數(shù)控仿真軟件在教學(xué)中的運(yùn)用

劉悅樸

【摘 要】由于數(shù)控專業(yè)學(xué)生數(shù)量的逐年增加，導(dǎo)致了一系列的問題，比如有限的數(shù)控機(jī)床設(shè)備無法滿足大量學(xué)生的實(shí)踐教學(xué)需求。針對(duì)這一問題，很多職業(yè)學(xué)校引入了數(shù)控仿真軟件，緩解了數(shù)控機(jī)床的需求壓力，同時(shí)又增加了每位學(xué)生的動(dòng)手機(jī)會(huì)。

【Abstract】 Due to the increasing number of students majoring in numerical control， it leads to a series of problems， for example， the limited CNC machine tools can not meet the needs of a large number of students' practical teaching. To solve this problem， many vocational schools have introduced numerical control simulation software to relieve the pressure of CNC machine tools， and increased tne practice opportunities of students.

【關(guān)鍵詞】數(shù)控機(jī)床；數(shù)控仿真軟件；教學(xué)；運(yùn)用

【Keywords】 CNC machine tools； NC simulation software； teaching； application

【中圖分類號(hào)】G710 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-1069（2017）04-0181-02

1 引言

數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行包含著很多知識(shí)，例如機(jī)床運(yùn)行方式編程，數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行操作等。而事實(shí)上，數(shù)控機(jī)床的類型繁多，在教學(xué)中花費(fèi)大量的資金購買所有類型的數(shù)控機(jī)床是不現(xiàn)實(shí)的。因此，數(shù)控仿真軟件解決了當(dāng)下問題，數(shù)控軟件內(nèi)包含所有數(shù)控機(jī)床涉及到的技術(shù)和操作，滿足了學(xué)校和學(xué)生的需求。本文針對(duì)數(shù)控仿真軟件在教學(xué)中的運(yùn)用研究，將從數(shù)控仿真軟件介紹入手，根據(jù)數(shù)控仿真軟件在教學(xué)中的運(yùn)用優(yōu)勢(shì)，找出數(shù)控仿真軟件在教學(xué)中存在的問題，最后，對(duì)數(shù)控仿真軟件在教學(xué)中的運(yùn)用過程進(jìn)行分析并提出其在教學(xué)應(yīng)用中應(yīng)注意的事項(xiàng)。

2 數(shù)控仿真軟件介紹

數(shù)控機(jī)床是制造生產(chǎn)型企業(yè)所必備的一項(xiàng)機(jī)械設(shè)備，數(shù)控機(jī)床可以通過程序的輸入，使數(shù)控機(jī)床的操作按照人工意愿進(jìn)行操作。數(shù)控仿真軟件就是根據(jù)數(shù)控機(jī)床的操作過程而研發(fā)的，可以模擬數(shù)控機(jī)床的操作流程。具體來說，數(shù)控仿真軟件是基于計(jì)算機(jī)的一項(xiàng)應(yīng)用軟件，具有模擬加工和編程的功能，通過構(gòu)建三維模型或二維模型，實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床控制流程的全方位模擬，包括機(jī)床的指標(biāo)設(shè)定，機(jī)床的運(yùn)行流程，控制面板操作，設(shè)備定義選擇等。

3 數(shù)控仿真軟件在教學(xué)中的運(yùn)用優(yōu)勢(shì)

數(shù)控仿真軟件在教學(xué)中的運(yùn)用具有幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)。第一，更新了職業(yè)教學(xué)中的教學(xué)模式。對(duì)于工程類專業(yè)的學(xué)生來說，理論固然重要，但是更重要的是實(shí)際應(yīng)用和操作。數(shù)控仿真軟件的安裝，不僅能夠提升學(xué)生的操作興趣，還能幫助學(xué)生加深對(duì)課程內(nèi)容的理解，通過軟件中的模擬操作，了解零件加工的實(shí)際操作路徑，提高教學(xué)質(zhì)量。第二，降低了教學(xué)設(shè)備的投入。數(shù)控機(jī)床類型數(shù)目繁多，配置一套種類較全的數(shù)控機(jī)床設(shè)備，需要投機(jī)上百萬。但是數(shù)控仿真軟件，只需要購買一份壓縮文件，就可以使每臺(tái)計(jì)算機(jī)裝有該軟件，而且軟件中已經(jīng)涵蓋了所有類型機(jī)床和操作流程，便于教師教學(xué)。第三，數(shù)控仿真軟件中包括學(xué)習(xí)內(nèi)容的考核系統(tǒng)，學(xué)生通過模擬操作完成考核任務(wù)，軟件會(huì)自動(dòng)掃描操作過程進(jìn)行評(píng)定，給出相應(yīng)的成績和建議，為教師減輕了負(fù)擔(dān)。

