數(shù)控模擬仿真軟件在實(shí)習(xí)教學(xué)中的應(yīng)用

王會(huì)峰

摘 要：本文通過(guò)分析數(shù)控加工專業(yè)實(shí)習(xí)教學(xué)現(xiàn)狀，結(jié)合對(duì)仿真軟件教學(xué)的實(shí)踐和認(rèn)識(shí)，簡(jiǎn)單介紹了數(shù)控仿真軟件在數(shù)控教學(xué)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：模擬仿真軟件 實(shí)習(xí)教學(xué) 技工教育

一、數(shù)控加工專業(yè)實(shí)習(xí)教學(xué)現(xiàn)狀

近年來(lái)，數(shù)控加工在機(jī)械領(lǐng)域占有的比例越來(lái)越高，數(shù)控技術(shù)是以自動(dòng)化技術(shù)、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)為主的先進(jìn)的制造技術(shù)，目前得到了大力發(fā)展。但是，由于數(shù)控加工設(shè)備和工具價(jià)格較高，使用維護(hù)費(fèi)用也比較高，這對(duì)于資金缺乏的技工院校來(lái)說(shuō)，想要參照傳統(tǒng)的實(shí)習(xí)模式進(jìn)行教學(xué)，如每個(gè)學(xué)生一個(gè)實(shí)習(xí)工位、配備充足的實(shí)習(xí)材料等，對(duì)大多數(shù)技工院校是不現(xiàn)實(shí)的。

由于技工院校學(xué)生文化素質(zhì)低，怕由于操作不當(dāng)引起設(shè)備故障，學(xué)校會(huì)想多種辦法，比如學(xué)生的工藝時(shí)間增加，減少實(shí)習(xí)時(shí)間，高消耗或復(fù)雜零件的課題不開(kāi)或少開(kāi)，或者材料重復(fù)利用等等，這樣的方法如何能培養(yǎng)出合格的數(shù)控技術(shù)應(yīng)用型人才？

技工院校的實(shí)習(xí)教學(xué)過(guò)程必須由傳統(tǒng)實(shí)習(xí)內(nèi)容，向新技術(shù)新工藝實(shí)習(xí)內(nèi)容轉(zhuǎn)變，這對(duì)技工院校、實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師也提出了新的要求。然而，伴隨著數(shù)控機(jī)床的仿真技術(shù)的日益提高和計(jì)算機(jī)應(yīng)用的普及，我們發(fā)現(xiàn)數(shù)控仿真軟件在實(shí)習(xí)教學(xué)中能使理論和實(shí)踐有效的連接，并且培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力。仿真軟件在實(shí)習(xí)教學(xué)過(guò)程中起到了很重要的橋梁作用，完善了實(shí)習(xí)教學(xué)效果，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，而且降低了實(shí)習(xí)費(fèi)用。

二、數(shù)控模擬仿真軟件在數(shù)控實(shí)習(xí)教學(xué)中運(yùn)用的優(yōu)點(diǎn)

1.彌補(bǔ)教學(xué)設(shè)備不足，降低學(xué)校投資費(fèi)用

如果按照普通實(shí)習(xí)教學(xué)要求，每個(gè)實(shí)習(xí)崗位安排2個(gè)學(xué)生，要滿足40人的數(shù)控車(chē)工實(shí)習(xí)，必須要提供20臺(tái)數(shù)控車(chē)床的實(shí)習(xí)場(chǎng)地，按10萬(wàn)元/臺(tái)數(shù)控車(chē)床計(jì)算，需要200萬(wàn)元設(shè)備投資費(fèi)用。

如果結(jié)合模擬仿真進(jìn)行實(shí)習(xí)教學(xué)，有40臺(tái)計(jì)算機(jī)和6臺(tái)數(shù)控車(chē)床，同樣也能滿足教學(xué)需要，費(fèi)用若按0.4萬(wàn)元/每臺(tái)計(jì)算機(jī)（含應(yīng)用軟件費(fèi)用），則只需16萬(wàn)元，再加上6臺(tái)數(shù)控車(chē)床，共計(jì)費(fèi)用76萬(wàn)元。并且保證一人一個(gè)工位，學(xué)生的動(dòng)手時(shí)間也多了一倍。

2.授課方式直觀，提高教學(xué)效果

由于學(xué)生文化程度低，教師在課堂上的講解，大部分學(xué)生難以理解。因此，有很多的授課內(nèi)容需要教師在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行示范操作，示范過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)部分學(xué)生因聽(tīng)不清、看不清而存在厭學(xué)、不學(xué)現(xiàn)象。

