ug数控编程教学精选(九篇)

第1篇：ug数控编程教学范文

[关键词]中职院校 NX（UG） 教学改革

中图分类号：G72 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）14-0010-01

UG NX 是当前世界上最先进和紧密集成的、面向制造行业的CAD/CAM/CAE高端软件之一。许多世界领先的制造商用其进行概念设计、工业设计、机械设计、模具设计、数控编程加工等工作，特别是在国内的模具设计与数控编程行业中，UG NX已经成为了主流的设计编程软件。为使学生进入企业后，能够熟练掌握一门CAD/CAM软件，尽快适应自己的工作岗位，我校结合机制专业的自身特点，选择NX（UG）作为CAD/CAM教学软件。但作为一门课程，学生学完后，很难做到融会贯通，没有达到预期的教学效果。为了提高学生学习的主动性，让枯燥的机械课程变得简单易懂，提高学生学习的兴趣，增强各门课程之间的联系，本人总结目前教学方式及一些教学改进措施。

一、目前学校的教学方法与思路

在本校，UG NX课程均在实习课堂上完成，即作为实习项目来教学。实习场地选择在机房，这样可以使学生有更多的动手操作时间，在机房上课也更能活跃课堂气氛，提高学生的学习兴趣。教师在上这门课时，均采用多媒体教学，边讲解边示范演示。讲完功能指令后就布置练习或者讲解一些相关的例子，作为课堂练习或课后作业。这种讲授课方法，大部分学生在课堂上或短时间内都能接受，但过段时间后学生就会把所学知识忘记的非常透彻。或是老师所举例子，都能按老师操作方法完成图，但是采用相同的功能指令，换个类似的图让学生完成时，往往又不能独立操作成功。针对以上问题，本人经过多次的实验和长时间的观察，总结得出了以下几方面原因：

1.实习课时太少，学生自己动手时间短

从以往的授课计划表可以得知，教学内容非常丰富、充实，但实习课时较少。UG NX 每个模块的功能指令都特别多，而且每个指令都有相应的对话框，对话框内又有各种参数选项，因此，要完全讲解每一个指令的应用，需要一定的时间。但是，由于课时已定，因此，学生动手操作的时间就相对减少了。

2.缺少学生动手操作环节

大部分老师上课都是采用边讲解边示范演示的方法，讲完指令后就列出一些相对应的例子，讲完实例，学生画完后就进入下一课题了，缺少让学生自由发挥、自由抄画模型的环节。

3.缺少相应的基础知识

学生在实习UG NX 课题前，没有学习相应的基础知识。比如，学生从没有接触过计算机绘图、计算机辅助设计课程的学习，直接进入UG NX课题的实习。由于UG NX功能非常强大，在绘画方面需具备一定的空间思维能力及平面绘图基础。如果没有这几基础知识，那么，入门就比较困难，需要很长的时间。但课时有限，因此给上课老师带来很大的教学压力，且上课效果不佳。又如：学生在实习UG NX 课题前，从没有接触过数控铣床、加工中心，甚至连数控铣削原理都不懂的，就直接学习UG NX数控编程（CAM）。这样会给专业老师带来更大的教学压力，老师需要从铣削原理、加工基础讲起，即使教师把这课上得再好，也只是纸上谈兵，学生到实践中还是不知如何下手。

二、教学改革方案

根据以上几个问题，本人提出以下相应的教学调整，具体方案如下：

1、增加实习课时，分阶段实习 ，增加零件抄画、机床连接操作环节

跟数控铣床、数控车床实习一样，分初、中级与高级两个阶段实习，每个阶段至少120学时，初、中级阶段主要实习零件的三维实体造型、简单曲面造型、工程图、装配基础、二维加工。高级阶段主要实习曲面造型、三维加工等。

每实习完一章节，学生除了要完成一些实例外，还要自己动手测绘零件。如，学完三维实体造型后，让学生自己准备一把塑料卡尺，动手测绘教室内的桌椅和电脑显示器，或者指导老师准备好一些零件模型等。通过实体模型测绘，调动学生学习的主观能动性，增强了学生的自信心、愉悦感和满足感。还可以把学到的功能指令、构图方法运用到实际模型抄画中去。加深了他们对所学知识的理解，学得更加牢固。学完自动编程章节后，让学生到数控铣削车间实习一周，进行与机床连接操作。学生在计算机上用UG NX编完程序后，直接传到机床上进行加工。指导老师鼓励学生根据自己需要和兴趣，自主地选择编程方法，大胆、自由地去尝试。这样可以使学生了解每种刀路的走刀方式和加工出来的效果，更进一步的加深学生对刀路的认识，掌握什么样的零件采用什么样的刀路合适，为学生今后走进工厂更快地上手编程加工打下扎实的基础。

2、 NX软件在“机械制图”课程中的应用――NX 三维造型模块

在制图的教学过程中，仍以讲授为主，部分教学环节借助模型和挂图等辅助工具，学生往往是被动学习，建立空间思维相对困难，学生普遍反映课程太难学，从而对课程产生了厌倦，降低了学习积极性。到了高年级，进入专业课程学习、课程设计和毕业设计阶段，学生反而不会画图了。毕业后，进入社会，就业将更加困难。因此，尝试将NX软件引入“机械制图”课程教学环节。建立机械制图虚拟模型库，让学生有整体的概念，通过旋转、剖切三维图形，可以对三维模型进行动态仿真，让学生理解模型各个方向的形状，增加图形的直观性，搭建投影和三维实体之间的桥梁，这样再来学习制图的投影原理及其他表达方式，将变得非常轻松。同时，NX为参数化建模，方便对模型进行修改，可以根据教学大纲的变化，及时修改模型。可将模型库上传到网络课程中，学生自主学习，大大提高了学生学习兴趣，为后续课程的学习奠定了坚实的基础。

3、在“数控机床编程”课程中的应用――NX加工模块

部分院校数控机床编程主要以手工编程为主，讲授数控车床编程和数控铣床（加工中心）编程。为了提高学生的学习兴趣，手工编程的内容也会借助NX软件，讲授自动编程应如何实现。如在车削的教学过程中，相应会讲解轴类零件、螺纹类零件、综合实例等自动编程过程，通过手工程序和自动生成程序的对比，学生对编程有更深刻的理解，更喜欢数控编程课程，为机床实训打下基础。

手工编程虽然有以下几个优点，如方便快捷，可以省略很多走空刀的地方，能最大地优化加工路径等。但手工编程无法编制复杂工件，如非常规曲面的程序编制，同时手工编程对编程人员有较高的要求，一个点计算错误，将会造成严重的后果。当手工编程无法完成或是编程比较困难的零件，可以通过自动编程完成，NX软件有强大的数控加工CAM模块，包括平面铣削、型腔铣削和深度铣削、固定轴曲面轮廓铣削、多轴铣削和孔加工等，基本可以加工任意复杂的曲面。NX数控加工的一般流程为零件3D建模―指定工艺方案―进入CAM环境―创建程序节点、创建刀具节点、创建几何节点、创建加工方法节点―设定参数―生成刀轨并验证―机床后置处理―数控程序（NC代码）。

4.加强专业教师队伍建设

学校宗旨是教好学生，培养更多的高技能人才。因此教师除了有良好的教学技能外，还要具备相关的理论知识和一定的实践操作能力，解决实际生产问题的能力。为了适应先进制造业的发展，UG NX软件在不断地更新，不断地增加新功能。因此，专业教师也要不断地学习，学校也要定期给教师提供技能提升的培训机会，全方位加强专业教师队伍建设。

结语

把NX（UG）软件应用于 “机械制图”“数控机床编程”“机械设计基础”等课程中，使学生感觉枯燥、难懂专业课程变得生动、易懂、易学，学生自主学习能力得到了提升，学习积极性得到了提高，同时，应增加实习课时，分阶段实习 ，增加零件抄画、机床连接操作环节，且充分合理地选用NX软件的相应模块，满足不同层次、不同要求的学习需求，教师更容易了解学生，可使教学更能满足学生的需求，更能贴近社会实践的要求。学生上学期间打下的坚实基础，也为今后的就业奠定了坚实的基础。

参考文献

[1]程德蓉，何玉林，李彩霞.基于CBR的“CAD/CAM技术-UG”课程的教学改革[J].教育与职业，2011（6）.

