數控仿真系統在裝備維修人才教學中的應用

摘要：數控仿真教學軟件利用強大的圖形設計與仿真功能，改善了目前部隊維修人才培養過程中數控技術課程教學中設備投入大、學員人數多、上機時間短、培訓效率低的現象，提高了學員的操作能力。

關鍵詞：數控仿真教學系統；數控加工；教學應用

隨著部隊裝備機械化和信息化程度的提高和快速保障能力的需求，大批具有數控機床操作編程人員的培訓成為迫切而又難以解決的問題。裝甲維修人才流動性較大，且大多數由士官或義務兵擔任，每年由于戰士復員退伍等造成大量人才流失，培訓任務很重。傳統的實物培訓，由于機床數量有限而難以保證每個學員有足夠的上機時間；而且，初學者經常會導致刀具設備的損壞，甚至出現安全事故，從而導致培訓的工作量大、效率低，費用高。日益成熟的數控仿真輔助教學系統，解決了設備數量不足、培訓工作量大、效率低、初學者易出事故的問題。

數控加工仿真教學系統

1.數控加工仿真系統的選用

目前國內數控加工仿真教學系統非常多，如北京斐克、上海宇龍、廣州超軟和南京宇航等不同數控加工仿真軟件。結合實際需要，筆者選擇了南京宇航數控仿真軟件。通過該軟件可以使學員達到實物操作訓練的目的，包含FANUC、SIEMENS等幾十種數控仿真系統功能，教師通過網絡教學，監看窗口滾動控制，可隨時獲得學員信息。該軟件兼容性廣，可和國內數控設備配套教學使用。

2.數控加工仿真軟件的功能豐富

過程仿真功能：包括機床操作的全過程仿真，即仿真機床操作的整個過程：毛坯定義、工件裝夾、壓板安裝、刀具安裝等都能夠進行三維仿真。

刀具庫管理仿真：系統采用數據庫統一管理的刀具材料、特性參數庫，含上百種不同材料、類型和形狀的車刀、銑刀，同時還支持用戶自定義刀具及相關特性參數。

檢測功能仿真：手動、自動加工等模式下的實時碰撞檢測，包括刀具與夾具、壓板，機床行程超程等故障報警或提示，從而防止誤操作的發生。

此外，仿真系統還具有完善的圖形和標準數據接口及強大的網絡功能，并可進行模擬考核等。

數控仿真系統在教學中的應用

1.通過情境教學，提高學員學習的主動性

大多數士官或義務兵理論基礎不好，傳統的教學方法重理論輕實踐，且實踐課時很少，很難使學員接受。因此，通過靈活的、先進的教學方法和教學手段來提高學員的學習興趣。通過應用數控仿真軟件，能較為嫻熟地運用行為導向教學方法，在課堂上真正體現學員為主體突出顯示學員動手動腦的能力，變學員被動學習為主動學習。掌握分析問題，解決問題的能力。通過情境教學，大大提高了學員的學習興趣和主動性。

2.加強互動教學，提高學員的學習能力

在進行數控編程與操作教學中，教師重點解決編程方法、工藝安排方面的問題，利用仿真系統解決程序校驗，以及不同系統不同機床的操作問題，復習在普通機床加工中已學過的切削用量的選擇、刀具的刃磨、刀具的選用等方面的知識。每次上機有明確的課題，在上機前利用示教模式或投影儀進行數控加工仿真系統的操作演示，并在學員中進行巡回指導。這樣使學員更快更好地掌握對數控編程和操作技能，培養了學員學習能力，解決實際問題、獨立工作能力。

3.科學安排教學內容，拓寬學員的實裝操作能力

在教學過程中，除了講解與訓練最常用的FANUC、SIEMENS的編程方法和操作應用外，再安排適當的課時講解國產的華中、廣數的編程與操作方法和不同面板的操作，開闊學員的知識面，提高學員對不同操作系統、面板的編程與操作能力，使他們能很快適應不同數控系統的數控機床的操作和編程，并有較強的工藝和現場問題的處理能力。

4.及時考核反饋，提高學員的學習意識和自覺性

因為每次上機都有明確的課題，課堂測試就有較強的目的。性，通過測試使學員各個擊破知識點，全面掌握知識，并且通過測試來提高學員的學習意識、學習熱情、學習自覺性和自信心，而且通過考核結果的反饋也能使教師適時的調整教學，有針對性地講解共性問題和個別問題，做到有的放矢。

數控仿真系統在教學中效果顯著

1.提高了培訓效率，節約了成本

把仿真系統引入到教學中這樣既可避免因初學者誤操作造成價格昂貴的數控機床的損壞，又可以使操作人員感受仿真數控機床操作過程中產生現場感和真實感。徹底解決了數控機床數量不足的難題，使每位學員有足夠的實踐機會。并且仿真軟件不存在安全問題，若操作失誤，系統會有所提示，給仿真者以警示，這使得操作變得生動、形象起來，鞏固了學員的操作能力，達到了實訓效果。這樣學員可以大膽地、獨立地進行學習和練習，減少了工件材料和能源的消耗，節約了實訓環節的培訓成本。

2.減少了教師的工作量，提高了初期培訓質量

傳統的數控培訓是枯燥的指令講解、空對空的編程培訓，特別是考核時，程序的批閱更是繁雜且易出錯。應用數控仿真系統教學后，教學過程變得更加生動、具體、形象，提高了學員的學習興趣，教學效果明顯得到提高，并能自我檢測加工零件的幾何形狀精度，對學員操作能力和培訓起到了極大的提高和加強作用。

結束語

但是，教學不能完全依賴軟件仿真，不能把整個教學活動完全放在軟件上。過多的仿真模擬訓練，會使學員將工作簡單化、游戲化、知其然不知其所以然，會在一定程度上使學員放松對產品質量和生產安全的認識。因此要對學員嚴加管理，使其對軟件仿真有正確的認識，對實際操作加工有足夠的重視，必須保證軟件仿真教學得到充分的運用，同時又要保證實際操作的地位得到權威性的提高，才能有效地組織數控教學，使培養出的裝備維修人才技術過硬，適用新形勢下武器裝備發展的需要。

參考文獻：

[1]吳明明，數控仿真軟件在教學中的點點思考，現代企業教育，2009，(04)

[2]毛云秀，淺談數控加工仿真系統在實習教學中的應用，沈陽工程學院學報(社會科學版)，2009，(03)