仿真軟件在數(shù)控教學中的應用

周家領

【摘 要】本文主要論述了數(shù)控仿真軟件在數(shù)控教學領域的應用，分析了仿真軟件在數(shù)控教學中的優(yōu)勢及存在的問題和不足，提出了相應的改進措施。

【關鍵詞】數(shù)控加工；仿真軟件；優(yōu)勢不足；改進措施。

現(xiàn)如今，科學技術不斷發(fā)展，數(shù)控技術在制造領域得到了日新月異的發(fā)展和壯大，各種型號及各種系統(tǒng)的數(shù)控機床在機械制造領域應用越加廣泛，因此，為企業(yè)培養(yǎng)數(shù)控技術高級應用型人才，是職業(yè)院校的迫切任務。職業(yè)院校如何利用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)進行教學更是處在探索階段，因此有必要對數(shù)控仿真軟件進行科學的分析，明確其優(yōu)勢與不足，在數(shù)控教學中運用數(shù)控仿真軟件，會收到很好的數(shù)控培訓效果。

1. 仿真軟件的介紹

數(shù)控仿真軟件是通過計算機，將需要加工的零件通過三維圖形或者二維圖形的方式演示出來的軟件。目前，市場上常見的有上海宇龍、南京斯沃等數(shù)控仿真軟件，它們都能完成以下操作：編程、定義毛坯、刀具準備、基準測量、 G代碼處理、面板操作等；配置要求低，只需要仿真軟件和要求不是很高的計算機，并與計算機操作系統(tǒng)兼容；操作的安全性很高，不需要購買原材料、刀具等，投入資金少，占地小，減少資源浪費；為師生的交互提供了方便等。現(xiàn)在很多仿真軟件在網(wǎng)上都有下載或者試用版本，如果考慮到節(jié)約投入成本，這些軟件對于數(shù)控教學而言還是非常實用。下面就本人在數(shù)控教學中的使用情況談一些我的看法。

2.仿真軟件在數(shù)控教學中的優(yōu)勢

2.1改變了傳統(tǒng)的枯燥、抽象的數(shù)控教學方式.

傳統(tǒng)的教學是“先理論，后實踐”，在理論教學階段對于初學者來說數(shù)控加工非?？菰餆o味，尤其是數(shù)控機床的結構、工作原理等方面難于消化。仿真軟件在數(shù)控理論教學方面可以直接通過結構三維圖去直觀學習，從不同角度對數(shù)控機床結構進行觀察，從而也了解了機床的工作原理，結合理論講解圖文并茂.學生尤如身臨真實的車間。從而達到了化繁為易的教學目的。仿真軟件的引入便解決了教師這種困境。只要我們將完整的程序輸入仿真軟件，它就可以以單純路徑模擬和實際加工兩種形式運行程序。學生不僅可以從中看出每條指令所代表的意義還可以驗證程序的對錯，2.2減輕了學校數(shù)控設備的建設難度，節(jié)約了教學成本

數(shù)控機床是高精密高自動化加工設備，種很多，價格昂貴，一臺普通數(shù)控機床一般在10―20萬，一臺小型加工中心價格一般在15―30萬左右，進口的數(shù)控機床價格多達上百萬甚至上千萬。使用數(shù)控仿真軟件.大大減少占用機床時間，降低實訓的消耗，從而降低教學成本，從而也更安全。

2.3提高學生的學習熱情

一般來說，職業(yè)院校的學生的知識水平較低，而數(shù)控教學理論知識抽象、枯燥、乏味，使用數(shù)控仿真軟件，使很多知識更生動、直觀，例如對刀、程序的輸入與驗證等。應用仿真軟件，可以直觀的看到操作過程，讓學生在“學中做，做中學”。這樣能夠提高學生的學習熱情，開發(fā)了學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。

2.4降低了安全隱患

數(shù)控機床價格昂貴，初學者在數(shù)控實際操作過程中，沒有經(jīng)驗，如果直接到數(shù)控機床上進行實操，很容易出現(xiàn)打刀、撞機等現(xiàn)象，甚至對機床和操作者造成傷害。數(shù)控仿真仿真軟件，是利用計算機模擬實際的加工過程。操作者可以通過仿真軟件熟悉數(shù)控機床操作面板，可以放心驗證，強化練習，全面提高學生的編程能力。

2.5教學效果明顯改善

在數(shù)控教學中使用仿真軟件，學生有更多練習時間，學習過程中，遇到問題，學生可以先獨立思考，也可以和同學探討。以往實踐操作時，一教師示范操作并講解，下面幾十名學生聽課，現(xiàn)場噪音大，聽課人多，影響效果。使用數(shù)控仿真軟件，教師可以錄制講解過程，然后反復播放，使每位學生都能看清楚操作的步驟及順序，然后學生獨立操作，訓練學生實習操作的技能技巧，教師針對性對不同學生進行指導與訓練，教學效果明顯改善。

3.存在的問題及措施

3.1教學中只注重軟件仿真訓練，忽視實訓操作

仿真加工時，學生無法充分體會安全操作的重要性。在教學的過程中，教師要反復強調(diào)規(guī)范操作，安全第一，強調(diào)仿真加工與實際操作的區(qū)別，讓學生牢牢記住安全第一，數(shù)控加工仿真系統(tǒng)是一種模擬軟件，它不可能完全代替實訓。必須合理安排仿真教學和實操教學，在教學中將仿真訓練與實踐操作訓練有機結合。

3.2仿真加工中很難合理選擇切削三要素及加工工藝參數(shù)

仿真軟件在對加工過程的模擬過程中，無法真實反應刀具切削的實際狀態(tài)，加工完成時，零件的加工精度和加工表面質(zhì)量不能準確展示出來。因此，在教學中，教師要詳細講解影響工件加工精度的一些主要因素，仿真加工時嚴格按照操作規(guī)程操作，使學生養(yǎng)成一種嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度。

3.3數(shù)控仿真教學和實踐教學差異大，避免發(fā)生安全事故

數(shù)控仿真軟件與實際機床還存在一定差異。例如仿真時，鉆頭也可以進行輪廓及形腔加工，而在實際加工中，鉆頭只能鉆孔。又如仿真對刀，采用G00快速對刀，軟件會提示可能撞刀，而在實際加工中，是不允許快速對刀的。仿真時工藝參數(shù)設置的不合理，模擬加工一樣進行加工等等。教學中，教師要反復強調(diào)易出錯的地方，避免實操時，出現(xiàn)安全事故。

3.4很難正確處理仿真系統(tǒng)中存在的問題

目前，我國數(shù)控加工仿真軟件的功能還不是很完善，如有些功能不識別，易死機，運行速度慢等等，教學過程中，教師要提前將軟件的主要缺陷告知學生，并將使用軟件時所遇到的問題及時反饋給軟件廠家，以便廠家予以改進。

由此可見，數(shù)控仿真軟件有其自身的優(yōu)點，也有不足，我們數(shù)控專業(yè)教師在教學中合理運用數(shù)控仿真軟件，不僅可以降低教學成本，增加學生的加工練習時間，還可以拓展學生的知識面，很好的適應企業(yè)的需求，達到良好的教學效果。

4.參考文獻

[1]徐偉 《數(shù)控機床仿真實訓》 電子工業(yè)出版社.

[2]李河水 《機械數(shù)控加工仿真軟件的教學應用》南方農(nóng)機，2007，.

[3]張紅英 《數(shù)控仿真系統(tǒng)在數(shù)控機床教學實踐中的應用》交通職業(yè)教育，2006，.

[4]上海宇龍數(shù)控仿真軟件使用說明書. 2008