201 1年7月第7期(总第152期) 广西轻工业GuANGxI JoI NAL oF LIGHT INDusTRY 机械与电气基于C a P t i V a t e交互式数控编程与机床操作虚拟加工C A l的开发王忠生1,2，陈之林，潮兴淮(1．合肥工业大学机械与汽车工程学院，安徽合肥230009；2．淮北职业技术学院，安徽淮北235000) 【摘要】通过Captivate软件录制用CAM软件进行数控编程与数控仿真软件进行虚拟加工的过程，制作出大量典型实例，围绕实际使用，着重技术精华的剖析和操作技巧的指点以及产品分析和加工工艺规划的介绍，使学生深入理解软件的奥秘，举一反三。通过交互式训练使学生按指示做成、做会、做熟，再举一反三，扎扎实实地掌握不同CAM 软件的编程，不同数控系统、不同操作面板的操作，在满足数控教学和实训需要的同时，做到“少花钱、多办事”。【关键词】Captivate；交互式；数控编程；机床操作；CAI 【中图分类号】TP317．4 【文献标识码】A 【文章编号】1003—2673(201 1)07—39—02 数控加工是现代制造技术的典型代表，在制造业的各个领域，如航空航天、汽车、模具、精密机械、家用电器等有着日益广泛的应用，已成为这些行业中不可缺少的加工手段。伴随着全球制造业向我国逐步转移的发展趋势，对数控加工的需求已经呈现出高速、持续的增长，人才市场急需一批既懂得数控加工相关技术，又熟悉CAD／CAM软件编程的专业人才。沿海发达地区制造企业规模、数量很大，数控设备是这些制造企业的必备装备，其所拥有数控设备的数量、规格繁多，先进程度较高，需要大量的数控人才。这种需求使数控教学规模日益扩大。但牧控加工是实践性很强的学科，要求大量的实训，因此在招生程中，大多学校遇到了学生多、数控实习设备不足的窘况。同』寸常用主流CAD／CAM软件达10种以上，数控系统多达70 个，厂家控制面板多达130个。不同的加工企业又使用不同的CAD／CAM软件，不同的数控系统，不同的厂家生产的操作面板，造成学生就业时不能及时满足招工岗位要求，被迫转行。学校在数控实习项目上每年刀具、材料、耗电等总支出也成了较大的负担，而且学生操作不熟练或失误也导致事故的出现，既危害了学生的人身安全，又使设备的维护费用增加。基于以上情况，目前许多大、中专院校均采用数控加工仿真系统和真实数控机床相结合的方式进行数控相关专业的实训教学，解决学生多、相对数控实习设备不足的窘况。现通过制作大量典型交互式操作实例，使学生能够结合软件实例操作更好地进行学习有关专业知识。不仅要学生知道怎么做，而且要知道为什么这么做，以及如何从被动学转入主动学。对如何能够更好地掌握数控自动编程与数控机床的操作方法和技巧进行探讨。1 软件介绍在这里我们采用屏幕录制软件Adobe Captivate软件，它使用方法非常简单，任何不具有编程知识或多媒体技能的人都真正能够快速地创建功能强大的、引人人胜的仿真软件演示、基于场景的培训和测验。其最大的特点在于它能够将计算机软件的屏幕操作步骤以一连串的屏幕快照，并依序放在单独的幻灯片中的形式录制下来，并允许制作者对录制的结果做进一步编辑，使用极其简单直观的方式添加各种交互内容，使最终用户可以观看并模拟操作每一个步骤。它可以自动生成Flash格式的交互式内容，而不需要用户学习Flash。可以制作的影片自动加入文字说明，加入音效、视频、Flash动画、文字动画、影像、超级链接等。可根据需要添加个性化的测验，轻松实现交互式的模拟教学。录制项目时可单次录制中，使用下列一个或多个模式录制程序：示范模式、训练模式、评估模式、自订模式。在这里，我们选择训练模式进行录制。