仿真技術在機械加工專業(yè)教學中的應用

蔣翰成

摘要： 中職機械加工專業(yè)的教學當中，仿真技術的運用不僅能促進課堂教學效率的提升，而且還能使機械加工的教學朝著智能化、信息化、現(xiàn)代化發(fā)展。因此，在中職機械加工專業(yè)的教學當中，教師需注重仿真技術的運用，以促使教學效率提高的同時，促使機械加工行業(yè)實現(xiàn)良好發(fā)展。

Abstract： In the teaching of mechanical processing in secondary vocational schools， the application of simulation technology can not only promote the improvement of classroom teaching efficiency， but also make the teaching of mechanical processing develop towards intelligence， information and modernization. Therefore， in the teaching of mechanical processing in secondary vocational schools， teachers need to pay attention to the application of simulation technology to promote the improvement of teaching efficiency and promote the sound development of the mechanical processing industry.

關鍵詞： 中職院校;機械加工專業(yè);仿真技術;教學;應用

Key words： secondary vocational colleges;machining major;simulation technology;teaching;application

中圖分類號：G642.0? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）20-0234-02

0? 引言

隨著計算機技術的不斷發(fā)展，其促使仿真技術也得到迅速發(fā)展，尤其是仿真硬件，已呈現(xiàn)出數(shù)字化的運算趨勢，通常表現(xiàn)為通過超小型機與外圍的處理器相結合，對大型的機械系統(tǒng)實施仿真模擬與操作。對于仿真軟件而言，仿真技術和人工智能的技術有效結合，仿真軟件通常有著顯著的精確性與全面性。經過仿真技術與虛擬現(xiàn)實技術的合理運用，通常能更好的符合機械加工制造業(yè)的發(fā)展方向。因此，中職院校開展機械加工專業(yè)的教學中，需依據(jù)企業(yè)職業(yè)的崗位要求，注重仿真技術的運用，積極開展針對性教學，這不僅能夠使學生充分掌握機械加工的相關理論知識，而且還能促進學生在機械加工中的實踐操作能力提高，從而為機械加工的企業(yè)發(fā)展奠定夯實的基礎。

1? 仿真技術和機械加工的概述及其特點

1.1 仿真技術和機械加工概述

1.1.1 仿真技術

仿真技術通常有著明顯的便利性，其在社會的各個行業(yè)與領域當中得到廣泛應用。對于仿真技術而言，其在具體運行中通常包含了許多應用工具，根據(jù)工具性質的不同，可將其分成軟件與硬件。對于仿真硬件而言，其主要將計算機為主，各種計算機都涵蓋在內，如模擬計算機、數(shù)字計算機等。其不僅有計算機，還有許多的物理仿真器，其也屬于仿真硬件的組成部分，如運動仿真器、仿真語言等。在對仿真技術進行應用的時候，想要實現(xiàn)目標系統(tǒng)的構建，通常會選擇高效化實驗策略，如連續(xù)系統(tǒng)的仿真、離散事件的系統(tǒng)仿真等[1]。目前，隨著信息技術的不斷發(fā)展，許多行業(yè)都廣泛的運用到仿真技術，如化工行業(yè)、航空航天業(yè)等。當前，仿真技術的合理且廣泛運用，不僅能夠使機械加工的研發(fā)以及制造時間、資金等有效減少，而且還能為機械加工的企業(yè)創(chuàng)造出豐富的經濟效益。

1.1.2 機械加工制造

機械加工制造與仿真技術通常有許多共相同的地方，都十分復雜。機械加工制造通常需得到各種學科與各種技術的支持，如機械自動化、電子工程等。隨著科技的不但發(fā)展，其為機械加工制造業(yè)的發(fā)展通常奠定了夯實的基礎[2]。機械技工制造的傳統(tǒng)對象為工業(yè)器械以及設備零件，在加工制造前，需注重模型構建，并通過科學實驗，確保模型構建的合理性，以促使機械加工與制造業(yè)能夠朝著自動化發(fā)展。

1.2 仿真技術在機械加工制造的應用特點

首先，范圍性。目前，仿真技術在各個領域已經得到廣泛運用，把仿真技術運用在機械加工制造，其通常貫穿于設備的設計、制造與測試的全過程，且得到廣泛運用，這不僅能夠使機械加工的質量得到有效提高，而且還能促進機械制造的水平提高，以此為社會的生產以及居民的生活提供優(yōu)質的產品[3]。同時，仿真技術的實際運用范圍逐漸增加，還能使仿真技術逐漸朝著機械加工與制造各方面延伸。

其次，分布性。對于仿真技術而言，其主要以計算機技術以及網絡技術作為支撐，有著顯著分布性。機械加工與制造過程中，仿真技術的運用，主要是以虛擬網絡對加工與制造的過程實施演示，并促進理論與圖形的有效結合，以確保機械加工與制造的質量。

最后，集成化。機械加工與制造的領域中，仿真技術已經得到廣泛運用，且有著顯著的集成化特點。對于仿真技術而言，其通常具有多樣化與復雜性，通常能夠對制造工藝以及產品特點實施仿真模擬，并在加工制造當中實現(xiàn)綜合應用。因此，集成化特點不僅能促使仿真技術得到有效發(fā)展，而且還能為機械加工制造提供更多的便捷[4]。

