1 UGII 在CAD/CAM實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的意義

    CAD/CAM 技術(shù)是一門理論與實(shí)際應(yīng)用結(jié)合得非常緊密的技術(shù)，學(xué)習(xí)該門技術(shù)，如果離開了CAD/CAM軟件應(yīng)用實(shí)踐的支撐，很難取得較好的效果。因此在進(jìn)行CAD/CAM 技術(shù)課程教學(xué)的同時(shí)，通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)使學(xué)生了解CAD/CAM 各單元技術(shù)與集成技術(shù)的典型應(yīng)用，鞏固課程理論教學(xué)部分的教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的CAD/CAM 工程化應(yīng)用意識(shí)和對(duì)大型工程CAD/CAM 軟件的了解顯得極為重要。EDS 公司的Unigraphics II (簡(jiǎn)稱UG II)是一個(gè)完全的CAD/CAM 集成軟件。它是一個(gè)集CAD、CAE 和CAM 于一體的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造集成系統(tǒng)，適合于航空航天器、汽車、通用機(jī)械以及模具等的設(shè)計(jì)、分析與制造。UG II 在中國(guó)的普及相當(dāng)廣泛。由于CAD/CAM 技術(shù)所涉及的內(nèi)容十分廣泛，學(xué)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(shù)課程大綱的要求，實(shí)驗(yàn)教學(xué)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(shù)應(yīng)用，三維裝配建模技術(shù)應(yīng)用，有限元分析計(jì)算應(yīng)用和CAD/CAM 集成數(shù)控編程技術(shù)應(yīng)用等方面。CAD/CAM 實(shí)驗(yàn)教學(xué)都可以采用UGII 來完成。

2 UGII 在CAD/CAM實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的內(nèi)容

    2.1 三維幾何建模技術(shù)應(yīng)用

    在幾何建模方面，UGII 采用基于約束的特征建模和實(shí)體建模無縫的結(jié)合成一體的混合建模技術(shù)，并具有很強(qiáng)的曲面建模功能和強(qiáng)大的自由曲面模型編輯的功能。通過對(duì)UGII 的應(yīng)用，了解三維幾何建模造型系統(tǒng)（或模塊）的構(gòu)成與主要功能；主要菜單與圖標(biāo)的運(yùn)用；幾何建模的具體操作過程；使學(xué)生能做到理論聯(lián)系實(shí)際鞏固課程理論教學(xué)部分的教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手意識(shí)，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)UGII 打下基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：（1）通過實(shí)例了解三維實(shí)體造型原理、方法和一般步驟。（2）通過實(shí)例了解曲面造型方法和一般步驟。（3）了解參數(shù)化技術(shù)的一般原理和方法，通過實(shí)例了解草圖設(shè)計(jì)功能與一般的操作步驟。（4）通過對(duì)特征造型系統(tǒng)（模塊）的應(yīng)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(shù)應(yīng)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(dòng)態(tài)裝配過程仿真功能。通過對(duì)UGII的應(yīng)用，了解三維裝配建模模塊的構(gòu)成與主要功能；主要菜單與圖標(biāo)的應(yīng)用；裝配建模的具體操作過程和主要裝配約束方式；使學(xué)生能做到理論聯(lián)系實(shí)際，鞏固課程理論教學(xué)部分的教學(xué)內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：① 通過實(shí)例了解數(shù)字化預(yù)裝配與數(shù)字樣機(jī)的一般概念和功能用途。② 了解裝配約束技術(shù)。通過實(shí)例了解裝配約束的功能與一般的操作步驟。③學(xué)習(xí)典型裝配設(shè)計(jì)方法（ 如：BOTTOM-UP，TOPDOWN），了解裝配設(shè)計(jì)的一般方法和操作步驟。

    2.3 有限元分析計(jì)算應(yīng)用

    通過對(duì)UGII 的應(yīng)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(biāo)的應(yīng)用；有限元分析的具體操作過程；使學(xué)生能做到理論聯(lián)系實(shí)際，鞏固課程理論教學(xué)部分的教學(xué)內(nèi)容。

    實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：① 通過實(shí)例了解有限元分析計(jì)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(shí)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(shí)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(shù)應(yīng)用

    強(qiáng)大的NC 編程功能是UGII 的一大特點(diǎn)，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(jìn)行2 軸～5 軸聯(lián)動(dòng)的復(fù)雜曲面的加工。通過對(duì)UGII 的應(yīng)用，了解CAD/CAM 集成化數(shù)控編程技術(shù)應(yīng)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(shí)驗(yàn)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(shí)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(shí)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(yīng)用實(shí)例如圖1、2 所示。

3 結(jié)語

    通過CAD/CAM 技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生不僅可以很好地掌握CAD/CAM 技術(shù)，而且對(duì)UGII 的運(yùn)用也較熟練，在課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)及課外創(chuàng)新中更能得心應(yīng)手。