數(shù)控仿真軟件在教學(xué)中的應(yīng)用

張建永

摘要：隨著機(jī)械加工行業(yè)的快速發(fā)展，數(shù)控設(shè)備以其效率高、精度高、柔性好而得到廣泛應(yīng)用，各個(gè)職業(yè)學(xué)棱大都開發(fā)了數(shù)控專業(yè)，為了解決數(shù)控設(shè)備少而學(xué)生多，技能訓(xùn)練難以保證的矛盾，不少學(xué)校添置了數(shù)控仿真加工軟件作為數(shù)控加工訓(xùn)練的補(bǔ)充，對(duì)教學(xué)起到了一定促進(jìn)作用，但是數(shù)控仿真在數(shù)控教學(xué)的實(shí)際運(yùn)用中也產(chǎn)生了不少的負(fù)面效應(yīng)。

關(guān)鍵詞：數(shù)控仿真軟件教學(xué)應(yīng)用

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，我國制造業(yè)越做越大，越來越強(qiáng)，國內(nèi)企業(yè)對(duì)數(shù)控緊缺型技能人才的需求量急劇上升。社會(huì)對(duì)數(shù)控技術(shù)的大量需求推動(dòng)了廣大職業(yè)學(xué)校對(duì)數(shù)控應(yīng)用技術(shù)的高度關(guān)注，作為數(shù)控專業(yè)教學(xué)的重中之重是技能訓(xùn)練，而技能訓(xùn)練離不開相應(yīng)的數(shù)控實(shí)訓(xùn)設(shè)備。

由于數(shù)控實(shí)訓(xùn)設(shè)備投資較大，為了滿足實(shí)訓(xùn)教學(xué)，大多數(shù)學(xué)校都選擇了數(shù)控仿真軟件作為補(bǔ)充，以加強(qiáng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)。計(jì)算機(jī)數(shù)控仿真就是應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)及其仿真軟件對(duì)數(shù)控機(jī)床整個(gè)操作加工過程進(jìn)行模仿操作的一門新技術(shù)。當(dāng)前國內(nèi)較為著名和流行的有宇龍、宇航、斐克等數(shù)控仿真軟件。我校根據(jù)現(xiàn)有的機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)種類和面板，選購了上海宇龍仿真軟件進(jìn)行數(shù)控仿真實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)，將數(shù)控加工仿真軟件引入教學(xué)之中。本文就其在教學(xué)中的應(yīng)用加以討論，并對(duì)其負(fù)面影響提出了一定的措施加以控制和改進(jìn)，達(dá)到數(shù)控仿真更好的輔助數(shù)控教學(xué)。

一、數(shù)控仿真軟件在教學(xué)中的應(yīng)用

1、利用數(shù)控仿真軟件彌補(bǔ)數(shù)控實(shí)訓(xùn)設(shè)備的不足

為了培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作技能，充足的上機(jī)時(shí)間進(jìn)行加工訓(xùn)練是基石，數(shù)控設(shè)備購置費(fèi)用高，若要保證每個(gè)學(xué)生有足夠充實(shí)的時(shí)間進(jìn)行操作練習(xí)，所需要的設(shè)備數(shù)量是一般學(xué)校財(cái)力難以保證的。而如果采用數(shù)控仿真教學(xué)，則可以通過較小的投入，實(shí)現(xiàn)學(xué)生人手一“機(jī)”，徹底解決了機(jī)床少、實(shí)訓(xùn)時(shí)間難以保證的教學(xué)瓶頸，既能滿足學(xué)生的感觀要求，又能解決昂貴的數(shù)控設(shè)備與學(xué)校資金短缺的普遍性矛盾。

2、利用仿真軟件提高教學(xué)效果

一方面數(shù)控編程課程較抽象且實(shí)踐性強(qiáng)，另一方面職業(yè)學(xué)校的學(xué)生知識(shí)素質(zhì)普遍較差，學(xué)習(xí)積極性不高，如果還沿用以前那種在黑板上開機(jī)床的教學(xué)方法，會(huì)使得教學(xué)過程很枯燥，絕大多數(shù)學(xué)生就會(huì)因?yàn)槁牪欢a(chǎn)生消極的學(xué)習(xí)態(tài)度，教學(xué)效果不理想。而如果在多媒體教室中利用仿真軟件一邊講解一邊演示。使學(xué)生眼見為實(shí)，學(xué)生對(duì)所學(xué)習(xí)的編程知識(shí)能同步得到印證，必然會(huì)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