4 數(shù)控仿真軟件在教學(xué)中存在的問題

數(shù)控仿真軟件雖然為教師的教學(xué)帶來了便利，但是將其應(yīng)用于教學(xué)中仍然存在著一些問題。首先，數(shù)控仿真軟件不能完全替代數(shù)控機(jī)床，可能將學(xué)生帶入誤區(qū)。數(shù)控仿真軟件具有模擬性，其操作環(huán)境自動(dòng)默認(rèn)為理想狀態(tài)。在操作中，軟件的操作參數(shù)是可以隨意設(shè)置的，這與數(shù)控機(jī)床的實(shí)際操作不相符合，一旦利用數(shù)控仿真軟件養(yǎng)成習(xí)慣，將對(duì)實(shí)際的數(shù)控機(jī)床產(chǎn)生一定的影響，使數(shù)控機(jī)床發(fā)生損壞，加工的物件質(zhì)量不合格?？梢姷诙€(gè)問題就是，加工的工藝性較差。數(shù)控仿真系統(tǒng)的操作與實(shí)際加工、品質(zhì)、程序等具有一定的偏差，數(shù)控仿真是固定的模擬流程，而機(jī)床實(shí)際情況不同，操作流程可以適當(dāng)?shù)卣{(diào)整，保證加工工藝的精準(zhǔn)性。仿真軟件同時(shí)也不能模擬出數(shù)控機(jī)床操作中遇到的專業(yè)性問題，不利于培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)靈活運(yùn)用能力。

5 數(shù)控仿真軟件在教學(xué)中運(yùn)用過程

5.1將數(shù)控仿真軟件融入工藝流程分析課題中

將數(shù)控仿真軟件融入到工藝流程中，以加深學(xué)生對(duì)加工方法的深刻認(rèn)識(shí)。在其工藝分析課題中，教師要結(jié)合數(shù)控仿真軟件，細(xì)化實(shí)際操作流程，使學(xué)生充分了解數(shù)控仿真軟件各個(gè)流程和環(huán)節(jié)，幫助其和實(shí)際加工過程結(jié)合起來。職業(yè)教育學(xué)校的大部分學(xué)生基礎(chǔ)較為薄弱，將數(shù)控仿真軟件融入到工藝流程中時(shí)，教師要邊演示給學(xué)生，操作數(shù)控設(shè)備按鍵，邊進(jìn)行講解，講解各個(gè)圖標(biāo)的作用和功能，生動(dòng)的將數(shù)控走刀過程展現(xiàn)在學(xué)生面前[1]。演示過后，可以找學(xué)生到前來再演示一遍，提升學(xué)生對(duì)數(shù)控技術(shù)的學(xué)習(xí)積極性。在學(xué)生的操作中及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，并及時(shí)進(jìn)行指導(dǎo)[2]。

5.2 結(jié)合數(shù)控仿真軟件運(yùn)用，講解編程相關(guān)指令

在數(shù)控技術(shù)學(xué)習(xí)中，零件的工藝流程只是基礎(chǔ)。重要的是使學(xué)生學(xué)會(huì)程序編寫。程序的編寫可以直接影響零件的具體形狀，甚至影響其生產(chǎn)與合格率。傳統(tǒng)的編程講解，教師只是對(duì)著零件圖或者書直接講解，提到某些刀具的選用和切割方法，學(xué)生只能自行想象，以利于教學(xué)效果。而教師打開數(shù)控仿真軟件，對(duì)著仿真機(jī)床講解，直接模擬選刀具的過程，走刀的角度和速度直接通過教師編程展現(xiàn)，使學(xué)生觀察編程后的改變，學(xué)生就能夠了解到數(shù)控加工工藝的實(shí)際內(nèi)涵，提高對(duì)編程學(xué)習(xí)的興趣。

