數(shù)控仿真系統(tǒng)在中職數(shù)控專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用研究

劉國(guó)柱 徐敏

【摘要】本文通過(guò)對(duì)中職校的教學(xué)現(xiàn)狀、設(shè)備情況、師資情況以及在數(shù)控實(shí)訓(xùn)過(guò)程中存在的矛盾入手，探討數(shù)控仿真系統(tǒng)在數(shù)控專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用；來(lái)改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，提高教學(xué)效率。但數(shù)控仿真系統(tǒng)不可能解決數(shù)控教學(xué)過(guò)程中的一切問(wèn)題，也有其優(yōu)勢(shì)和不足。

【關(guān)鍵詞】數(shù)控仿真技術(shù) 數(shù)控專業(yè)技術(shù) 中職學(xué)校 教學(xué)應(yīng)用

【中圖分類號(hào)】G718.2 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2015）02-0249-02

當(dāng)今社會(huì)對(duì)數(shù)控技術(shù)人才的大量需求，推動(dòng)了中等職業(yè)學(xué)校相繼開(kāi)辦數(shù)控技術(shù)專業(yè)，或是不斷的擴(kuò)大教學(xué)規(guī)模。以至于許多中職學(xué)校的數(shù)控技術(shù)專業(yè)教學(xué)面臨著數(shù)控設(shè)備缺乏、實(shí)踐教學(xué)少、培養(yǎng)目標(biāo)層次低、規(guī)模小等諸多問(wèn)題。運(yùn)用數(shù)控仿真系統(tǒng)教學(xué)不僅在數(shù)控教學(xué)中緩解了設(shè)備缺乏的問(wèn)題，使理論教學(xué)和實(shí)踐操作有機(jī)的結(jié)合，更能促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性、增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手機(jī)會(huì)，提高其操作的熟練程度。事實(shí)證明，數(shù)控仿真教學(xué)是一種節(jié)約成本，安全有效的教學(xué)模式和教學(xué)途徑。

一、數(shù)控加工仿真系統(tǒng)

數(shù)控加工仿真系統(tǒng)是一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)的仿真軟件。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)主要體現(xiàn)在：用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，以降低成本，避免新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)；用于產(chǎn)品演示，可以通過(guò)多媒體效果來(lái)吸引客戶，爭(zhēng)取訂單；同時(shí)也可用于培訓(xùn)，提高員工的操作熟練程度。

我國(guó)的數(shù)控加工仿真系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，主要有：南京斯沃、上海宇龍、北京菲克等。數(shù)控加工仿真系統(tǒng)主要有以下優(yōu)點(diǎn)：

1.能夠全面仿真數(shù)控加工的過(guò)程：如機(jī)床的設(shè)定，毛坯的設(shè)定，夾具、刀具的定義與選用，加工程序的輸入、編輯、加工仿真和各種加工錯(cuò)誤的檢測(cè)功能。

2.對(duì)于計(jì)算機(jī)的配置要求較低，只需要較低的硬件配置。

3.操作安全性高，不會(huì)因?yàn)檎`操作而造成人身傷害，更不會(huì)損壞數(shù)控機(jī)床。

4.不需要加工材料，投入的資金少，占地面積小，并且不會(huì)造成資源的浪費(fèi)。

5.利用網(wǎng)絡(luò)可以搭建交流平臺(tái)，為師生提供良好的交流空間。

二、數(shù)控仿真系統(tǒng)在中職數(shù)控教學(xué)中的應(yīng)用

數(shù)控仿真系統(tǒng)的應(yīng)用改變了傳統(tǒng)的教學(xué)模式，對(duì)教學(xué)效果有積極的影響，主要在以下幾方面：

1.使用數(shù)控仿真系統(tǒng)解決設(shè)備短缺的問(wèn)題，從而節(jié)省學(xué)校對(duì)教學(xué)設(shè)備的投入。

目前數(shù)控設(shè)備的種類繁多、價(jià)格貴，如數(shù)控實(shí)訓(xùn)全部依賴于數(shù)控機(jī)床，投入會(huì)很大，耗費(fèi)也會(huì)很多。數(shù)控仿真系統(tǒng)的應(yīng)用可以有效的解決數(shù)控機(jī)床不足的問(wèn)題，提高數(shù)控實(shí)訓(xùn)的效果，使學(xué)生更快的學(xué)會(huì)操作。由于在仿真系統(tǒng)上教學(xué)沒(méi)有機(jī)床、刀具、材料等耗損，可大大降低實(shí)訓(xùn)費(fèi)用。

2.豐富教學(xué)手段，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

傳統(tǒng)的數(shù)控操作教學(xué)是先講授理論知識(shí)，然后進(jìn)行實(shí)踐操作。然而在理論教學(xué)階段，對(duì)于初學(xué)數(shù)控機(jī)床的學(xué)生來(lái)說(shuō)，即便是有普車、普銑等實(shí)訓(xùn)基礎(chǔ)課為先導(dǎo)，也顯得較難接受。通過(guò)數(shù)控仿真系統(tǒng)進(jìn)行教學(xué)，可以直觀的向?qū)W生展示數(shù)控機(jī)床的機(jī)構(gòu)、工作原理以及機(jī)床的加工過(guò)程，從而調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3.更好的保障學(xué)生實(shí)訓(xùn)過(guò)程中的安全，減少實(shí)際操作中出錯(cuò)的概率

