仿真軟件在機(jī)床電氣控制技術(shù)課程中的應(yīng)用探究

韋紅美　潘思妍

【摘 要】在高等職業(yè)院校機(jī)電類專業(yè)中，機(jī)床電氣控制技術(shù)是必修的專業(yè)課程。但在理論教學(xué)模式應(yīng)用方面，實(shí)際教學(xué)效果并不理想，缺少必要的學(xué)習(xí)交流環(huán)境。在這種情況下，將仿真軟件合理地引入其中，可以有效地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量?；诖耍恼聦C(jī)床電氣控制技術(shù)課程中普通車床電路實(shí)訓(xùn)作為主要研究內(nèi)容，重點(diǎn)研究仿真軟件在理論教學(xué)中的應(yīng)用，以期為其他專業(yè)知識的理論教學(xué)提供參考。

【關(guān)鍵詞】仿真軟件;機(jī)床電氣控制技術(shù)課程;應(yīng)用;探究

【中圖分類號】G712 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-0688（2019）04-0121-02

近年來，伴隨社會發(fā)展速度的加快，機(jī)床電氣控制技術(shù)在多個領(lǐng)域的應(yīng)用愈加頻繁。為滿足社會對機(jī)床電氣控制專業(yè)人才的需求，高職院校在機(jī)床電氣控制技術(shù)課程教學(xué)方面逐漸提高重視程度，不斷創(chuàng)新課堂教學(xué)方法，并引入了仿真軟件教學(xué)工具，使理論教學(xué)的成效明顯提高。由此可見，深入研究并分析仿真軟件在機(jī)床電氣控制技術(shù)課程中的應(yīng)用具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

1 機(jī)床電氣控制技術(shù)課程現(xiàn)狀闡釋

機(jī)床電氣控制技術(shù)課程在高職院校機(jī)電類專業(yè)中占據(jù)重要地位，屬于核心的專業(yè)課程，具體的教學(xué)內(nèi)容就是對具有代表性的普通機(jī)床控制電路原理、電路檢測、維修等進(jìn)行講述，致力于對學(xué)生機(jī)床電氣控制核心能力的全面培養(yǎng)，為學(xué)生職業(yè)能力與職業(yè)素質(zhì)的提升奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)[1]。機(jī)床電氣控制技術(shù)是高職院校機(jī)電一體化、電氣自動化、機(jī)電設(shè)備維修與管理、制冷技術(shù)等專業(yè)開設(shè)的一門專業(yè)課程，所以在機(jī)床電氣控制技術(shù)課程教學(xué)的過程中，必須實(shí)現(xiàn)理論內(nèi)容與實(shí)踐的相互結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)理論指導(dǎo)實(shí)踐、實(shí)踐鞏固理論的教學(xué)目標(biāo)。

但需要注意的是，機(jī)床電氣控制技術(shù)課程的理論性與實(shí)踐性特征明顯，所以在實(shí)踐學(xué)習(xí)的過程中需要深入地了解與掌握電工電子技術(shù)的基本技能、電氣拖動技能和電機(jī)等相關(guān)內(nèi)容。只有這樣，才能夠更好地進(jìn)行實(shí)踐操作。但是，此課程的內(nèi)容較難，且十分抽象和復(fù)雜，學(xué)生在理解方面存在較大的難度。加之機(jī)床電氣控制技術(shù)課程具有明顯的實(shí)用性，所以學(xué)生在對理論知識加以掌握的同時，也必須對機(jī)床電路存在的問題進(jìn)行獨(dú)立性分析，采取必要的解決措施[2]。

2 仿真軟件在機(jī)床電氣控制技術(shù)課程中的具體應(yīng)用

2.1 仿真軟件功能介紹

應(yīng)用于機(jī)床電氣控制技術(shù)課程中的仿真軟件是多個院校合作并自主研發(fā)的電氣仿真軟件，在軟件內(nèi)部設(shè)置了諸多教學(xué)模塊，在各種類型課程教學(xué)中的應(yīng)用都具有可行性。軟件當(dāng)中的機(jī)床設(shè)備控制電路模塊可以在機(jī)床電氣控制技術(shù)課程中應(yīng)用，此模塊內(nèi)部包含了若干普通機(jī)床設(shè)備的控制電路實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，集中表現(xiàn)在型號為CA6140車床、X62W銑床、Z3040鉆床及M7130磨床等電氣控制線路安裝、調(diào)試和故障診斷、排除相關(guān)內(nèi)容[4]。