第2篇：ug数控编程教学范文

【关键词】UG；Ncbrain；加工中心；程序优化

0 引言

加工具有自由曲面的复杂零件需要利用CAD/CAM软件进行自动编程，生成刀位文件，并利用软件的后置处理功能把刀位文件转换为满足加工中心结构和系统要求的NC程序，为了确保所产生的NC程序的正确性和合理性，在实际加工之前还需利用Ncbrain数控程序优化软件对加工程序进行优化和校验。

本文以某产品的冲压模具的凸模零件为例，利用UG软件对零件进行自动编程，并后置处理生成NC程序。利用NCbrain软件对NC程序进行优化并模拟零件真实加工过程，确保NC程序的正确及合理，提高数控机床的加工效率和安全使用率。

1 UG建模与自动编程

1.1 建模

根据凸模二维图纸，利用UG4.0软件的建模功能建立凸模的三维数模。

图1 凸模的三维图

1.2 加工工艺方案制定及参数设置

毛胚为350mm×250mm×120mm的锻打料，材料为Cr12MoV，在UG/CAM环境下，分别对其进行粗加工，半精加工，精加工，清根，刀具及参数设置见表1。

表1 UG自动编程参数设置

1.3 路径计算及生成刀位文件

利用UG进行编程生成刀具路径和刀位文件（CLSF），如图2所示为机身精加工刀路轨迹。

图2

2 UG后置处理生成NC代码

利用UG选择合适的后处理器，生成相应的NC代码，其中粗加工NC代码如下：

%

（C63XM YL=0.00mm ）

（ToolName=BT63R8 D=63.00 R=8.00 L=75.00）

N00001 G40 G17 G90

N00002 G00 Z120.

N00003 G00 X-147.419 Y52.597 S1200 M03

N00004 G00 Z58.911

N00005 G00 Z58.115

N00006 G01 Z43.115 F300

N00007 G01 X-104.069

N00008 G01 Y73.907 F1800

N00009 G01 X104.069

…………

N06513 G00 Z120.

N06514 M05

N06515 M02

N06516 （加工时间：：60.min）

3 NCbrain程序优化与校验

图3

3.1 构建毛胚

按照毛胚实际尺寸和加工坐标定义毛胚，如图3所示。

3.2 NC程序优化及验证

NC代码中常存在一些不合理现象：

（1）切削进给率过分保守。

（2）空行程时使用切削时的进给率。

（3）实际切削量大于或小于预期值。

（4）不合理的进退刀及过多的抬刀，这些现象影响了加工效率和加工质量，因此需要进行优化。

在NCbrain下设置优化参数，调入NC程序，启动优化自动输出优化结果。

优化及模拟后的状态如图4：

模拟加工后工件状态 优化后开粗程序

图4

优化后开粗程序：

N1（C63XM YL=0.00mm ）

N2（ToolName=BT63R8 D=63.00 R=8.00 L=75.00）

N3G40G17G90

N4G00Z120.

N5G00X-147.419Y52.597S1000M03

N6G0Z66.016

N7G1Z52.016F650

N8Z49.016F250

N9X-144.323F1500

N10X-110.262

N11X-107.165F2000

N12X-104.069F3000

……

N7449G0Z120.

N7450M05

N7451M02

通过对优化前后的开粗程序对比可以发现：优化后，提高了空行程的速度，刀具轨迹的进给速度变化更加频繁，极大的提高了加工效率。

4 验证

对优化后的NC代码，在我厂加工中心上进行加工验证，将加工后的实物与仿真结果进行对比，两者结果几乎一致，这说明优化后的NC程序正确合理。

5 结语

本文基于UG和NCbrain软件对凸模零件进行程序编制和NC代码优化，可得出一下结论：

5.1 用UG和Ncbrain软件相结合对数控加工过程进行仿真是可靠的，保证实际加工的安全性，节省加工设备和材料的消耗。从而节省了实际和加工成本。

5.2 优化后加工省时效果显著提高了生产效率，减小刀具磨损，缩短生产周期，降低生产成本。

第3篇：ug数控编程教学范文

[关键词]自动编程；数控加工；数学模型；三维仿真

[中图分类号]TQ018 [文献标识码]A [文章编号]1672-5158（2013）06-0060-01

1 引言

模具数控编程作为模具数控加工的核心，占用CNC加工30%～40%的时间，因此，数控编程软件功能的强大与否直接影响到模具数控编程效率及加工质量。模具制造业内各类数控编程软件在不断改进和开发各种编程功能的同时，也集成了很多数据库，提供开放性的二次开发接口，供用户根据实际情况进行重新设置开发，以实现编程半自动化或自动化作业。

随着编程软件功能的增多，所需要设置的编程参数也相应增加，如UG编程软件提供了很多开放性数据库设置功能，包括模具设计标准件库、编程数据库，以实现众多编程参数的半自动化、自动化及标准化设置。

2 UG自动编程的数控加工工艺选择

（1）刀具的正确选择

“工欲善其事，必先利其器”。刀具的合理选择是获得优质产品的前提，数控加工中，刀具的选择主要反映在模具的曲面、型腔加工方面，平时使用较多的是国外的仿形铣刀，虽价格昂贵但耐用。粗加工宜用硬质合金球刀、端铣刀或圆鼻刀，精加工用单片硬质合金球刀，清根用粗加工刀、精加工刀或锥度球刀。合金刀片应根据不同加工材料、加工阶段来选，误用不但影响到工件的加工效率和质量，而且将缩短刀片寿命。使用球刀精加工时，在能满足曲面形状几何要求时优先用大刀。刀具选用当否直接关系到制造的成本、质量及效率。

（2）工序的划分

①粗加工

粗加工的主要任务是提高生产率，以较快速度去除毛坯余量使之接近零件形状，同时做到安全、经济。数控加工程序编制时应尽量对毛坯进行连续切削，因为刀具频繁出入切削材料容易被损坏，同时也增加了操作难度。对方形毛坯进行粗加工应采用分层切削法，每层环切或行切走刀，层间螺旋下刀，深度取刀直径的12%-25%为宜，步距根据模具材料不同，一般是刀具直径的25%左右。较好的做法是取较小的切削量、较快的进给速度，既保证了工件的加工质量和效益，也保护了刀具。对复杂的模具型腔，可采用大、小几把刀具分别进行粗加工，把上道工序加工完的几何体作为下道工序的毛坯来使用，以提高加工效率和连续进刀率。铸造毛坯的粗加工是数控编程的难点之一，由于不是从平面开始，初始毛坯不易确定，若简单用分层加工的方法会出现许多空跑刀，大大降低加工效率。这时应仔细分析余量，可先用投影线在型腔的典型部位分别拉几刀，测得实际余量后再酌情确定加工工艺。UG软件的粗加工可以对零件的不同范围分别设置不同的毛坯厚度及工艺参数，自动计算加工层数，程序一次完成。特别需要注意的是粗加工中出现的过切问题。在排除程序错误的前提下产生过切，常是因机床的控制系统与NC程序不统一。如FANUc、SIEMENS系统，在G00运行时机床控制系统往往走的轨迹是折线，此时看程序没有问题但实际加工却产生了过切。这种情况UG软件的刀轨验证功能无法辨别，只有NC程序经仿真软件验证检查，在模拟加工中正确设置机床参数才能发现。解决方法：适当加大层间抬刀的垂直参数（G00时避开折线点），如将层间抬刀至安全平面，缺点是降低了加工效率。彻底的解决办法是在Feeds andSpeeds菜单的Rapid一栏里填上数值（默认为0）即可。