在训练模式录制幻灯片时，Adobe Captivate会执行下列动作：在必须点选鼠标的地方加入按一下方块，加入文字输入方块让使用者输入，会在各文字方块中加入成功、失败与提示批注。录制完成然后对生成的Flash格式的交互式内容进行编辑。学生只有正确执行了上一个动作，画面才会移到下一张幻灯片。2 制作过程2．1 数控自动编程部分图1 Captivate录制UG编程操作过程图2 capcivate发布生成文件使用Captivate软件的训练模式录制使用UG、Master—CAM等几大主流CAM软件进行二维绘图到创建出实体造型，最后进行数控编程加工操作。录制出大量的编程加工实例过程，同时全程语音讲解。如图1为录制UG软件进行心形凹模的数控编程过程。录制完成后再对录制的内容进行编辑修改，对于重要的知识点再添加详细的文字说明。这样学生就能够一步一步的在提示下独自完成软件的编程操作，同时又能够对所选择的项目有一个清晰的认知。最后如图2由Captivate软件【作者简介】王忠生(1979一)，安徽利辛人，机械工程硕士在读，讲师，工程师，研究方向：CAD／CAM。【基金项目】院级科学研究项目编号(2o09一A一7) 39 发布生成的常用flash文件格式。2．2 机床仿真操作部分在这里所使用的数控操作虚拟加工软件是南京斯沃数控仿真软件，包括17大类，67个系统，126个控制面板。具有发那科FANUC、西门子SIEMENS、美国HAAS、广州数控GSK、华中世纪星HNC、北京凯恩帝KND系统、大连大森DASEN、南京华兴WA、江苏仁和RENHE、南京四开、天津三英、成都广泰GREAT、巨森数控JNC编程和加工功能。学生通过在电脑上操作该软件，可以在较短的时间内掌握不同系统的数控车、铣及加工中心的操作，可手动编程或读入CAM数控程序进行虚拟加工。通过该数控仿真软件可以使学生达到实物操作训练的目的，又能大大减少数控机床的巨额投入。数控系统的机床操作仿真加工与实际加工过程的相结合，让学生有身临其境的感觉。现以FANUC系统汉川I机床操作为例来说明制作过程：图3为学校实训工厂的汉川机床FANUC0i—M面板。先打开Captivate软件，选择训练模式录制全屏。打开斯沃数控仿真软件，进入FANUC0i—M系统，再选择汉川机床厂FANUC Oi—M面板如图4。机床回零，安装零件，导入经过后处理的心形凹模的数控编程代码，装刀具、对刀，设置参数，最后自动加工。操作完停止录制，对录制完成的内容，凡涉及到重要知识点的步骤再进行详细的编辑，最后发布flash文件格式。■霾图3实训工厂的汉川机床操作面板图4仿真软件中的汉川机床操作加工3 结论通过Captivate软件录制制作大量交互式自动编程和机床仿真操作实例，按循序渐进、由浅入深的认知规律使学生对不同的常用编程软件、不同数控系统和操作面板都有所了解，扩大学生的知识面，拓宽他们的就业渠道。制作完成操作步骤相应详细的提示信息帮助学生理解，同时也大大减轻数控实训教师的授课强度。在满足学校数控教学和实训需要的同时，做到“少花钱、多办事”。参考文献[1]杨飞雄．基于Captivate的教师培训课件应用研究IJ]．中国教育技术装备，2007，(6) 【2J吴兆斌．基于Captivate的自主学习系统的研究与实现卟中国信息技术教育，2009，(12)．(上接第28页) 1．6 ：1 精加工刀真半径补偿值∞1 一_∈# 半精加工刀鼻半径补{拳值D01 蝥正量粗加工刀真半径补偿值D。1 ．L／半精加工、精加工余量图7 用刀具半径补偿值控制尺寸精度在现代CNC系统中，有的已具备三维刀具半径补偿功能。对于四、五坐标联动数控加工，还不具备刀具半径补偿功能，必须在刀位计算时考虑刀具半径。参考文献(1】杨伟群．数控工艺培训教程(数控铣部分)【M]．北京：清华大学出版社2002：41—44．