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摘 要：MASTERCAM即计算机辅助制造课程是数控加工技术专业的重要课程，也是一门理论与实践联系非常紧密的课程。学生CAM部分学习难度大，问题非常多。本文就MASTERCAM教学中的难点问题进行了一些教与学方面的尝试，取得了一些经验。
关键词：MASTERCAM；CAD；CAM；数控编程与加工
本校的CAM课程采用的是美国CNC公司的MASTERCAM软件，该软件有CAD、CAM两大功能模块，是一个从产品造型设计到数控编程与制造的功能完备的系统，集设计、铣削加工、车削加工、激光线切割加工四个功能模块成一体的软件，它的特点是操作灵活，易学易用。在教学中，笔者进行了一些尝试。
MASTERCAM软件在CAD即计算机辅助设计这一部分的教学中，零件设计的线框造型、面体造型与实体造型的关键是让学生掌握构图平面、视角与工作深度的概念及其设置的方法，这部分的重点放在讲解常见问题、技巧上，通过大量的例题讲解演示来达到目的。
学生学习的难点是CAM部分即加工部分和工艺问题，而这又是数控工艺人员必须掌握的，是重点。总的来看，其困难表现在三个方面：
（1）加工方法的选用问题。MASTERCAM的刀具轨迹生成方法有很多，若给定一个面，学生不知道使用哪种加工方法进行刀具轨迹的生成。
（2）加工工艺问题。给定一个工件，不知从何下手，工序安排不出来，先加工哪个面后加工哪个面全然不知。
（3）切削用量的选用问题。由于学生没有实际工作经验，切削用量乱选乱填。
这些内容不仅学生难学，其实教師讲起来也吃力，而且会显得很凌乱，不系统；为了解决这几个问题，笔者进行了探索，在造型设计部分学习完成后，即穿插手工编程教学。
对于第一个问题，在教学中采用如下方法加以解决：
由于学生都学过一些手工编程课程，要求学生手工编写数控程序，如：一个矩形，要求编写加工周边（外型）的加工程序，只要求走一刀，切深1mm。
首先不给定工件坐标原点，同时叫两个学生在黑板上编写，完成后，请同学改错，以激发他们的参与性热情（事实上学生编写出的这个程序五花八门，各种编法都有）这个简单的程序，可以引出几个知识点，并进行详细的讲解；确定工件坐标系原点问题；工件坐标系与编程坐标系统一问题；刀具补尝问题；走刀方向问题；G92或C54等的使用方法问题；安全问题；进退刀问题；平面轮廓加工的问题。然后要求学生手工编写加工矩形上表面（铣平面）的数控.程序。从而又引出几个知识点；平行加工、环切加工问题；单向、双向（往复）问题；刀具直径重叠（行距）问题；面加工问题。进而增加难度，要求编写带岛的程序，从而强化了以上知识点，并引出了：岛的问题；外型、内腔问题；加工深度和分层问题；清根问题。
由于手工编程与平面轮廓加工和面加工联系最紧密，而这两种加工方法应用也最广，通过以上例子，让同学深刻理解这些最常用的加工知识，并牢牢掌握、深刻体会并熟练掌握这两种平面类的加工方法，为学习其他的自动编程方法打下基础。
手工编程是数控从业人员的基本技能，数控工艺人员必须至少熟练掌握一种数控系统的各指令的应用和编程方法。
在以上例题讲解完成后，即以本校的数控系统为例，详细讲解各指令的用法，并要求深刻体会一些固定循环指令的动作，为自动编程方法的应用提供思路，也为学生就业以后接触其它数控系统的学习打下坚实的基础。
对于第二点，也引用一个简单的例子进行讲解（这个例子适合进行现场教学）；以一个矩形工件（如等高垫块）要求加工其六个面，并保证平行度、垂直度等技术要求，通过这个实例，可以引出以下知识点：基准面的确定问题；工件装夹问题；夹具的校正问题；对以前学过的机械加工工艺知识进行一次再认识。
还可以在这个工件上进行一些引申，如：增加或减少一些部分，进行较复杂的思考，并进行一些产品设计与数控加工工艺性方面的知识讲解。
再选一些适合铣加工的产品，要求学生进行加工工艺分析并编程（对于能用手工编程的，要求手工编程和自动编程都要有）。对于其它的加工方法可以通过几个典型的零件并引申进行讲解，因为学生有了前面的知识，后面的学起来就容易理解和掌握。
对于第三点合理选择切削用量的原则是：粗加工时，一般以提高生产率为主；半精加工和精加工时，应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工成本。具体数值应根据机床说明书、切削用量手册，并结合经验而定。
（1）切削深度t。在机床、工件和刀具刚度允许的情况下，适当地增加的t是提高生产率的一个有效措施。
（2）进给量L。经济型数控加工中，一般L的取值范围为：L=（0.6～0.9）d。
（3）切削速度V。提高V也是提高生产率的一个措施，但V与刀具耐用度的关系密切。随着V的增大，刀具耐用度急剧下降，故V的选择主要取决于刀具耐用度。
（4）主轴转速。主轴转速一般根据切削速度V来选定。计算公式为：n=60V/ πd ，d为刀具或工件直径（mm）。
（5）进给速度VF。VF应根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具和工件材料来选择。VF的增加也可以提高生产效率。加工表面粗糙度要求低时，VF可选择得大些。
这一方面需要收集切削用量资料，另一方面要根据实际条件让学生体会，最好是带学生到工厂参观。