②半精加工、精加工

半精加工一般用于零件尺寸精度要求较高时，为给精加工留下较小的加工余量的切削，可根据加工材料及零件公差要求灵活使用。精加工是对工件最后的切削运动，直接关系到零件加工质量的高低，不同的刀路程序会对零件加工出截然不同的精度效果，UG软件提供了多种方式可选。比如在较陡峭的面多选等高线加工方式，为克服在不同斜率的面上加工残留不均匀则多选曲面加工中的3D步距方式。半精加工、精加工时对精度的取值应看具体情况，不要一味地追求精度而忽视了加工效益。

③清根加工

清根是常用的加工工序，主要是把前面加工中应加工而没有加工掉的余量切掉。有两种情况须使用清根：一是在大刀后换小刀以前，为了给后续加工一个好的加工环境，避免小刀在零件拐角处的切削量过大而导致进给不能保持恒定速度，此时需先清根；再就是用于精加工前后，也是为了速度及加工出符合要求的圆角。清根常采用球刀，具体选什么刀具应根据曲面的情况而定。

（3）后置处理

后置处理就是把CAM软件生成的刀具轨迹，根据机床控制系统的要求转换成G代码格式的数控加工程序。特别注意不同的数控操作系统对数控加工程序的格式、代码规定也有所不同，这是数控编程的最后环节。UG可以直接对内部刀轨进行后处理。此外，UG有可供用户自定义后处理格式，以解决各种编程中的问题。

（4）对加工程序的验证

三维仿真软件模拟加工、验证、分析是CAM软件应用的一个重要环节，模拟分析的好处就是可在计算机上像了解真实加工一样观察产品制造的全过程，用计算机来分析还没有制造出来的零件的质量，并发现设计、制造等存在的问题。验证分析可以针对产品、零件设计，也可针对数控加工程序。NC程序常用的仿真验证软件是上海宇龙公司研制的仿真软件，它采用数据库统一管理刀具材料和性能参数库，提供多种机床的常用操作面板，可对数控机床操作全过程和加工运行进行仿真。在操作过程中，具有完全自动、智能化的高精度测量功能和全面的碰撞检测功能，可检测出刀轨路径的错误以及导致零件、夹具和刀具损坏或机床碰撞等问题，还可对数控程序进行处理。若加工程序的验证既由编程人员同时也由机床操作人员来做，则基本能有效地防止错误的发生。

3 结束语

在数控加工中合理选用自动编程软件可以提高编程效率，做到事半功倍。只有不断地实践，不断地总结，熟练掌握其中的运用技巧，才能够得到理想的数控加工程序。

参考文献

[1]董正卫，田立中，付宜利，UG/OPEN APl编程基础[M]，北京：清华大学出版社，2002：1-216

[2]莫蓉，常智勇，刘红军，等，图表详解UG NX二次开发[M]，北京：电子工业出版社，2008：1-256

[5]吴勤，在UG II系统中建立用户自定义刀具库[J]CAD/CAM与制造业信息化，200s（2）：137-139

[4]郑阿奇，丁有和，c++教程[M]，北京：电子工业出版社，2009：1-328

第4篇：ug数控编程教学范文

关键词： 项目教学 UG 教学应用

UG软件是大型3D软件，功能模块众多且功能强大，各模块实施统一数据库，全参数化设计，可提供从CAD设计、CAE分析、CAM制造、CAPP辅助工艺应用等各项服务；在教学中很容易进入一个误区，每节课程内容针对一个域。每个教学内容是针对一个或某几个命令而设计一个任务让学生做。这种验证式教学和模拟式教学降低学生的求知欲望，限制他们创新和创造力的发挥，同时这种教学方法缺乏课程整体设计，缺乏系统性。各个模块互相脱离。背离“UG高度集成，为企业提供的是一体化的服务”的目标，培养出来的学生往往存在“熟悉UG命令，会操作软件，但不会运用软件做工作”；那么如何在课程内容上反映专业领域的新知识、新技术、新工艺和新方法，避免理论与实践相脱离，教学内容与企业实际相分离的状况，注重职业情境中实践智慧的形成，培养学生在复杂的工作过程中做出判断并采取行动的综合职业能力呢？我们采用以工作任务为导向，采取项目教学法模块化教学使得教学富有成效，以零件项目为载体，以UG软件为CAD/CAM手段，采用循序渐进的工程案例模拟企业产品设计与制造工作过程中的职业氛围与情境，设计教学活动，组织教学。

一、项目教学设计理念

传统教学：重学科结构，轻工作过程；重理论知识，轻职业能力；重课堂教学，轻现场教学；形式单一，学生缺乏兴趣；教学内容与职业能力分离。

项目教学：现在教学以项目案例为主要教学载体，以典型零件设计工作过程及任务为导向，以职业能力和职业素养的形成为目标。

二、项目教学设计方法

（一）师范讲解法

通过老师上课的讲解与示范操作，学生对教学内容有深刻的感性认识。在学生进行具体的三维造型、机械零件设计和自动编程过程中，指导老师将各项操作的要领逐一传授给学生，让学生通过对各项工序的操作演练，提高自己的操作技能。

（二）分组讨论法

在每个项目案例教学前，预先把图纸和任务布置给学生，让学生以小组团队的方式进行讨论，由团队组织汇总小组成员的意见，最终制定一个造型设计或加工方案。

（三）师生角色互换法

让学生充当课堂的主导者，把一个班级分成若干个个团队，每个团队完成一个目标任务。各团队派代表上台讲授知识，主讲完成后，团内成员可以补充，听讲的学生和老师可以提问。学生讲完后，先由学生点评，然后老师再点评，指出存在的优点和不足。

