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應用型機械類專業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
培養體系以機械產品數字化設計制造過程為導向，課程教學內容改革為重點，分學期展開進行。從大一到大四整個過程中，與數字化設計制造相關的軟件學習循序漸進，從工程圖學能力培養、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，每一過程都在強化軟件的應用和能力的培養。
1.1 工程圖學能力培養工程圖學能力培養以畫法幾何和機械制圖為基礎，以三維建模為主線，培養學生的空間想象、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行實施障。
教學中還引入三維設計軟件，如Pro/E，重點進行三維零件創建和裝配設計，讓學生能夠看得見自己的設計。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奠定基礎，不斷培養學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標準的工程技術圖樣。
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，在第七學期還會結合一個機械制造裝備的課程設計。設計題目下達以后，進行方案構思、設計計算，初步建模直至最后完成設計。在整個設計過程中，從零件建模、部件裝配到整機的運動仿真，均以數字化、可視化的形式，更直觀和形象。
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AutoCAD、CAXA中進行適當修改后，就是完成課程設計所要求的圖紙。這樣，學生對三維設計與二維工程圖之間關系的理解會得到進一步的加深。
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方面：一是零件的工藝過程卡和工序卡制作，二是某道工序的夾具設計�？ㄆ闹谱饕髮W生利用CAXA工藝圖表進行生成，便于修改和進一步完善;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生來說是非常重要的，絕大多數課題都來自企業項目產品，從零件建模到工序夾具設計，都必須采用三維進行表達，夾具的運動形式還要進行仿真。有了三維圖之后再進行工程圖的制作就更方便和直觀。
1.4 虛擬樣機及有限元分析技術。
先期學生已進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的三維建模和裝配的階段，重點要通過虛擬樣機分析產品的動態特性，基于ADAMS軟件對機構進行運動學和動力學分析，以更直觀的形式理解機構原理等知識，激發學生的學習熱情;基于ANSYS軟件對設計產品進行工程分析，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行檢查，以便提高實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品制造過程中的直接和間接的各種生產活動，包括工藝準備、生產作業計劃、物流控制、質量保證等。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，采用手工編程已經無能為力，圖形交互式數控編程應運而生，此項技術在企業里已被廣泛應用。
從我院實際出發，二維或三維模型的構建主要基于AutoCAD、Pro/E和UG NX，數控加工程序的生成主要基于MasterCAME 。
結合實際，把以前的數控機床課程設計改為數控實訓，數控實訓中要求學生編制中等復雜程度零件的數控加工工藝過程，NC代碼的輸人采用手工編寫和自動生成兩種方式，以宇龍仿真軟件為程序驗證平臺，給學生提供良好的情境教學環境，讓學生真正感受到數控機床進行加工制造的過程。
2、實踐與效果
利用課程設計、畢業設計等，以機械產品的三維設計和制作為切人點來進行學生數字化設計制造能力培養。通過研究與實踐發現，該培養體系具有較好的效果，不但使學生在圖形表達和常規工程設計制造能力得到提高，其創新設計和工程實踐能力也得到培養和訓練。
我校學生通過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新設計大賽(簡稱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，學院作為國家制造業信息化三維CAD教育培訓基地，近三年培訓學生達一千人。
3、結束語
經實踐檢驗，該培養體系能調整并優化專業課程間的不合理、跟不上時代需求的設置，能有效地解決學生對機械類相關課程內容的理解和掌握，改善目前學生應用數字化設計制造軟件能力差的現狀，有效地解決學校教學與企業需求之間的脫節現象，為學校培養應用型本科專業人才提供保障。
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