2.2 具體應(yīng)用

本文以CA6140車床作為主要研究對象，通過其電氣控制線路安裝、調(diào)試、故障診斷和排除等內(nèi)容的講解，將該仿真軟件應(yīng)用于教學(xué)中的方式與方法體現(xiàn)出來。

2.2.1 CA6140型車床設(shè)備的簡介

將此仿真軟件應(yīng)用于機(jī)床電氣控制技術(shù)課程教學(xué)中，并點(diǎn)擊進(jìn)入到設(shè)備的簡介模塊，即可通過界面將CA6140型車床仿真動畫體現(xiàn)出來。此車床動畫會通過多個方向向?qū)W生展示機(jī)床各組成部分，同時還配備有語音，為學(xué)生講解有關(guān)此類型車床的工作原理、實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用與加工零部件的類型等內(nèi)容。而且，由該軟件所制作的床體結(jié)構(gòu)和真實(shí)的機(jī)床類似，使得學(xué)生能夠切實(shí)感受設(shè)備。這就保證了學(xué)生能夠系統(tǒng)了解并掌握普通車床結(jié)構(gòu)與基本原理。

2.2.2 CA6140型車床設(shè)備的電路分析

通過對電路分析模塊的應(yīng)用，點(diǎn)擊進(jìn)入后即可通過界面呈現(xiàn)出機(jī)床電氣控制的整體原理圖示。在此界面內(nèi)容中，包含了電氣安裝保護(hù)、主軸電機(jī)控制電路、機(jī)床電源的具體組成、冷卻泵控制電路、引入電路、刀架快速移動控制電路等，同時還詳細(xì)介紹了電路內(nèi)部電器元件主要作用。學(xué)生通過CA6140型車床設(shè)備的電路分析學(xué)習(xí)，即可系統(tǒng)地把握機(jī)床電路的各部分原理[5]。

2.2.3 CA6140型車床設(shè)備的電氣位置

點(diǎn)擊電氣位置模塊以后，CA6140型車床設(shè)備與電氣原理圖就會通過界面顯示出來。在電氣原理圖的電氣元件符號上放置鼠標(biāo)符號，就會立即在界面展示出器件的實(shí)物圖。在這種情況下，學(xué)生就能夠?qū)﹄姎庠韴D與電氣元件位于機(jī)床電路的具體位置有深入了解。

2.2.4 CA6140型車床設(shè)備的電路連接

使用鼠標(biāo)點(diǎn)擊進(jìn)入CA6140型車床設(shè)備電力連接模塊，即可向?qū)W生展現(xiàn)機(jī)床電氣元件的仿真布置圖。學(xué)生通過該模塊的學(xué)習(xí)，可以完成CA6140型車床設(shè)備的線路連接操作。在此學(xué)習(xí)模塊中，同樣也涵蓋了操作說明、操作提示、基本原理圖與器件觸點(diǎn)提示等。其中，操作提示與說明會在線路連接不正確的情況下立即提示并說明[6]。對原理圖進(jìn)行點(diǎn)擊，還能夠觀察電氣控制的原理圖。這種方式能夠使學(xué)生在具體操作的過程中，以電氣原理圖為主要參考依據(jù)完成電路連接。此外，器件觸點(diǎn)提示的作用就是在學(xué)生操作中無法準(zhǔn)確掌握元器件內(nèi)部結(jié)構(gòu)的情況下查看并獲得幫助。在實(shí)踐學(xué)習(xí)的過程中，學(xué)生可以對CA6140型車床設(shè)備的電路連接技巧形成系統(tǒng)化掌握。

2.2.5 CA6140型車床設(shè)備的仿真運(yùn)行

學(xué)生在點(diǎn)擊并進(jìn)入到CA6140型車床設(shè)備仿真運(yùn)行模塊以后，界面即可呈現(xiàn)出仿真動畫界面。在正確連接CA6140型車床設(shè)備電路的情況下，根據(jù)具體的操作提示，遵循操作順序，對各控制開關(guān)進(jìn)行點(diǎn)擊處理，機(jī)床就能夠發(fā)出動作并運(yùn)動。若機(jī)床無法運(yùn)行，就代表CA6140型車床設(shè)備的電路連接存在錯誤。