（四）自主型学习法

通过网络课程（国家精品课程网，模具网，我要自学网等）、资源库（系网站）和教学录像（多媒体光碟）等内容，让学生进行自主型的学习及研究。

三、项目教学法在UG教学“汽轮机叶轮数字化教学设计”项目的应用

以“汽轮机叶轮数字化教学设计”项目教学分为以下几个阶段进行

（一）咨询准备，详细计划。

1.本项目的职业任务描述

根据产品图纸要求，以小组或独立工作形式，用UG软件完成汽轮机叶轮数字化设计（叶轮主体截面绘制，叶轮主体叶片绘制，叶轮中孔特征创建）。

2.本项目的教学目的

（1）通过学生在对汽轮机叶轮数字化设计过程中，学习和掌握直接生成实体和由二维图再生成三维实体的两种混合使用方法；

（2）掌握UG设计产品的技巧与思路，提高UG软件的应用水平，加深对数字化产品设计方法的理解；

（3）掌握基于草图的参数化设计、基于特征的参数化设计的方法，同时培养学生严谨细致、团队合作，助学为乐的精神。

3.教学目标设计

（1）能力（技能）目标

①能熟练运用几何建模、特征建模和参数化建模等方法完成中等复杂零件的数字化设计；

②能运用零部件之间的关联性设计建模。

（2）知识目标

①掌握数字化产品设计的基本思路与方法；

②掌握特征建模和参数化建模技术；

③掌握几何建模中线框建模、曲面建模、实体建模的基本方法。

（3）素质目标

①经验分享，助学为乐；

②严谨创新，团队合作。

（二）方案决策与执行实施。

1.本项目的重点、难点及解决方法

重点：叶轮主体截面绘制，叶轮主体叶片绘制，叶轮中孔特征，几何建模、特征建模和参数化建模方法，基于草图的参数化设计，基于特征的参数化设计和基于装配的参数化设计。

难点：汽轮机叶轮数字化建模思路与方案的确定；综合运用学得的知识进行三维造型。

2.解决方法

（1）课后、先让学生以小组形式初步熟悉图纸，相互讨论、学习，在共同学习的基础上，读懂图纸；

（2）课堂上教师引导和帮助学生进行产品结构、特征的分析，归纳共性问题，进行解答、讲解；

（3）在此基础上教师根据项目要求有针对性地介绍基础知识和UG的相关功能；

（4）教师示范讲解、操作学生听讲、练习操作教师指导并纠正错误，教师与学生、学生与学生、组与组之间互动，共同完成汽轮机叶轮的数字化设计。

四、项目教学不足与改进，特色与创新

（一）循序渐进的工程案例。

模拟企业产品设计与制造工作过程中的职业氛围与情境，以典型零件为项目主要载体，以UG软件为数字化设计与制造手段，设计教学活动、组织教学，建立工作任务与知识、技能的联系，获得机械产品三维造型设计、CAM自动编程和数控加工职业的从业能力和职业资格。

（二）全程的“教中学、学中练、练中做、做中学”教学模式。

按照工作过程设计学习过程，在完成基础教学中的曲线构图、草绘曲线、三维实体项目、数字化设计项目的基础上，完成三者综合设计项目，全面推行“教中学、学中练、练中做、做中学”高技能人才培养教学模式。

第5篇：ug数控编程教学范文

关键词：UG；机械制图；参数化设计

图样是人类基于二维的平面纸幅来表达三维物体的一种方式，是工程界的语言。机械制图是工程技术人员必备的基本功，是机械类专业一门重要的专业基础课程。它的主要任务是培养学生识图和绘制机械图样的能力。中职学生从初中升入职业学校，没有平面几何和立体几何的学习基础，也没有一定的实践经验和感性认识，空间想象能力普遍较差，难以正确地识图和表达，很多学生会感到机械制图难学，少数同学甚至会有一种恐惧感。加上中职学生本身空间思维和空间想象能力有限，机械制图对中职学生来说一直是一门较难的课程，我们将利用UG软件作为以后的教与学的平台，提高中职学生空间思维和空间想象力，同时，也促进中职学生识图能力的提高。

随着工业生产的飞速发展，传统的机械制图与机械产品的设计方式在新的形势下也呈现出新的发展态势。大量工程软件的开发与应用，工程界的设计方式也产生了巨大的变化，基于三维实体设计理念使我们的设计表达方式发生革命性的转变。因此，机械制图课程培养学生的计算机绘图能力和三维实体建模能力，是现代工程图学发展的必然趋势，也是数字化机械产品设计和制造对机械制图提出的新要求。随着计算机三维软件技术在机械领域的应用实践，机械图样的绘制方法，已经发生了根本性的变化，以往在工程设计人员思想中形成设计理念后再转化成机械图样，然后进行样品制造，再修改。而现在工程设计人员可以直接利用三维软件形成三维虚拟产品，制成虚拟样机，进行虚拟的产品分析后利用三维软件的二维工程图的转化技术直接形成工程图样指导生产。制图不再从平面开始而是从立体零件开始。以往的制图教学的重点和内容的改革也十分必要，但我们也必须看到，平面的机械图样在目前或将来的不久其指导生产和作为技术文件的地位是不会改变的；另外作为中职层次的机电专业的学生，毕业后将在第一线从事生产实践活动，其识读机械图样的能力是其工业化生产的基础。但怎样来检测识图能力的高低或者怎么样来训练识图能力却一直没有合适的方法，因为用什么方样还原由三视图在思维中通过空间的和形体的综合能力而形成的思维立体需要用适当的方式表达出来，利用UG参数化设计软件整合在机械制图课程中，UG参数化设计软件恰好可以充当这种图象思维的表达工具，这样就有可能来判定这种空间和形体思维的正确与否。

以往在机械制图教学中，三视图和三维物体都是可以表象的，即可以用表面表达出来用眼睛观察，而三视图和三维物体的转换在大脑里存在点、线、面和体的条件转换，这些转换的条件和结果都存储在大脑中，相对物体的复杂层度，其存储的信息量也越大，在大脑里的综合处理能力也要求越高。另外，一幅复杂的三视图其表达的信息量不论重要与否所有的特征与信息是同时呈现在读图者面前，要读懂复杂的三视图首先必须对三视图的表达信息进行分类，比如说尺寸信息、加工技术信息和形体特征信息等，分类后再处理形体特征，各个部分的形体特征分类处理后，再利用形体的尺寸信息和形体的定位尺寸信息综合形成零件。三视图和三维物体的转换是有步骤的，这些步骤都在大脑里完成，因此对学生的能力要求较高。利用UG参数化设计软件为工具来帮助进行机械制图的教学，最大的作用体现在UG参数化设计软件可以帮助学生进行空间思维和空间想象。学生面对一幅三视图，他可以使用UG参数化设计软件一步一步分析各个特征。因此其思维的过程可以呈现出来，可以让学生分类处理三视图的信息，并能检验其思维的正确与否。

UG软件是从二维绘图、数控加工编程、曲面造型等功能发展起来的软件，于1991 年并入美国通用汽车公司。90年代初，美国通用汽车公司选中UG作为全公司的CAD/CAE/CAM主导系统，这进一步推动了UG的发展。在UG中，优越的参数化和变量化技术与传统的实体、线框和表面功能结合在一起，并被大多数CAD/CAM软件厂商所采用，该软件以世界一流的集成化设计、工程与制造系统广泛用于通用机械、模具、汽车及航空领域。

UG软件在机械制图课堂上主要有以下几点应用：

1 在形体构成中的应用

UG软件有强大的数据库功能，能通过简单输入参数，快速生成一些基本几何体，如圆锥、圆柱、球等。如在讲解交线画法时，传统教学时，会使用多个不同的模型教学，但有的学生通常因为空间想象能力不好理解不了，但当我们用UG快速建模，将圆柱体与平面在不同的位置相交，再利用旋转功能进行旋转，便可得到圆柱体与其它面的交线形状，这样既可免去了对模型的使用要求，又可以使学生更容易理解相交后的交线形状。

2 在组合体中的应用

在讲解组合体视图的画法时，补视图和补缺线是教学中的重点和难点，它检验了学生的空间想象能力的作图技巧。通常对于多处要求补画的视图时，学生的作图速度会很慢，有的甚至无从下手或完全想象不出形体的形状。所以为了改善这一现象和提高学生的作图水平，除了教给作图水平以外，还要让他们多看模型，多思考。因此我们利用UG软件可以对一个形体进行不同的切割，让学生充分利用课堂上的时间多看模型的不同方向的切割，多思考和总结视图的作法。只有多看、多思考、多练习，才能真正提高空间想象能力的作图能力。

3 在剖视图中的应用

剖视图分为全剖视图、半剖视图和局部剖视图它是表达机件内部形状和结构的常用方法。在以往的教学中，往往是采用模型给学生讲解，学生不知道如何合理选择剖切方法以及剖切位置，在作图时分不清哪个部分被剖切，哪个地方应画剖面线。在以后的教学中我们可以让学生自己利用UG软件显示实体以及剖切后的形状，让学生检查自己所想的剖切形体是否正确，让学生自己加深对内容的理解和更大程度的提高空间想象能力和作图速度。

参考文献:

第6篇：ug数控编程教学范文

【关键词】UG；二次开发；参数化；谐波齿轮

Application of UG Secondary Development Technology to Design of Harmonic Gear

YAO Ji-wei ZHANG Shi-long FENG Li DONG Ling

（Tianjin University of Technology and Education，Tianjin 300222，China）

【Abstract】By using the joint development of technology of UG/Open and VC++， the harmonic gear system is achieved by UIStlye interactive dialog. The main process and key technology of the second development of UG. Simple and easy to operate， the system can be used to improve the design efficiency of harmonic gear. The system will make contribution to the force analysis of different material and structure.

