應用型機械類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才數字化設計制造能力培養體系的初探

　　1、數字化設計制造能力培養體系構建

　　培養體系以機械產(chǎn)品數字化設計制造過(guò)程為導向，課程教學(xué)內容改革為重點(diǎn)，分學(xué)期展開(kāi)進(jìn)行。從大一到大四整個(gè)過(guò)程中，與數字化設計制造相關(guān)的軟件學(xué)習循序漸進(jìn)，從工程圖學(xué)能力培養、機械設計能力培養和機械加工工藝及夾具能力培養，到虛擬樣機及有限元分析和計算機輔助制造，每一過(guò)程都在強化軟件的應用和能力的培養。

　　1.1 工程圖學(xué)能力培養工程圖學(xué)能力培養以畫(huà)法幾何和機械制圖為基礎，以三維建模為主線(xiàn)，培養學(xué)生的空間想象、看圖、讀圖、三維建模和工程圖制作能力等，將機械制圖經(jīng)典內容與計算機輔助繪圖相結合，將計算機輔助設計軟件作為輔助空間思維的有效工具，幫助學(xué)生建立由空間到平面，從平面到空間的思維能力，具體結合齒輪泵測繪進(jìn)行實(shí)施障。

　　教學(xué)中還引入三維設計軟件，如Pro/E，重點(diǎn)進(jìn)行三維零件創(chuàng )建和裝配設計，讓學(xué)生能夠看得見(jiàn)自己的設計。在裝配設計中具體還可結合自底向上和自頂向下兩種設計方法，為后續的虛擬樣機及計算機輔助制造教學(xué)奠定基礎，不斷培養學(xué)生養成嚴謹的工程圖制作習慣，能夠繪制出符合國家標準及行業(yè)標準的工程技術(shù)圖樣。

　　1.2 基于三維的機械設計綜合能力培養基于三維的機械設計綜合能力培養，主要以減速器設計為重點(diǎn)，在第七學(xué)期還會(huì )結合一個(gè)機械制造裝備的課程設計。設計題目下達以后，進(jìn)行方案構思、設計計算，初步建模直至最后完成設計。在整個(gè)設計過(guò)程中，從零件建模、部件裝配到整機的運動(dòng)仿真，均以數字化、可視化的形式，更直觀(guān)和形象。

　　另外，三維設計軟件可以直接轉換生成二維的零件圖和裝配圖，并在A(yíng)utoCAD、CAXA中進(jìn)行適當修改后，就是完成課程設計所要求的圖紙。這樣，學(xué)生對三維設計與二維工程圖之間關(guān)系的理解會(huì )得到進(jìn)一步的加深。

　　1.3 基于三維的機械加工工藝及夾具設計基于三維的機械加工工藝及夾具設計能力培養包括兩個(gè)方面：一是零件的工藝過(guò)程卡和工序卡制作，二是某道工序的夾具設計�？ㄆ�的制作要求學(xué)生利用CAXA工藝圖表進(jìn)行生成，便于修改和進(jìn)一步完善;夾具的設計一般只設計某一道工序即可，一般為鉆夾具或者銑夾具，對于鉆夾具要設計鉆模板，對于銑夾具要有對刀裝置和定位裝置。

　　因零件的制造工藝和夾具設計對于學(xué)生來(lái)說(shuō)是非常重要的，絕大多數課題都來(lái)自企業(yè)項目產(chǎn)品，從零件建模到工序夾具設計，都必須采用三維進(jìn)行表達，夾具的運動(dòng)形式還要進(jìn)行仿真。有了三維圖之后再進(jìn)行工程圖的制作就更方便和直觀(guān)。

　　1.4 虛擬樣機及有限元分析技術(shù)。

　　先期學(xué)生已進(jìn)行了齒輪泵和減速器的三維設計，但絕大部分還只局限于靜態(tài)的三維建模和裝配的階段，重點(diǎn)要通過(guò)虛擬樣機分析產(chǎn)品的動(dòng)態(tài)特性，基于A(yíng)DAMS軟件對機構進(jìn)行運動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析，以更直觀(guān)的形式理解機構原理等知識，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習熱情;基于A(yíng)NSYS軟件對設計產(chǎn)品進(jìn)行工程分析，得到重要零部件的應力、應變等物理量，在物理樣機制作之前進(jìn)行檢查，以便提高實(shí)際樣機制作成功的概率。