2.2.6 CA6140型車床設(shè)備的故障排除

在學(xué)習(xí)機(jī)床電氣控制技術(shù)的過程中，應(yīng)用電氣仿真軟件，點(diǎn)擊并進(jìn)入到故障排除模塊當(dāng)中，即可對CA6140型車床設(shè)備的常見故障進(jìn)行學(xué)習(xí)。在此模塊中，會設(shè)置多種常見的機(jī)床故障，同時會對學(xué)生進(jìn)行提示和引導(dǎo)，使其對故障形成原因進(jìn)行逐步分析，掌握盡快確定故障點(diǎn)的方式。學(xué)生在實(shí)踐學(xué)習(xí)的過程中，即可對機(jī)床常見的故障檢測方法和排除技巧加以掌握[7]。

以上是CA6140型車床設(shè)備的仿真軟件應(yīng)用方法，在專業(yè)教師的講解下，學(xué)生可以通過仿真軟件進(jìn)行學(xué)習(xí)。當(dāng)教師進(jìn)行演示和講解以后，學(xué)生可自主練習(xí)。根據(jù)以上對此仿真軟件的研究與分析，能夠?qū)C(jī)床實(shí)物與電器元件制作真實(shí)地反映出來，并且和實(shí)際的機(jī)床、電器元件結(jié)構(gòu)外形類似，能夠使學(xué)生切實(shí)了解機(jī)床結(jié)構(gòu)與零部件。

3 仿真軟件在機(jī)床電氣控制技術(shù)課程中的應(yīng)用效果

在機(jī)床電氣控制技術(shù)課程教學(xué)的過程中，應(yīng)用仿真軟件能夠有效提高教學(xué)質(zhì)量與效果，但需注意的是，仿真軟件具有虛擬性，與實(shí)踐操作相比往往存在本質(zhì)差異，特別是電氣電路的接線工作要求學(xué)生具有較強(qiáng)的接線工藝技能，但是在仿真軟件應(yīng)用過程中，僅通過移動鼠標(biāo)即可替代接線工藝，所以很難培養(yǎng)學(xué)生接線工藝的能力。此外，長期使用仿真軟件難以為學(xué)生營造真實(shí)的用電環(huán)境，無法對學(xué)生安全用電意識加以培養(yǎng)[8]。

為此，在課堂教學(xué)的過程中，應(yīng)在初期應(yīng)用仿真軟件教學(xué)，保證學(xué)生通過仿真軟件的應(yīng)用系統(tǒng)地掌握機(jī)床電路基本原理與電器元件結(jié)構(gòu)，并對機(jī)床電路接線操作加以掌握。只有結(jié)合兩種不同的教學(xué)方法，才能夠進(jìn)一步優(yōu)化學(xué)生的專業(yè)技能，并滿足教學(xué)需求。

4 結(jié)語

綜上所述，在機(jī)床電氣控制電路安裝與調(diào)試的過程中合理地引入仿真軟件，可以保證任務(wù)的實(shí)施過程和現(xiàn)場操作效果貼近，同時能夠使抽象的課程教學(xué)內(nèi)容更加生動和有趣。將仿真軟件應(yīng)用于機(jī)床電氣控制技術(shù)課程教學(xué)中，可以使教學(xué)的成本減少，并不斷提升教學(xué)質(zhì)量。但在實(shí)際應(yīng)用的過程中，仿真軟件應(yīng)發(fā)揮輔助作用，因?yàn)榉抡孳浖哂刑摂M性，和操作現(xiàn)場相比仍存在一定的差距。為此，應(yīng)當(dāng)在教學(xué)中科學(xué)合理地融合仿真軟件和現(xiàn)場操作。只有這樣，才能使課堂教學(xué)質(zhì)量不斷提高。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]朱會東.仿真軟件在機(jī)床電氣控制技術(shù)課程中的應(yīng)用[J].遼寧高職學(xué)報(bào)，2016，18（4）：58-60.

[2]張青，王波，林桂潮，等.V-ELEQ軟件在機(jī)床電氣控制技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用[J].科技視界，2017（17）：14-15.

[3]李黎.仿真軟件在電氣控制實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用意義[J].發(fā)現(xiàn)（教育版），2017（4）：132.

[責(zé)任編輯：陳澤琦]