實(shí)施數(shù)控仿真軟件教學(xué)的重要性

魏國(guó)軍

摘 要：本文旨在通過(guò)數(shù)控仿真軟件教學(xué)與傳統(tǒng)的實(shí)操教學(xué)方式的對(duì)比，以及使用數(shù)控仿真軟件的心得，探討中職學(xué)校數(shù)控專業(yè)實(shí)施數(shù)控仿真軟件教學(xué)的重要性，為中職學(xué)校數(shù)控專業(yè)科學(xué)規(guī)劃實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室提供借鑒。

關(guān)鍵詞：教學(xué)方式 仿真軟件 開(kāi)出率

隨著社會(huì)的發(fā)展，以前的機(jī)械專業(yè)逐漸分離出很多細(xì)微的專業(yè)方向，像數(shù)控專業(yè)就是其中的一類?，F(xiàn)階段各中職學(xué)校普遍開(kāi)設(shè)了數(shù)控專業(yè)，但在這一專業(yè)領(lǐng)域里怎樣規(guī)劃合理且又適用的實(shí)訓(xùn)室成了眾多學(xué)校頭痛的大事。筆者認(rèn)為可以通過(guò)配備數(shù)控仿真實(shí)驗(yàn)室與數(shù)控加工車間相結(jié)合的一體化實(shí)訓(xùn)室，來(lái)達(dá)到數(shù)控專業(yè)實(shí)訓(xùn)課教學(xué)的需要。

一、傳統(tǒng)的實(shí)操教學(xué)方式

自從數(shù)控專業(yè)開(kāi)設(shè)以來(lái)，都是采用理論加實(shí)踐的教學(xué)方式。首先由老師在課堂里講授理論知識(shí)，教給同學(xué)們編程知識(shí)，使他們掌握編程的方法和技巧，然后再到實(shí)訓(xùn)車間里進(jìn)行數(shù)控加工。通過(guò)這種教學(xué)方式，學(xué)生們基本上能夠掌握學(xué)校存在的數(shù)控系統(tǒng)的操作方法。這種方法的缺點(diǎn)就是，理論課程與實(shí)操課程相隔一段時(shí)間，使之在上完理論課之后，經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間，可能出現(xiàn)對(duì)所學(xué)知識(shí)有個(gè)遺忘的過(guò)程，導(dǎo)致對(duì)所學(xué)知識(shí)出現(xiàn)不熟悉的現(xiàn)象，又需要復(fù)習(xí)以前所學(xué)的知識(shí)，才能順利地完成實(shí)操課程的教學(xué)任務(wù)，這給我們的教學(xué)帶來(lái)很大的麻煩。

二、數(shù)控仿真軟件教學(xué)方式

在數(shù)控專業(yè)，如采用數(shù)控仿真軟件教學(xué)方式，只需要配備一個(gè)仿真課室（大約能滿足一個(gè)班的教學(xué)需要，當(dāng)然可以放在數(shù)控車間的旁邊），根據(jù)學(xué)生人數(shù)配備一定數(shù)量的電腦，通過(guò)局域網(wǎng)連接起來(lái)，然后再裝上仿真軟件，就可以完成理論與實(shí)操教學(xué)。這樣，我們?cè)诮虒W(xué)計(jì)劃的編寫(xiě)中，可以將編程、仿真教學(xué)及數(shù)控加工實(shí)習(xí)安排在同一時(shí)段，完成編程的教學(xué)之后立即在電腦上完成實(shí)操教學(xué)。當(dāng)學(xué)生們?cè)诜抡孳浖夏軌蚴炀毜夭僮鲿r(shí)，教師根據(jù)教學(xué)計(jì)劃的要求，再適當(dāng)?shù)匕才乓欢〞r(shí)間進(jìn)行強(qiáng)化訓(xùn)練。這不僅可以使學(xué)生們掌握必要的編程知識(shí)，同樣通過(guò)理論聯(lián)系實(shí)際，還可以完成實(shí)操的教學(xué)。

三、配備數(shù)控仿真軟件實(shí)驗(yàn)室的重要性

1.減少設(shè)備投入，合理利用設(shè)備

大家都知道，數(shù)控專業(yè)如想學(xué)生們?cè)诋厴I(yè)時(shí)能夠熟練地操作數(shù)控機(jī)床，必須通過(guò)理論聯(lián)系實(shí)際，既要掌握編程的方法及技巧，又能熟練地操作數(shù)控機(jī)床，適當(dāng)?shù)囟靡恍?shù)控機(jī)床維修的知識(shí)，才能算一個(gè)合格的畢業(yè)生?？梢嬲卣莆諗?shù)控機(jī)床的操作，針對(duì)不同的數(shù)控系統(tǒng)，掌握他們的性能，并不是一件容易的事情。

因?yàn)殡S著機(jī)床行業(yè)的發(fā)展，新的數(shù)控系統(tǒng)的不斷開(kāi)發(fā)，導(dǎo)致現(xiàn)階段市面上流行并存在很多不同類型的數(shù)控系統(tǒng)，像FANUC、PA、SIEMENS、華中數(shù)控、廣州數(shù)控、大森數(shù)控、MITSUBISH等，且他們的控制面板及操作方法完全不一樣（主要是對(duì)刀方法不一樣）。學(xué)校很難做出如此大的投入，配備各種系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床（因?yàn)閿?shù)控機(jī)床的價(jià)格是昂貴的）。如果選擇數(shù)控仿真軟件教學(xué)的話，只要選擇合適的數(shù)控仿真軟件（而且很多數(shù)控仿真軟件已經(jīng)做得很成熟，且能完成很多種類數(shù)控系統(tǒng)的教學(xué)），就可以完成多種系統(tǒng)的教學(xué)需要。

