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FeatureCAM CNC编程软件使学生得心应手 |
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| http://cn.newmaker.com
4/2/2010 1:50:00 PM
佳工机电网
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 制造商们始终在寻求往自己行业引进新一代工人的方法。夏威夷的一个新项目肯定摸索出了一条给学生介绍制造技术的新路子。
由马诺亚（Manoa）课程研究和开发集团下属的夏威夷大学主持、国家科学基金（NSF）部分资助的“发明工厂”，一个为期3年的学习项目，目的是通过提供课外项目，让学生投入到非寻常活动中，激发学生在数学和科学方面的兴趣。
这些活动之一是培训48名学生从零开始设计和制作自己的夏威夷电动钢吉他。用Delcam的FeatureCAM CNC编程软件将学生引入到该项目中，该软件使每名学生都可以定义几何结构，并生产出吉他上几乎每个零件。
夏威夷面临的固有挑战之一是缺乏深层次的劳动力。当地学生通常都在中学毕业后回到内地。因此，除了旅游和国防外，夏威夷没有第三产业。
在“发明工厂”及Makery（制造者家园）的第一年中，中学生们为残障孩子制造辅助设备，诸如可以通过外部开关控制的玩具。在第二年中，学生则主要制作一些可以帮助老年人的设备。该项目指导员Raemi Shibata说：“第三年，我们想让学生们为自己做点什么。”
作为设计和制作吉他的一部分，学生们学习了物理学（频率、音波、振弦、谐波、电磁发生器、电子放大器及扬声器）、一些基本的音乐理论（音程、音阶、和弦节奏和时序）、一些电路知识（拾音器、音量、音调和放大器电路）、计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、材料选择、手动工具、计算机控制的机械、装配、喷漆和精加工等。
Shibata说，通过在 AutoDesk Inventor 和 FeatureCAM之间将设计和制造功能分开，教学生们进行CNC编程变得容易多了。
“发明工厂”及Makery的主任Neil Scott说：“‘发明家’（Inventor）使我们的学生在第一堂课就能够通过创建骨架、规定尺寸、添加第三尺寸而用该软件绘制现实对象。FeatureCAM提供了在三维整体和表面模块中自动识别各种特征诸如孔、槽、洞及凸台等功能。这一点意味着学生们无需与每个表面打交道，而可以只编写数目少得多的特征。FeatureCAM读取内置的‘发明家’文件格式。我们培养学生们导入模型，并利用特征识别功能。该软件可以自动识别和组织零件中的特征。然后，学生们审查软件识别的特征列表，接着进行一些他们希望完成的修改，诸如合并、拆分、添加或删除等。”
在学生对特征列表满意后，下一步是通过挑选用于加工特定特征的刀具、转速和进给量而确定加工操作。在制作一个典型零件时，通常有许多特征是重复的，而加工操作只需要定义一次。该项目鼓励学生创建可以多次重复使用的特征库，以便在库中某个特征适合某个新零件时随时调用。在完成编程后，学生们在计算机屏幕上浏览模拟版本，确保零件制作的与意想的完全一致，且刀具不会干涉机床和夹具。
除了少量外购的部件，诸如调音键、拾音器、电动调音器及弦以外，参与该项目的48个学生设计并制作了吉他的每个零件。为了节省时间，若干学生被指定批量制作一些小零件。电子调音器通过折转调音器的外壳（含支撑和孔）而集成到吉他中。指板太长，无法在台式铣床上通过单次装夹加工好，因此有一名学生设计并制作了一个真空工作台，通过它，指板按两部分铣削完成——两部分之间保持完美的对准状态。每把吉他的材料成本大约为60美元。在学生制作好吉他后，Scott又教他们弹吉他。
Scott 说：“看到一个问题的解决方法，然后设计出如何实施该解决方法，对学生们具有很大的激励作用，此举帮助他们了解到了科学、技术、工程设计和数学（STEM）等领域的关联性。”
他说，将产品作为可以买到的东西进行估价，但作为可以“制作”出来的物体加以理解，这是一种强有力的工具。他补充道，它创造了一种氛围，使未来的企业家们可以蓬勃发展，并且甚至可以帮助给美国制造业注入新的活力。
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