2? 仿真技術在中職機械加工專業(yè)教學中的應用策略

斯沃數(shù)控仿真軟件屬于當前機械加工專業(yè)教學實踐當中運用較為廣泛的仿真軟件，SSCNC主要由南京的斯沃軟件技術公司所研發(fā)的具有較強功能的加工中心的仿真軟件，其應用程序主要是與機械加工工廠的具體加工制造的經驗和中職學習的教學訓練相結合開發(fā)的仿真軟件，經過該軟件，不僅能夠使學生進行實物操作與訓練，而且還能減少設備的投入。將其在各個模塊都能加以利用，且不同的模塊教學也會有不同的作用，因此，在教學實踐當中需區(qū)別對待，并實現(xiàn)綜合應用[5]。

2.1 基礎模塊

仿真技術運用于基礎模塊的教學中，其主要是通過相應的側重點促使學生的學習由理論過渡至實踐訓練。面對剛接觸到機械加工的學生而言，其理論素養(yǎng)不夠完善與系統(tǒng)，這就需學生通過簡單的模擬機械加工對其理論知識進行檢驗。因此，仿真軟件當中的基礎模塊，通常能夠使學生更好的將理論與實踐相結合[6]。該模塊的教學中，學生主要通過斯沃數(shù)控仿真軟件對機械加工零件進行模擬，斯沃數(shù)控仿真團建的界面詳見圖1，斯沃數(shù)控的機械加工仿真軟件可經過SSCNC服務器進行用戶名與密碼的注冊，并在局域網的PC上進行SSCNC網絡版登錄，而教師則能運用局域網對學生進行集中管理與監(jiān)控，以第學生的整個操作過程實施監(jiān)控，及時的解決具體操作中的問題，以促使學生的操作進度以及加工效率得到顯著提高。該模塊不僅符合低年級或理論知識較為薄弱的學生，而且還能增強該部分學生的理論素養(yǎng)，從而使學生的實踐能力得到顯著提高。

2.2 提高模塊

中職機械加工專業(yè)的教學當中，在學生的知識水平達到相應高度與水平之后，就能經過仿真軟件的提高模塊運用，促進學生自身專業(yè)素養(yǎng)的進一步提高，并指導學生把相關理論知識運用于模擬演練當中，以此使學生自身的實踐應用力得到綜合提高。因此，在教學實踐當中，運用提高模塊的重點就是促使學生認識與理解機械加工的狀況、編程方法以及運用特點。以此為基礎，學生能夠通過模擬演練，通過仿真軟件實施編程訓練，以促使學生更加科學、更好的開展實踐訓練[7]。由此可知，仿真軟件當中的提高模塊，通常能夠使學生自身的實踐應用力得到有效提高。同時，該模塊的運用，學生需注重與教師的分析與講解相結合，依據(jù)相應的模擬訓練實施科學編程，充分掌握編程的方法，從而使學生能通過仿真技術的運用，實現(xiàn)機械加工的編程?；诖?，中職院校的機械加工教學中，教師可通過SSCNC服務器運用，在其中添加以及編輯練習，機械加工的教師可以把練習包含的圖片發(fā)給學生，并讓學生做出相應的答案傳遞給教師。教師與學生運用SSCNC服務器進行通信，不僅能實現(xiàn)有效的教學與學習，而且還能使學生實現(xiàn)有效操作與實踐。

2.3 仿真流程

軸類零件加工實訓。如圖2所示，該零件的結構通常比較復雜，其加工面有圓錐、圓弧、螺紋面、槽，材料是45鋼，沒有具體的硬件與熱處理的要求。根據(jù)圖樣上尺寸的精度要求SR是（12.5+0.05）mm、M30x1.57h7mm，需對精度進行嚴格的控制。凹圓弧可通過73°菱形的外圓刀進行加工，其球頭可通過93°右手的外圓刀實施加工，而螺紋則可通過60°螺紋粗車刀進行加工，切槽刀刀頭的寬度則是3mm，依據(jù)相關加工要求，可選擇5種刀具，通過三爪卡盤實施裝夾，選擇工件回轉軸線以及右側面交點是程序的原點，程序七點、換刀點和刀點相重合，通過程序的編寫輸入進行程序檢查，經過啟動按鈕的打開，就能通過仿真軟件的運用進行加工，以促使學生能夠通過仿真技術，高效的學習機械加工專業(yè)的相關知識。

3? 結束語

綜上所述，機械加工的教學中，仿真技術的運用，不僅能實現(xiàn)教學成本的節(jié)約，確保學生安全操作，而且還能調動學生學習機械加工的積極性，并促進學生自身的實踐操作力提高，因此，在機械加工的具體教學當中，教師需注重學生在課堂上的主體地位，通過理論與實踐相結合，以仿真軟件進行加工模擬，從而使學生充分掌握機械加工的論知識與實踐操作流程。

參考文獻：

[1]劉輝躍.探究仿真技術在機械設計制造過程中的應用[J].科技資訊，2020，018（010）：37，39.

[2]李端陽.數(shù)字化虛擬仿真技術在中職機械課程的構建[J].知識文庫，2020（09）：99，103.

[3]劉志華.運動仿真技術在機械基礎教學中的運用研究[J].現(xiàn)代職業(yè)教育.

[4]龔永忠.淺談中職機械數(shù)控加工仿真軟件的教學應用[J].學周刊，2018，20（20）：16-17.

[5]盧東.中職機械教學中信息化技術的應用實踐[C]//2020課程教學與管理學術研討會.

[6]王政.探索仿真軟件在中職數(shù)控技術教學中應用的優(yōu)缺點[J].神州，2017（024）：236.

[7]黃醫(yī)博.數(shù)控仿真技術在中職數(shù)控教學中的應用探究[J].現(xiàn)代職業(yè)教育，2017（026）：182.