【Key words】UG；Second development；Parameterization；Harmonic gear

0 引言

谐波齿轮传动是20世纪50年代后期随着航天技术的发展而出现的一种重要的机械传动方式，具有结构简单、体积小、重量轻、传动比大、传动精度高等独特优点[1]，已被成功地应用在航空航天、光学仪器以及通用机械（如低速重载的起重机绞盘、矿山隧道运输用井下转辙机）、雷达系统等领域中。谐波齿轮传动系统中，虽然只有3个主要构件――柔轮、刚轮和波发生器（见图1），但各构件的参数较多，且直接影响工作性能及使用寿命。对谐波齿轮传动系统进行参数化设计，可提高设计效率和设计质量，缩短产品设计周期。

图1 谐波齿轮传动

1 开发思路

针对设计要求，在UG用户界面中交互输入谐波齿轮传动系统的初始参数，通过Visual C++程序对这些参数进行读取、计算，得到谐波齿轮传动系统三大主要零部件（柔轮、刚轮和波发生器）的设计参数，并通过调用UG绘图函数实现主要零部件的三维建模。

2 零部件关键参数设计

利用UG进行二次开发最常用的有两种基本形式：第一种为在UG界面上进行参数化建模，再利用UG/open UIstyler、UG/API语言和VC++语言联合进行程序设计、编译、链接生成动态链接文件，执行相应的菜单命令，系统将调用相应的对话框完成特定功能，此种方法适用于大批大量、系列化生产，且结构相对简单的零部件；第二种为利用UG/open UIstyler创建功能对话框，零部件的所有参数通过UG/API语言和VC++语言联合进行程序设计来实现，最终在UG界面呈现，此种方法适合专有零件、单件生产或者结构相对较复杂的零部件上[2-5]。根据谐波齿轮传动系统的特点，本文选择第二种设计方法进行谐波齿轮传动系统的设计。

柔轮是谐波齿轮传动系统中的关重件，主要由圆柱壳体与齿圈组合而成，其结构及尺寸如图2所示，主要参数包括：1）基本数据：柔轮齿数、传动比、负载转矩、模数、变位系数、柔轮分度圆直径、柔轮齿顶圆直径、柔轮齿根圆直径、柔轮齿高、柔轮初始变形量等（选择压力角为20°C的渐开线齿廓）；2）结构数据：柔轮内径、齿圈宽度、筒壁厚度、筒长、筒壁外圆直径、凸缘厚度、齿圈前沿宽度等。

图2 柔轮结构及几何尺寸

3 UG二次开发

3.1 环境设置

1）安装Unigraphics软件（须确保安装ugopen和ugoenpp模块）；

2）建立D：＼UG OPEN++目录，并在其菜单下新建startup和application文件夹；

3）增加环境变量UGII_USER_DIR，其值设为D：＼UG OPEN++；

3.2 开发流程

作为UG最常用的二次开发工具之一，UG/Open是一系列函数的集合，也是UG与外部应用程序之间的接口，以开放性架构面向不同的软件平台，提供灵活的开发支持。本文采用UG API语言和VC++语言联合进行二次开发，开发流程如图3所示。

图3 UG二次开发流程图

3.3 关键技术

3.3.1 创建用户菜单

采用 UG/OPEN MenuScript创建用户菜单。运行脚本程序：

VERSION 120

EDIT_UG_GATEWAY_MAIN_MENUBAR //编辑主程序路径

TOP_MENU

CASCADE BUTTON CUSTOM

LABEL谐波传动设计 //生成谐波齿轮传动设计菜单

END_OF_TOP_MENU

MENU CUSTOM

BUTTON CUSTOM UISTYLER DLG

LABEL谐波齿轮选型 //生成谐波齿轮选型菜单

ACTIONS harmonic_selstyle.dlg // 打开谐波齿轮基本参数对话框

END_OF_MENU

即可生成如图4所示的菜单界面。

图4 菜单界面

3.3.2 创建自定义对话框

采用UG/OPEN UIStyler 创建自定义对话框，作为用户与UG/API程序的交互界面，实现交互式数据输入，并通过调用回调函数响应用户事件。对话框控件定义如图5所示，对话框基本属性定义如图6所示。

图5 对话框控件定义

图6 对话框基本属性定义

3.4 Visual C++程序开发关键技术

3.4.1 程序调用

主程序通过ufsta（）函数连接；通过函数UF_UI_add_styler_actions和函数UF_STYLER_create_dialog连接*.men主菜单以及对话框文件*.dlg子程序。ufsta（）函数体中，通过函数UF_MB_add_stlyer_actions来连接下级子程序，开头和结尾通过回调函数UF_initialize（）与UF_terminate（）实现被调函数进入或退出UG系统。当进行对话框间调用时，如选择全部回调，需删除源程序#ifdef DISPLAY_FROM_CALLBACK中的#endif语句。

从菜单调用xiebo_selstyle.dlg功能函数：

extern void ufsta （char *param， int *retcode， int rlen）

{

int error_code；

if （（UF initialize（））！=0）

return；

…

UF_terminate（）；

return；

}

3.4.2 柔轮几何建模计算函数

几何建模函数定义是二次开发的关键部分，柔轮建模函数如下：

extern int caculate（）

{

iii=ii；

T2=torch；

z1=（int）（2*iii）；

iii=z1/2；

ll=3*E*Yz*Ksd/iii；

dd=0.456*T2*1000/（（dlt/（Kd2*nd）-3*E*Yz*Ksd/iii）*Kbd*Ksd）；

d=pow（（0.456*T2*1000/（（dlt/（Kd2*nd）-3*E*Yz*Ksd/iii）*Kbd*Ksd）），1/3.）；

ddd=pow（（T2*1000/0.3），1/3.）；

if（d

{d=ceil（d）；

dgen=d；}

else if（d>gene[14][j]）

{d=ceil（d）；

dgen=d；

}

Else

…

while（x1>3||x1

ii2=z1/2；

h1=ha0*m；

dar=dfr+2*h1；

z2=z1+2；

if（（ii2-iii）/iii>0.04）

{}//判断传动比的变化是否在允许范围内

return 0；

}

3.5 三维结果输出

运行UG，点击主菜单上谐波传动设计 谐波齿轮选型 选定基本参数，弹出如图7所示基本参数对话框，在该对话框中输入基本参数，单击ok按钮后弹出如图8所示基本部件对话框，选择“建立柔轮”，即可得到如图9所的示柔轮三维造型。

同理可实现刚轮和波发生器的三维建模。

图9 柔轮三维图

（上接第45页）建立三维模型后，各部件的计算结果可通过调入结果输出函数来实现。

图10 柔轮信息窗口

4 结束语

运用UG/Open API 语言和VC+++语言联合对谐波齿轮系统设计进行二次开发，该系统在UG软件启动时可自动加载到UG的主菜单上，界面简洁，操作方便，使用该系统可以提高设计效率、设计质量和标准化水平，为不同材料、不同结构的谐波齿轮传动系统的受力分析打下了基础。

【参考文献】

[1]阳培，张立勇，王长路，等.谐波齿轮传动技术发展概述[J].机械传动，2005，29（3）：69-73.

