數控加工仿真系統軟件在數控技術實訓教學中應用研究

摘要：分析數控加工仿真系統軟件在數控技術實踐教學中的特點。實現了教學模式的更新。為數控技術真刀真槍實訓操作莫定了前期基礎，有利于實訓教學質量的提高和實訓教學效果實現。

關鍵詞：數控加工仿真系統軟件

實訓教學

教學模式

中圖分類號：TG659 TP391.9

文獻標識碼：B

文章編號：1002-2422(2010)03-0048-03

1數控加工仿真系統軟件的特點

數控加工仿真系統軟件是結合機床廠家實際加工制造經驗與高校教學訓練一體所開發的一種機床控制虛擬仿真系統軟件。學生在微機平臺上運行此軟件進行仿真操作，會達到同真實設備一樣的操作教學效果，可以滿足大批量學生教學需求。系統還可以依據不同的客戶要求進行設計，尤其適于初學者的入門訓練。

1，1數控加工仿真系統軟件的優點

(1)實訓基地建設投入資源少，卻能做到一人一機操作，有利于提高了學生實際操作能力。

(2)可以使學生達到接近實物操作的訓練，并且安全可靠。

(3)能使抽象問題形象化，操作訓練過程中允許出錯。

(4)通過動態的仿真操作使教學過程易教、易學，教學效果顯著提高。

1，2數控加工仿真系統軟件的不足

(1)參數設置具有隨意性。

(2)學生無法通過仿真軟件體會真實的加工環境。

(3)不利于學生嚴謹、認真的工作態度養成。

(4)先入為主，易淡薄安全意識。

為使學生能夠獨立而正確的操作數控機床打下真實的基礎，在數控加工仿真系統軟件環境下的實訓教學，既要充分發揮數控加工仿真系統軟件的優點，更要正確認識其缺點。

2數控加工仿真系統軟件環境下教學研究

采用數控加工仿真系統軟件環境上機實訓前，教師要以就業為導向科學地設計實訓教學內容，可把實訓內容分為3個模塊來安排。一是基礎模塊：主要講解實訓教學最常用的FANUC數控系統中的數控車床、數控銑床、加工中心的編程方法、操作及應用，這是所有學生必須掌握的教學重點。二是提高模塊：主要講解實訓教學EMENS數控系統的編程與操作，進一步加強學生對不同數控系統機床編程方法的了解與應用。三是拓展模塊：學習一些目前常用的國產系統，如華中、廣數等系統的編程與操作方法來拓寬學生的知識面。將數控加工仿真系統軟件環境中數控實訓教學模式歸納如圖1所示。

2，1運用數控加工仿真系統軟件，采納激發引導型教學方法

在數控仿真教學中，激發學生技能操作的積極性變被動為主動。首先抓住新生第一次實訓，結合學科特點，介紹數控編程知識的實用價值，有意識地讓學生了解數控編程與今后工作的密切關系，了解所學專業知識主要和數控編程及操作有著緊密的聯系。從歷屆學生中挖掘具有實用價值的，能激發學習動機、學習熱情和學生興趣的典型事例，充分展現數控編程及操作的價值，使更多的學生對數控編程產生濃厚的興趣。

2，2運用數控加工仿真系統軟件，循序漸進提高數控編程與操作能力

在教學過程中一開始設計較簡單的零件圖樣，教師先進行示范性操作，同時提醒學生認真觀察，掌握操作要領。當機床的模擬切削聲響起來，切屑飛濺，毛坯隨著刀具的加工變成圖樣要求的工件后，學生的好奇心和求知欲極度膨脹，此時也恰是讓學生動手操作，進行模仿的最佳時機。當學生獨立完成，興奮不已時，及時表揚學生所取得的成績，發現學生的閃光點，鼓勵學生勇于戰勝自己，激發每位學生的學習自信心，挖掘學生的內在潛能。當學生激動的情緒趨于平靜時，及時引導學生積極地思考，工件為什么會變成與圖樣尺寸一樣?機床為什么會自己加工?這樣也就順理成章導出：機床由計算機控制，計算機由程序控制，程序是由技術人員編寫的。顯然，學生處在一種循序漸進的體驗中學習，既激發了學生的主動性，又培養了學習知識的能力。

