加強數控仿真軟件應用,促進數控專業教學現代化

隨著計算機信息技術、自動化技術在制造業中的廣泛應用，社會對數控技術的需求推動了廣大職業學校對數控應用技術人才培養的高度重視。越來越多的職業學校開辦數控技術專業，并不斷擴大招生規模。這就要求各職業學校必須探索出一套適應數控專業教學要求的方法和模式。實踐證明，數控仿真教學既能緩解教學實訓與資金短缺的矛盾，又確保了教學的安全性，有效地促進了專業教學的信息化和現代化。

一、數控仿真軟件簡介

數控仿真軟件教學，實際上就是利用計算機及其網絡技術，進行數控技術培訓的一種教學方式。目前，主要是指數控機床仿真軟件，如上海宇龍、北京VNUC、南京宇航（斯沃）、韓國金銀花、美國vericut等。仿真軟件對數控機床操作全過程和加工運行全環境進行仿真，從而進行數控編程的教學，并完成整個加工操作過程的教學，使原來需要在數控設備上才能完成的大部分教學功能可以在這個虛擬制造環境中實現。軟件可以實現對數控銑加工中心和數控車加工全過程的仿真，包括毛坯定義與夾具、刀具定義與選用、零件基準測量和設置、數控程序輸入、編輯和調試、加工仿真以及各種錯誤加檢測功能。

二、數控仿真教學的需要

當代機械制造專業的學生迫切希望掌握現代加工技術，而CAD／CAM與模擬仿真技術是相輔相成、缺一不可的。從多年數控大賽的經驗來看，整個大賽分理論考試、數控仿真、實踐操作加工三塊構成，數控仿真技能已是一個考生必備的能力構成部分。另外，有一些省份在進行數控加工技能鑒定考核中，把原來的理論考試改為應用CDM電腦考試平臺進行。在這個考試平臺中，就是通過仿真加工來考核學員技術。因此，學校為了適應形勢發展，必須大力使用仿真教學。

三、數控仿真教學的主要作用

１．降低成本，規避風險

使用仿真軟件，大大減少了工件材料和能源的消耗，可以降低教學成本。沒有經驗的學生直接動手操作機床，風險大，不僅容易造成設備損壞，而且對學生人身安全也存在風險。同時，學生因為操作存在的風險，有可能畏手畏腳，不利于學生對機床的功能做深入了解。

２．三維測量功能

模擬加工，不僅具有對學員編制的數控程序進行自動檢測、具體指出錯誤原因的功能，還具有在真實設備上無法實現的三維測量功能。數控仿真最大的優點，就是能夠使加工工件呈現三維立體空間的加工過程，并在加工過程中實現自動檢測，以判斷被加工工件加工的正確性，利于隨時進行修改與調整，有效檢驗程序，大幅度降低避免了機床實際加工中出現的因錯誤程序而發生的撞刀等安全事故。

３．改變教學模式

仿真軟件教學的引入，還改變了傳統教學模式，實現了教學的直觀性和現代化。在理論課堂上，改變原有的授課內容和方法，將傳統的機加工工專業的教學內容加以整合，輔以一系列計算機輔助的多媒體教學手段，可以使學生更生動、直觀地學習到相關的知識，提高學生的積極性，激發學生的求知欲，教學效果明顯提高。

４．互動教學功能

教師既可以以廣播的方式，在每個學生的屏幕上演示其教學內容，也可以在自己屏幕上看到每個學生的操作情況，及時了解教學情況，掌控教學進程，有效提高了課堂教學的互動性。

５．軟件考試功能

考試功能，不僅記錄了考試的最后結果，還把整個操作過程完整記錄下來。通過回放功能，可以察看學生考試的操作全過程。

四、仿真軟件的網絡系統組成

一套完整的仿真系統，包含以下幾個功能：授課功能、練習功能、考試功能、DNC功能。

1．授課功能

教師講授數控基本原理、CAD/CAM軟件的使用、數控機床的操作等，學生能夠觀測教師的演示及講解。目前較為普遍的是采用投影儀或視頻展臺等多媒體設備實現這一功能；也可以借助專門的軟件來實現。

2．練習功能

對數控機床操作全過程和加工運行全環境進行仿真，從而進行數控編程的教學，并完成整個加工操作過程的教學，使原來需要在數控設備上才能完成的大部分教學，在這個虛擬制造環境中實現。

３．考試功能

考試結束，教師可以查詢、回放考生的操作過程，導出程序或項目文件。如果系統設置中選擇了自動評分，教師還可以在考試前設置評分標準和標準工件的尺寸，在交卷的同時完成自動閱卷。

4．DNC功能

學生可以在文檔中編織好程序，直接導入到數控仿真軟件中，通過仿真軟件的模擬運行來檢驗程序的正確性；也可以在另一臺電腦中通過相關軟件作圖生成程序，用DNC傳輸功能把程序導入到仿真系統里加工零件。

（作者單位：河南省南陽技師學院）