摘要：在線(xiàn)切割教學(xué)中引入FeatureCAM 軟件，減輕了軟件教學(xué)的難度，提高了教學(xué)效率和質(zhì)量，激發(fā)了學(xué)生對(duì)線(xiàn)切割加工學(xué)習(xí)的興趣，同時(shí)也提高了他們?cè)诰€(xiàn)切割加工中的實(shí)際操作能力。
關(guān)鍵詞：Delcam、FeatureCAM；線(xiàn)切割；教學(xué)
線(xiàn)切割是電火花加工的一個(gè)分支，利用移動(dòng)的細(xì)金屬絲作為電極對(duì)工件進(jìn)行切割加工的一種方法。作為機(jī)械制造工程訓(xùn)練（金工實(shí)習(xí)）的一個(gè)內(nèi)容，在最大限度地提高學(xué)生機(jī)床操作能力的基礎(chǔ)上，我們還十分重視學(xué)生的軟件編程能力，把編程作為學(xué)生實(shí)操的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。我們?cè)诮虒W(xué)中使用的編程是英國(guó)Delcam公司的一個(gè)產(chǎn)品——FeatureCAM，見(jiàn)圖1。
圖1 FeatureCAM的最新版本,支持多核運(yùn)算
1 FeatureCAM的特點(diǎn)
FeatureCAM是一款世界領(lǐng)先應(yīng)用特征自動(dòng)識(shí)別技術(shù)AFR的CAM軟件，在同一個(gè)界面下完成2～5軸銑削、車(chē)削、車(chē)銑復(fù)合加工和線(xiàn)切割等編程，功能非常強(qiáng)大。因而能夠滿(mǎn)足多種實(shí)習(xí)教學(xué)的需要。更重要的是它的易用性，基于Windows的界面，循序漸進(jìn)的步操作指南，使得初學(xué)者很容易就掌握了這個(gè)軟件的使用方法。
2 學(xué)習(xí)FeatureCAM軟件的目的
由于學(xué)生平時(shí)的理論課程都是比較枯燥的，特別是機(jī)械類(lèi)的學(xué)生，因此如何提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓他們從乏味的理論和實(shí)習(xí)中反復(fù)加工單調(diào)的圖形中解放出來(lái)，是教學(xué)中所要考慮的一個(gè)問(wèn)題。那么最佳的途徑是什么呢？我想如果能夠讓學(xué)生自己編寫(xiě)圖形和生成加工代碼，并且親自把它從機(jī)床中加工出來(lái)，這無(wú)疑能夠極大地提高同學(xué)們的興趣，實(shí)踐證明確實(shí)也是如此。那么如何讓學(xué)生在短短的時(shí)間編寫(xiě)出程序來(lái)呢，這也是我們選擇FeatureCAM最主要的目的。
3 FeatureCAM在線(xiàn)切割教學(xué)中的應(yīng)用
3.1循序漸進(jìn)的步操作指南
使用FeatureCAM線(xiàn)切割模塊進(jìn)行編程，可以按照步進(jìn)工具箱的流程來(lái)進(jìn)行,大致可分為以下幾步：開(kāi)始和建立毛坯；使用直線(xiàn)、圓弧等命令創(chuàng)建幾何體；形成閉合或開(kāi)放的曲線(xiàn)即加工邊界；生成加工特征；模擬刀具路徑；最后是保存零件文檔和NC代碼。流程如圖2所示。
圖2 FeatureCAM步操作流程
3.2 軟件作圖和CAD圖形的導(dǎo)入
利用軟件自身簡(jiǎn)單易用的繪圖功能即可完成繪圖。使用軟件的幾何體構(gòu)造器可做出常用的直線(xiàn)、圓弧等命令，在助手欄處還會(huì)提示命令的使用步驟。結(jié)合自動(dòng)捕捉方式和幾何體屬性的修改，再充分使用旋轉(zhuǎn)、平移、鏡像、縮放等變換，繪起圖來(lái)更加得心應(yīng)手。
另外軟件還提供導(dǎo)入其他CAD圖形文件的功能，支持上10種的格式（可通過(guò)安裝插件來(lái)擴(kuò)展），比如IGS，Solidworks、DWG、DXF等文件，都能很好的輸入進(jìn)來(lái)，這對(duì)于擅長(zhǎng)其他CAD軟件作圖的學(xué)生來(lái)說(shuō)無(wú)疑也是另一種不錯(cuò)的選擇，這樣同時(shí)也能夠增強(qiáng)他們使用CAD軟件的。
在實(shí)際的教學(xué)中，學(xué)生使用軟件構(gòu)圖正是我們教學(xué)的重點(diǎn)，由于FeatureCAM繪圖的簡(jiǎn)潔性，老師講起來(lái)不會(huì)覺(jué)得很吃力，學(xué)生很快也掌握了畫(huà)圖的方法。軟件曲線(xiàn)向?qū)Чδ苓€提供了好幾種現(xiàn)成曲線(xiàn)的做法，如矩形，齒輪，還有學(xué)生們都很喜歡的字形，這些都能夠快速的生成出來(lái)。
3.3 隨時(shí)隨地的屬性修改功能，使得修改更加方便
一方面可以從零件察看工具箱上查看所有生成的毛坯、曲線(xiàn)和特征特征。另一方面也可以從繪圖區(qū)域點(diǎn)擊相應(yīng)的元素來(lái)進(jìn)行修改。
3.4 生成加工特征和刀具路徑的仿真
提供2軸和4軸的陽(yáng)模、陰模以及側(cè)邊線(xiàn)的加工特征類(lèi)型。簡(jiǎn)單的設(shè)置一下，比如切割厚度、加工策略以及切割起點(diǎn)，就能夠生成所需要的刀具路徑。
接著是模擬路徑，提供了中心線(xiàn)、2維或3維等仿真模式（見(jiàn)圖3）。中心線(xiàn)仿真用于快速生成代碼，若需要更加真切地察看圖形的，可選擇3維的方式，輕松點(diǎn)擊即可去除余料，查看切割零件的狀況，便于查找圖形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的薄弱環(huán)節(jié)，所見(jiàn)即所得，令學(xué)生能夠真真切切的感覺(jué)到實(shí)際切割下來(lái)的效果。仿真結(jié)束，加工代碼也生成出來(lái)了。
3.5 適應(yīng)各種機(jī)床的后處理和拓展功能
可以根據(jù)各種機(jī)床的代碼格式，來(lái)進(jìn)行后處理文件的修改，從而適合不同加工機(jī)床的需求。軟件還提供插件等拓展功能，增強(qiáng)了軟件的使用功能。
4 結(jié)束語(yǔ)
由于FeatureCAM的易用性，使得在教學(xué)中軟件的使用不再是難點(diǎn)，從而讓學(xué)生在圖形的設(shè)計(jì)創(chuàng)新上投入更多的時(shí)間。各種各樣的圖形，一些標(biāo)志，跟他們自身相關(guān)的、周?chē)嘘P(guān)的事物，都躍然紙上。以下附一些學(xué)生線(xiàn)切割作品(見(jiàn)下面系列圖)。
FeatureCAM三維仿真后的效果圖
圖5 牛年牛設(shè)計(jì)活動(dòng)作品