[2]UG 二次开发技术在矿用减速器中的应用[J].矿山机械，2013（7）：128-131.

[3]赵波.UG CAD教程 [M].北京：清华大学出版社，2012.

[4]姚继蔚.谐波齿轮传动的参数化设计及其仿真技术研究[D].天津：河北工业大学，2006.

[5]魏雪丽.谐波齿轮传动系统的虚拟设计研究[D].天津：河北工业大学，2003.

第7篇：ug数控编程教学范文

【文章编号】0450-9889（2017）05C-0068-02

??验教学是高等教育中的一个重要环节，尤其是对于材料成型与控制工程这类具有很强实践性的工科专业来说。作为材料成型与控制工程专业的一门主要课程，材料成型CAD/CAE/CAM课程主要培养学生掌握材料成型中的产品三维造型、材料成型的计算机辅助设计、成型过程的计算机模拟、数控加工等现代化的成型技术和方法，其实验教学在学生综合能力培养及前沿应用软件及技术的掌握方面起着举足轻重的作用。但由于该课程涉及的知识面广，对数学、力学、机构学等方面的理论知识要求较高，而且该课程一般安排在第五学期进行授课，部分理论知识对本科生来说还很抽象和深奥；同时，在前期的学习阶段，学生对机械加工、工艺编排等实践操作知识也掌握很少，因而传统教学方法的教学效果不佳，尤其是学生无法将相关的理论知识和操作技能进行有效的融会贯通。因此，探讨该课程的新的教学方法显得尤为重要。

一、材料成型CAD/CAE/CAM实验教学中任务驱动教学法的优势

材料成型CAD/CAE/CAM课程涉及材料成型工艺学、工程力学、计算机模拟、机械加工工艺等理论知识，以及三维造型、计算机仿真、数控加工编程、有限元分析等实际操作技能。可见，该课程内容宽泛、理论性强，对实践操作能力的要求较高。材料成型CAD/CAE/CAM课程的教学要求为：根据相关的设计理论知识，熟练运用UG软件，对中等复杂程度的塑料、五金等产品的成型过程及其成型设备，熟练进行运动仿真、有限元分析、成型过程模拟、数控编程加工等操作。

材料成型行业由于其理论性和工程实践性都较强，对于没有生产经验的本科生来说，难以有效地将相关理论知识运用在实际的设计过程和生产过程中，这是导致学生就业能力差的主要原因之一。传统的教学模式是围绕教师展开的，以教师讲授为主、学生学习和练习为辅，这种教学模式一般是针对以理论知识为主的课程而设计的。而材料成型CAD/CAE/CAM课程以教授UG软件的操作技能为主，以讲解材料成型的优化设计和加工的理论知识为辅。可见，传统的教学模式并不适应该课程的实验教学。因此，探讨新的教学方法是非常重要的。

根据多年以来的实际教学经验总结，并结合具体的课程要求和实际情况，本文提出采用基于任务驱动的教学法来进行材料成型CAD/CAE/CAM的实验教学。任务驱动教学法最初出现形式是德国工科院校的“双元制”教学模式的行动导向教学方法。与我国的教学情况不同，德国的工科院校同时兼具职业教育的功能，对学生同时教授理论知识和操作技能，培养目标是高级工程师。为了适应智能制造的需要，我国当前的工科教学改革目标也逐渐向这个方向靠拢。

一般来说，任务驱动教学模式是一种探究式的教学方法，主要以适当的实际项目例子为先导，将相关教学内容设计为不同的任务，并将其作为驱动，通过引导和帮助学生解决对应的任务，同时培养学生用理论分析问题和实际解决问题的能力，从而在完成相关任务过程中同时掌握理论知识和操作技能。此外，通过正确的引导和分组教学，还能培养学生发现问题、抽象总结和团队合作等能力。

二、材料成型CAD/CAE/CAM实验教学中任务驱动教学法的具体应用

（一）实验教学任务的设计

根据教学大纲，材料成型CAD/CAE/CAM课程的培养目标是：培养并行设计的思想，在成型产品定型生产之前，运用高性能的计算机和相关软件，对材料成型的全过程进行模拟和分析，并根据分析结果不断进行优化和改进，确定最优的成型加工过程，从而大大缩短设计过程和提高设计效率，并预先解决实际生产中可能出现的各种缺陷和难题。实验教学的任务是：学生熟练运用UG软件，对塑料制件、五金制品、铝合金产品的成型过程进行优化设计和模拟，确定合理的成型方案。本文主要以塑料制件为例来进行阐述，其他类型产品的教学过程类似。

根据实际生产过程，首先确定塑料制件的成型过程主要包括：产品设计、成型性能分析、注射模具设计、零件加工、模具装配、注塑生产。于是，可以将教学任务划分为6个任务，分别涉及和覆盖不同的知识点。任务1：利用UG软件的三维造型功能，完成产品设计的任务。这主要涉及力学分析、曲面设计等课程的理论知识。任务2：利用UG软件的有限元分析功能，完成成型性能分析的任务。这主要涉及热力学分析、塑料成型工艺等课程的理论知识。任务3：利用UG软件的三维造型功能，完成注射模具设计的任务。这主要涉及塑料模具设计、机械设计等课程的理论知识。任务4：利用UG软件的数控编程功能，完成零件加工的任务。这主要涉及模具制造工艺、机械制造基础、数控机床等课程的理论知识。任务5：利用UG软件的三维装配功能，完成模具装配的任务。这主要涉及机械制造基础、公差与互换性等课程的理论知识。任务6：利用UG软件的运动仿真功能，完成注塑生产的任务。这主要涉及成型设备与操作、生产管理等课程的理论知识。

以上划分的6个教学任务，完全覆盖了塑料制件注射成型的全过程，同时也涉及材料成型与控制工程专业大部分专业基础课程的理论知识。通过操作演示、分组讨论、讲解辅导等方式，帮助和引导学生在计算机上独立完成对应的实验操作，并要求学生正确撰写实验报告，让学生在熟练掌握UG软件操作技能的基础上，将理论知识融会贯通并应用于实际设计和生产过程。而且，通过上述的实验教学过程，培养学生学会分析问题、解决问题以及实际操作的能力，能够同时具备熟练的操作技能和扎实的理论基础，真正适应社会和科技发展需要。

（二）任务驱动教学法的实施过程

任务驱动教学法是围绕实际任务而展开的，以学生的实际练习和讨论为主，教师主要担当组织和引导工作。主要实施过程为：

第一，为了满足相关教学的要求，配备有高性能计算机（i5-6500的CPU、8G内存、专业绘图显卡）的实验室，并安装UG8.5、Office2010、AutoCAD2010等?件。每一位学生都有一台单独的计算机，可以独自进行相关的操作；并与教师计算机构成一个主从局域网络，以便教师进行讲解和辅导，以及进行分组讨论和操作演示。

第二，合理选择实际塑料制件。选择复杂程度适宜的制件是执行本教学法的关键因素之一，合理的制件使得教学过程可以涉及预期的理论知识和操作技能，并控制教学进度。实际教学中，选择中等复杂程度的制件：具有多个不同类型的形体结构或简单曲面，具备侧抽芯的结构。为了避免学生抄袭，应确保每个学生的制件都是不同的；同时，为了培养学生的团队合作和沟通协调能力，同组学生的制件也不能差别过大。因此，在实际教学中，同组学生一般选择同系列或相近规格的产品，不同组之间的产品具有较大的差别。

