試論數(shù)控仿真軟件在教學中的運用

（曲阜師范大學 計算機科學學院，山東日照 276826）

一 數(shù)控仿真軟件在教學中的應用

1.數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的選用

數(shù)控仿真軟件的種類比較豐富，在數(shù)控技術的教學中，要想使得數(shù)控仿真軟件的運用更加的有效，我們首先要做的就是選擇合適的數(shù)控仿真軟件。有些數(shù)控機床本身就自帶一種仿真系統(tǒng)，但是這種系統(tǒng)在教學中應用卻是由很大的局限性的，同時，那些先構圖后自動編程仿真軟件也不適應手工編程教學的要求，這些軟件都不適合我們在教學中使用。我們目前常選用的是上海宇龍數(shù)控仿真系統(tǒng)，這個系統(tǒng)涉及的內容比較全面，可以說是集各種系統(tǒng)于一身的富有價值的教學輔助工具。

2.數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的應用方法

(1)靈活應用教學方法，提高學生的積極主動性。再好的知識，如果學生對它沒有興趣，沒有學習的主動性，學生們也是不想去接受的，一切的教學都是如此，數(shù)控技術教學也不例外，這就要求教學工作者利用先進的教學方法和學手段來提高學生的學習興趣和熱情，從而使得他們在學習上變被動為主動，這樣才能提高學生接受數(shù)控知識的效率。教師在利用仿真系統(tǒng)平臺進行教學時，首先要做的是要嫻熟地運用行動導向的教學方法，并且在課堂教學中要注意以學生為主體，積極鼓勵學生的動手動腦活動，教師在教學中應做到知識點講解系統(tǒng)調理，深入淺出，使學生更好的掌握編程方法與技巧，但是，教師不能占據(jù)課堂的主要地位，而應該起引導的作用，在對學生所遇到的難點和不易理解的問題時積極的進行引導和講解。

(2)恰當運用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)，充分發(fā)揮其課堂教學中的作用。教師在數(shù)控教學中應該認清和擺正數(shù)控仿真軟件的位置，既不應該過分的依賴于它，也不能完全脫離它，應該恰當?shù)倪\用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)。數(shù)控加工技術不僅僅要求學生掌握理論知識，它是實踐性很強的的一門課程，因此，這就要求教師在教學中應安排好課堂教學與上機仿真教學的課時比例，做到理論與實踐并重。而且在教學時教師應當抓住教學的重點內容，比如應重點解決編程方法并進一步強調在編程中工藝問題的處理。

(3)科學安排教學內容，循序漸近掌握數(shù)控編程與操作技巧。在教學過程中要注意教學內容的合理安排，從而使得學生在掌握編程內容和操作技巧時能有一個循序漸進的過程，比如我們可以采用把教學內容分模塊的方式來進行教學內容的安排，我們可以將教學內容分為基礎模塊、實訓提高模塊和理論拓展模塊三個模塊來進行。在第一模塊——基礎模塊中，主要是講解理論知識，重點講解與訓練常用的FANUC數(shù)控系統(tǒng)中的數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控加工中心的基本編程方法、操作及應用，學好這一模塊是學習下一模塊的基礎。在實訓提高模塊中教學的重點應放在仿真與實際操作的結合上，來使學生掌握車削和銑削加工，編程以及線切割加工編程，然后再通過數(shù)控實訓來使學生的數(shù)控加工技術真正的得到提高。理論拓展模塊是第三模塊，這一模塊主要是通過模擬仿真，使學生對不同類型的數(shù)控系統(tǒng)的編程都有所了解，并且要根據(jù)實際情況拓寬學生的知識面，從而提高學生的編程與操作能力。

二 數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的應用效果存在的問題及解決的方法

1.數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的應用效果

（1）應用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)是提高學生學習興趣的有效方法。在還沒有引進數(shù)控加工仿真系統(tǒng)應用軟件的時候，數(shù)控技術的教學與其他課程的教學方法的區(qū)別不大，都是課堂教學傳授理論知識，學生驗證自己所編寫的程序的正確性也需要借助來說批改作業(yè)來檢驗，在這樣的教學方法之下，可能很多的編程錯誤不易被發(fā)現(xiàn)，以致在實際的操作中，使得數(shù)控機床不能正常的運行。同時，在數(shù)控操作問題方面，如果單是靠在黑板上進行講解，不管是老師還是學生都會感覺枯燥和乏味，這一系列的問題隨之數(shù)控加工仿真系統(tǒng)軟件的引用，也都逐步的得著了解決。自數(shù)控仿真系統(tǒng)在數(shù)控教學中運用以后，學生就可以把自己所編寫的程序在計算機數(shù)控加工仿真系統(tǒng)中進行模擬加工演示，對于在程序編寫過程中出現(xiàn)的錯誤能直接看出來，在數(shù)控仿真軟件中的機床操作面板的使用與零件的加工過程與實際加工的情況是十分相似的，這種直觀形象的學習方式更容易引起學生的學習興趣，這種積極性和主動性的提高使得學生能夠更加容易的掌握理論知識，并且還能學會運用理論。

(2)應用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)可以降低技能訓練成本提高訓練效率和安全性。一臺新型的數(shù)控機床的價格是較為昂貴的，初學者的技術不嫻熟，很可能在操作的過程中出現(xiàn)失誤，在操作過程中很可能會出現(xiàn)撞壞車刀、損壞工件與機床、浪費材料等現(xiàn)象，這種高昂的費用給學習帶來很大的財政負擔。同時，使用數(shù)控機床操作的話很可能因為學生的失誤造成人身傷害，存在著安全隱患。數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的引入，就可以大大降低技能訓練的成本，并且還能消除安全隱患，在通過了前期的模擬仿真練習之后，在操作技術比較熟練的情況下再進行實際操作，這樣可以達到事半功倍的效果。

2.數(shù)控加工仿真系統(tǒng)在應用中存在的負面效應

雖然數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的應用方便了數(shù)控技術教學，但是對仿真軟件的依賴也產生了一系列的負面效果：

首先，由于數(shù)控加工仿真系統(tǒng)只是加工過程的模擬，因此它無法取代學生在實際操作時的真實感受，因此，學生如果在編程與操作訓練時應用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)，會因忽視切削用量的選擇、數(shù)控刀具的選用和零件的裝夾方法而產生質量和效率問題。

其次，由于我國的數(shù)控加工仿真系統(tǒng)軟件的設計與應用才剛剛起步，跟國外的許多成熟的職業(yè)技術教育數(shù)控加工仿真系統(tǒng)軟件還有一些差距，還有待于進一步改進和完善。

其三，學生在應用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)軟件進行技能訓練時，很容易對計算機產生依賴，甚至是沉迷于仿真加工，而真正運用數(shù)控機床進行操作時卻達不到理想的效果。更有甚者個別學生還趁老師不注意時利用計算機上網(wǎng)或玩電游，這就違背了使用仿真軟件的初衷。

針對上面的問題，我們應積極探索相應的方法，來使得仿真軟件更好的應用于數(shù)控教學。