2，3運用數控加工仿真系統軟件，營造情景教學氛圍

在教學過程中，經常有意識地設置“陷阱”：故意少編一個程序段、參數輸入錯誤等。如發生撞刀現象，致使工件車不出，讓學生自己找出失敗的原因。在運用數控加工仿真系統軟件教學中應創設讓學生嘗試“挫折”考驗的情境，以此來磨煉學生堅強的意志品質，使學生體驗到只有經過艱苦努力，獲得的成功才更有價值，從而產生足夠的自信和克服挫折的勇氣。當學生真正排除了故障后，就會在“山窮水盡疑無路，柳暗花明又一村”的情感中體驗學習的成就感。既獲取了知識，又培養了堅韌的意志，這種經受挫折、克服挫折的教育在潛移默化中也是幫助學生增強信心的重要一環。將會讓學生獲益終生。

2，4運用數控加工仿真系統軟件，提高學生解決實際問題、獨立工作能力

教師應十分重視數控加工仿真在教學中的應用方法，擺正數控加工仿真在教學中的位置，既不能完全依賴數控加工仿真而放棄教師在教學中的引導作用，也不能在教學中教師唱獨角戲。在上機前教師應利用數控加工仿真系統進行相關操作演示，并在學生上機時進行巡回指導。學生在計算機上應用數控加工仿真軟件進行編程與操作，遇到問題反復調試、相互探討。有時可通過網絡交互協作討論，模擬解決實際問題。顯然，學生更快更好的掌握數控專業技能的同時，又培養了學生自學能力、解決實際問題的能力、獨立工作能力和團隊協作能力。

2，5運用數控加工仿真系統軟件，教學中還應構建多元評價體系

教學評價直接影響學生學習的主動性和積極性，所以評價要做到：第一，合理且有一定的彈性。答案不能限制太死，只要合理就行，如一些仿真操作中學生實施方案的可行性討論，實際操作過程中加工線路等。第二，既要評價技能操作結果，又要評價技能操作的過程。對在技能操作中學生的積極參與表現出來的良好個性品質要給予充分的鼓勵、肯定、嘉獎。第三，轉換評價的主客體關系，對學生在實訓過程中的技能操作情況及結果不僅僅由教師來評，還可以讓學生自評或互評。如加工線路的制定、某些圖樣的理解、坐標點的計算，可采用學生討論評價的方式，在研討中發現問題，得出正確結果。就這樣，運用數控加工仿真系統軟件教學中構建多元評價體系，學習的主動性、積極性也就自發地調動出來了。

3數控仿真系統軟件環境中數控實訓教學的改進措施

社會上需要的數控技術人才，要有扎實的理論基礎又要有過硬的操作水平，即對機床操作熟練又能進行工藝分析編制加工程序，更要有一定的真刀真槍加工水平。當今，隨著仿真軟件的快速發展，雖然仿真軟件與實際加工的差距越來越小，但是兩者之間始終還有差距存在，二者不能混為一談、相互替代。在實訓教學中要揚長避短，注重發揮優勢，改進不足；

首先，教師應首先明確仿真軟件與實際機床的區別，并引導學生進行相互比較，時刻注意這些差距，使學生認識到仿真軟件的不足，并進行有針對性的訓練，而不是完全依賴仿真軟件。在有限條件下盡可能多進行從圖紙的工藝性分析到編程加工的實操練習，利用數控仿真軟件進行初期感性訓練和基本程序與指令代碼的練習。

其次，在應用數控加工仿真系統軟件時，重視安全教育，規范化操作，讓學生養成良好的機床保養與維護知識。專項進行刀具知識的系統學習，讓學生正確理解刀具參數含義，進行正確選用并能掌握磨刀技術。

最后，應用數控加工仿真系統軟件時，要滲透和回憶前面所學的普通機床的基本操作過程，并將二者加以比較。數控加工仿真系統軟件的使用主要定在熟悉面板操作等加工過程，并且在仿真教學過程中穿插現場教學，而不能把整個實訓教學活動過多地放在仿真軟件訓練上。

只有在教學中科學、合理、有效的利用仿真軟件，將仿真訓練與真刀真槍上機床操作訓練有機結合起來，才能發揮仿真教學的最佳效果，使實訓教學真正達到事半功倍。

4結束語

數控仿真加工系統軟件在數控技術專業教學中的作用不可低估，但也必須清楚的認識到應用時隨之而來的問題，改進其不足才能實現有效利用。將數控仿真加工系統軟件環境中實訓教學模式加以概括總結，依據本校數控技術專業人才培養目標提出了改進措施，在指導后續真刀真槍上機床實訓過程中收到了明顯的教學效果。