第三，在每个任务开始之前，集中向学生讲授或复习所涉及理论知识。一般来说，理论教学所占用时间较少，只需学生能够正确地找到相关知识即可，具体的学习过程需要学生独立完成。此外，还需要讲授相关的UG软件的操作命令、操作过程、注意事项等技能，从而使得学生具备独立完成教学任务的实际操作能力。

第四，在理论教学之后，要求学生独立进行任务操作；同时，以小组为单位进行讨论。对于在完成任务过程中出现的问题，首先要求学生自行解决，其次要求在小组内解决，最后才通过教师进行解答。这种方式可以培养学生正确的设计习惯、更快的学习速度、更良好的发现和解决问题的能力。在教学过程中，通常是完成一个任务之后，再进入下一个任务。

第五，教师根据在实际教学过程中和巡视过程中发现的问题进行集中总结和分析，指出解决方法和途径，并要求学生在课后进行充分的练习。同时，还需要设定和把握好任务进度，对于完成任务较快的学生，可以额外增加一些更深层次的子任务或要求。最后，在每个任务完成之后，进行讲评和成绩判断，并指出存在的问题。

三、材料成型CAD/CAE/CAM实验教学中任务驱动教学法的实施效果

为了验证所提出实验教学方案的效果，笔者在某校三届学生的材料成型CAD/CAE/CAM课程教学中实施了任务驱动教学法，取得了良好的效果：

首先，该方案能够进行实际的设计操作，教学过程不再是枯燥的理论讲解和简单的演示，有效地提高了学生的学习兴趣。

其次，该方法围绕实际产品的真实设计过程而展开，并且通过学生独立完成相关任务，使得学生能够将理论知识和实际操作融会贯通，有效地提高了发现问题、解决问题的能力。由于在教学中接触到真实的材料成型设计过程，学生在第四学年的工作面试的成功率较高，而且还能在毕业后更好、更快地适应新工作。此外，该方案还提高了学生的团队合作和分工协作能力，这对学生将来的工作是很有帮助的。

第8篇：ug数控编程教学范文

【关键词】精品课程 资源建设 措施

精品课程资源建设是推进现代教学信息化进程的重要工作，以课程信息化带动课程教学现代化，改革传统的教学观念、教学方法和教学手段，通过多样化的资源和不同的呈现方式，加强立体化教材和数字教学资源建设，是提高学校教学质量的关键。

一、精品课程资源建设中存在的问题

（一）精品课程资源建设脱离教学

现在精品课程网站虽然不少，但其中相当一部分是为申报部级、省级、市级精品课程而应急建设的，没有充分考虑网站的服务性和实用性，很多网站的制作者和课程的授课者是相对独立的，没有实现网络资源建设技术和内容的统一，以致师生很难有效利用网络精品课程资源平台进行教学，一些精品课程成了学校的品牌装饰，与教学过程“脱节”。

（二）精品课程资源开发不足

从课程资源建设的现状来看，现有精品课程的网络建设内容还仅限于课程的教案PPT、教学标准、实习实训指导、教学录像、习题试题等，基本是按照传统教学的方法将资源堆积在网上，内容较粗浅且浮于表面。其中教学方法较多，但学习方法鲜有；有教师教学计划，但缺少学生学习计划；教学指导书齐全，但学习指导书空缺，涉及信息交互的内容不足，大大降低了学生对精品课程教学资源的利用率。

（三）精品课程资源的使用情况不理想

有调查显示，73.7%的职业学校教师经常使用网络教学资源，但是只有30.5%的学生使用过网站和光盘等数字化资源进行学习，可见学生使用网络教学资源的人数偏少。而且学生在使用网络教学资源时使用最多的设备是手机，因此，在开发精品课程教学资源时应针对师生的不同习惯，开发网页版和手机版等多种版本的教学资源。

（四）信息更新不及时，维护少

目前我国精品课程大多为立项而建，建设周期短，一次建设即告完毕，许多课程长期缺乏维护，资源内容陈旧，难以成为优质资源。因此，对已经建成的精品课程要定期检查、评估和反馈后续建设情况。只有持续改进课程资源，才能保证精品课程资源的质量和时效性，才能减少“重申报轻可持续发展”的现象，从而切实提高精品课程的质量。

二、“UG计算机辅助设计与制造”精品课程项目的设计与开发

“UG计算机辅助设计与制造”课程旨在培养中高职机电、数控类学生构建三维实体造型和数控加工自动编程的应用能力。在新环境下，如何科学设置、合理更新教学内容，保证教学效果，是现阶段精品课程建设的重点工作。

在“UG计算机辅助设计与制造”精品课程开发与建设研究过程中。我们首先对宜兴八家企业进行专业市场调研，对数控加工行业中UG软件的使用情况、产品要求等进行调研，选取基本能反映学生就业后在工作中涉及的软件使用环境及遇到的问题。依据“数控专业工作任务与职业能力分析表”中的典型工作所需职业能力设置课程标准，打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式，转变为以工作任务为中心组织课程内容，培养学生对应职业岗位群的岗位职业能力。

其次，以企业对学生的职业能力要求为依据，将一个个典型的工作任务转化为一系列的学习任务，形成项目式训练，是精品课程资源建设的一项重要工作，真正使职业能力的培养融于平时的教学训练中。通过本课程的学习，学生能用UG软件进行一般复杂程度零件的建模、零件的装配、工程图的绘制以及一般模具零件的自动编程等。

三、“UG计算机辅助设计与制造”精品课程资源教学实施

（一）项目化课堂教学模式效果显著

教师对典型案例进行分解并设计成若干个任务，以任务驱动方式指导教学，围绕“能力本位、任务驱动、学生主体”十二字课改方针，深化改革传统课堂，通过典型案例，把相关的基础理论、设计思路和加工方法等传授给学生，学生通过实际操作训练，形象、直观地掌握零件设计和加工的基本方法。把企业产品引进课堂，实现课堂教学、典型产品项目实践过程与工作过程、教学管理与项目管理的有机结合，极大地提高学生的学习兴趣，从而形成深刻印象、牢固记忆，对相同类型产品的开发设计与加工能举一反三，达到学以致用的教学效果。

案例演示过程用屏幕录像软件录制，将整个过程上传到精品课程网站上，让学生课后观看，特别是一些步骤比较复杂的案例，学生可以反复观看或分段观看模仿。

（二）立体化教学资源补充传统课堂

在精品课程资源建设中，除使用国家、省规划教材以外，还依据整体化项目设计开发丰富的教学案例、操作视频、采集优秀教程、课件以及习题试题库，全方位、多渠道地构建立体化教学资源。让学生从单一的课堂学习延伸到网络学习和自主学习，开辟新的学习渠道，丰富学习形式，极大地提高学生的学习兴趣和参与度。资源上网便于学生自学。利用网络教学，可达到课堂面授与网上教学相结合，实现资源共享，以培养学生的自学能力，提供相互交流的平台。

网络课程不仅将课堂学习延伸到课外，还为师生间的交流提供方便，学生可以把自己做好的案例、作品上传到网站分享，通过与其他同学相互比较、讨论，加深对某一问题的认识。这种交流形式突破课堂时间和校园空间的限制，增强师生之间的情感交流与互动，充分发挥学生学习的主动性。