5.3 將多種數(shù)控仿真系統(tǒng)進(jìn)行比較，拓展學(xué)生知識(shí)面

在實(shí)際的工廠數(shù)控機(jī)床操作中，不同的零件要求具有不同類型的數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工。而數(shù)控技術(shù)的教學(xué)，尤其是針對(duì)職業(yè)教育學(xué)校，其技術(shù)的教學(xué)目的是培養(yǎng)出實(shí)際的應(yīng)用型人才，通過學(xué)校理論知識(shí)和模擬訓(xùn)練，真正掌握數(shù)控零件加工流程。因此，在數(shù)控教學(xué)中，要以就業(yè)為指導(dǎo)思想，教師除了為學(xué)生講解數(shù)控編程技巧和機(jī)床操作外，還應(yīng)將多種數(shù)控仿真系統(tǒng)進(jìn)行比較，拓展學(xué)生的知識(shí)面，使學(xué)生能夠掌握各種類型的機(jī)床操作流程，將所用的知識(shí)靈活運(yùn)用。

6 數(shù)控仿真軟件運(yùn)用在教學(xué)中的注意事項(xiàng)

6.1 認(rèn)識(shí)到仿真教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際操作的區(qū)別

通過數(shù)控仿真軟件在數(shù)控操作技術(shù)中的問題分析，教師應(yīng)當(dāng)注意使學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到仿真教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際操作的區(qū)別。仿真軟件的操作流程，并不與實(shí)際操作相同。教師在教學(xué)過程中，要教會(huì)學(xué)生靈活運(yùn)用。以掌握學(xué)習(xí)重點(diǎn)為基礎(chǔ)，在實(shí)際工作中根據(jù)情況的不同而隨機(jī)應(yīng)變。與此同時(shí)，教師要加強(qiáng)數(shù)控仿真軟件的實(shí)用性能。以其中的具體幾何模型作為演示模型，以實(shí)際生產(chǎn)的實(shí)例作為課題。分析其具體生產(chǎn)情況和要求，比如品質(zhì)管理、質(zhì)量檢測(cè)等，提高仿真系統(tǒng)的真實(shí)運(yùn)用性。

6.2 加強(qiáng)學(xué)生實(shí)際操作中安全意識(shí)的培養(yǎng)

在通過數(shù)控仿真軟件的學(xué)習(xí)后，教師不應(yīng)將學(xué)生的思維停留在軟件的應(yīng)用中。教師在教學(xué)中應(yīng)當(dāng)明確仿真軟件學(xué)習(xí)的實(shí)質(zhì)目的，即掌握編程手法和技巧，熟悉操作流程。幫助學(xué)生在實(shí)際工作中，能夠通過以往的知識(shí)積累，快速地融入到工作中。為了保證學(xué)生實(shí)際操作的安全性，教師要向?qū)W生展示，在實(shí)際數(shù)控機(jī)床操作中可能面臨的各種問題，總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。使學(xué)生能夠預(yù)測(cè)機(jī)床操作突發(fā)狀況，同時(shí)在操作中面臨各類問題時(shí)，能夠采取相應(yīng)的應(yīng)對(duì)辦法。

7 結(jié)語

為了更好地將數(shù)控仿真軟件應(yīng)用在數(shù)控技術(shù)教學(xué)中，教師應(yīng)當(dāng)提升其教學(xué)技巧，使學(xué)生更好地掌握數(shù)控軟件編程與數(shù)控機(jī)床的實(shí)際操作技術(shù)。本文針對(duì)數(shù)控仿真軟件在教學(xué)中的運(yùn)用研究，具體分析了數(shù)控仿真軟件在教學(xué)中的運(yùn)用優(yōu)勢(shì)及存在的問題并提出數(shù)控仿真軟件在教學(xué)的基本運(yùn)用過程中的注意事項(xiàng)。

【參考文獻(xiàn)】

【1】朱敏.淺談數(shù)控仿真軟件在技校數(shù)控專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用[J].科技展望，2015（28）：208.

【2】劉建元，李炳.數(shù)控加工仿真軟件在數(shù)控教學(xué)中的研究與應(yīng)用[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2011（04）：4-5.