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清華大學(xué)（Tsinghua University）是中國著名高等學(xué)府，坐落于北京西北郊風(fēng)景秀麗的清華園。是中國高層次人才培養(yǎng)和科學(xué)技術(shù)研究的重要基地之一。目前，清華大學(xué)設(shè)有13 個學(xué)院，54個系，已成為一所具有理學(xué)、工學(xué)、文學(xué)、藝術(shù)學(xué)、歷史學(xué)、哲學(xué)、經(jīng)濟學(xué)、管理學(xué)、法學(xué)、教育學(xué)和醫(yī)學(xué)等學(xué)科的綜合性、研究型大學(xué)。

作為清華大學(xué)加強學(xué)生基礎(chǔ)工業(yè)工程素質(zhì)教育的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，清華大學(xué)基礎(chǔ)工業(yè)訓(xùn)練中心承擔(dān)著全校機類和近機類專業(yè)每年1800多名本科學(xué)生（占清華每屆本科學(xué)生2300人的78%）每人16-26天（機類專業(yè)學(xué)生總計26天、近機類專業(yè)學(xué)生每人16天）的金屬工藝課程的實習(xí)實驗的教學(xué)任務(wù)，近年來一直在加強新技術(shù)、新制造工藝在教學(xué)中的應(yīng)用，加強與現(xiàn)代工程應(yīng)用實踐的結(jié)合，為學(xué)生創(chuàng)造了先進的、與現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)同步的實習(xí)環(huán)境。

軟件的應(yīng)用情況

隨著當(dāng)前新技術(shù)新工藝在機械制造領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，各類工程院校的金屬工藝學(xué)與機械制造及其實習(xí)/實驗課程，都需要適時地引進新的技術(shù)或工藝，對課程體系、內(nèi)容以及教學(xué)方式方法等進行現(xiàn)代化改造，以適應(yīng)社會經(jīng)濟發(fā)展對人才培養(yǎng)的要求。清華大學(xué)基礎(chǔ)工業(yè)訓(xùn)練中心近年來積極探索實踐，不僅將現(xiàn)代CAD/CAM/CIMS新技術(shù)新工藝內(nèi)容引入金工教學(xué)，而且連續(xù)幾年成功地應(yīng)用CAXA-CAD/CAM軟件開設(shè)了包括數(shù)控車床加工、數(shù)控電火花線切割加工、數(shù)控銑床加工/數(shù)控加工中心加工和特種加工等相應(yīng)的實習(xí)、實驗課程和訓(xùn)練，為其它院校新技術(shù)新工藝實習(xí)實驗課程的改革和建設(shè)樹立了典范。(圖1、圖2為清華大學(xué)基礎(chǔ)工業(yè)訓(xùn)練中心使用CAXA-CAD/CAM軟件編寫/出版的實驗指導(dǎo)書和教材。)

清華大學(xué)基礎(chǔ)工業(yè)訓(xùn)練中心目前每個學(xué)生3天多的新技術(shù)新工藝實習(xí)應(yīng)用CAXA制造工程師、CAXA數(shù)控車、CAXA線切割等CAD/CAM/NC軟件在計算機和數(shù)控機床上進行的。比如數(shù)控銑加工實習(xí)，時間1天，每天1個組或1個班學(xué)生10-30人，只有1臺用于教學(xué)的數(shù)控銑床。通過使用CAXA制造工程師軟件，學(xué)生在教師指導(dǎo)下在計算機上完成零件的三維造型設(shè)計（CAD），并進行手工和自動數(shù)控編程（CAM-NC）訓(xùn)練，確定加工方式、刀具規(guī)格、切削用量等加工工藝參數(shù)，在計算機上迅速生成相應(yīng)的加工刀具軌跡，并對加工軌跡進行直觀的加工仿真檢驗，或?qū)ι傻募庸ぼ壽E進行再編輯，軌跡無誤后自動生成G代碼，也還可以將手工編寫的G代碼進行反讀生成刀具軌跡進行仿真檢驗，教師也可以方便地對學(xué)生編寫的G代碼進行直觀地檢查。G代碼確認無誤后，即可根據(jù)數(shù)控機床及其所使用的數(shù)控操作系統(tǒng)進行機床后置處理和代碼傳輸，最后由學(xué)生自己動手裝卡毛壞、對刀調(diào)基準(zhǔn)并操作機床將自已的作業(yè)加工完成。學(xué)生還可以將自己加工出來的產(chǎn)品作為紀念品自己保留或由中心作為展品展示收藏。1天訓(xùn)練下來，不僅使學(xué)生完整地經(jīng)歷了零件三維設(shè)計、數(shù)控銑削加工工藝設(shè)計、手工/自動加工編程、數(shù)控銑床加工操作的現(xiàn)代制造過程的實習(xí)訓(xùn)練，同時也極大地激發(fā)了學(xué)生創(chuàng)新學(xué)習(xí)的興趣，多數(shù)學(xué)生后來都參加了由學(xué)校資助的SRT（Student Research & Training）計劃，并回到中心來完成他們的創(chuàng)新項目制作。