仿真軟件在數(shù)控技術(shù)專業(yè)課程教學(xué)中的應(yīng)用研究

陶 輝

（棗莊職業(yè)學(xué)院，277800，山東棗莊）

數(shù)控仿真教學(xué)是職業(yè)院校數(shù)控技術(shù)專業(yè)課程教學(xué)中不可或缺的重要手段，借助仿真軟件實(shí)施數(shù)控仿真教學(xué)能彌補(bǔ)教學(xué)中設(shè)備品種與數(shù)量不足、學(xué)生操作時間不足等缺點(diǎn)。數(shù)控仿真加工是指利用仿真軟件運(yùn)用數(shù)控代碼在仿真機(jī)床上模擬加工，主要檢查代碼的正確性及加工過程中是否存在干涉和碰撞，驗(yàn)證運(yùn)用編程加工參數(shù)是否能加工出合格產(chǎn)品。在實(shí)際操作機(jī)床之前有必要利用仿真軟件完成機(jī)床操作練習(xí)及程序驗(yàn)證。棗莊職業(yè)學(xué)院數(shù)控技術(shù)專業(yè)是山東省特色專業(yè)，其教學(xué)團(tuán)隊(duì)是省級優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊(duì)。教學(xué)團(tuán)隊(duì)在實(shí)際教學(xué)過程中應(yīng)用數(shù)控仿真軟件，如宇龍數(shù)控仿真軟件、VERICUT、Keller SYM plus CNC（凱勒），在不同年級、不同課程中實(shí)施數(shù)控仿真教學(xué)并取得良好效果。

1 軟件簡介

（1）Keller SYMplus CNC 軟件：這是德國凱勒公司開發(fā)的一種用于數(shù)控程序編程及仿真加工的軟件，具體包括動態(tài)虛擬車間、PALpuls 多功能模擬、控制系統(tǒng)模擬、CAD／CAM 仿真等模塊。每個模塊采用三維可視學(xué)習(xí)方式，利用計算機(jī)動漫技術(shù)，模擬真實(shí)的數(shù)控加工車間，讓學(xué)生在幾乎真實(shí)的機(jī)床上學(xué)習(xí)，獲得機(jī)床相關(guān)知識。

（2）上海宇龍數(shù)控仿真軟件：這是一款優(yōu)秀的國產(chǎn)仿真軟件，該軟件包括多種不同版本數(shù)控系統(tǒng)（發(fā)那科、西門子、華中、廣州數(shù)控、knd 等），每種數(shù)控系統(tǒng)又包括不同廠家（大連、沈陽、南京、北京等）的數(shù)控車床、數(shù)控銑床和加工中心等數(shù)控機(jī)床。應(yīng)用該軟件不僅可以完成數(shù)控程序驗(yàn)證，更能熟悉不同系統(tǒng)不同廠家機(jī)床面板進(jìn)行機(jī)床操作練習(xí)。完美仿真零件加工全過程：機(jī)床開機(jī)—面板熟悉—程序編輯—對刀—程序驗(yàn)證—仿真加工—產(chǎn)品尺寸檢驗(yàn)—仿真加工—檢驗(yàn)合格—關(guān)機(jī)。

（3）VERICUT 軟件：應(yīng)用這軟件，可以根據(jù)實(shí)際加工環(huán)境構(gòu)建跟實(shí)際機(jī)床完全對應(yīng)的仿真機(jī)床，不僅驗(yàn)證程序正確度，而且可以完美驗(yàn)證碰撞和過切。特別在多軸機(jī)床加工過程中，因?yàn)榧庸ち慵^復(fù)雜、加工程序非手工編制，容易發(fā)生產(chǎn)品與機(jī)床、刀具碰撞、干涉的問題，且機(jī)床價格昂貴，所以為提高安全性及運(yùn)行可靠性，需在實(shí)際加工前利用VERICUT 軟件進(jìn)行驗(yàn)證。

2 仿真軟件在實(shí)際教學(xué)過程中的應(yīng)用

由于職業(yè)院校學(xué)生大部分是高中畢業(yè)生，還有一部分是初中畢業(yè)生，整體學(xué)習(xí)能力一般。專業(yè)技能學(xué)習(xí)對于他們來說是全新的、以前從未有過的，數(shù)控技術(shù)專業(yè)學(xué)習(xí)特別是實(shí)踐學(xué)習(xí)單一、枯燥、有難度。尤其是一年級學(xué)生因?yàn)閯側(cè)雽W(xué)專業(yè)認(rèn)知較少，對數(shù)控技術(shù)這個專業(yè)幾乎一無所知，比如：什么是數(shù)控車間，車間都有啥；什么是數(shù)控車床，什么是數(shù)控銑床；有哪些常用的夾具工具；何為數(shù)控編程等。為提高教學(xué)效果，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情興趣，根據(jù)不同年級、不同課程的特點(diǎn)及不同仿真軟件的優(yōu)缺點(diǎn)，按照專業(yè)課程教學(xué)內(nèi)容，采用不同的仿真軟件。比如：企業(yè)認(rèn)知、代碼編程熟悉，可借助Keller SYMplus CNC 來完成；數(shù)控車編程與加工、數(shù)控銑編程與加工課程的教學(xué)，采用宇龍數(shù)控仿真軟件，讓學(xué)生熟悉不同數(shù)控系統(tǒng)機(jī)床面板操作；多軸編程與加工課程的教學(xué)，借助VERICUT 軟件進(jìn)行仿真機(jī)床的構(gòu)建及加工程序的驗(yàn)證。具體參考表1。

表1 不同年級不同課程教學(xué)內(nèi)容采用的軟件

3 教學(xué)效果

學(xué)校數(shù)控技術(shù)專業(yè)各課程在教學(xué)過程中通過應(yīng)用以上三種仿真軟件，讓學(xué)生對數(shù)控技術(shù)專業(yè)的認(rèn)識和學(xué)習(xí)態(tài)度循序漸進(jìn)，實(shí)現(xiàn)從不知、認(rèn)識、喜歡、熱愛到完美接受的轉(zhuǎn)變，達(dá)到以下效果。

（1）學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度方面：通過在不同階段引入不同數(shù)控仿真軟件，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中通過電腦操作，學(xué)習(xí)的過程像玩游戲一樣，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的參與度，學(xué)生從被動學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)。提高課堂教學(xué)活躍度，讓教學(xué)變得有活力、有激情。

（2）教師教學(xué)過程方面：教師在教學(xué)過程中通過借助仿真軟件，教學(xué)形式更多樣、直接，教學(xué)內(nèi)容更豐富、真實(shí)，教師講課更有熱情和激情。

（3）教學(xué)效果方面：數(shù)控技術(shù)專業(yè)的課程教學(xué)通過引入仿真軟件，效果明顯提高，學(xué)生參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽多次獲獎，參加職業(yè)院校職業(yè)技能競賽多軸零件編程加工及工業(yè)設(shè)計賽項(xiàng)多次獲二等獎、三等獎。數(shù)控技術(shù)專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后從事專業(yè)相關(guān)崗位人數(shù)逐年增加，得到用人單位認(rèn)可和滿意。

4 結(jié)語

在數(shù)控技術(shù)專業(yè)課程教學(xué)過程中借助數(shù)控仿真軟件，不僅能節(jié)約教學(xué)成本，而且能提高整體教學(xué)質(zhì)量。在以后的教學(xué)過程中會繼續(xù)研究如何進(jìn)一步借助仿真軟件來提高教學(xué)效果，為培養(yǎng)更多優(yōu)質(zhì)技能人才作出貢獻(xiàn)。