（三）建立多元化评价考核机制

考核是检查学生学习效果、评价学生综合能力的重要环节。将促进学生全面平衡发展作为学生评价的宗旨，消除现有学生评价制度的弊端，我们采用多元化的评价手段。根据“UG计算机辅助设计与制造”课程操作性、实践性强的特点，强化综合实践能力考核，采用平时出勤、平时作业、课堂提问、现场操作、作品制作、改进案例、成果演示、作品评价等多种评价方法，将他评、自评、互评相结合，使评价有利于促进课堂教学改革和师生积极性、创造性的提高。同时关注学生学习兴趣、学习态度、学习能力、学习习惯和个性情感、价值观、创新精神、实践能力等方面的发展，进行全面多元化的评价，多给予学生肯定，让学生体会到学习的乐趣和成就，提高学习的积极性。

四、精品课程资源建设后的思考

第9篇：ug数控编程教学范文

【关键词】软件 cad/cam/cae 特点 功能 适用

1 unigraphics(ug)

是美国unigraphics(ug) unigraphics solutions公司开发的三维参数化软件，主要通过其虚拟产品开发(vpd)的理念提供多级化的、集成的、企业级的包括软件产品与服务在内的完整的mcad解决方案。最早应用于美国麦道飞机公司，80年代后期引进我国以来，已广泛应用于航空航天、汽车、通用机械、模具等领域。

它不仅具有强大的实体造型（约束特征的3d模型）、曲面造型（参数化）、虚拟装配和工程图设计等功能，而且在设计过程中可进行有限元分析和机构运动分析，可用建立的三维模型直接生成数控代码。另外，还提供了ugopengrip和ugopenapi等开发模块，便于用户开发符合自己要求的专用系统。

目前我国对ug的应用与研究也比较广泛，据统计的1596篇期刊论文，ug研究论文分别发表在356种期刊上，平均每种期刊发表4.48篇。主要研究cad复合或逆向建模、cae仿真及cam车铣复合和五轴加工等方面。

该软件的主要缺点是不允许在零件之间定义约束，无反撤消、重复命令、不能固定跟随刀具、不能自动保存等使用起来比较复杂，软件相对较难掌握。该软件目前的最高版本为ugnx5.0。

因此，ug主要适合于大型的汽车、飞机厂建立复杂的数模，零件较大、较复杂的时候，加工一般用ug做数模。对于经验不多的设计者，使用ug混合建模，就比较适用。日产汽车以及其附属公司就把u品应用于新一代汽车的设计和生产中。在拥有超过1000套pdm产品的公司中，90%均在使用ug的解决方案。ug是全球产品生命周期管理(plm)领域软件与服务的市场领导者，拥有46000家客户，全球装机量超过400万台套。

2 pro/engineer

pro/engineer系统是美国参数技术公司(parametrictechnologycorporation，简称ptc)的产品。它的单一数据库、参数化、基于特征、全相关的概念能将设计至生产全过程集成到一起，让用户能够同时进行同一产品的设计制造工作，即并行工程。因此该软件的应用领域主要是产品的三维实体模型、三维零件的加工、以及产品的有限元分析。

pro/e的软件已经被我国很多大型制造企业所使用，例如，唐山轨道客车公司部署ptc产品开发系统显著提高数据准确性及设计效率。威迩徕德电力设备上海公司全面采用ptc产品开发解决方案优化其产品研发过程。我国潍柴动力能够使用ptc windchill pdmlink解决方案优化其产品开发过程并提高效率。而且ptc收购synapsis技术公司以提升其绿色产品设计和环保法规解决方案，为ptc pds提供了全面补充。

但是在曲面造型方面，ug的曲面功能则非常强大，在pro/e中，当装配中的零件不在工作路径下就会出错，并且该软件不支持布尔运算以及其它局部造型操作，限制了它的使用。

3 autocad

autocad是autodesk公司的主导产品。是最早进入国内市场的cad软件之一，从2.0版到r13和如今的2009版在国内的市场近二十年。autocad有强大的二维如绘图、编辑、剖面线和图案绘制、尺寸标注以及二次开发等功能，同时autocad正在完善三维设计模块。autocad提供autolisp、vba等作为二次开发的工具，开发出许多符合实际应用的软件。

其中mdt是autodesk三维设计软件，是对autocad的扩展，但现在autodesk推出的autocad新版本软件中三维功能更强，操作简单。autocad使用dxf或国际化iges文件格式，可把图形数据传送至其他软件作分析计算或加工制造，还可实现autocad与其他cad系统之间的数据转换。autocad通过标准的图像格式如pcx、gif、jpg等实现光栅图像的输入和输出，更广泛地适用于印刷、图像处理和动画应用领域。autocad通过与数据库连接可存取和操作存储在外部数据库中的非图形数据如材料表、零件明细表等。

一汽集团是我国最大的汽车生产集团之一，最早开始应用autocad辅助制图，编写的专业设计辅助程序，对于提高设计质量、效率，起到了极为明显的作用。典型的设计实例有轿车发动机缸盖密封胶涂胶机控制凸轮曲线设计，轿车车身涂装线自动设计，散热器辅助设计，装配工具设计软件等，一汽集团成为autodesk公司在中国的最稳定也是最大的客户。

但是该软件存在一些的不足之处，该软件在二维设计中无法做到参数化的全相关的尺寸处理，三维设计中的-实体造型能力不足。但是由于该软件进入国内市场较早，价格便宜，使用比较简单，因此使用者比较多。

4 solidworks

solidworks是生信国际有限公司（solidworks）推出的基于windows的机械设计软件。三维造型是该软件的主要优势。

它完全采用windows的窗口全中文界面，菜单操作非常简单，支持各种运算功能，可以进行实时的全相关性的参数化尺寸驱动。配置管理是solidworks中非常独特的一部分使得你能够在一个cad文档中，通过对不同参数的变换和组合，派生出不同的零件或装配体。以及具有强大的零件建模、曲面建模、钣金设计、运动仿真和数据转换等功能。solidwoks又开发了cam模块能够将设计好的产品转换为进行数控加工的g代码、m指令。

以solidworks为核心的各种应用的集成，包括结构分析、运动分析、工程数据管理和数控加工等，因此该软件适用于机械结构设计，据相关调查，sw的文件格式已成为3d软件世界中流通率最高的格式，也是世界销售套数最多的3d软件（国内pro/e更占上风）。因为价格便宜，国内的相当多的中小型企业或单位及个人都在使用solidwoks软件。

5 catia

由法国dassaultsystems(达索)公司开发，后被美国ibm公司收购的catia是一个全面的cad/cam/cae/pdm应用系统。居世领导地位，广泛应用于航空航天、汽车、造船、机械制造、电子\\电器、消费品等行业，它的集成解决方案覆盖所有的产品设计与制造领域，其特有的dmu电子样机模块功能及混合建模技术更是推动着企业竞争力和生产力的提高。catia对产品整个开发过程包括概念设计、详细设计、工程分析、成品定义和制造乃至成品在整个生命周期中的使用和维护。而且catia能够模拟观察者的视野进入到零件的内部去观察零件，使用者只要输入人的性别、身高等特征，就会出现一个虚拟装配的工人。

但是这套软件的价格不便宜，目前最高版本是catiav5。世界上有超过13，000的用户选择了catia，著名用户包括波音、克莱斯勒、宝马、奔驰等一大批知名企业。其中波音飞机使用catia完成了波音777的电子装配，从而确定了catia的领先地位。目前国内哈尔滨飞机制造公司的飞机、汽车等产品，郑州宇通客车，广东文冲船厂等大型制造企业就是应用catia软件开发设计的。

参考文献：

[1]陈国聪. cad/cam应用软件——pro/engineer训练教程.北京：高等教育出版社，2006.

[2]unigraphics solutions inc.ug cam实用教程.北京：清华大学出版社，2005.