現(xiàn)階段市面上比較常用的上海宇龍數(shù)控仿真軟件系統(tǒng)，在上面就可以完成FANUC、PA、SIEMENS、華中數(shù)控、廣州數(shù)控、大森數(shù)控、MITSUBISH等系統(tǒng)的數(shù)控車、銑、加工中心的實(shí)操教學(xué)（見(jiàn)下頁(yè)圖）。然后根據(jù)學(xué)校的實(shí)際情況，在數(shù)控車間合理配備數(shù)控機(jī)床，這樣就可以為學(xué)校節(jié)約很多設(shè)備投入費(fèi)用。

2.學(xué)生知識(shí)面拓寬且安全

前面所論述的，如果采用傳統(tǒng)的教學(xué)，依靠老師在黑板上給同學(xué)們講授編程知識(shí)，再到數(shù)控車間進(jìn)行實(shí)操教學(xué)，針對(duì)各個(gè)學(xué)校對(duì)數(shù)控專業(yè)設(shè)備的投入情況不同，學(xué)生也只能掌握學(xué)校里僅有設(shè)備的操作方法，很難去操作其他的數(shù)控設(shè)備，這對(duì)學(xué)生的就業(yè)帶來(lái)了很大的影響。如我們采用數(shù)控仿真軟件教學(xué)，可以在上面完成很多不同類型的系統(tǒng)的數(shù)控車、銑、加工中心的教學(xué)，使學(xué)生能夠在相同的時(shí)間里掌握更多的知識(shí)，掌握多種數(shù)控系統(tǒng)的操作方法，為他們的就業(yè)帶來(lái)便利的條件。

因?yàn)閿?shù)控操作是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的科目，安全系數(shù)較低。一臺(tái)機(jī)床最多容納3～4人操作，這使得數(shù)控車間能提供的工位相對(duì)較少。如在數(shù)控仿真軟件上教學(xué)，可以讓學(xué)生們對(duì)自己所編程序進(jìn)行驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤及時(shí)編輯修改。不會(huì)出現(xiàn)像在數(shù)控機(jī)床上實(shí)習(xí)，如程序錯(cuò)誤，就有可能出現(xiàn)撞刀甚至更為嚴(yán)重的事故。在師資緊缺的情況下，學(xué)生直接操作數(shù)控機(jī)床，很難保證學(xué)生的安全，但在數(shù)控仿真軟件上可以得到很好的控制，且相對(duì)提供較多的工位。

圖

3.理論與實(shí)踐可以聯(lián)系更緊密

如果學(xué)生自己所編寫(xiě)的程序能在數(shù)控機(jī)床上運(yùn)行，并加工出符合要求的零件，對(duì)于學(xué)生本人來(lái)講是一件令人興奮的事情。但由于實(shí)習(xí)的數(shù)控設(shè)備數(shù)量有限，學(xué)生不可能一上完理論課，馬上就操作數(shù)控機(jī)床。為解決這一矛盾，應(yīng)讓學(xué)生在電腦上利用仿真模擬軟件對(duì)自己所編程序進(jìn)行仿真模擬，顯示整個(gè)切削加工過(guò)程，以及當(dāng)前坐標(biāo)位置、切削速度、快進(jìn)、快退速度，當(dāng)前所用刀具等。如果學(xué)生所編寫(xiě)的程序有錯(cuò)誤，電腦就會(huì)顯示出錯(cuò)號(hào)，程序暫停運(yùn)行，讓編寫(xiě)者做出正確修改后，程序才繼續(xù)運(yùn)行，模擬切削加工可一直顯示到加工完畢。學(xué)生通過(guò)這個(gè)仿真系統(tǒng)在老師指導(dǎo)下進(jìn)行編輯修改，檢驗(yàn)自己所編寫(xiě)的程序是否正確，這對(duì)提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和編程水平都有很大幫助。

四、小結(jié)

當(dāng)然，我們也應(yīng)看到，仿真軟件應(yīng)用的目的是盡可能代替數(shù)控機(jī)床進(jìn)行實(shí)踐操作學(xué)習(xí)，增加工位。這也體現(xiàn)出了數(shù)控仿真軟件的不足：沒(méi)有切削用量概念，操作不會(huì)撞刀和崩刀，看不到工件加工質(zhì)量，工件的測(cè)量完全依靠軟件，忽略了機(jī)械基礎(chǔ)知識(shí)。仿真軟件的這些缺點(diǎn)都會(huì)使學(xué)習(xí)者丟失相關(guān)意識(shí)，軟件學(xué)習(xí)后進(jìn)行操作時(shí)也會(huì)忽略切削用量以及安全問(wèn)題。為了防止以上副作用，我們?cè)谙冗M(jìn)行簡(jiǎn)單的機(jī)床操作練習(xí)后，再進(jìn)行仿真軟件學(xué)習(xí)。教師在進(jìn)行軟件仿真學(xué)習(xí)過(guò)程中重點(diǎn)介紹實(shí)際操作過(guò)程，讓學(xué)生完全按切削用量進(jìn)行仿真，隨時(shí)告訴學(xué)生軟件操作和機(jī)床實(shí)際操作的區(qū)別。只要老師在課堂上及時(shí)解決好這些問(wèn)題，數(shù)控仿真軟件對(duì)于數(shù)控專業(yè)的實(shí)操教學(xué)，就會(huì)有很大的利處。

（作者單位：廣東省惠州商貿(mào)旅游高級(jí)職業(yè)技術(shù)學(xué)校）