1 UGII 在CAD/CAM實驗教學中的意義

    CAD/CAM 技術是一門理論與實際應用結合得非常緊密的技術，學習該門技術，如果離開了CAD/CAM軟件應用實踐的支撐，很難取得較好的效果。因此在進行CAD/CAM 技術課程教學的同時，通過實驗教學使學生了解CAD/CAM 各單元技術與集成技術的典型應用，鞏固課程理論教學部分的教學內(nèi)容，培養(yǎng)學生的CAD/CAM 工程化應用意識和對大型工程CAD/CAM 軟件的了解顯得極為重要。EDS 公司的Unigraphics II (簡稱UG II)是一個完全的CAD/CAM 集成軟件。它是一個集CAD、CAE 和CAM 于一體的計算機輔助設計與制造集成系統(tǒng)，適合于航空航天器、汽車、通用機械以及模具等的設計、分析與制造。UG II 在中國的普及相當廣泛。由于CAD/CAM 技術所涉及的內(nèi)容十分廣泛，學科跨度很大，其內(nèi)容的深度和內(nèi)涵處在不斷變化中。

    根據(jù)CAD/CAM 技術課程大綱的要求，實驗教學著重涉及其中最基本的核心部分內(nèi)容，其主要內(nèi)容包括：三維幾何的技術應用，三維裝配建模技術應用，有限元分析計算應用和CAD/CAM 集成數(shù)控編程技術應用等方面。CAD/CAM 實驗教學都可以采用UGII 來完成。

2 UGII 在CAD/CAM實驗教學中的內(nèi)容

    2.1 三維幾何建模技術應用

    在幾何建模方面，UGII 采用基于約束的特征建模和實體建模無縫的結合成一體的混合建模技術，并具有很強的曲面建模功能和強大的自由曲面模型編輯的功能。通過對UGII 的應用，了解三維幾何建模造型系統(tǒng)（或模塊）的構成與主要功能；主要菜單與圖標的運用；幾何建模的具體操作過程；使學生能做到理論聯(lián)系實際鞏固課程理論教學部分的教學內(nèi)容，培養(yǎng)學生的動手意識，為進一步學習UGII 打下基礎。實驗內(nèi)容：（1）通過實例了解三維實體造型原理、方法和一般步驟。（2）通過實例了解曲面造型方法和一般步驟。（3）了解參數(shù)化技術的一般原理和方法，通過實例了解草圖設計功能與一般的操作步驟。（4）通過對特征造型系統(tǒng)（模塊）的應用，了解特征建模的一般原理、方法和步驟。

    2.2 產(chǎn)品裝配建模的技術應用

    UGII 裝配建模功能支持并行的、自上向下的產(chǎn)品開發(fā)方法，具有動態(tài)裝配過程仿真功能。通過對UGII的應用，了解三維裝配建模模塊的構成與主要功能；主要菜單與圖標的應用；裝配建模的具體操作過程和主要裝配約束方式；使學生能做到理論聯(lián)系實際，鞏固課程理論教學部分的教學內(nèi)容。實驗內(nèi)容：① 通過實例了解數(shù)字化預裝配與數(shù)字樣機的一般概念和功能用途。② 了解裝配約束技術。通過實例了解裝配約束的功能與一般的操作步驟。③學習典型裝配設計方法（ 如：BOTTOM-UP，TOPDOWN），了解裝配設計的一般方法和操作步驟。

    2.3 有限元分析計算應用

    通過對UGII 的應用，了解有限元分析軟件（或模塊）的主要功能和用法；主要菜單與圖標的應用；有限元分析的具體操作過程；使學生能做到理論聯(lián)系實際，鞏固課程理論教學部分的教學內(nèi)容。

    實驗內(nèi)容：① 通過實例了解有限元分析計算的方法與過程。② 了解CAD 造型模塊與有限元分析軟件的連接與集成方式。③ 通過實例了解有限元的前處理的功用和基本內(nèi)容、一般操作步驟。④ 通過實例了解有限元的后處理方法和一般步驟。

    2.4 CAD/CAM集成數(shù)控編程技術應用

    強大的NC 編程功能是UGII 的一大特點，UGII 提供了包括車削、銑削、線切割在內(nèi)的各種加工方法，可以進行2 軸～5 軸聯(lián)動的復雜曲面的加工。通過對UGII 的應用，了解CAD/CAM 集成化數(shù)控編程技術應用；CAD/CAM 集成環(huán)境下數(shù)控加工工藝處理的內(nèi)容和分析方法；數(shù)控加工刀軌的生成的原理與過程；數(shù)控加工刀軌模擬仿真；后處理功能。

    實驗內(nèi)容：① 了解數(shù)控加工工藝處理的主要內(nèi)容和工藝分析的主要方法。② 通過實例了解數(shù)控加工刀具軌跡的生成的一般原理與過程。③ 通過實例了解后置處理及數(shù)控加工程序產(chǎn)生過程。④ 了解加工過程模擬仿真的一般原理和方法，主要功能與一般的操作步驟。應用實例如圖1、2 所示。

3 結語

    通過CAD/CAM 技術實驗教學，學生不僅可以很好地掌握CAD/CAM 技術，而且對UGII 的運用也較熟練，在課程設計、畢業(yè)設計及課外創(chuàng)新中更能得心應手。