以上仅仅是在CAM教学中的一些体会，从而反馈来看，是可行的，效果是良好的，供大家参考。
作者简介：
熊晓红（1969—），女，江西南昌人，讲师。研究方向：主要从事CAD、CAM方面的教学工作。
关键词：MASTERCAM；CAD；CAM；数控编程与加工
本校的CAM课程采用的是美国CNC公司的MASTERCAM软件，该软件有CAD、CAM两大功能模块，是一个从产品造型设计到数控编程与制造的功能完备的系统，集设计、铣削加工、车削加工、激光线切割加工四个功能模块成一体的软件，它的特点是操作灵活，易学易用。在教学中，笔者进行了一些尝试。
MASTERCAM软件在CAD即计算机辅助设计这一部分的教学中，零件设计的线框造型、面体造型与实体造型的关键是让学生掌握构图平面、视角与工作深度的概念及其设置的方法，这部分的重点放在讲解常见问题、技巧上，通过大量的例题讲解演示来达到目的。
学生学习的难点是CAM部分即加工部分和工艺问题，而这又是数控工艺人员必须掌握的，是重点。总的来看，其困难表现在三个方面：
（1）加工方法的选用问题。MASTERCAM的刀具轨迹生成方法有很多，若给定一个面，学生不知道使用哪种加工方法进行刀具轨迹的生成。
（2）加工工艺问题。给定一个工件，不知从何下手，工序安排不出来，先加工哪个面后加工哪个面全然不知。
（3）切削用量的选用问题。由于学生没有实际工作经验，切削用量乱选乱填。
这些内容不仅学生难学，其实教師讲起来也吃力，而且会显得很凌乱，不系统；为了解决这几个问题，笔者进行了探索，在造型设计部分学习完成后，即穿插手工编程教学。
对于第一个问题，在教学中采用如下方法加以解决：
由于学生都学过一些手工编程课程，要求学生手工编写数控程序，如：一个矩形，要求编写加工周边（外型）的加工程序，只要求走一刀，切深1mm。
首先不给定工件坐标原点，同时叫两个学生在黑板上编写，完成后，请同学改错，以激发他们的参与性热情（事实上学生编写出的这个程序五花八门，各种编法都有）这个简单的程序，可以引出几个知识点，并进行详细的讲解；确定工件坐标系原点问题；工件坐标系与编程坐标系统一问题；刀具补尝问题；走刀方向问题；G92或C54等的使用方法问题；安全问题；进退刀问题；平面轮廓加工的问题。然后要求学生手工编写加工矩形上表面（铣平面）的数控.程序。从而又引出几个知识点；平行加工、环切加工问题；单向、双向（往复）问题；刀具直径重叠（行距）问题；面加工问题。进而增加难度，要求编写带岛的程序，从而强化了以上知识点，并引出了：岛的问题；外型、内腔问题；加工深度和分层问题；清根问题。
由于手工编程与平面轮廓加工和面加工联系最紧密，而这两种加工方法应用也最广，通过以上例子，让同学深刻理解这些最常用的加工知识，并牢牢掌握、深刻体会并熟练掌握这两种平面类的加工方法，为学习其他的自动编程方法打下基础。
手工编程是数控从业人员的基本技能，数控工艺人员必须至少熟练掌握一种数控系统的各指令的应用和编程方法。
在以上例题讲解完成后，即以本校的数控系统为例，详细讲解各指令的用法，并要求深刻体会一些固定循环指令的动作，为自动编程方法的应用提供思路，也为学生就业以后接触其它数控系统的学习打下坚实的基础。
对于第二点，也引用一个简单的例子进行讲解（这个例子适合进行现场教学）；以一个矩形工件（如等高垫块）要求加工其六个面，并保证平行度、垂直度等技术要求，通过这个实例，可以引出以下知识点：基准面的确定问题；工件装夹问题；夹具的校正问题；对以前学过的机械加工工艺知识进行一次再认识。
还可以在这个工件上进行一些引申，如：增加或减少一些部分，进行较复杂的思考，并进行一些产品设计与数控加工工艺性方面的知识讲解。
再选一些适合铣加工的产品，要求学生进行加工工艺分析并编程（对于能用手工编程的，要求手工编程和自动编程都要有）。对于其它的加工方法可以通过几个典型的零件并引申进行讲解，因为学生有了前面的知识，后面的学起来就容易理解和掌握。
对于第三点合理选择切削用量的原则是：粗加工时，一般以提高生产率为主；半精加工和精加工时，应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工成本。具体数值应根据机床说明书、切削用量手册，并结合经验而定。
（1）切削深度t。在机床、工件和刀具刚度允许的情况下，适当地增加的t是提高生产率的一个有效措施。
（2）进给量L。经济型数控加工中，一般L的取值范围为：L=（0.6～0.9）d。
（3）切削速度V。提高V也是提高生产率的一个措施，但V与刀具耐用度的关系密切。随着V的增大，刀具耐用度急剧下降，故V的选择主要取决于刀具耐用度。
（4）主轴转速。主轴转速一般根据切削速度V来选定。计算公式为：n=60V/ πd ，d为刀具或工件直径（mm）。
（5）进给速度VF。VF应根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具和工件材料来选择。VF的增加也可以提高生产效率。加工表面粗糙度要求低时，VF可选择得大些。
这一方面需要收集切削用量资料，另一方面要根据实际条件让学生体会，最好是带学生到工厂参观。
以上仅仅是在CAM教学中的一些体会，从而反馈来看，是可行的，效果是良好的，供大家参考。
作者简介：
熊晓红（1969—），女，江西南昌人，讲师。研究方向：主要从事CAD、CAM方面的教学工作。