　　1.5 計算機輔助制造廣義計算機輔助制造是利用計算機完成從毛坯到產(chǎn)品制造過(guò)程中的直接和間接的各種生產(chǎn)活動(dòng)，包括工藝準備、生產(chǎn)作業(yè)計劃、物流控制、質(zhì)量保證等。狹義計算機輔助制造是數控加工程序編制。對于復雜零件的加工，采用手工編程已經(jīng)無(wú)能為力，圖形交互式數控編程應運而生，此項技術(shù)在企業(yè)里已被廣泛應用。

　　從我院實(shí)際出發(fā)，二維或三維模型的構建主要基于A(yíng)utoCAD、Pro/E和UG NX，數控加工程序的生成主要基于MasterCAME 。

　　結合實(shí)際，把以前的數控機床課程設計改為數控實(shí)訓，數控實(shí)訓中要求學(xué)生編制中等復雜程度零件的數控加工工藝過(guò)程，NC代碼的輸人采用手工編寫(xiě)和自動(dòng)生成兩種方式，以宇龍仿真軟件為程序驗證平臺，給學(xué)生提供良好的情境教學(xué)環(huán)境，讓學(xué)生真正感受到數控機床進(jìn)行加工制造的過(guò)程。

　　2、實(shí)踐與效果

　　利用課程設計、畢業(yè)設計等，以機械產(chǎn)品的三維設計和制作為切人點(diǎn)來(lái)進(jìn)行學(xué)生數字化設計制造能力培養。通過(guò)研究與實(shí)踐發(fā)現，該培養體系具有較好的效果，不但使學(xué)生在圖形表達和常規工程設計制造能力得到提高，其創(chuàng )新設計和工程實(shí)踐能力也得到培養和訓練。

　　我校學(xué)生通過(guò)數字化設計制造能力的培養，獲得2010年度全國三維數字化創(chuàng )新設計大賽(簡(jiǎn)稱(chēng)3D大賽)安徽賽區特等獎兩項，一等獎一項，全國總決賽三等獎一項，2011年度全國3D大賽安徽賽區特等獎一項，一等獎一項，全國總決賽二等獎一項。與此同時(shí)，學(xué)院作為國家制造業(yè)信息化三維CAD教育培訓基地，近三年培訓學(xué)生達一千人。

　　3、結束語(yǔ)

　　經(jīng)實(shí)踐檢驗，該培養體系能調整并優(yōu)化專(zhuān)業(yè)課程間的不合理、跟不上時(shí)代需求的設置，能有效地解決學(xué)生對機械類(lèi)相關(guān)課程內容的理解和掌握，改善目前學(xué)生應用數字化設計制造軟件能力差的現狀，有效地解決學(xué)校教學(xué)與企業(yè)需求之間的脫節現象，為學(xué)校培養應用型本科專(zhuān)業(yè)人才提供保障。

【應用型機械類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才數字化設計制造能力培養體系的初探】相關(guān)文章：

應用型國際貿易專(zhuān)業(yè)人才培養模式探索03-12

物流專(zhuān)業(yè)人才職業(yè)能力培養問(wèn)題與合理建議05-11

創(chuàng )新實(shí)踐教學(xué)體系，培養應用型電子商務(wù)人才03-21

關(guān)于工科院校培養應用型人才創(chuàng )新能力的思考12-05

應用型本科工商管理專(zhuān)業(yè)人才培養方案探討03-02

企業(yè)行政辦公管理人員培養體系初探03-29

轉型發(fā)展背景下音樂(lè )學(xué)專(zhuān)業(yè)應用型能力的培養12-05

企業(yè)業(yè)績(jì)評價(jià)體系初探03-22

淺析室內設計高級應用型人才的培養03-18