3、保證了實(shí)訓(xùn)安全

數(shù)控仿真軟件用于數(shù)控機(jī)床操作與編程培訓(xùn)，允許學(xué)生“錯(cuò)誤”操作與嘗試，從失敗中尋求成功的加工，既可以避免因誤操作造成價(jià)格昂貴的數(shù)控機(jī)床的損壞，又可以使操作人員在對(duì)仿真數(shù)控機(jī)床操作過程中產(chǎn)生臨場感和真實(shí)感，充分發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動(dòng)性，讓學(xué)生自主地去學(xué)習(xí)，通過失敗得出正確的結(jié)果。為那些求知欲強(qiáng)渴望全面掌握數(shù)控技能的同學(xué)提供了良好的學(xué)習(xí)平臺(tái)，做到了因材施教。

4、數(shù)控競賽的需求

隨著社會(huì)需求的發(fā)展，“普教有高考，職教有競賽”已成為大家的共識(shí)?，F(xiàn)在學(xué)生組數(shù)控大賽一般都是由理論考試、數(shù)控仿真及實(shí)操加工三部分組成，為此學(xué)校為適應(yīng)形勢的發(fā)展，必須在教學(xué)中使用仿真軟件。

二、數(shù)控仿真軟件的負(fù)面影響及改進(jìn)措施

隨著數(shù)控仿真軟件在教學(xué)中的應(yīng)用，在體現(xiàn)出諸多優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)。不可避免的產(chǎn)生了不小的負(fù)面效應(yīng)，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1、使學(xué)生產(chǎn)生了依賴心理，滋生了自滿情緒

由于在仿真過程中，無論加工材料如何、切削參數(shù)是否合適、加工工藝是否合理，它都可以按程序執(zhí)行，完成零件的模擬加工。一方面造成了上述的安全隱患，另一方面，是同學(xué)在完成了幾個(gè)工件加工后沾沾自喜，產(chǎn)生了驕傲情緒，認(rèn)為數(shù)控加工不過如此不少同學(xué)沉迷于數(shù)控仿真加工，對(duì)實(shí)際動(dòng)手操作機(jī)床的訓(xùn)練就不太重視了。并且數(shù)控加工仿真軟件最為一種模擬教學(xué)軟件，它只是用計(jì)算機(jī)軟件來模擬而非真實(shí)加工過程。它無法替代學(xué)生在真實(shí)切削條件下的真實(shí)感受。

2、降低了安全意識(shí)

數(shù)控仿真教學(xué)允許學(xué)生“錯(cuò)誤”操作與嘗試，從失敗中尋求成功的加工，但也正是由于允許學(xué)生“錯(cuò)誤”。也不會(huì)產(chǎn)生任何事故，雖然保證了安全，但也是學(xué)生放松了安全意識(shí)。程序合理的工藝性無法保證，在仿真軟件中不管切削參數(shù)是否合適，加工工藝是否合理，只要程序沒有語法錯(cuò)誤，最終都能加工出理想的零件來。在仿真時(shí)毛坯外伸長度不管了，是否需要上頂尖也不顧了，刀具在刀架上安裝的懸伸長度也無所謂了，模擬時(shí)即使撞刀也不在意了，切深再大刀具也可以“削鐵如泥”。

針對(duì)以上弊端，為進(jìn)一步消除數(shù)控仿真軟件的負(fù)面效應(yīng)，充分發(fā)揮軟件優(yōu)勢，在教學(xué)過程中應(yīng)注意以下事項(xiàng)：

1、定位軟件功能，消除學(xué)生依賴心理

作為數(shù)控仿真軟件，其主要作用還是在數(shù)控實(shí)訓(xùn)初期，可以使學(xué)生人手一機(jī)地來熟悉數(shù)控設(shè)備的面板操作，通過合理分配”仿真一機(jī)床實(shí)訓(xùn)”的課時(shí)比例，上機(jī)床操作與仿真模擬穿插教學(xué)，消除了學(xué)生對(duì)仿真軟件的依賴。在數(shù)控機(jī)床操作時(shí)，不降低相關(guān)基本功、規(guī)范操作的要求，主抓臺(tái)理的零件加工工藝的制定，通過引導(dǎo)學(xué)生對(duì)加工出的零件進(jìn)行分析，由學(xué)生進(jìn)一步提出改進(jìn)零件的加工工藝。

2、提高學(xué)生安全意識(shí)

對(duì)于學(xué)生在仿真加工中出現(xiàn)的撞刀、撞機(jī)床等事故。要強(qiáng)調(diào)其危害及可能帶來的后果，使學(xué)生從意識(shí)上不因是模擬加工而放松要求，要求學(xué)生不論是模擬加工還是實(shí)際操作，都要規(guī)范操作

總之，我們要不斷的改進(jìn)教學(xué)方法與理念，利用先進(jìn)的科學(xué)手段為學(xué)校節(jié)能降耗，降低辦學(xué)成本，提高教學(xué)效率，將傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)手段與現(xiàn)代仿真實(shí)習(xí)完美結(jié)合，使數(shù)控仿真軟件在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中發(fā)揮更大的作用，以培養(yǎng)出更好的數(shù)控技術(shù)人才。