仿真软件只能尽可能真实地***加工结果,不可能绝对真实地模拟实际数控机床加工情况。而某些在CAD软件中已设计好的机械零件尽管仿真数控加工无任何问题,但是由于零件结构设计或公差选取不合理、加工参数设置错误、制造误差等原因,导致在实际数控加工后无法满足设计要求或无法装配,这样的现象屡见不鲜。很显然,学生的错误观念对其以后在机械行业的发展会产生消极影响。
另外,由于课程侧重相关软件教学,而对学生的机械创新设计能力培养的不够重视。课程结束后学生一般都会使用CAD软件设计常用零件和机构,但是对于近年来现代制造业已开始应用的新颖、特殊的零件和机构,很多学生往往无从下手,不知道如何综合应用所学知识使用CAD软件去设计。
针对以往教学内容和教学模式存在的弊端,为了培养学生创新意识和工程实践能力、引导学生形成正确合理的机械CAD设计理念,提出了基于3D打印技术的《机械CAD/CAM》教学改革方案。
13D打印技术特点及优势
3D打印技术是一种以数字模型文件为基础、运用粉末状金属或塑料等可黏合材料、通过逐层打印的方式来构造物体的新型的快速成型技术,被称作是“第三次工业革命最具标志性的生产工具”,在工业产品设计、建筑、航空航天、医学、教育等领域具有广阔的应用空间。近年来随着3D打印技术的快速发展,3D打印在教育领域中的应用越来越受到关注,在教学、学****和研究领域带来一系列令人瞩目的创新与变革。
与传统的数控加工相比,3D打印技术生成真实三维实体的时间已经缩短了数倍乃至数十倍。3D打印加工时间的长短仅取决于所打印实体的大小、复杂程度以及3D打印机性能。而传统的数控加工通常需要几小时到几天,是根据模型的