中職學(xué)生在操作數(shù)控機(jī)床時(shí)難免出現(xiàn)失誤，造成機(jī)床損傷，刀具損壞。但在數(shù)控仿真系統(tǒng)時(shí)，所有的加工過(guò)程都在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行，因此不存在安全問(wèn)題，也不會(huì)因?yàn)閷W(xué)生的誤操作造成機(jī)床損壞和人身傷害。仿真系統(tǒng)對(duì)加工程序具有自動(dòng)檢測(cè)的功能，可以指出程序出現(xiàn)的錯(cuò)誤以及具體原因，以促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。

4.方便教師集中授課

數(shù)控實(shí)訓(xùn)教學(xué)過(guò)程中由于受實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地大小、周邊環(huán)境等因素的限制，很難保證所有的學(xué)生都能聽(tīng)清、看清，教學(xué)效果不理想。而數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的互動(dòng)教學(xué)功能可以通過(guò)廣播的方式在屏幕上演示教學(xué)內(nèi)容，讓所有的學(xué)生均能觀看并且進(jìn)行模仿，同時(shí)教師在自己的屏幕上可看到每個(gè)學(xué)生的操作情況，實(shí)時(shí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)。

三、數(shù)控仿真系統(tǒng)在數(shù)控教學(xué)中的副作用及其應(yīng)對(duì)措施

數(shù)控仿真系統(tǒng)的應(yīng)用改變了傳統(tǒng)的數(shù)控理論教學(xué)模式，方便了教師的教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)，但是它僅僅是一種加工過(guò)程模擬軟件，與實(shí)際的加工過(guò)程還是有一定的差距，無(wú)法代替學(xué)生實(shí)際加工過(guò)程中的感受和經(jīng)驗(yàn)積累。在數(shù)控教學(xué)過(guò)程中若完全用數(shù)控仿真系統(tǒng)來(lái)代替實(shí)訓(xùn)操作，就難以達(dá)到預(yù)期的學(xué)習(xí)效果。為了能達(dá)到良好的教學(xué)效果，還應(yīng)采取一些措施。

1.學(xué)校應(yīng)合理的安排教學(xué)進(jìn)度

在數(shù)控仿真教學(xué)課程之前，應(yīng)先安排相關(guān)的金工實(shí)習(xí)，如普車、普銑的訓(xùn)練，讓學(xué)生學(xué)會(huì)刃磨刀具，熟悉機(jī)床加工的各種方法及切削用量的選擇技巧，對(duì)切削加工有較為扎實(shí)的感性認(rèn)識(shí)。另外，數(shù)控編程課程要安排在數(shù)控仿真系統(tǒng)前學(xué)習(xí)，學(xué)生在熟悉各種機(jī)床的操作方法、加工方法以及切削用量選擇方法之后，會(huì)更加容易的學(xué)習(xí)和理解數(shù)控仿真的各個(gè)步驟。

2.要適當(dāng)?shù)拇┎鍖?shí)際數(shù)控機(jī)床操作訓(xùn)練

避免學(xué)生對(duì)仿真系統(tǒng)產(chǎn)生過(guò)分的依賴，而降低對(duì)機(jī)床實(shí)際操作技能的掌握能力。科學(xué)合理地安排數(shù)控仿真系統(tǒng)訓(xùn)練所占的時(shí)間。數(shù)控仿真的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)入門基礎(chǔ)訓(xùn)練上，學(xué)生實(shí)際操作技能的提高主要還是依靠上機(jī)實(shí)際操作練習(xí)。當(dāng)實(shí)習(xí)條件較好時(shí)，實(shí)際機(jī)床操作的時(shí)間應(yīng)占較大的比例。

3.及時(shí)強(qiáng)調(diào)仿真系統(tǒng)與機(jī)床的區(qū)別點(diǎn)

對(duì)于軟件中和機(jī)床的不同之處，應(yīng)及時(shí)給學(xué)生說(shuō)明，并根據(jù)機(jī)床的實(shí)際情況對(duì)學(xué)生進(jìn)行講解，以免使學(xué)生產(chǎn)生誤解，影響將來(lái)在機(jī)床上的編程與操作。

四、小結(jié)

綜上所述，不難看出數(shù)控仿真系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)不僅在數(shù)控編程與工藝這一理論教學(xué)中，還可作為數(shù)控操作技能的輔助工具。雖然其優(yōu)點(diǎn)為教師的授課過(guò)程帶來(lái)方便，使教師和學(xué)生受益，但其缺點(diǎn)也不容忽視。只要教師在教學(xué)過(guò)程中積極思考在應(yīng)用中產(chǎn)生的問(wèn)題，并及時(shí)主動(dòng)的采取應(yīng)對(duì)措施，不斷完善教學(xué)方法，并將仿真訓(xùn)練與實(shí)際上機(jī)床操作訓(xùn)練有機(jī)結(jié)合，才能發(fā)揮數(shù)控仿真教學(xué)的最佳效果。

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