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电火花EDM/线切割 |
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FeatureCAM软件在线切割教学中的应用 |
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作者：华南理工大学广州汽车学院 梁秋华 |
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摘要：在线切割教学中引入FeatureCAM 软件，减轻了软件教学的难度，提高了教学效率和质量，激发了学生对线切割加工学习的兴趣，同时也提高了他们在线切割加工中的实际操作能力。
关键词：Delcam、FeatureCAM；线切割；教学
线切割是电火花加工的一个分支，利用移动的细金属丝作为电极对工件进行切割加工的一种方法。作为机械制造工程训练（金工实习）的一个内容，在最大限度地提高学生机床操作能力的基础上，我们还十分重视学生的软件编程能力，把编程作为学生实操的一个重要环节。我们在教学中使用的编程是英国Delcam公司的一个产品——FeatureCAM，见图1。
图1 FeatureCAM的最新版本,支持多核运算
1 FeatureCAM的特点
FeatureCAM是一款世界领先应用特征自动识别技术AFR的CAM软件，在同一个界面下完成2～5轴铣削、车削、车铣复合加工和线切割等编程，功能非常强大。因而能够满足多种实习教学的需要。更重要的是它的易用性，基于Windows的界面，循序渐进的步操作指南，使得初学者很容易就掌握了这个软件的使用方法。
2 学习FeatureCAM软件的目的
由于学生平时的理论课程都是比较枯燥的，特别是机械类的学生，因此如何提高学生的学习兴趣，让他们从乏味的理论和实习中反复加工单调的图形中解放出来，是教学中所要考虑的一个问题。那么最佳的途径是什么呢？我想如果能够让学生自己编写图形和生成加工代码，并且亲自把它从机床中加工出来，这无疑能够极大地提高同学们的兴趣，实践证明确实也是如此。那么如何让学生在短短的时间编写出程序来呢，这也是我们选择FeatureCAM最主要的目的。
3 FeatureCAM在线切割教学中的应用
3.1循序渐进的步操作指南
使用FeatureCAM线切割模块进行编程，可以按照步进工具箱的流程来进行,大致可分为以下几步：开始和建立毛坯；使用直线、圆弧等命令创建几何体；形成闭合或开放的曲线即加工边界；生成加工特征；模拟刀具路径；最后是保存零件文档和NC代码。流程如图2所示。
图2 FeatureCAM步操作流程
3.2 软件作图和CAD图形的导入
利用软件自身简单易用的绘图功能即可完成绘图。使用软件的几何体构造器可做出常用的直线、圆弧等命令，在助手栏处还会提示命令的使用步骤。结合自动捕捉方式和几何体属性的修改，再充分使用旋转、平移、镜像、缩放等变换，绘起图来更加得心应手。
另外软件还提供导入其他CAD图形文件的功能，支持上10种的格式（可通过安装插件来扩展），比如IGS，Solidworks、DWG、DXF等文件，都能很好的输入进来，这对于擅长其他CAD软件作图的学生来说无疑也是另一种不错的选择，这样同时也能够增强他们使用CAD软件的。
在实际的教学中，学生使用软件构图正是我们教学的重点，由于FeatureCAM绘图的简洁性，老师讲起来不会觉得很吃力，学生很快也掌握了画图的方法。软件曲线向导功能还提供了好几种现成曲线的做法，如矩形，齿轮，还有学生们都很喜欢的字形，这些都能够快速的生成出来。
3.3 随时随地的属性修改功能，使得修改更加方便
一方面可以从零件察看工具箱上查看所有生成的毛坯、曲线和特征特征。另一方面也可以从绘图区域点击相应的元素来进行修改。
3.4 生成加工特征和刀具路径的仿真
提供2轴和4轴的阳模、阴模以及侧边线的加工特征类型。简单的设置一下，比如切割厚度、加工策略以及切割起点，就能够生成所需要的刀具路径。
接着是模拟路径，提供了中心线、2维或3维等仿真模式（见图3）。中心线仿真用于快速生成代码，若需要更加真切地察看图形的，可选择3维的方式，轻松点击即可去除余料，查看切割零件的状况，便于查找图形结构设计上的薄弱环节，所见即所得，令学生能够真真切切的感觉到实际切割下来的效果。仿真结束，加工代码也生成出来了。
3.5 适应各种机床的后处理和拓展功能
可以根据各种机床的代码格式，来进行后处理文件的修改，从而适合不同加工机床的需求。软件还提供插件等拓展功能，增强了软件的使用功能。
4 结束语
由于FeatureCAM的易用性，使得在教学中软件的使用不再是难点，从而让学生在图形的设计创新上投入更多的时间。各种各样的图形，一些标志，跟他们自身相关的、周围有关的事物，都跃然纸上。以下附一些学生线切割作品(见下面系列图)。
FeatureCAM三维仿真后的效果图
图5 牛年牛设计活动作品
(end)
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(4/21/2010) |
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