基于模擬仿真軟件的數(shù)控專業(yè)實(shí)踐教學(xué)研究

王 勝,苗曉鋒

(1.陜西廣播電視大學(xué) 理工教學(xué)部,陜西 西安 710068; 2.陜西廣播電視大學(xué) 成人教育學(xué)院,陜西 西安 710068)

一、引言

我校自2006年秋季開設(shè)開放教育數(shù)控技術(shù)專業(yè)以來,由于將我校開放教育“一個中心五維互動”的教學(xué)模式與數(shù)控技術(shù)專業(yè)教學(xué)實(shí)踐性環(huán)節(jié)較強(qiáng)的特點(diǎn)相結(jié)合,不論招生規(guī)模,還是理論和實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量都有了明顯的提高。這樣既滿足了廣大學(xué)員迫切提高理論知識的需求,又彌補(bǔ)了我校數(shù)控技術(shù)專業(yè)實(shí)踐基地的相對不足。數(shù)控技術(shù)專業(yè)不僅要求學(xué)生具有一定的理論基本知識,而且還要具備很強(qiáng)的實(shí)踐動手操作能力。數(shù)控教學(xué)主要包括數(shù)控編程理論和數(shù)控設(shè)備操作實(shí)訓(xùn)兩大部分。但由于教學(xué)單位分散和數(shù)控實(shí)訓(xùn)設(shè)備操作系統(tǒng)的不統(tǒng)一,給進(jìn)一步提高實(shí)踐教學(xué)效果帶來不少困難。

針對存在的問題,迫切需要一種既可以實(shí)現(xiàn)數(shù)控編程,又可以進(jìn)行數(shù)控設(shè)備實(shí)際操作的系統(tǒng)。數(shù)控仿真軟件的出現(xiàn),解決了這一問題。該軟件可以通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)學(xué)生人手一機(jī),先進(jìn)行編程,然后進(jìn)行數(shù)控機(jī)床模擬操作和零件虛擬加工。即充分利用了開放教育的現(xiàn)有計算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,又滿足了數(shù)控技術(shù)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)。為進(jìn)一步提高實(shí)踐教學(xué)效果和方便考核奠定了良好的基礎(chǔ)。

二、仿真軟件介紹

該數(shù)控仿真軟件是可以實(shí)現(xiàn)實(shí)踐教學(xué)的基于Windows平臺的軟件,其界面如圖1。

系統(tǒng)特點(diǎn):

1、軟件費(fèi)用低。仿真軟件可以單機(jī)安裝,也可以在學(xué)校機(jī)房進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)版進(jìn)行,一人一個節(jié)點(diǎn),一個班級的學(xué)生可以一人一機(jī)進(jìn)行實(shí)際模擬操作。

2、運(yùn)行費(fèi)用低。對刀,零件模擬加工,不用擔(dān)心由于參數(shù)設(shè)置不當(dāng),造成碰刀等后果。另外節(jié)約毛坯材料。

3、節(jié)約設(shè)備與場地。利用現(xiàn)有的計算機(jī)實(shí)驗(yàn)室及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,節(jié)約學(xué)校實(shí)踐教學(xué)場地。

4、教學(xué)效果好。教師可以結(jié)合操作進(jìn)行理論和實(shí)踐教學(xué),大大加強(qiáng)了實(shí)踐操作的時間。

軟件功能介紹:

5、簡單易學(xué)。數(shù)控仿真軟件完全采用全中文界面;簡單易學(xué);

6、操作不走樣。完全按照實(shí)際數(shù)控機(jī)床指令格式和操作面板設(shè)計;

7、虛擬真實(shí)。虛擬加工過程真實(shí),機(jī)床運(yùn)動部件、刀具和零件按照指令的要求進(jìn)行三維實(shí)時動態(tài)顯示;圖2為數(shù)控車床車削加工過程。

8、可以實(shí)時檢測。系統(tǒng)有自動檢測裝置;可以實(shí)時檢測零件的尺寸;

9、可以預(yù)警。具有越程,碰刀等預(yù)警功能;

10、備有通訊接口。可與數(shù)控機(jī)床聯(lián)網(wǎng),將模擬加工程序送入數(shù)控機(jī)床,進(jìn)行實(shí)際加工。

11、具有考試模塊?？梢赃M(jìn)行實(shí)時上機(jī)考試。

12、備全數(shù)控系統(tǒng)。充分兼容現(xiàn)有制造加工行業(yè)所使用的各種數(shù)控系統(tǒng)。

圖1 數(shù)控仿真軟件界面

三、數(shù)控實(shí)踐教學(xué)模式新思路

利用數(shù)控仿真軟件,我們在教學(xué)過程中進(jìn)行了以下探索:

1、文字教材、模擬仿真軟件和實(shí)際數(shù)控設(shè)備統(tǒng)一。例如我校的實(shí)訓(xùn)中心的數(shù)控機(jī)床為FANUC 0I系統(tǒng),因此我們教材和實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書均采用該系統(tǒng)。

2、加大集中實(shí)踐教學(xué)學(xué)時。在教學(xué)過程中,將理論教學(xué)安排在安裝有數(shù)控模擬仿真軟件的計算機(jī)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。一邊教學(xué)一邊實(shí)訓(xùn)。

3、考核及時。考核方式采用上機(jī)虛擬考試方式,改變傳統(tǒng)的考核方式,及時得出考試成績,并針對存在的問題,現(xiàn)場進(jìn)行交流討論并改正。

圖2 數(shù)控車床車削過程

四、教學(xué)效果對比分析

采用數(shù)控仿真軟件模擬實(shí)踐和計算機(jī)多媒體理論教學(xué)相結(jié)合,拉近了教師和學(xué)生的距離,加強(qiáng)了數(shù)控教學(xué)的實(shí)踐性與參與性,提高了學(xué)生的實(shí)際動手能力。表1為講授數(shù)控08級2班和數(shù)控09級1班《數(shù)控編程》時的一組調(diào)查統(tǒng)計數(shù)據(jù),可以說明教學(xué)效果。

表1 :某班級數(shù)控教學(xué)情況對比分析表

五、結(jié)束語

數(shù)控仿真軟件的應(yīng)用,改進(jìn)了數(shù)控教學(xué)方法。提高了學(xué)生的實(shí)踐操作動手能力,適應(yīng)了開放教育教學(xué)模式和數(shù)控技術(shù)專業(yè)實(shí)訓(xùn)的要求,為開放教育實(shí)踐性較強(qiáng)的專業(yè)課程教學(xué)探索了一條可行之路。

[1]李西平,劉亞琴,孫志娟:構(gòu)建與行業(yè)組織合作辦學(xué)新模式的探索與實(shí)踐,中國職業(yè)技術(shù)教育,2010.1

[2]祖賓:對我國繼續(xù)教育質(zhì)量問題的思考,繼續(xù)教育研究,2010.1

[3]李伯奎,左曉明,劉遠(yuǎn)偉:機(jī)械類高等教育人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)基地的構(gòu)建,《裝備制造技術(shù)》,2010.1

[4]宋文學(xué):加強(qiáng)數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)的思路,西安航空技術(shù)高等?？茖W(xué)校學(xué)報,2004.9

[5]廖桂波,用 GSK928TC教學(xué)系統(tǒng)改革數(shù)控加工技術(shù)教學(xué),中國職業(yè)技術(shù)教育,2003.10

[6]上海宇龍公司,宇龍數(shù)控仿真軟件說明書。