使用數(shù)控加工仿真教學(xué)可以使數(shù)控機(jī)床的操作方法（如機(jī)床的開(kāi)啟、回零、對(duì)刀、程序的輸入和校驗(yàn)、工件的加工過(guò)程等）通過(guò)計(jì)算機(jī)顯示器清楚地呈現(xiàn)在學(xué)生面前，并且能多次講解、演示，教師也可以通過(guò)總機(jī)的顯示器看到每位學(xué)生的真實(shí)操作情況，及時(shí)掌握教學(xué)情況，有針對(duì)性地對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)。

3.提高教學(xué)效率、減少出錯(cuò)概率

在實(shí)際操作訓(xùn)練中，學(xué)生在數(shù)控機(jī)床上輸完程序后，要利用“圖形模擬校驗(yàn)功能”來(lái)校驗(yàn)程序是否正確，每位學(xué)生占用機(jī)床時(shí)間較長(zhǎng)。由于圖形校驗(yàn)只能看到加工零件的大致輪廓，若程序中存在一些細(xì)小的錯(cuò)誤，是判斷不出來(lái)的，這會(huì)影響加工工件的質(zhì)量。

如果在實(shí)際操作之前，學(xué)生在數(shù)控仿真系統(tǒng)上輸入程序、校驗(yàn)，并檢查加工的零件是否合格。實(shí)際操作時(shí)可直接將正確的程序通過(guò)數(shù)據(jù)線傳輸?shù)綌?shù)控機(jī)床中進(jìn)行真實(shí)加工，這既提高了加工安全性，又節(jié)省了加工時(shí)間。

4.具備多樣化的數(shù)控系統(tǒng)及車(chē)床

目前數(shù)控機(jī)床的系統(tǒng)、種類、生產(chǎn)廠家眾多，不同系統(tǒng)、型號(hào)的數(shù)控機(jī)床操作面板、方法是不一樣的。數(shù)控仿真軟件提供了目前我國(guó)在數(shù)控加工中常用的數(shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)，教學(xué)時(shí)，可根據(jù)需要選擇不同系統(tǒng)、不同型號(hào)的數(shù)控機(jī)床進(jìn)行教學(xué)或演示，拓寬學(xué)生的知識(shí)面。

三、數(shù)控仿真軟件在實(shí)習(xí)教學(xué)中運(yùn)用存在的不足

1.真實(shí)性差

在模擬的數(shù)控仿真系統(tǒng)中進(jìn)行加工，學(xué)生可能對(duì)基本的金屬材料性能特點(diǎn)、刀具角度刃磨、刀具和材料的匹配等都不了解，盡管能獲得成功，但是在實(shí)際加工過(guò)程中，還會(huì)存在這樣那樣的問(wèn)題。

所以，仿真操作只能用于提高編程練習(xí)、工件的加工過(guò)程和工藝制定過(guò)程。實(shí)際操作訓(xùn)練中只有動(dòng)手操作，才能提高操作的熟練程度。

2.綜合實(shí)踐性差

由于仿真軟件自身的特點(diǎn)，在實(shí)習(xí)過(guò)程中只能作為提高實(shí)習(xí)效率，縮短實(shí)習(xí)時(shí)間，降低實(shí)習(xí)成本的輔助手段。要想培養(yǎng)車(chē)間的一線技術(shù)工人，除掌握基本技能操作外，還要學(xué)習(xí)數(shù)控加工工藝。例如加工路線的優(yōu)選，車(chē)刀的選擇，編程軟件的使用，數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)、維護(hù)方法等等。

總之，在以“技能操作”為核心的實(shí)習(xí)教學(xué)中，運(yùn)用數(shù)控仿真軟件有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和綜合能力，能增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)和激發(fā)獨(dú)立思考的能力，但是傳統(tǒng)的實(shí)習(xí)教學(xué)模式，仍然是技工院校培養(yǎng)學(xué)生提高實(shí)際操作能力的基礎(chǔ)。在新的形勢(shì)下，只有將二者完美結(jié)合，才能培養(yǎng)出合格的對(duì)社會(huì)、企業(yè)有用的技能人才。

參考文獻(xiàn)：

[1]王艷玲.發(fā)達(dá)國(guó)家高等職業(yè)教育課程改革新動(dòng)向[J].成人高等教育，2005（3）.

（作者單位：許昌技師學(xué)院）