仿真軟件在高職數(shù)控類實踐教學中的應用及發(fā)展探討

史曉駿

（常州工程職業(yè)技術(shù)學院，江蘇 常州 213000）

隨著中國經(jīng)濟的崛起，傳統(tǒng)制造業(yè)面臨更大地挑戰(zhàn)和機遇。教育部關(guān)于緊缺人才的報告顯示，已有相當數(shù)量的制造類大中型企業(yè)大規(guī)模引進高職畢業(yè)生從事數(shù)控機床加工操作、裝配調(diào)試與維修等相關(guān)工作。企業(yè)對藍領(lǐng)層的數(shù)控操作技術(shù)工人有很大的需求，而且可以預見，隨著制造自動化水平的不斷提升，諸如數(shù)控設(shè)備維修維護類相關(guān)崗位對知識、能力和職業(yè)素養(yǎng)的要求會越來越高。

1 職業(yè)院校數(shù)控實踐類教學現(xiàn)狀

我國高職教育經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，已進入全面發(fā)展提升階段，國家逐步實施“技能型緊缺人才培養(yǎng)培訓計劃”。針對江蘇省農(nóng)村勞動力轉(zhuǎn)移，區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展特征，結(jié)合我校人才培養(yǎng)的定位與特色，充分發(fā)揮職業(yè)教育的優(yōu)勢，加快培養(yǎng)機電一體化技術(shù)專業(yè)各類數(shù)控技術(shù)人才，是當前乃至今后很長一段時間的重要任務之一。而這項任務，和數(shù)控實踐類教學的整體質(zhì)量密不可分。

職業(yè)院校數(shù)控實踐類課程主要有機床機械電氣拆裝、編程加工、裝配調(diào)試及維修維護四大類。目前我校數(shù)控實踐類課程部分已采用項目化教學方式，但在設(shè)備適用性、人均臺套數(shù)、實踐安全性等方面仍不夠完善。主要表現(xiàn)為：

（1）投入大，使用和維護成本高。數(shù)控機床是一種典型的機電一體化設(shè)備，價格普遍較高。一臺中檔數(shù)控車床或數(shù)控銑床一般在二、三十萬左右，而高檔數(shù)控加工中心更是高達好幾十萬甚至上百萬。數(shù)控機床的拆裝、加工操作、維修維護能力若完全依賴真實機床進行實操訓練，前期投入及后期維護保養(yǎng)成本都很高，且項目化實施難度非常大，效果一般。

（2）型號多，與企業(yè)無縫銜接差。數(shù)控系統(tǒng)及相關(guān)輔助元器件型號多且更新快，對學校而言不可能將所有的系統(tǒng)配齊，學生在校期間學習所用的機床及系統(tǒng)與工廠實際無法一致，加大學生上崗實習的難度的同時也無形增加了企業(yè)的運營成本。

（3）實踐教學安全系數(shù)不高。數(shù)控機床是高速自動運行的機器，學生的熟練程度不一，編程中的疏忽、加工操作中的失誤、機床各種參數(shù)的設(shè)置不當、強弱電維修操作不當?shù)榷紩煌潭鹊卦斐傻毒?、機械部件、機床運動控制部件或數(shù)控系統(tǒng)等的損壞，甚至造成一定的人身傷害，可靠性很難得到保障。

2 數(shù)控類仿真軟件介紹

目前，數(shù)控加工操作類仿真軟件已日趨成熟（如圖1所示），此類軟件可以將整個加工過程用計算機二維、三維圖形進行全過程在線演示，使原來需要在真實數(shù)控設(shè)備上才能完成的大部分教學功能在計算機虛擬制造環(huán)境中得以實現(xiàn)，大大減少工件材料和能源損耗的同時，教學質(zhì)量和效果得以大幅提升。

圖1 某數(shù)控加工仿真軟件加工參數(shù)設(shè)置畫面

但數(shù)控機床裝配、調(diào)試、故障診斷維修與維護等職業(yè)能力的培養(yǎng)，不僅需要扎實完善的理論基礎(chǔ)，更需要機械、液壓與氣動、電氣等相關(guān)軟硬件的綜合實操能力（如圖2所示）。目前本校實訓設(shè)備為機床廠專制的數(shù)控銑床和加工中心，裝配調(diào)試的難度很大，項目化實施的效果不理想（如圖3所示）。

圖2 數(shù)控機床故障樹

圖3 數(shù)控機床維修維護實訓項目化流程圖

為此，南京德西、斯沃，浙江天煌實業(yè)，亞龍教育裝備等國內(nèi)企業(yè)不斷開發(fā)相關(guān)軟、硬件設(shè)備，為全國職業(yè)院校提供了很好的平臺（如圖4所示）。

圖4 數(shù)控維修仿真相關(guān)軟件PC界面

3 結(jié)語

數(shù)控機床故障原因查找及維修困難，維修費用高。數(shù)控機床維修費用的降低及維修效率的提高可以降低企業(yè)的生產(chǎn)成本、提高企業(yè)的生產(chǎn)率。依據(jù)最前沿的專業(yè)原理,采用最先進的計算機仿真技術(shù),對數(shù)控機床的裝配、調(diào)試、排故等過程進行模擬,是一種安全、經(jīng)濟、可靠、有效的工具，在數(shù)控實踐類教學中有很高的應用價值。

因此，高職院校應該和地方、行業(yè)相關(guān)企業(yè)要緊密聯(lián)系合作，合理利用資源，研發(fā)適合高職教育教學特點，滿足學生職業(yè)核心能力培養(yǎng)的具有產(chǎn)業(yè)針對性的專業(yè)學習、職業(yè)工作和技能考核的一體化教學軟硬件裝備，不斷適應高職教育的發(fā)展需求，為區(qū)域經(jīng)濟快速、全面發(fā)展提供平臺。

數(shù)控類仿真軟件的引入，尤其是數(shù)控維修類專業(yè)仿真軟件的應用、開發(fā)必將有效提升教育教學改革質(zhì)量，為專業(yè)建設(shè)和區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展提供有利保障。

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